ПНЕВМАТИЧЕСКАЯ ШИНА Российский патент 2018 года по МПК B60C11/16 

Область техники

[0001]

Настоящее изобретение относится к пневматическим шинам с шиповыми шпильками, установленными в протекторных частях.

Предпосылки создания изобретения

[0002]

Традиционные шины для обледенелых/заснеженных дорог обеспечивают сцепление на обледенелых дорожных покрытиях посредством шиповых шпилек, установленных в протекторной части шин.

Шип (шиповая шпилька) для шин, способный обеспечивать увеличенную силу сцепления с ледяной поверхностью и имеющий уменьшенный вес, известен как шиповая шпилька (патентный документ 1). Предложена шиповая шпилька со столбчатым корпусом для фиксации к поверхности протектора, имеющая одну торцевую сторону в направлении вдоль ее центральной оси, установленную в глухое отверстие, образованное в поверхности протектора шины, и шип, выступающий из другой торцевой стороны столбчатого корпуса в направлении вдоль ее центральной оси.

Список цитированной литературы

Патентная литература

[0003]

Патентный документ 1: WO/2012/117962

Изложение сущности изобретения

Техническая проблема

[0004]

Однако шины для обледенелых/заснеженных дорог двигаются не только по обледенелым дорожным покрытиям, но также по бетонным дорожным покрытиям и/или асфальтовым дорожным покрытиям. Поскольку бетонные дорожные покрытия и/или асфальтовые дорожные покрытия тверже, чем обледенелые дорожные покрытия, сила, приложенная к поверхностям шин при торможении, ускорении или движении на повороте, может часто вызывать выпадение шиповых шпилек (в дальнейшем - выпадение шпилек). Таким образом, в пневматических шипованных шинах необходимо предотвращать выпадение шпилек.

[0005]

Целью настоящего изобретения является обеспечение пневматической шины, затрудняющей выпадение шиповых шпилек.

Решение проблемы

[0006]

В соответствии с аспектом настоящего изобретения пневматическая шина включает в себя протекторную часть шины и множество шиповых шпилек. Протекторная часть шины снабжена множеством отверстий в поверхности ее протектора, причем отверстия позволяют вставлять в них шиповые шпильки. Шиповые шпильки вставляются в отверстия. Каждая шиповая шпилька включает в себя основной участок и фланец, расположенный ближе к нижней стороне каждого из отверстий, чем основной участок, причем внешний диаметр фланца больше, чем у основного участка. Каждое из отверстий включает в себя крепежный участок, входящий в контакт с внешней периферической поверхностью основного участка каждой из шиповых шпилек для закрепления шиповой шпильки, и участок с увеличенным диаметром, расположенный ближе к нижней стороне стенки каждого из отверстий, чем крепежный участок, имеющий внутренний диаметр больше, чем у крепежного участка, и входящий в контакт с внешней периферической поверхностью фланца каждой из шиповых шпилек для закрепления шиповой шпильки. Участок с увеличенным диаметром включает в себя боковую стенку, входящую в контакт с внешней периферической поверхностью и снабженную одним или множеством выступов, проходящих к внутренней части каждого из отверстий. Каждый из выступов деформируется в соответствии с внешней периферической поверхностью фланца, вставленного в участок с увеличенным диаметром, так, что вся поверхность выступа входит в контакт с внешней периферической поверхностью фланца.

[0007]

Предпочтительно выступы расположены с интервалом между ними в направлении вдоль окружности участка с увеличенным диаметром.

[0008]

Предпочтительно боковая стенка участка с увеличенным диаметром наклонена так, что площадь поперечного сечения раствора, перпендикулярного направлению в глубину отверстий, непрерывно расширяется к нижней стенке.

[0009]

Предпочтительно каждый из выступов предусмотрен в области боковой стенки участка с увеличенным диаметром, и когда L представляет кратчайшее расстояние вдоль поверхности боковой стенки от входного конца участка с увеличенным диаметром до нижнего конца стенки каждого из отверстий, а L1 представляет расстояние от входного конца участка с увеличенным диаметром до конца на входной стороне участка с увеличенным диаметром выступа, наиболее удаленного от входного конца участка с увеличенным диаметром, отношение L1/L составляет 0,7 или менее.

[0010]

Предпочтительно каждый из выступов проходит вдоль боковой стенки участка с увеличенным диаметром в направлении в глубину отверстий, и когда L представляет кратчайшее расстояние вдоль поверхности боковой стенки от входного конца участка с увеличенным диаметром до нижнего конца стенки каждого из отверстий, а L2 представляет максимальную продольную длину выступа, отношение L2/L составляет от 0,8 до 1,0.

[0011]

Предпочтительно, когда D представляет диаметр цилиндра, ограничивающего крепежный участок, а H представляет максимальную выступающую высоту каждого из выступов от выступающего основания до выступающего конца, выполняется соотношение 0,15≤H/D≤0,25.

[0012]

Предпочтительно каждый из выступов проходит вдоль боковой стенки в направлении в глубину отверстий, и когда D представляет диаметр цилиндра, ограничивающего крепежный участок, а W представляет максимальное значение ширины выступов в направлениях, перпендикулярных продольным направлениям выступов, выполняется соотношение 0,15≤W/D≤0,45.

[0013]

Предпочтительно каждый из выступов расположен кольцеобразно в направлении вдоль окружности боковой стенки участка с увеличенным диаметром.

Преимущественный эффект изобретения

[0014]

В соответствии с приведенным выше аспектом в настоящем изобретении предложена пневматическая шина, выпадение шиповых шпилек из которой затруднено в большей степени, чем у традиционных пневматических шин.

Краткое описание рисунков

[0015]

На ФИГ. 1 представлена плоскостная развертка, на которой показан участок рисунка протектора шины варианта осуществления, развернутого на плоскость.

На ФИГ. 2 представлен вид в горизонтальной проекции отверстия 20A для вставки шиповой шпильки в соответствии с первым вариантом осуществления настоящего изобретения, если смотреть со стороны протекторной части.

На ФИГ. 3 представлен вид в поперечном сечении, выполненный вдоль линии III-III, представленной на ФИГ. 2.

На ФИГ. 4 представлен вид в поперечном сечении, выполненный вдоль линии IV-IV, представленной на ФИГ. 3.

На ФИГ. 5 представлен вид в поперечном сечении, выполненный вдоль линии V-V, представленной на ФИГ. 3.

На ФИГ. 6 представлен вид в перспективе шиповой шпильки 50.

На ФИГ. 7 представлен вид в поперечном сечении шиповой шпильки 50, вставленной в отверстие 20A.

На ФИГ. 8 представлен вид в поперечном сечении, выполненный вдоль линии VII-VII, представленной на ФИГ. 7.

На ФИГ. 9 представлен вид в горизонтальной проекции отверстия 20B в соответствии с модифицированным примером настоящего изобретения, если смотреть со стороны протекторной части.

На ФИГ. 10 представлен вид в горизонтальной проекции отверстия 2°C в соответствии с модифицированным примером настоящего изобретения, если смотреть со стороны протекторной части.

На ФИГ. 11 представлен вид в горизонтальной проекции отверстия 20D в соответствии с модифицированным примером настоящего изобретения, если смотреть со стороны протекторной части.

На ФИГ. 12 представлен вид в поперечном сечении, выполненный вдоль линии XII-XII, представленной на ФИГ. 11.

Описание варианта осуществления

[0016]

Ниже будет приведено описание пневматической шины в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения.

На ФИГ. 1 представлена плоскостная развертка, на которой показан участок рисунка протектора, развернутого на плоскость, протекторной части 10 пневматической шины (в дальнейшем именуемой шиной) в настоящем варианте осуществления.

В протекторной части 10 выполнены канавки 11. Канавки 11 ограничивают множество участков 12 контакта с дорожным покрытием. На поверхностях участков 12 контакта с дорожным покрытием (поверхностях контакта с дорожным покрытием) расположены прорези 13. На поверхностях участков 12 контакта с дорожным покрытием расположены отверстия 20A, в которых установлены шиповые шпильки 50 (см. ФИГ. 6). Установка шиповых шпилек 50 в отверстиях 20A позволяет шине 10 функционировать в качестве шипованной шины, что приводит к улучшению ходовых характеристик на льду, таких как торможение и выполнение поворотов на льду.

[0017]

На ФИГ. 2 представлен вид в горизонтальной проекции отверстия 20A. На ФИГ. 3 представлен вид в поперечном сечении, выполненный вдоль линии III-III, представленной на ФИГ. 2. На ФИГ. 4 представлен вид в поперечном сечении, выполненный вдоль линии IV-IV, представленной на ФИГ. 3. На ФИГ. 5 представлен вид в поперечном сечении, выполненный вдоль линии V-V, представленной на ФИГ. 3. Отверстие 20A включает в себя входной участок 21, крепежный участок 22 и участок 23 с увеличенным диаметром, которые образованы в этом порядке, начиная от поверхности участка 12 контакта с дорожным покрытием в направлении в глубину.

Площадь поперечного сечения раствора входного участка 21 уменьшается от поверхности участка 12 контакта с дорожным покрытием в направлении в глубину приблизительно наполовину.

[0018]

Крепежный участок 22 предусмотрен проходящим в направлении в глубину от наиболее глубокого конца входного участка 21. Крепежный участок 22 имеет по существу цилиндрическую форму. Внутренняя поверхность стенки крепежного участка 22 входит в контакт с внешними периферическими поверхностями основного участка 58 и шейки 56 вставленной внутрь шиповой шпильки 50, как будет описано ниже. Эта конфигурация позволяет крепежному участку 22 надавливать на внешние периферические поверхности основного участка 58 и шейки 56 и сжимать и закреплять шиповую шпильку.

[0019]

Участок 23 с увеличенным диаметром расположен ближе к нижней стороне стенки отверстия 20A, чем крепежный участок 22. Участок 23 с увеличенным диаметром имеет больший внутренний диаметр, чем крепежный участок 22. Предпочтительно боковая стенка участка 23 с увеличенным диаметром наклонена так, что поперечное сечение раствора, перпендикулярного направлению в глубину отверстия 20А, непрерывно расширяется к нижней стенке, увеличиваясь приблизительно в 1,8 раза. Например, боковая стенка участка 23 с увеличенным диаметром предпочтительно наклонена так, что внутреннее пространство участка 23 с увеличенным диаметром имеет форму усеченного конуса, как показано на ФИГ. 3. Внутренняя поверхность стенки участка 23 с увеличенным диаметром входит в контакт с внешней периферической поверхностью фланца 54 шиповой шпильки 50 для закрепления шиповой шпильки 50, как будет описано ниже. Наклонная боковая стенка участка 23 с увеличенным диаметром способствует вставке фланца 54 шиповой шпильки 50 в участок 23 с увеличенным диаметром.

[0020]

Боковая стенка участка 23 с увеличенным диаметром снабжена одним или множеством выступов 30A, проходящих к внутренней части отверстия 20A. Выступ 30A деформируется в соответствии с внешней периферической поверхностью фланца 54, вставленного в участок 23 с увеличенным диаметром, так, что вся поверхность выступа входит в контакт с внешней периферической поверхностью фланца 54. В настоящем варианте осуществления множество выступов 30A расположено с интервалом между ними в направлении вдоль окружности участка 23 с увеличенным диаметром, как показано на ФИГ. 2 и 3.

[0021]

Когда L представляет кратчайшее расстояние вдоль поверхности боковой стенки от входного конца участка с увеличенным диаметром до нижнего конца стенки каждого из отверстий, а L1 представляет расстояние от входного конца A участка 23 с увеличенным диаметром до конца на входной стороне участка 23 с увеличенным диаметром выступа 30A, наиболее удаленного от входного конца A участка с увеличенным диаметром, как показано на ФИГ. 3, отношение L1/L составляет предпочтительно 0,7 или менее.

Иными словами, когда L представляет кратчайшее расстояние вдоль поверхности боковой стенки от входного конца A участка 23 с увеличенным диаметром до нижнего конца B стенки отверстия 22, каждый выступ 30A предпочтительно предусмотрен в области на боковой стенке участка 23 с увеличенным диаметром между входным концом A участка 23 с увеличенным диаметром и положением, удаленным от входного конца A к нижней стенке на 0,7 L. L1 может составлять 0. Иными словами, конец на входной стороне участка 23 с увеличенным диаметром выступа 30A может совпадать с входным концом A участка 23 с увеличенным диаметром.

[0022]

Каждый выступ 30A предпочтительно проходит вдоль боковой стенки участка 23 с увеличенным диаметром в направлении в глубину отверстия 20A, как показано на ФИГ. 2 и 3. Когда L2 представляет максимальную продольную длину выступа 30A, как показано на ФИГ. 3, предпочтительно выполняется соотношение 0,8≤L2/L≤1,0. Отношение L2/L, которое меньше 0,8, обеспечивает недостаточную силу прижатия к фланцу 54 шиповой шпильки 50. Отношение L2/L не может превышать 1.

[0023]

Если крепежный участок 22 имеет цилиндрическую форму, D представляет диаметр крепежного участка 22, как показано на ФИГ. 2 и 3. H представляет выступающую высоту выступа 30A от выступающего основания B до выступающего конца T, как показано на ФИГ. 5. В этом случае предпочтительно выполняется соотношение 0,15≤H/D≤0,25. Если крепежный участок 22 не имеет цилиндрической формы, когда D представляет диаметр цилиндра C, ограничивающего внутреннюю поверхность стенки крепежного участка 22, а H представляет выступающую высоту выступа 30A от выступающего основания B до выступающего конца T, предпочтительно выполняется соотношение 0,15≤H/D≤0,25. В случае множества выступов 30A, когда H представляет максимальное значение выступающей высоты, предпочтительно выполняется соотношение 0,15≤H/D≤0,25. Отношение H/D, которое меньше 0,15, обеспечивает недостаточную силу прижатия к фланцу 54 шиповой шпильки 50. Отношение H/D, которое больше 0,25, обеспечивает достаточную силу прижатия к фланцу 54 шиповой шпильки 50, но требует большей силы при вставке фланца 54 шиповой шпильки 50 в участок 23 с увеличенным диаметром, что приводит к уменьшению технологичности.

[0024]

Когда W представляет ширину выступа 30A в направлении, перпендикулярном продольному направлению выступа 30A (расстояние между выступающими основаниями B и B в направлении вдоль окружности), как показано на ФИГ. 3, предпочтительно выполняется соотношение 0,15≤W/D≤0,45. В случае множества выступов 30A, когда W представляет максимальное значение ширины выступов 30A, предпочтительно выполняется соотношение 0,15≤W/D≤0,45. Отношение W/D, которое меньше 0,15, обеспечивает недостаточную силу прижатия к фланцу 54 шиповой шпильки 50. Отношение H/D, которое больше 0,45, обеспечивает достаточную силу прижатия к фланцу 54 шиповой шпильки 50, но требует большей силы при вставке фланца 54 шиповой шпильки 50 в участок 23 с увеличенным диаметром, что приводит к уменьшению технологичности.

[0025]

Шиповая шпилька

На ФИГ. 6 представлен внешний вид в перспективе шиповой шпильки 50 в соответствии с первым вариантом осуществления настоящего изобретения. Шиповая шпилька 50 главным образом включает в себя заглубленный базальный участок 52 и верхушечный участок 60, которые образованы в этом порядке в направлении X.

Заглубленный базальный участок 52 сжат внутренней поверхностью стенки участка 23 с увеличенным диаметром отверстия 20A. Данная конфигурация закрепляет шиповую шпильку 50 в протекторной части.

Шиповая шпилька 50 включает в себя заглубленный базальный участок 52 и верхушечный участок 60. При шиповой шпильке 50, вставленной в отверстие 20A, направление X совпадает с направлением, перпендикулярным поверхности участка 12 контакта с дорожным покрытием.

Заглубленный базальный участок 52 включает в себя фланец 54, шейку 56 и основной участок 58, которые образованы в этом порядке в направлении X.

[0026]

Фланец 54 размещен на конце, противоположном верхушечному участку 60. Фланец 54 представляет собой дисковый фланец и предотвращает поворот шиповой шпильки 50 в монтажном отверстии для шиповой шпильки при воздействии на шиповую шпильку 50 силы со стороны дорожного покрытия.

[0027]

Шейка 56 соединяет основной участок 58 с фланцем 54. Шейка 56 имеет форму усеченного конуса с диаметром, который меньше максимального внешнего диаметра фланца 54 и максимального внешнего диаметра основного участка 58. Шейка 56 выполнена в виде углубленного участка относительно основного участка 58 и фланца 54, а фланец 54 и основной участок 58 имеют форму, схожую с формой фланцев.

[0028]

Основной участок 58, который имеет цилиндрическую форму, расположен между шейкой 56 и верхушечным участком 60 и присоединен к верхушечному участку 60. Основной участок 58 внедрен в резиновый элемент протектора, так что верхняя концевая поверхность 58a основного участка 58 открыта и по существу находится на одном уровне с поверхностью протектора, когда шиповая шпилька 50 установлена в шину 10.

[0029]

Верхушечный участок 60 выступает из поверхности протектора, когда шиповая шпилька 50 установлена в протекторную часть и входит в контакт с дорожным покрытием или сцепляется со льдом. Верхушечный участок 60 имеет форму усеченного конуса, выступающего из верхней концевой поверхности 58a заглубленного базального участка 52. Кончик верхушечного участка 60 (конец в направлении X) образует плоскую поверхность 60a, перпендикулярную продольному направлению заглубленного базального участка 52 (направление X). Верхушечный участок 60 включает в себя наклонную боковую поверхность 60b, проходящую от внешней периферии плоской поверхности 60a до верхней концевой поверхности 58a заглубленного базального участка 52. Наклонная боковая поверхность 60b имеет острый угол наклона θ относительно верхней концевой поверхности 58a основного участка 58. Угол наклона предпочтительно составляет от 30 до 60 градусов.

[0030]

Верхушечный участок 60A можно получить из того же металлического материала, что и заглубленный базальный участок 52, или из другого металлического материала. Например, заглубленный базальный участок 52 и верхушечный участок 60 можно получить из алюминия. Также заглубленный базальный участок 52 можно получить из алюминия, а верхушечный участок 60 можно получить из карбида вольфрама. Когда заглубленный базальный участок 52 и верхушечный участок 60 выполнены из различных металлических материалов, верхушечный участок 60 может быть прочно прикреплен к заглубленному базальному участку 52 путем вбивания выступающей части (не показана), предусмотренной на верхушечном участке 60, с целью сопряжения верхушечного участка 60 с отверстием (не показано), образованным в верхней концевой поверхности 58a основного участка 58 заглубленного базального участка 52.

[0031]

На ФИГ. 7 представлен вид в поперечном сечении шиповой шпильки 50, вставленной в отверстие 20A. На ФИГ. 8 представлен вид в поперечном сечении, выполненный вдоль линии VII-VII, представленной на ФИГ. 7. Как показано на ФИГ. 7 и 8, когда шиповая шпилька 50 вставлена в отверстие 20A, внутренняя поверхность стенки отверстия 20A давит на внешнюю периферическую поверхность шиповой шпильки 50, вызывая сжатие и закрепление шиповой шпильки 50 в протекторной части 10. Внешний диаметр фланца 54 больше, чем внутренний диаметр участка 23 с увеличенным диаметром, так что выступ 30A деформируется в соответствии с внешней периферической поверхностью фланца 54 и входит в плотный контакт с внешней периферической поверхностью фланца 54. Как следствие, между поверхностью выступа 30A и внешней периферической поверхностью фланца 54 не образуется никакого зазора.

[0032]

Как описано выше, в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения выступ 30A, проходящий к внутренней части участка 23 с увеличенным диаметром отверстия 20A, деформируется в соответствии с внешней периферической поверхностью фланца 54 шиповой шпильки 50, вставленной в крепежный участок 22. Эта конфигурация обусловливает давление на внешнюю периферическую поверхность фланца 54 и вызывает сжатие и закрепление шиповой шпильки 50, предотвращая выпадение шиповой шпильки 50. Таким образом, отверстие 20A может удерживать шиповую шпильку 50 с повышенной силой.

[0033]

Первый модифицированный пример

На ФИГ. 9 представлен вид в горизонтальной проекции отверстия 20B в соответствии с первым модифицированным примером настоящего изобретения, если смотреть со стороны протекторной части. В этом модифицированном примере выступы 30B имеют по существу треугольную форму, которая отличается от формы выступа 30A в приведенном выше варианте осуществления. Даже при такой форме выступы 30B, предусмотренные на внутренней стенке участка 23 с увеличенным диаметром отверстия 20B, деформируются в соответствии с внешней периферической поверхностью фланца 54 шиповой шпильки 50, вставленной в участок 23 с увеличенным диаметром. Эта конфигурация обусловливает давление на внешнюю периферическую поверхность фланца 54 и вызывает сжатие и закрепление шиповой шпильки 50, предотвращая выпадение шиповой шпильки 50. Таким образом, отверстие 20B может удерживать шиповую шпильку 50 с повышенной силой.

[0034]

Второй модифицированный пример

На ФИГ. 10 представлен вид в горизонтальной проекции отверстия 2°C в соответствии со вторым модифицированным примером настоящего изобретения, если смотреть со стороны протекторной части. В этом модифицированном примере выступы 30 имеют по существу прямоугольно-призматическую форму, которая отличается от формы выступа 30A в приведенном выше варианте осуществления. Даже при такой форме выступы 30C, предусмотренные на внутренней стенке участка 23 с увеличенным диаметром отверстия 20C, проходящие к внутренней части отверстия 2°C и проходящие в направлении в глубину отверстия 20C, деформируются в соответствии с внешней периферической поверхностью фланца 54 шиповой шпильки 50, вставленной в участок 23 с увеличенным диаметром. Эта конфигурация обусловливает давление на внешнюю периферическую поверхность фланца 54 и вызывает сжатие и закрепление шиповой шпильки 50, предотвращая выпадение шиповой шпильки 50. Таким образом, отверстие 2°C может удерживать шиповую шпильку 50 с повышенной силой.

[0035]

Третий модифицированный пример

На ФИГ. 11 представлен вид в горизонтальной проекции отверстия 20D в соответствии с третьим модифицированным примером настоящего изобретения, если смотреть со стороны протекторной части. На ФИГ. 12 представлен вид в поперечном сечении, выполненный вдоль линии XII-XII, представленной на ФИГ. 11. В этом модифицированном примере один или множество выступов 30D расположено кольцеобразно в направлении вдоль окружности боковой стенки участка с увеличенным диаметром. Даже при такой форме выступы 30D, предусмотренные на внутренней стенке участка 23 с увеличенным диаметром отверстия 20D и проходящие к внутренней части отверстия 20D, деформируются в соответствии с внешней периферической поверхностью фланца 54 шиповой шпильки 50, вставленной в участок 23 с увеличенным диаметром. Эта конфигурация обусловливает давление на внешнюю периферическую поверхность фланца 54 и вызывает сжатие и закрепление шиповой шпильки 50, предотвращая выпадение шиповой шпильки 50. Таким образом, отверстие 20D может удерживать шиповую шпильку 50 с повышенной силой.

[0036]

Эксперимент

Для испытания эффектов шины в соответствии с вариантом осуществления шиповые шпильки, показанные на ФИГ. 6, были вставлены в шину, снабженную монтажными отверстиями для шиповых шпилек в протекторной части, показанной на ФИГ. 1. Конфигурации отверстий описаны в представленных ниже сравнительном примере 1 и рабочих примерах 1-14.

В таблицах 1 и 2 показаны отношения L1/L и L2/L в рабочих примерах 1-14, причем L представляет кратчайшее расстояние вдоль поверхности боковой стенки от входного конца участка с увеличенным диаметром до нижнего конца стенки каждого из отверстий, L1 представляет расстояние от входного конца участка с увеличенным диаметром до конца на входной стороне участка с увеличенным диаметром выступа, наиболее удаленного от входного конца участка с увеличенным диаметром, а L2 представляет продольную длину выступа вдоль боковой стенки участка с увеличенным диаметром в направлении в глубину отверстия. В таблицах 1 и 2 также сведены отношения H/D и W/D, причем D представляет диаметр крепежного участка, H представляет выступающую высоту выступа от выступающего основания до выступающего конца, а W представляет расстояние между выступающими основаниями выступа в направлении вдоль окружности. В сравнительном примере 1 не представлен никакой выступ.

[0037]

Шины 10 были установлены на легковой автомобиль для проверки устойчивости к выпадению шпильки и эффективности забивания шпилек.

Каждая из изготовленных шин имела размер 205/55R16. Использованный легковой автомобиль представлял собой переднеприводной седан с объемом двигателя 2000 куб. см. Внутреннее давление в шинах устанавливали на уровне 230 (кПа) как для передних колес, так и для задних колес. Нагрузка на шины составляла 450 кг на передние колеса и 300 кг на задние колеса.

[0038]

Устойчивость к выпадению шпильки

Отношение количества шиповых шпилек, оставшихся в протекторной части, к общему количеству установленных шиповых шпилек, получали в качестве показателя устойчивости к выпадению шпильки после прохождения автомобилем 1000 км по сухому дорожному покрытию, включая асфальтовые дорожные покрытия или бетонные дорожные покрытия.

Долю оставшихся шиповых шпилек нормировали относительно доли оставшихся шиповых шпилек в сравнительном примере 1 (показатель 100).

Полученные результаты представлены в таблицах 1 и 2.

[0039]

Эффективность забивания шпилек

Было измерено рабочее время, необходимое для забивания всех из установленного количества шиповых шпилек в единственную шину при помощи одного и того же пистолета для забивания шпилек. Рабочее время нормировали относительно величины, обратной рабочему времени в сравнительном примере 1 (показатель 100).

Полученные результаты представлены в таблицах 1 и 2.

[0040]

[Таблица 1] Сравнительный пример Рабочий пример 1 1 2 3 4 5 6 Наличие/
отсутствие выступов Отсутствие Наличие Наличие Наличие Наличие Наличие Наличие L1/L - 0,60 0,70 0,80 0,30 0,20 0,10 L2/L - 0,20 0,20 0,20 0,70 0,80 0,90 H/D - 0,20 0,20 0,20 0,20 0,20 0,20 W/D - 0,30 0,30 0,30 0,30 0,30 0,30 Устойчивость к выпадению шпильки 100 102 104 105 106 109 110 Эффективность забивания шпилек 100 99 99 99 98 97 96

[0041]

[Таблица 2] Рабочий пример 7 8 9 10 11 12 13 14 Наличие/ отсутствие выступов Наличие Наличие Наличие Наличие Наличие Наличие Наличие Наличие L1/L 0,10 0,10 0,10 0,10 0,10 0,10 0,10 0,10 L2/L 0,90 0,90 0,90 0,90 0,90 0,90 0,90 0,90 H/D 0,10 0,15 0,25 0,30 0,20 0,20 0,20 0,20 W/D 0,30 0,30 0,30 0,30 0,10 0,15 0,45 0,5 Устойчивость к выпадению шпильки 104 108 114 112 114 116 114 116 Эффективность забивания шпилек 98 97 95 94 98 97 95 94

[0042]

Из сравнения сравнительного примера 1 и рабочих примеров 1-14, приведенных в таблице 1, понятно, что обеспечение выступа повышает устойчивость к выпадению шпильки.

[0043]

Из сравнения рабочих примеров 1-3 понятно, что отношение L1/L, которое составляет 0,7 или больше этого значения, значительно повышает устойчивость к выпадению шпильки по сравнению с отношением L1/L, которое меньше 0,7.

Из сравнения рабочих примеров 4-6 понятно, что отношение L2/L, которое составляет 0,8 или больше этого значения, значительно повышает устойчивость к выпадению шпильки по сравнению с отношением L2/L, которое меньше 0,8.

Из сравнения рабочих примеров 6-10 понятно, что отношение H/D, которое составляет 0,15 или больше этого значения, значительно повышает устойчивость к выпадению шпильки по сравнению с отношением H/D, которое меньше 0,15. Также понятно, что отношение H/D, которое больше 0,25, значительно уменьшает эффективность забивания шпилек.

Из сравнения рабочих примеров 6 и 11-14 понятно, что отношение W/D, которое составляет 0,15 или больше этого значения, значительно повышает устойчивость к выпадению шпильки по сравнению с отношением W/D, которое меньше 0,15. Также понятно, что отношение W/D, которое больше 0,45, значительно уменьшает эффективность забивания шпилек.

[0044]

В настоящем документе подробно описана пневматическая шина в соответствии с настоящим изобретением. Однако пневматическая шина в соответствии с настоящим изобретением не ограничена представленным выше вариантом осуществления и может быть улучшена или модифицирована различными способами в пределах объема настоящего изобретения.

Перечень справочных обозначений

[0045]

10 Протекторная часть

11 Канавка

12 Участок контакта с дорожным покрытием

13 Прорезь

20A, 20B, 2°C Отверстие

21 Входной участок

22 Крепежный участок

23 Участок с увеличенным диаметром

30A, 30B, 3°C Выступ

50 Шиповая шпилька

52 Заглубленный базальный участок

54 Фланец

56 Шейка

58 Основной участок

58a Верхняя концевая поверхность

60 Верхушечный участок

60 Плоская поверхность

60b Наклонная боковая поверхность

Изобретение относится к автомобильной промышленности. Шина включает в себя множество шиповых шпилек, вставленных во множество отверстий (20A), расположенных на поверхности шины. Каждая шиповая шпилька включает в себя основной участок шпильки и фланец, расположенный ближе к нижней стороне каждого из отверстий (20A), чем основной участок, причем внешний диаметр фланца больше, чем у основного участка. Каждое из отверстий (20A) включает в себя крепежный участок (22), входящий в контакт с внешней периферической поверхностью основного участка шиповой шпильки для закрепления шиповой шпильки, и участок (23) с увеличенным диаметром, расположенный ближе к нижней стороне стенки отверстия (20A), чем крепежный участок (22), имеющий внутренний диаметр больше, чем крепежный участок (22), и входящий в контакт с внешней периферической поверхностью фланца шиповой шпильки для закрепления шиповой шпильки. Боковая стенка участка (23) с увеличенным диаметром снабжена выступом (30A), проходящим к внутренней части отверстия (20A). Технический результат – повышение надежности фиксации шиповых шпилек в протекторе шины. 4 з.п. ф-лы, 12 ил., 2 табл.

1. Пневматическая шина, содержащая:

протекторную часть шины; и

множество шиповых шпилек;

причем протекторная часть шины снабжена множеством отверстий в поверхности ее протектора, при этом отверстия позволяют вставлять в них шиповые шпильки;

при этом шиповые шпильки вставляют в отверстия;

при этом каждая шиповая шпилька включает в себя:

основной участок и фланец, расположенный ближе к нижней стороне каждого из отверстий, чем основной участок; и

при этом внешний диаметр фланца больше, чем у основного участка;

при этом каждое из отверстий включает в себя:

крепежный участок, входящий в контакт с внешней периферической поверхностью основного участка каждой из шиповых шпилек для закрепления шиповой шпильки; и

участок с увеличенным диаметром, расположенный ближе к нижней стороне стенки каждого из отверстий, чем крепежный участок, при этом внутренний диаметр участка с увеличенным диаметром больше, чем у крепежного участка, при этом участок с увеличенным диаметром входит в контакт с внешней периферической поверхностью фланца каждой из шиповых шпилек для закрепления шиповой шпильки;

при этом участок с увеличенным диаметром включает в себя боковую стенку, входящую в контакт с внешней периферической поверхностью фланца, при этом боковая стенка снабжена одним или множеством выступов, проходящих к внутренней части каждого из отверстий;

боковая стенка участка с увеличенным диаметром наклонена так, что площадь поперечного сечения раствора, перпендикулярного направлению в глубину отверстий, непрерывно расширяется к нижней стенке;

каждый из выступов проходит вдоль боковой стенки в направлении в глубину отверстий; и

когда D представляет диаметр цилиндра, ограничивающего крепежный участок, а W представляет максимальное значение ширины выступов в направлениях, перпендикулярных продольным направлениям выступов, выполняется соотношение 0,15≤W/D≤0,45,

при этом каждый из выступов деформируется в соответствии с внешней периферической поверхностью фланца, вставленного в участок с увеличенным диаметром, так, что вся поверхность выступа входит в контакт с внешней периферической поверхностью фланца.

2. Пневматическая шина по п. 1, в которой выступы расположены с интервалом между ними в направлении вдоль окружности участка с увеличенным диаметром.

3. Пневматическая шина по любому из пп. 1-2, в которой:

каждый из выступов предусмотрен в области боковой стенки участка с увеличенным диаметром; и

когда L представляет кратчайшее расстояние вдоль поверхности боковой стенки от входного конца участка с увеличенным диаметром до нижнего конца стенки каждого из отверстий, а L1 представляет расстояние от входного конца участка с увеличенным диаметром до конца на входной стороне участка с увеличенным диаметром выступа, наиболее удаленного от входного конца участка с увеличенным диаметром, отношение L1/L составляет 0,7 или менее.

4. Пневматическая шина по п. 1, в которой:

каждый из выступов проходит вдоль боковой стенки участка с увеличенным диаметром в направлении в глубину отверстий; и

когда L представляет кратчайшее расстояние вдоль поверхности боковой стенки от входного конца участка с увеличенным диаметром до нижнего конца стенки каждого из отверстий, а L2 представляет максимальную продольную длину выступа, отношение L2/L составляет от 0,8 до 1,0.

5. Пневматическая шина по любому из пп. 1-4, в которой, когда D представляет диаметр цилиндра, ограничивающего крепежный участок, а H представляет максимальную выступающую высоту каждого из выступов от выступающего основания до выступающего конца, выполняется соотношение 0,15≤H/D≤0,25.