ШИНА С ШУМОПОНИЖАЮЩИМ ЭЛЕМЕНТОМ Российский патент 2023 года по МПК B60C19/00 

Область техники

Настоящее изобретение относится к шине, содержащей шумопонижающий элемент, нанесенный на ее внутреннюю поверхность.

Уровень техники

Шина, как правило, имеет по существу тороидальную конструкцию относительно ее оси вращения во время эксплуатации, и она имеет экваториальную плоскость, перпендикулярную оси вращения, при этом экваториальная плоскость, как правило, представляет собой плоскость (по существу) геометрической симметрии (например, без учета возможных незначительных асимметрий, обусловленных, например, рисунком протектора и/или надписями на боковинах и/или на внутренней конструкции).

Под «протекторным браслетом» подразумевается часть шины, самая наружная в радиальном направлении, которая входит в контакт с поверхностью, на которой происходит качение, и которая содержит рисунок протектора, как правильно, характеризующийся рельефными элементами и канавками.

Под «коронной частью» подразумевается часть шины, которая находится в зоне протекторного браслета.

Под «внутренней поверхностью» подразумевается поверхность шины, которая не видна, когда шина смонтирована на соответствующем ободе.

Под «внутренней полостью» подразумевается пространство, ограниченное внутренней поверхностью шины и поверхностью обода, обращенной к внутренней поверхности шины, когда шина смонтирована.

Под «протяженностью внутренней окружности» подразумевается линейная протяженность внутренней поверхности шины в ее осевой средней плоскости.

Термины «радиальный» и «аксиальный» и выражения «радиально внутренний/наружный» и «аксиально внутренний/наружный» используются для упоминания соответственно направления, перпендикулярного оси вращения шины, и направления, параллельного оси вращения шины.

Вместо этого термины «окружной» и «по окружности/в направлении вдоль окружности» используются для упоминания направления протяженности шины по кольцу, то есть направления качения шины.

Под «по существу перпендикулярными» применительно к геометрическим элементам (таким как прямые линии, плоскости, поверхности) подразумевается то, что данные элементы (или элементы, параллельные им и расположенные под углом друг относительно друга) образуют угол, составляющий 90°±15°, предпочтительно 90°±10°.

Под «по существу параллельными» применительно к вышеуказанным геометрическим элементам подразумевается то, что данные элементы (или элементы, параллельные им и расположенные под углом друг относительно друга) образуют угол, составляющий 0°±15°, предпочтительно 0°±10°.

Когда термин «по существу» используется вместе с терминами «радиальный, аксиальный, окружной» в отношении вышеуказанных геометрических элементов, подразумевается, что данные элементы (или элементы, параллельные им и расположенные под углом друг относительно друга) образуют угол, составляющий 0°±15°, предпочтительно 0°±10°, относительно соответственно радиального направления, аксиального направления и направления вдоль окружности.

Известно наложение шумопонижающего элемента на внутреннюю поверхность шины. Под выражением «шумопонижающий элемент» подразумевается элемент, который, будучи наложенным на внутреннюю поверхность шины (как правило, на часть внутренней поверхности, расположенную в зоне протекторного браслета), обладает способностью уменьшать шум, создаваемый во время качения из-за наличия внутренней полости (кавитационный шум). Эта способность обычно придается вышеуказанному элементу посредством типа материала или материалов, из которого (-ых) изготовлен указанный элемент, и/или посредством его формы и/или посредством его размеров. Шумопонижающий элемент может иметь вид одного элемента (который, как правило, проходит по существу на большей части протяженности внутренней окружности), или он может состоять из множества шумопонижающих подэлементов, расположенных последовательно вдоль протяженности внутренней окружности шины. Данный элемент в виде одного элемента или каждого шумопонижающего подэлемента может состоять из блока, например, имеющего по существу форму параллелепипеда и образованного из вспененного материала, например, звукопоглощающего материала на основе вспененных полимеров, который приклеен к той части внутренней поверхности шины, которая расположена в зоне протекторного браслета.

В документах EP 1852279 B1 и US 20040066083 A1 раскрыты шины, содержащие шумопонижающие элементы.

В документе WO 2017001997 раскрыта шина для колес транспортных средств, содержащая по меньшей мере один звукопоглощающий слой, прикрепленный к радиально внутренней поверхности шины в зоне протекторного браслета, при этом звукопоглощающий слой вместе с радиально внутренней поверхностью ограничивает канал, который проходит вдоль направления вдоль окружности.

В документе US 20120325383 A1 раскрыт комплект для шин, содержащий заполнитель, изготовленный из акустического пеноматериала и размещенный внутри полости шины для уменьшения кавитационного шума. Заполнитель из пеноматериала может включать в себя кольцевое основание, имеющее множество выступов, расположенных на наружной поверхности кольцевого основания для контактного взаимодействия с внутренней поверхностью шины и для размещения кольцевого основания на расстоянии от внутренней поверхности шины.

Сущность изобретения

В отношении шин с высокими и очень высокими эксплуатационными характеристиками (то есть шин, которые позволяют достигать скоростей свыше 200 км/ч и скоростей вплоть до значений, превышающих 300 км/ч) Заявитель установил в результате наблюдений, что во время использования шин коронная часть подвергается значительному температурному расширению вследствие различных факторов, таких как деформации вязкоупругих материалов, которые образуют ее, трения и т.д. Протекторный браслет в зоне рельефных элементов рисунка протектора особенно подвергается такому нагреву вследствие прямого контакта между вышеуказанными рельефными элементами и поверхностью, на которой происходит качение.

Локализованное повышение температуры, которое характеризует данное температурное расширение, может привести к потере конструктивной целостности коронной части шины, даже вплоть до образования отверстий (образования «пузырей/вздутий») в зоне протекторного браслета вследствие локализованного разложения смеси, из которой образована шина и которая впоследствии удаляется из-за вращения шины и/или расслаивания протектора, в частности, его центрального рельефного элемента.

Заявитель также отметил, что шумопонижающий элемент, как правило, наложенный вдоль основной части внутренней поверхности шины в зоне протекторного браслета с целью уменьшения кавитационного шума, может вести себя подобно тепловому сопротивлению, которое препятствует надлежащему рассеянию тепла, аккумулированного коронной частью, из коронной части по направлению к внутренней полости шины, что вызывает большее температурное расширение по сравнению с ситуацией при отсутствии шумопонижающего элемента.

По мнению Заявителя, известные решения по рассеянию тепла, аккумулированного коронной частью при наличии шумопонижающих элементов, наложенных на внутреннюю поверхность шины с высокими и очень высокими эксплуатационными характеристиками, могут быть усовершенствованы в некоторых аспектах.

Например, Заявитель отметил, что шумопонижающий элемент такого типа, как раскрытый в US 20120325383 A1, кажется сложным в изготовлении вследствие его особой формы, и/или кажется сложным его наложение на шину вследствие уменьшенной площади контакта с внутренней поверхностью шины, что затрудняет скрепление (что может потребовать возможного увеличения его размеров и/или наличия дополнительных жестких фиксирующих элементов внутри полости шины, следствием чего является увеличение веса и препятствий). Кроме того, шумопонижающий элемент, раскрытый в US 20120325383 A1, может иметь непрочную конструкцию вследствие наличия выступов, которые удерживают элемент на расстоянии от внутренней поверхности, образуя зазор между элементом и внутренней поверхностью, поскольку зазор способствует возникновению явления усталости, вызванного деформированием во время прохождения в зоне пятна контакта.

Следовательно, Заявитель столкнулся с проблемой создания шумопонижающего элемента, который способен ограничить перегрев коронной части, в частности, протекторного браслета и который в то же время способен выдерживать жесткие условия использования шин с высокими и очень высокими эксплуатационными характеристиками, сохраняя конструктивную целостность с течением времени и/или способность к обеспечению снижения шума и/или надлежащее расположение.

Заявитель установил, что выполнение шумопонижающего элемента со сквозными отверстиями, выполненными в радиальном направлении и расположенными соответствующим образом относительно протекторного браслета, способствует эффективному рассеянию тепла, аккумулированного коронной частью, без ухудшения конструктивной целостности самого элемента и/или его способности к обеспечению снижения шума.

Согласно аспекту изобретение относится к шине, содержащей протекторный браслет, имеющий один или более рельефных элементов с протяженностью в направлении вдоль окружности, и шумопонижающий элемент, наложенный на внутреннюю поверхность указанной шины и проходящий вдоль превалирующей части протяженности внутренней поверхности в направлении вдоль окружности.

Указанный шумопонижающий элемент предпочтительно содержит ряд сквозных отверстий, выполненных в радиальном направлении.

Указанный ряд отверстий предпочтительно проходит вдоль указанной протяженности внутренней поверхности в направлении вдоль окружности.

Указанный ряд отверстий предпочтительно расположен так, что по меньшей мере превалирующая часть общей площади расположения отверстий из указанного ряда отверстий находится в зоне одного рельефного элемента из указанных одного или более рельефных элементов.

Под выражением «превалирующая часть», относящимся к некоторой величине, подразумевается по меньшей мере половина данной величины.

Заявитель установил, что настоящее изобретение обеспечивает возможность поддержания эксплуатационных характеристик шин, содержащих шумопонижающий элемент, на заданном уровне благодаря лучшему радиальному рассеянию тепла из протекторного браслета по направлению к внутренней полости при одновременном обеспечении конструктивной целостности шумопонижающего элемента даже при очень высоких скоростях (например, свыше 300 км/ч).

В настоящем изобретении предусмотрено выполнение в шумопонижающем элементе (по меньшей мере) одного ряда отверстий, проходящих в радиальном направлении насквозь через сам элемент, то есть отверстий, которые проходят непрерывно от одной стороны шумопонижающего элемента, обращенной к внутренней поверхности шины, до противоположной стороны элемента, обращенной к внутренней полости шины. Следовательно, каждое из данных отверстий ограничено соответствующей замкнутой поверхностью, полностью принадлежащей указанному шумопонижающему элементу.

Отверстия расположены преимущественно в зоне рельефного элемента, то есть, если рассматривать развертку коронной части на плоскости, то по меньшей мере превалирующая часть общей площади расположения отверстий «наложена» на протяженность рельефного элемента на плоскости.

Данные отверстия не только способствуют непосредственной теплопередаче между внутренней поверхностью и внутренней полостью, но и благодаря их местоположению они также способствуют такой теплопередаче точно в зонах коронной части, которые подвергаются большему перегреву, то есть в зонах, соответствующих рельефным элементам, в результате чего повышается эффективность рассеяния, равная эффективности рассеяния для «открытой» поверхности, и при этом сохраняется функция снижения шума.

Действительно, воздух, имеющийся внутри полости шины, может (по существу) непосредственно (например, если не учитывать возможный слой адгезива, размещенный между шумопонижающим элементом и внутренней поверхностью шины также в зоне отверстий) контактировать с участками внутренней поверхности, соответствующими рельефному элементу, что способствует рассеянию тепла в радиальном направлении, например, посредством конвекции. Кроме того, участки, внутренней поверхности, оставленные свободными за счет отверстий, могут обеспечить рассеяние тепла также посредством излучения.

Следовательно, при заданном значении соотношения между объемом отверстий и полным объемом шумопонижающего элемента (которое влияет на конструкционную прочность самого элемента и/или его способность к обеспечению снижения шума) определенное местоположение отверстий в зоне рельефных элементов оптимизирует эффективность данных пустых пространств в отношении рассеяния тепла.

Следствием этого являются сдерживание возникновения вышеуказанного явления теплового расширения и достижение высоких уровней эксплуатационных характеристик шины (например, если иметь в виду поддерживаемую скорость).

Настоящее изобретение в соответствии с одним или более из вышеуказанных аспектов может иметь один или более из нижеуказанных предпочтительных признаков.

Указанная шина предпочтительно содержит слой адгезива (например, адгезива, склеивающего при надавливании), размещенный между указанным шумопонижающим элементом и указанной внутренней поверхностью (для фиксации самого элемента). Этот слой адгезива может иметься или не иметься в зоне отверстий.

Каждый из указанных одного или более рельефных элементов предпочтительно является (по существу - например, если не учитывать малые канавки, образующие рисунок протектора) непрерывным в направлении вдоль окружности.

Каждый из указанных одного или более рельефных элементов, как правило, также имеет протяженность вдоль аксиального направления.

Указанный протекторный браслет предпочтительно содержит множество канавок с протяженностью в направлении вдоль окружности, более предпочтительно непрерывных в направлении вдоль окружности.

По меньшей мере один рельефный элемент из указанных одного или более рельефных элементов (например, указанный рельефный элемент) предпочтительно ограничен двумя из указанных канавок, расположенными рядом с указанным по меньшей мере одним рельефным элементом и с противоположных сторон указанного по меньшей мере одного рельефного элемента.

Указанный рельефный элемент предпочтительно представляет собой рельефный элемент, расположенный в части протекторного браслета, (по существу) центральной в аксиальном направлении, например, центральный рельефный элемент, расположенный в месте протекторного браслета, центральном в аксиальном направлении. Поскольку часть протекторного браслета, центральная в аксиальном направлении, представляет собой часть, как правило, подвергающуюся большему перегреву, вышеупомянутое местоположение ряда отверстий обеспечивает оптимизацию их эффективности в отношении рассеяния тепла.

Указанный шумопонижающий элемент предпочтительно содержит первую поверхность, (по существу) полностью прилегающую к указанной внутренней поверхности и находящуюся в контакте с указанной внутренней поверхностью указанной шины (если не учитывать возможный слой адгезива, размещенный между элементом и внутренней поверхностью). Другими словами, для содействия адгезионному сцеплению предусмотрено отсутствие пустого пространства между элементом и внутренней поверхностью.

Указанный шумопонижающий элемент предпочтительно содержит один или более дополнительных рядов сквозных отверстий, выполненных в радиальном направлении, при этом каждый дополнительный ряд отверстий проходит вдоль указанной протяженности внутренней поверхности в направлении вдоль окружности. Таким образом, повышается эффективность теплопередачи посредством шумопонижающего элемента, которая может также «охватывать» участки внутренней поверхности, периферийные в аксиальном направлении по отношению к экваториальной плоскости.

Указанный протекторный браслет, как правило, содержит по меньшей мере два рельефных элемента, предпочтительно по меньшей мере три рельефных элемента с (непрерывной) протяженностью в направлении вдоль окружности, при этом указанные рельефные элементы распределены в аксиальном направлении.

Предпочтительно по меньшей мере один, более предпочтительно каждый из указанных одного или более дополнительных рядов отверстий расположен так, что по меньшей мере превалирующая часть общей площади расположения отверстий из указанного по меньшей мере одного (или каждого) дополнительного ряда отверстий находится в зоне одного соответствующего дополнительного рельефного элемента из указанных одного или более рельефных элементов (дополнительного по отношению к указанному рельефному элементу). Таким образом, оптимизируется эффективность теплопередачи посредством дополнительных рядов отверстий, что достигается также в зонах внутренней поверхности шины, расположенных в зоне дополнительных рельефных элементов протекторного браслета, помимо вышеуказанного рельефного элемента (например, дополнительных рельефных элементов, расположенных в аксиальном направлении рядом с рельефным элементом, центральным в аксиальном направлении).

Указанный ряд отверстий и указанные один или более дополнительных рядов отверстий предпочтительно расположены рядом друг с другом вдоль аксиального направления указанной шины.

Указанный шумопонижающий элемент предпочтительно содержит по меньшей мере два дополнительных ряда сквозных отверстий, выполненных в радиальном направлении, при этом данные два дополнительных ряда отверстий более предпочтительно расположены с аксиально противоположных сторон указанного ряда отверстий. Таким образом, отверстия расположены оптимально по отношению к протекторному браслету, имеющему по меньшей мере три рельефных элемента.

Указанный шумопонижающий элемент предпочтительно проходит вдоль (по существу) всей протяженности внутренней поверхности в направлении вдоль окружности, например, вдоль по меньшей мере 70%, более предпочтительно по меньшей мере 80% от протяженности внутренней поверхности в направлении вдоль окружности.

Отверстия из указанного ряда отверстий и/или отверстия из каждого из указанных одного или более дополнительных рядов отверстий предпочтительно расположены, более предпочтительно расположены (по существу) регулярно вдоль (по существу) всей протяженности указанной внутренней поверхности в направлении вдоль окружности. Таким образом, обеспечивается способность к теплопередаче, по существу одинаковая в направлении вдоль окружности, для ограничения каждого локального перегрева шины.

Указанная превалирующая часть общей площади расположения отверстий из указанного ряда отверстий и/или отверстий из указанного по меньшей мере одного (или каждого) дополнительного ряда отверстий предпочтительно больше или равна 60%, более предпочтительно больше или равна 70%, еще более предпочтительно больше или равна 80% или равна 100% от указанной общей площади расположения. Таким образом, обеспечивается надлежащее использование отверстий, что оптимизирует эффективность теплопередачи посредством них.

Отношение общего объема всех отверстий, имеющихся в элементе, к общему объему шумопонижающего элемента предпочтительно больше или равно 0,1, более предпочтительно больше или равно 0,15 и/или меньше или равно 0,4, более предпочтительно меньше или равно 0,35. Таким образом, шумопонижающий элемент оптимизируется для содействия теплопередаче и в то же время для уменьшения кавитационного шума при одновременном поддержании конструкционной прочности.

Указанный ряд отверстий предпочтительно содержит отверстия, имеющие одинаковые форму и/или размеры. Каждый дополнительный ряд отверстий предпочтительно содержит отверстия, имеющие одинаковые форму и/или размеры. Все дополнительные ряды отверстий предпочтительно содержат одинаковое число отверстий. Отверстия из всех дополнительных рядов отверстий предпочтительно имеют одинаковые форму и/или размеры и/или схему расположения в направлении вдоль окружности.

Таким образом, эффект от отверстий является однородным, и конфигурация и/или конструкция шумопонижающего элемента упрощаются.

Граничная поверхность каждого отверстия предпочтительно имеет (по существу) радиальную протяженность. Таким образом, облегчается теплопередача при той же толщине шумопонижающего элемента.

Сечение каждого отверстия, перпендикулярное оси, вдоль которой определяется протяженность указанного отверстия, предпочтительно является постоянным вдоль указанной оси, вдоль которой определяется протяженность. Таким образом, теплопередача оптимизируется без снижения механической стойкости/прочности шумопонижающего элемента.

В одном варианте осуществления каждое отверстие из указанного ряда отверстий и/или каждое отверстие из одного или более из указанных одного или более дополнительных рядов отверстий имеет сечение, перпендикулярное оси, вдоль которой определяется протяженность отверстия, и имеющее круглую форму с диаметром. Указанный диаметр предпочтительно больше или равен 2 см и/или меньше или равен 6 см, более предпочтительно меньше или равен 5 см. Таким образом, отверстия являются достаточно большими для содействия теплопередаче без одновременного ухудшения целостности шумопонижающего элемента при заданном размере обычно используемого шумопонижающего элемента или обычно используемых шумопонижающих подэлементов.

В одном варианте осуществления каждое отверстие из указанного ряда отверстий и/или каждое отверстие из одного или более из указанных одного или более дополнительных рядов отверстий имеет сечение, перпендикулярное оси, вдоль которой определяется протяженность отверстия, и имеющее удлиненную форму с основным размером. Например, отверстия могут иметь овальную форму, прямоугольную форму и т.д.

Указанный основной размер отверстий предпочтительно определяется в направлении, по существу параллельном направлению указанной протяженности вдоль окружности. Таким образом, каждое отверстие по существу параллельно направлению протяженности рельефных элементов вдоль окружности, что благоприятно для обеспечения эффективности рассеяния тепла.

Указанный основной размер каждого отверстия предпочтительно представляет собой длину, которая больше или равна 5 см и/или меньше или равна 15 см. Таким образом, это способствует передаче тепла от внутренней поверхности шины без одновременного ухудшения целостности шумопонижающего элемента и без уменьшения ослабления кавитационного шума (при заданных размерах обычно используемого шумопонижающего элемента или обычно используемых шумопонижающих подэлементов).

Указанная удлиненная форма предпочтительно содержит две части, концевые вдоль указанного основного размера и имеющие форму криволинейного выступа, и центральную часть уменьшенного размера, которая соединяет друг с другом указанные две концевые части. По мнению Заявителя, данная форма способствует теплопередаче при ограничении ухудшения конструкции и поддержании способности к обеспечению снижения шума.

Отверстия из указанного ряда отверстий и/или отверстия из указанных одного или более дополнительных рядов отверстий предпочтительно (по существу) выровнены в аксиальном направлении друг относительно друга. Другими словами, центры отверстий из одного и того же ряда по существу принадлежат одной и той же плоскости, перпендикулярной оси шины. Таким образом, отверстия сцентрированы относительно протяженности рельефного элемента и/или соответствующих дополнительных рельефных элементов, определяемой в плоскости.

Отверстия предпочтительно расположены в указанном шумопонижающем элементе в соответствии с упорядоченной схемой. Таким образом, схема расположения ряда отверстий является рациональной.

Указанная упорядоченная схема предпочтительно образует базовый модуль, повторяющийся вдоль указанной протяженности в направлении вдоль окружности, как правило, по существу эквидистантно.

Указанный базовый модуль предпочтительно имеет первую плоскость симметрии, параллельную экваториальной плоскости шины. Указанный базовый модуль предпочтительно имеет вторую плоскость симметрии, перпендикулярную экваториальной плоскости шины. Таким образом, задание и повторение базового модуля являются рациональными.

Указанный базовый модуль предпочтительно содержит первую группу отверстий, принадлежащих указанному ряду отверстий. Число отверстий из указанной первой группы предпочтительно больше или равно единице и/или меньше или равно трем.

Указанный базовый модуль предпочтительно содержит вторую группу отверстий для каждого дополнительного ряда отверстий. Число отверстий из каждой второй группы предпочтительно больше или равно двум и/или меньше или равно четырем.

Указанный шумопонижающий элемент предпочтительно содержит множество шумопонижающих подэлементов, наложенных последовательно в направлении вдоль окружности вдоль указанной протяженности внутренней поверхности указанной шины, определяемой в направлении вдоль окружности, более предпочтительно на расстоянии друг от друга, еще более предпочтительно (по существу) на одинаковом расстоянии друг от друга (возможно, за исключением пары подэлементов) и, как правило, выровненных в аксиальном направлении. Таким образом, облегчается наложение элемента на шину, например, посредством автоматизированных операций.

Указанный шумопонижающий элемент и/или каждый шумопонижающий подэлемент предпочтительно представляет собой (в недеформированной конфигурации) (как правило, прямоугольный, хотя это необязательно) параллелепипед. Указанный щумопонижающий элемент и/или каждый шумопонижающий подэлемент предпочтительно имеет прямоугольную форму на виде в плане, предпочтительно с длинной стороной, расположенной в соответствии с указанной протяженностью в направлении вдоль окружности, и короткой стороной, соответствующей аксиальному направлению. При использовании соответствующая толщина соответствует радиальному направлению.

Указанный шумопонижающий элемент предпочтительно содержит звукопоглощающий материал, более предпочтительно он полностью образован из звукопоглощающего материала, предпочтительно вспененного полимера, предпочтительно пенополиуретана, предпочтительно открытопористого.

Звукопоглощающий материал предпочтительно имеет плотность в диапазоне от приблизительно 5 кг/м³ до приблизительно 60 кг/м³.

Предпочтительно все подэлементы из указанного множества шумопонижающих подэлементов имеют одинаковую ширину в аксиальном направлении (указанную ширину, как правило, определяют в зависимости от ширины шины в аксиальном направлении). Таким образом, шумопонижающие подэлементы эффективно функционируют для снижения шума и рассеяния тепла, аккумулированного коронной частью.

Указанное множество шумопонижающих подэлементов предпочтительно содержит шумопонижающие подэлементы в количестве, которое больше или равно пяти, более предпочтительно больше или равно десяти и/или меньше или равно двадцати пяти, более предпочтительно меньше или равно двадцати. Таким образом, можно обеспечить охват заданной протяженности шины в направлении вдоль окружности.

Каждый шумопонижающий подэлемент предпочтительно содержит один и предпочтительно только один базовый модуль. Таким образом, повторение базового модуля будет гарантированным за счет последовательного наложения подэлементов в направлении вдоль окружности.

Краткое описание чертежей

Фиг.1 - частичный вид развертки в плоскости коронной части шины согласно настоящему изобретению, при этом некоторые части показаны прозрачными;

фиг.2 - сечение вдоль экваториальной плоскости А-А шины с фиг.1;

фиг.3-7 - соответственно виды шумопонижающего подэлемента согласно некоторым вариантам осуществления настоящего изобретения.

Подробное описание некоторых вариантов осуществления изобретения

Признаки и преимущества настоящего изобретения будут дополнительно разъяснены посредством нижеприведенного подробного описания некоторых вариантов осуществления, представленных в качестве примера и не ограничивающих настоящее изобретение, со ссылкой на приложенные фигуры.

Фиг.1 и 2 показывают шину 1 (показанную только частично на фиг.1 и показанную в сечении на фиг.2), содержащую протекторный браслет 2 (показанный только схематически), имеющий - только в качестве иллюстрации - по меньшей мере три рельефных элемента (частично показанных на фиг.1), которые имеют непрерывную протяженность в направлении вдоль окружности и распределены в аксиальном направлении.

В качестве примера рельефные элементы включают рельефный элемент 3’, центральный в аксиальном направлении и расположенный в месте протекторного браслета, центральном в аксиальном направлении, и два дополнительных рельефных элемента 3”, расположенных в аксиальном направлении рядом с боковыми сторонами центрального рельефного элемента. Центральный рельефный элемент ограничен (например, он отделен от дополнительных рельефных элементов) двумя канавками 15, которые имеют непрерывную протяженность в направлении вдоль окружности и расположены рядом с центральным рельефным элементом 3’ и с противоположных сторон центрального рельефного элемента 3’. Во время использования шины может случиться то, что рельефным элементом протекторного браслета, подвергающимся большему тепловому расширению, будет один из двух дополнительных рельефных элементов (3”), вследствие условий использования шины и/или конфигурации транспортного средства.

В качестве примера шина 1 содержит шумопонижающий элемент 4 (фиг.2), наложенный на внутреннюю поверхность 5 шины и проходящий вдоль по существу всей протяженности внутренней поверхности 5 в направлении вдоль окружности.

В качестве примера шумопонижающий элемент 4 состоит из множества (в примере - двенадцати) шумопонижающих подэлементов 4’, имеющих одинаковую ширину в аксиальном направлении (в примере - также одинаковую длину в направлении вдоль окружности), наложенных на одинаковом расстоянии друг от друга и последовательно в направлении вдоль окружности вдоль всей протяженности внутренней поверхности 5 шины 1 в направлении вдоль окружности (как показано на фиг.2).

В качестве примера каждый шумопонижающий подэлемент 4’ представляет собой - в недеформированной конфигурации (показанной на фиг.3-7 и на развертке коронной части по фиг.1 в плоскости) - прямоугольный параллелепипед, имеющий длинную сторону 6, расположенную в соответствии с протяженностью в направлении вдоль окружности, и короткую сторону 7, расположенную в соответствии с аксиальным направлением (когда подэлемент наложен на шину). При использовании соответствующая толщина соответствует радиальному направлению.

В качестве примера каждый шумопонижающий подэлемент 4’ полностью образован из звукопоглощающего пеноматериала, представляющего собой открытопористый пенополиуретан и имеющего плотность, составляющую приблизительно 30 кг/м³. Каждый шумопонижающий подэлемент 4’ наложен на внутреннюю поверхность шины посредством (непоказанного) слоя адгезива, склеивающего при надавливании, который размещен между каждым подэлементом и самóй внутренней поверхностью.

В качестве примера каждый шумопонижающий подэлемент 4’ содержит первую поверхность 10 (фиг.2), полностью прилегающую к внутренней поверхности 5 шины 1 и находящуюся в контакте с внутренней поверхностью 5 шины 1, если не учитывать вышеупомянутый слой адгезива.

Шумопонижающий элемент 4 содержит ряд 8 отверстий 8’ (показанный полностью только на фиг.2), расположенный в месте, центральном в аксиальном направлении, и два дополнительных ряда 9 отверстий 9’ (показанных только частично на фиг.1 и 3-7), расположенных с тех сторон ряда 8 отверстий, которые являются противоположными в аксиальном направлении.

Каждое отверстие из ряда 8 и из дополнительных рядов 9 проходит в радиальном направлении насквозь и ограничено соответствующей граничной поверхностью 14, имеющей радиальную протяженность и полностью принадлежащей шумопонижающему элементу 4. В качестве примера отверстия из ряда 8 и из дополнительных рядов 9 выровнены в аксиальном направлении (по отношению к одному и тому же ряду), и они имеют соответствующее сечение 16, перпендикулярное оси, вдоль которой определяется их протяженность (непоказанной, перпендикулярной плоскости, в которой расположены отверстия), и постоянное вдоль оси, вдоль которой определяется их протяженность.

В одном непоказанном варианте осуществления граничная поверхность, которая ограничивает отверстия, может быть не радиальной, например, она может иметь форму наклонного цилиндра.

Ряд 8 и дополнительные ряды 9 отверстий проходят вдоль протяженности внутренней поверхности 5 шины в направлении вдоль окружности. Отверстия из каждого ряда расположены по существу регулярно вдоль по существу всей протяженности внутренней поверхности в направлении вдоль окружности (как показано для ряда 8 на фиг.2). Расположение отверстий из ряда 8 и дополнительных рядов 9 в шумопонижающем элементе соответствует упорядоченной схеме, образующей базовый модуль 11, повторяющийся вдоль протяженности в направлении вдоль окружности по существу эквидистантно.

В качестве примера каждый шумопонижающий подэлемент 4’ содержит один и только один базовый модуль 11, при этом базовый модуль 11 содержит, в свою очередь, первую группу отверстий, принадлежащих ряду 8 отверстий, и две вторые группы отверстий, каждая из которых принадлежит соответствующему дополнительному ряду 9 отверстий. Следовательно, ряд 8 и дополнительные ряды 9 отверстий образованы посредством комбинации шумопонижающих подэлементов 4’, расположенных последовательно вдоль протяженности внутренней поверхности шины 1 в направлении вдоль окружности. Следовательно, отверстия, образованные в шумопонижающих подэлементах, показанных на фиг.1 и на фиг.3-7, образуют для каждого шумопонижающего подэлемента один базовый модуль 11 с упорядоченной схемой, в соответствии с которой расположены ряд 8 и дополнительные ряды 9 отверстий.

Как показано на фиг.1, которая показывает шумопонижающий подэлемент, наложенный на внутреннюю поверхность шины, ряд 8 отверстий (показанный только посредством базового модуля 11) в качестве примера расположен так, что общая площадь расположения его отверстий полностью находится в зоне рельефного элемента 3’, центрального в аксиальном направлении.

Как также показано на фиг.1, каждый дополнительный ряд 9 отверстий (которые показаны только посредством базового модуля 11) в качестве примера расположен так, что по меньшей мере 90% общей площади расположения его соответствующих отверстий находится в зоне соответствующего дополнительного рельефного элемента 3”.

В качестве примера каждый базовый модуль 11 имеет первую плоскость 100 симметрии, параллельную (непоказанной) экваториальной плоскости шины, и вторую плоскость 200 симметрии, перпендикулярную экваториальной плоскости шины 1.

На фиг.1 и 3-7 показаны некоторые варианты осуществления базового модуля 11, содержащегося в соответствующем шумопонижающем подэлементе 4’, в котором форма и/или число отверстий из первой и вторых групп различаются.

Как показано на фиг.1, показанный базовый модуль 11 содержит три круглых отверстия, принадлежащих ряду 8, и четыре отверстия, имеющих удлиненную форму с основным размером L, принадлежащих попарно дополнительным рядам 9 отверстий. Следовательно, ряд 8 отверстий содержит отверстия, имеющие одинаковые форму и размеры, и дополнительные ряды 9 отверстий содержат одинаковое число отверстий, при этом отверстия имеют одинаковые форму, размер и схему расположения в направлении вдоль окружности. В качестве примера удлиненная форма отверстий 9’ из дополнительных рядов 9 содержит две части 12, концевые вдоль основного размера и имеющие форму криволинейных выступов, и центральную часть 13 уменьшенного размера, которая соединяет две концевые части 12 друг с другом.

В качестве примера основной размер каждого отверстия из дополнительного ряда 9 отверстий определяется в направлении, параллельном направлению протяженности шины вдоль окружности. В качестве примера диаметр круглых отверстий из ряда 8 равен 3 см, определяемая вдоль основного размера L длина каждого отверстия из дополнительных рядов 9 равна 7,5 см, радиус частей 12 в виде выступов с криволинейной формой равен 1,25 см, длина центральной части 13 равна 1,9 см, и ширина центральной части 13 равна 1,25 см. Шумопонижающий подэлемент 4’ имеет иллюстративные размеры 22×14 см.

Как также показано в примере по фиг.1, отношение общего объема всех отверстий, имеющихся в подэлементе, к общему объему шумопонижающего подэлемента (ограниченному огибающей наружной поверхностью шумопонижающего подэлемента) равно приблизительно 0,23.

На фиг.3-7 показаны дополнительные варианты осуществления шумопонижающих подэлементов, каждый из которых содержит базовый модуль 11, отличный от других. Базовые модули 11 отличаются друг от друга по числу и/или по форме и/или по размеру отверстий из ряда 8 и/или из дополнительных рядов 9 отверстий. Можно отметить, что данные отверстия могут быть круглыми или удлиненными (с криволинейными выступами или без них) с основным размером. В случае, если отверстия имеют удлиненную форму, направление основного размера предпочтительно параллельно направлению протяженности шины вдоль окружности (когда соответствующий шумопонижающий подэлемент наложен на внутреннюю поверхность самой шины).

Изобретение относится к автомобильному транспорту. Шина (1) содержит протекторный браслет (2), имеющий один или более рельефных элементов (3', 3'') с протяженностью в направлении вдоль окружности, и шумопонижающий элемент (4), наложенный на внутреннюю поверхность (5) шины (1) и проходящий вдоль превалирующей части протяженности внутренней поверхности (5) в направлении вдоль окружности. Шумопонижающий элемент (4) содержит ряд (8) сквозных отверстий (8'), выполненных в радиальном направлении, причем ряд (8) отверстий проходит вдоль протяженности внутренней поверхности (5) в направлении вдоль окружности, при этом ряд (8) отверстий расположен так, что по меньшей мере превалирующая часть общей площади расположения отверстий (8') из ряда (8) отверстий находится в зоне одного рельефного элемента (3') из данных одного или более рельефных элементов (3', 3''). Технический результат – снижение шума шины при ее высоких эксплуатационных характеристиках. 2 н. и 14 з.п. ф-лы, 7 ил.

1. Шина (1), содержащая протекторный браслет (2), имеющий один или более рельефных элементов (3', 3'') с окружной протяженностью, и шумопонижающий элемент (4), нанесенный на внутреннюю поверхность (5) шины (1) и проходящий вдоль превалирующей части окружной протяженности внутренней поверхности (5), при этом шумопонижающий элемент (4) содержит ряд (8) сквозных отверстий (8'), выполненных в радиальном направлении, причем указанный ряд (8) отверстий проходит вдоль окружной протяженности внутренней поверхности (5), при этом указанный ряд (8) отверстий расположен так, что, по меньшей мере, превалирующая часть общей площади вида сверху отверстий (8') указанного ряда (8) отверстий находится в зоне одного рельефного элемента (3') из указанных одного или более рельефных элементов (3', 3''),

при этом шумопонижающий элемент (4) содержит один или более дополнительных рядов (9) сквозных отверстий (9'), выполненных в радиальном направлении, причем каждый дополнительный ряд (9) отверстий проходит вдоль указанной окружной протяженности внутренней поверхности (5), и отверстия (8', 9') выполнены на шумопонижающем элементе (4) в соответствии с упорядоченной схемой, причем упорядоченная схема содержит базовый модуль (11), повторяющийся вдоль указанной окружной протяженности, и базовый модуль (11) содержит первую группу отверстий, принадлежащих указанному ряду (8) отверстий, и вторую группу отверстий для каждого из упомянутого одного или более дополнительных рядов (9) отверстий (9''), при этом шумопонижающий элемент (4) содержит множество шумопонижающих подэлементов (4'), наложенных последовательно по окружности вдоль указанной окружной протяженности внутренней поверхности (5) шины (1), при этом каждый шумопонижающий подэлемент (4') содержит один базовый модуль (11).

2. Шина (1) по п.1, в которой, по меньшей мере, один из указанных одного или более дополнительных рядов (9) отверстий (9') расположен так, что, по меньшей мере, превалирующая часть общей площади вида сверху отверстий (9') указанного, по меньшей мере, одного дополнительного ряда (9) отверстий находится в зоне одного соответствующего дополнительного рельефного элемента (3'') из указанных одного или более рельефных элементов (3', 3'').

3. Шина (1) по п.2, в которой указанная превалирующая часть общей площади вида сверху отверстий (8') из ряда (8) отверстий и/или отверстий (9') из указанного, по меньшей мере, одного дополнительного ряда (9) отверстий больше или равна 60% от указанной общей площади вида сверху.

4. Шина (1) по любому из предшествующих пунктов, в которой шумопонижающий элемент (4) проходит вдоль по существу всей окружной протяженности внутренней поверхности (5), при этом отверстия (8') ряда (8) отверстий и/или отверстия (9') из каждого из указанных одного или более дополнительных рядов (9) отверстий расположены вдоль по существу всей окружной протяженности внутренней поверхности (5).

5. Шина (1) по любому из предшествующих пунктов, в которой ряд (8) отверстий содержит отверстия (8'), имеющие одинаковые форму и/или размеры, при этом каждый из указанных одного или более дополнительных рядов (9) отверстий содержит отверстия (9'), имеющие одинаковые форму и/или размеры, причем все дополнительные ряды (9) содержат одинаковое число отверстий, и отверстия из всех дополнительных рядов отверстий имеют одинаковые форму и/или размеры и/или схему расположения в направлении по окружности.

6. Шина (1) по любому из предшествующих пунктов, в которой граничная поверхность (14) каждого отверстия (8', 9') имеет по существу радиальную протяженность, при этом сечение (16) каждого отверстия, перпендикулярное оси протяженности указанного отверстия, является постоянным вдоль указанной оси протяженности, причем отверстия ряда (8) отверстий и/или отверстия каждого из одного или более дополнительных рядов (9) отверстий по существу выровнены в аксиальном направлении относительно друг друга.

7. Шина (1) по любому из предшествующих пунктов, в которой шумопонижающий элемент (4) содержит, по меньшей мере, два дополнительных ряда (9) сквозных отверстий (9'), выполненных в радиальном направлении, при этом указанные два дополнительных ряда отверстий расположены с аксиально противоположных сторон ряда (8) отверстий (8').

8. Шина (1) по любому из предшествующих пунктов, в которой каждое отверстие (9') из указанных одного или более дополнительных рядов (9) отверстий имеет сечение, перпендикулярное оси протяженности отверстия и имеющее удлиненную форму с основным размером (L), при этом основной размер (L) отверстий определяется в направлении, по существу параллельном окружной протяженности.

9. Шина (1) по п.8, в которой основной размер (L) каждого отверстия представляет собой длину, которая составляет от 5 см до 15 см, причем удлиненная форма содержит две части (12), концевые вдоль основного размера (L) и имеющие форму криволинейного выступа, и центральную часть (13) уменьшенного размера, которая соединяет друг с другом указанные две концевые части (12).

10. Шина (1) по любому из предшествующих пунктов, в которой каждый шумопонижающий подэлемент (4') представляет собой параллелепипед в недеформированной конфигурации, при этом шумопонижающий элемент (4) содержит звукопоглощающий материал, выполненный из открытопористого вспененного полимера, причем звукопоглощающий материал имеет плотность в диапазоне от приблизительно 5 кг/м³ до приблизительно 60 кг/м³.

11. Шина (1) по любому из предшествующих пунктов, в которой базовый модуль (11) имеет первую плоскость (100) симметрии, параллельную экваториальной плоскости шины (1), и базовый модуль (11) имеет вторую плоскость (200) симметрии, перпендикулярную экваториальной плоскости шины.

12. Шина (1) по любому из предшествующих пунктов, в которой число отверстий первой группы составляет от одного до трех, и число отверстий каждой второй группы составляет от двух до четырех.

13. Шина (1) по любому из предшествующих пунктов, в которой каждый шумопонижающий подэлемент (4') содержит один и только один базовый модуль (11).

14. Шина (1) по любому из предшествующих пунктов, в которой каждое отверстие (8') из ряда (8) отверстий имеет сечение, перпендикулярное оси протяженности отверстия и имеющее круглую форму с диаметром, причем диаметр составляет от 2 см до 6 см.

15. Шина (1) по любому из предшествующих пунктов, в которой отношение общего объема всех отверстий, имеющихся в шумопонижающем элементе (4), к общему объему шумопонижающего элемента (4) составляет от 0,1 до 0,4.

16. Шина (1), содержащая протекторный браслет (2), имеющий один или более рельефных элементов (3', 3'') с окружной протяженностью, и шумопонижающий элемент (4), нанесенный на внутреннюю поверхность (5) шины (1) и проходящий вдоль превалирующей части окружной протяженности внутренней поверхности (5), при этом шумопонижающий элемент (4) содержит ряд (8) сквозных отверстий (8'), выполненных в радиальном направлении, причем указанный ряд (8) отверстий проходит вдоль окружной протяженности внутренней поверхности (5), при этом указанный ряд (8) отверстий расположен так, что, по меньшей мере, превалирующая часть общей площади вида сверху отверстий (8') указанного ряда (8) отверстий находится в зоне одного рельефного элемента (3') из указанных одного или более рельефных элементов (3', 3''),

причем шумопонижающий элемент (4) содержит один или более дополнительных рядов (9) сквозных отверстий (9'), выполненных в радиальном направлении, причем каждый дополнительный ряд (9) отверстий проходит вдоль указанной окружной протяженности внутренней поверхности (5),

при этом каждое отверстие (9') одного или более дополнительных рядов (9) отверстий имеет сечение, перпендикулярное оси его протяженности и имеющее вытянутую форму с основным размером (L), по существу параллельным окружной протяженности.