РИСУНОК ПРОТЕКТОРА И СПОСОБ ЕГО ИЗГОТОВЛЕНИЯ

РИСУНОК ПРОТЕКТОРА И СПОСОБ ЕГО ИЗГОТОВЛЕНИЯ


RU (11) 2209140 (13) C2

(51) 7 B60C11/04, B60C11/00, B60C11/13, B60C11/12, B29D30/06 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 07.12.2007 - действует 

--------------------------------------------------------------------------------

(21) Заявка: 99119588/28 
(22) Дата подачи заявки: 1998.02.05 
(24) Дата начала отсчета срока действия патента: 1998.02.05 
(31) Номер конвенционной заявки: 97/01846 
(32) Дата подачи конвенционной заявки: 1997.02.12 
(33) Страна приоритета: FR 
(45) Опубликовано: 2003.07.27 
(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске: FR 1028978 А, 24.05.1955. ЕР 0342908 А, 23.11.1989. JP 61016112 А, 24.01.1986. GB 2061837 А, 20.05.1981. SU 1664598 А1, 23.07.1991. 
(71) Заявитель(и): КОМПАНИ ЖЕНЕРАЛЬ ДЕЗ ЭТАБЛИССМАН МИШЛЕН-МИШЛЕН Э КО (FR) 
(72) Автор(ы): ГАРНЬЕ ДЕ ЛАБАРЕЙР Бертран (FR); МЕРИНО ЛОПЕС Хосе (FR) 
(73) Патентообладатель(и): КОМПАНИ ЖЕНЕРАЛЬ ДЕЗ ЭТАБЛИССМАН МИШЛЕН-МИШЛЕН Э КО (FR) 
(74) Патентный поверенный: Кузнецов Юрий Дмитриевич 
(85) Дата соответствия ст.22/39 PCT: 1999.09.13 
(86) Номер и дата международной или региональной заявки: EP 98/00625 (05.02.1998) 
(87) Номер и дата международной или региональной публикации: WO 98/35842 (20.08.1998) 
Адрес для переписки: 129010, Москва, ул. Б.Спасская, 25, стр.3, ООО "Юридическая фирма Городисский и Партнеры", пат.пов. Ю.Д. Кузнецову, рег. № 595 

(54) РИСУНОК ПРОТЕКТОРА И СПОСОБ ЕГО ИЗГОТОВЛЕНИЯ 

Изобретение относится к автомобильной промышленности. Протектор имеет множество вырезов, ограниченных резиновыми стенками, которые перпендикулярны или наклонны по отношению к беговой поверхности протектора. Две основные стенки по меньшей мере одного выреза, расположенного в части протектора, подверженной вдавливанию шины в дорожное покрытие при движении, соединены по меньшей мере одним резиновым соединительным элементом. Общая соединительная поверхность соединительного элемента максимально равна 80% поверхности, ограниченной геометрическим контуром минимальной длины, охватывающим общую соединительную поверхность. Способ включает в себя особенность изготовления выреза, имеющего по меньшей мере один соединительный элемент. В результате повышается степень сцепления шины с дорогой и понижается уровень шума. 7 с. и 39 з.п. ф-лы, 11 ил. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ



Изобретение касается протекторов, предназначенных для изготовления новых шин или восстановления шин, и, в частности, рисунков указанных протекторов, включающих большое количество вырезов в виде канавок и/или насечек. Изобретение касается также способа изготовления протекторов.

Для того чтобы привести рабочие характеристики шин в соответствие с постоянно улучшающимися рабочими характеристиками новых транспортных средств, необходимо повысить уровень сцепления шин с мокрой дорогой, не понижая при этом других рабочих характеристик. Под сцеплением понимают как характеристики сцепления шины с дорогой в направлении, поперечном перемещению средства - устойчивость на повороте, так и характеристики шины в направлении, продольном перемещению транспортного средства - возможность передачи дорожному покрытию тормозящего или двигательного усилия.

Для увеличения сцепления протектора шины при движении по дорожному покрытию, смоченному водой, известен способ придания протектору рисунка, образованного множеством вырезов, более или менее глубоких. Указанные вырезы выходят на поверхность протектора, соприкасающуюся с дорожным покрытием. Эта поверхность называется беговой поверхностью.

Под вырезом понимают любое углубление, выполненное в протекторе либо путем выемки материала сразу после вулканизации протектора, либо путем отливки в форме для формовки протектора, включающей формовочные элементы, выступающие над формовочной поверхностью формы. При этом каждый формовочный элемент имеет геометрию, идентичную геометрии требуемого выреза. Как правило, вырез в протекторе ограничен по меньшей мере двумя резиновыми стенками, расположенными друг против друга. Указанные стенки разделены средним расстоянием, представляющим собой ширину выреза, а пересечение стенок с беговой поверхностью образует резиновые кромки. Различают несколько типов вырезов, например:

канавки или желобки, отличающиеся шириной, превышающей примерно 10% толщины протектора;

насечки относительно небольшой ширины по сравнению с толщиной протектора. В определенных условиях работы эти насечки могут закрываться, по меньшей мере частично, при соприкосновении с дорожным покрытием. Противолежащие стенки соприкасаются друг с другом на более или менее большой части поверхностей стенок, кромки, образованные на беговой поверхности соприкасаются, что влечет за собой закрытие насечки.

Некоторые вырезы могут соединяться по меньшей мере с еще одним вырезом. Очертание выреза на беговой поверхности протектора соответствует среднему геометрическому профилю, определяемому как геометрический профиль, расположенный на среднем расстоянии от кромок, образованных стенками выреза на беговой поверхности. Средняя ось очертания выреза на беговой поверхности соответствует прямой наименьших квадратов расстояний точек среднего профиля от очертания выреза. Кроме того, принято определять степень вырезания рисунка в виде следующего отношения: площадь вырезов на беговой поверхности на общую площадь соприкосновения шины с дорогой.

При выполнении множества вырезов, соединяющихся с беговой поверхностью, создают множество резиновых кромок для рассечения слоя воды, которым может быть покрыта дорога, с возможностью удержания шины в соприкосновении с дорожным покрытием и создания выемок, служащих каналами для сбора и отвода воды, присутствующей в зоне контакта шины с дорогой, как только они выходят из зоны контакта.

Пример такого рисунка приведен в патенте США 1452099, в котором описан протектор с множеством равномерно расположенных насечек поперечного направления.

Вместе с тем увеличение числа вырезов быстро приводит к существенному уменьшению жесткости протектора, что неблагоприятно сказывается на рабочих характеристиках шины и даже на сцеплении с дорогой. Под жесткостью протектора понимают жесткость протектора под воздействием сочетания усилий сжатия и усилий сдвига в подвергаемой данным нагрузкам зоне контакта с дорогой. Одновременно наличие многочисленных вырезов, образующих водоотводящие каналы, приводит к повышению уровня шума при движении по сухой дороге, что в настоящее время считается недостатком, который стараются устранить по мере возможности, особенно на автомобилях последних выпусков. Шум при движении усиливается цикличными движениями закрытия и открытия вырезов, сопровождаемыми трением стенок вырезов в состоянии закрытия.

В патенте Франции 1028978 предложено решение данной проблемы, заключающееся в выполнении на беговой поверхности нового протектора множества круговых насечек небольшой глубины с возможностью увеличения гибкости протектора исключительно вблизи беговой поверхности.

Поскольку после установки на автомобиле шина предназначена обеспечить надежную работу в течение всего своего срока службы (то есть до износа протектора, соответствующего допустимому уровню технических требований), то необходимо предусмотреть такой протектор, рисунок которого обеспечивает сцепление с мокрым дорожным покрытием в течение длительного срока службы.

Задачей настоящего изобретения является разработка протектора шины, который обеспечит одновременно высокую степень сцепления на мокром и сухом дорожном покрытии и низкий уровень шума при движении для новой шины в течение по меньшей мере большой части срока службы протектора. Одной из дополнительных задач настоящего изобретения является достижение контроля над изменением рабочих характеристик по мере износа протектора.

Поставленная задача решается в соответствии с настоящим изобретением тем, что предлагается протектор толщиной Е из каучуковой смеси, предназначенной для помещения радиально на внешней части покрышки шины, имеющий беговую поверхность, предназначенную для соприкосновения с дорогой во время движения. Протектор имеет большое количество вырезов, выполненных таким образом, чтобы множество вырезов попадало в зону контакта шины с дорогой. Каждый вырез определяется пространством, ограниченным в основном двумя противолежащими стенками, которые перпендикулярны или наклонны по отношению к беговой поверхности, а глубина каждого выреза по меньшей мере равна толщине Е протектора, при этом глубина указанного выреза измеряется как расстояние по радиальному направлению наиболее удаленных точек контура указанного выреза, от беговой поверхности новой шины, по отношению к указанной поверхности. Кроме того, две основные стенки по меньшей мере одного выреза, расположенного в части проектора, вдавливаемой в дорожное покрытие при движении шины, соединяются по меньшей мере одним соединительным резиновым элементом.

Величина SЕ обозначает общую соединительную поверхность на каждой из стенок указанного выреза, равную либо общей поверхности пересечения соединительного элемента в случае единственного элемента, либо сумме поверхностей пересечения всех соединительных элементов в случае нескольких элементов, и величина SТ обозначает общую поверхность каждой из основных стенок указанного выреза.

В соответствии с настоящим изобретением протектор характеризуется тем, что

обе основные стенки по меньшей мере одного выреза, находящегося в части протектора, вдавливаемой в дорожное покрытие при движении, соединены по меньшей мере одним соединительным резиновым элементом, при этом соединительный(ые) элемент(ы) имеет(ют) с каждой из стенок соединительную поверхность SЕ, соответствующую сумме поверхностей пересечения каждого соединительного элемента, и указанная поверхность SЕ на каждой из стенок по меньшей мере равна 10% поверхности SТ указанной стенки,

все точки внешнего контура поверхности пересечения по меньшей мере одного элемента соединения с одной из стенок расположены на расстоянии от беговой поверхности, строго меньшем, чем глубина выреза,

на каждой из основных стенок соединительная поверхность SE максимально равна 80% поверхности SG, при этом поверхность SG равна поверхности, измеренной на указанной стенке выреза, ограниченной геометрическим контуром L минимальной длины, очерченным на указанной стенке и охватывающим соединительную поверхность SE.

Для одной стенки геометрический контур L минимальной длины, охватывающий общую соединительную поверхность SE на данной стенке, соответствует контуру, который может быть очерчен на этой стенке с возможностью охвата всей общей соединительной поверхности, образованной поверхностями пересечения всех соединительных элементов стенки. Так как вырез определяется как непрерывное пространство, ограниченное по меньшей мере двумя основными стенками, расположенными друг против друга, то присутствие по меньшей мере одного соединительного элемента между стенками в соответствии с настоящим изобретением не нарушает непрерывности данного пространства, какой бы ни была степень износа протектора, включающего такой вырез.

В предпочтительном варианте влияние на рабочие характеристики сцепления и шума будет тем более значительным, чем больше вырезов, образующих рисунок протектора шины, имеют по меньшей мере один соединительный резиновый элемент с возможностью достичь одновременно хорошего сцепления с дорогой, не ухудшая при этом рабочей характеристики шума при движении.

В предпочтительном варианте для получения оптимального соединительного эффекта между стенками вырезов и достаточной длины резиновых кромок каждая поверхность SG, ограниченная контуром L минимальной длины, охватывающим общую соединительную поверхность SE на основной стенке выреза, по меньшей мере равна 15% поверхности SТ соответствующей стенки. В предпочтительном варианте общая соединительная поверхность SE по меньшей мере на одной стенке по меньшей мере одного выреза максимально равна 80% поверхности ST соответствующей стенки, чтобы сохранить объем выреза, обеспечивающий протектору достаточные рабочие характеристики сцепления с дорогой.

В соответствии с настоящим изобретением протектор имеет несколько преимуществ:

для вырезов, направленных в основном поперечно по отношению к продольному направлению протектора, сокращается зона соприкосновения резиновых кромок с дорогой, что способствует значительному уменьшению шума при движении, несмотря на достаточно большое количество кромок,

на выходе из зоны контакта присутствие соединительных элементов между стенками направленных поперечно насечек и, возможно, между противолежащими гранями рельефных элементов, ограничивает колебательные движения резиновых элементов рисунка, выходящих за указанную зону и порождающих шумообразующую вибрацию, уменьшая таким образом шум от данной вибрации,

сокращение шумовой составляющей происходит также вследствие уменьшения взаимного трения стенок насечек при переходе в контакт, при этом соединительные элементы одновременно препятствуют сближению стенок и их перемещению относительно друг друга,

значительный выигрыш в сцеплении с дорогой при сохранении большой площади рабочей резины в случае множества насечек незначительной ширины, при этом указанные насечки имеют по крайней мере один соединительный элемент.

В общем, источники шума при таком рисунке являются гораздо менее производительными в силу уменьшения перемещений стенок вырезов, что достигается присутствием соединительных элементов между указанными стенками по сравнению с рисунком, имеющим такие же вырезы, но без соединительного элемента.

Само собой разумеется, что рисунок согласно изобретению может сочетать в себе одновременно множество вырезов, имеющих по меньшей мере один соединительный элемент, и множество вырезов без соединительных элементов, при этом пропорция между указанными вырезами может зависеть, например, от типа шины с данным рисунком.

Были получены очень хорошие результаты при движении на дороге с шинами, имеющими протектор толщиной Е с множеством вырезов практически направленных одинаково, при этом каждый из указанных вырезов определяется пространством, в основном ограниченным между двумя противолежащими стенками, причем указанные стенки перпендикулярны или наклонны по отношению к беговой поверхности, а вырезы имеют глубину h.

Под глубиной h выреза понимают максимальное радиальное расстояние, измеренное между кромкой выреза, наиболее близкой к беговой поверхности нового протектора, и точкой(ами) стенок выреза, наиболее удаленной(ых) радиально от беговой поверхности. Глубина h представляет собой максимальное радиальное расстояние, существующее между точками, наиболее удаленными радиально от стенок одного выреза, и максимально равное толщине Е протектора.

Кроме того, протектор в соответствии с настоящим изобретением выполнен таким образом, что

обе основные стенки вырезов соединены по меньшей мере одним соединительным резиновым элементом,

степень соединения Tp=SE/SТ, SЕ для каждого выреза минимально равна 0,10 и максимально равна 0,80, при этом SE равна общей поверхности пересечения соединительного(ых) элемента(ов) на каждой из стенок, a SТ представляет собой общую поверхность каждой основной стенки указанного выреза,

отношение р/h между средним шагом р, разделяющим каждый из указанных вырезов, и их глубиной h минимально равно 0,2 и максимально равно 1,9.

Чтобы избежать неравномерного износа протектора, устанавливая для себя степень соединения Тр вырезов, предпочтительно выбирать шаг р так, чтобы отношение р/h удовлетворяло для новых шин следующему неравенству:



Дополнительно, чтобы достичь хорошего сцепления с дорогой, следует выбрать шаг р так, чтобы отношение р/h удовлетворяло следующему неравенству:



Возможно также учитывать среднюю ширину вырезов е (то есть среднее расстояние между основными стенками указанных вырезов), расположенных равномерно соответственно шагу р на протекторе с возможностью получения степени соединения Тр, позволяющей достичь хороших результатов при движении. Заявитель выявил, что хорошие показатели по сцеплению с дорогой и износу достигаются, когда степень соединения Тр по меньшей мере равна 0,10 и максимально равна следующему значению:



при =(p-e)h.

Как только степень соединения Тр становится ниже значения примерно 0,10, цель не достигается, так как соединительные элементы не обеспечивают достаточной жесткости и не могут в достаточной степени блокировать движения стенок выреза, с которыми они соединяются. В предпочтительном варианте степень соединения р превышает 0,25.

С другой стороны, когда степень соединения превышает предельное предложенное значение, жесткость становится слишком большой, а длина активной кромки слишком короткой, чтобы поддерживать нормальное сцепление с дорогой. Под длиной активной кромки протектора шины понимают сумму длин всех резиновых кромок, находящихся в контакте с дорожным покрытием в отпечатке и для данного уровня износа протектора.

Кроме того, чтобы сохранить нормальную постоянную рабочую характеристику при износе протектора, следует предусмотреть, чтобы значение степени соединения Tp= Sp/SТ, установленное для различных уровней износа протектора, уменьшалось практически равномерно по мере износа шины, начиная от определенного уровня частичного износа, при этом p выражает на одной из стенок указанного выреза остаточную поверхность соединения после частичного износа протектора, a ST - общую остаточную поверхность указанной стенки, соответствующую тому же уровню частичного износа протектора. Таким образом, эффект действия соединительных элементов на жесткость является максимальным на новом протекторе, но постепенно уменьшается с увеличением жесткости протектора в результате износа.

С другой стороны, результаты испытаний шин в дорожных условиях позволили отметить, что рисунок в соответствии с настоящим изобретением обеспечивает

сокращение износа благодаря уменьшению скольжения резины по дорожному покрытию как в момент выхода из зоны контакта для поперечных вырезов, так и в режиме виража для вырезов в круговом направлении,

повышению сопротивления усталости дна вырезов, что есть части вырезов, находящихся ближе всего к внутренней части протектора,

минимальное попадание камней в вырезы, имеющие соединительные элементы.

Кроме того, отмечается достаточность дренажной способности рисунка в соответствии с настоящим изобретением, то есть его способность отводить воду, присутствующую на дорожном покрытии при любом уровне износа протектора, что является особо привлекательным преимуществом для потребителя.

Чтобы достичь продолжительной по времени эффективности при движении по мокрой дороге, длину активной кромки рисунка в отпечатке, соответствующую уровню износа, определяют преимущественно как по меньшей мере равную 50% длины активной кромки на беговой поверхности нового протектора.

Чтобы протектор сохранял достаточную жесткость на сдвиг и на изгиб, когда он подвергается нагрузке при контакте, несмотря на большое количество вырезов, следует располагать соединительный(ые) элемент(ы) каждого из вырезов таким образом, чтобы расстояние между самой ближней к беговой поверхности нового протектора кромкой и точками контура поверхности пересечения указанного элемента на стенке было по меньшей мере равным 60% высоты h выреза, а в предпочтительном варианте - от 40 до 60%.

Другое значительное усовершенствование рисунка протектора в соответствии с настоящим изобретением заключается в выполнении множества вырезов со значительным количеством соединительных элементов, распределенных достаточно равномерно в каждом из вырезов с возможностью обеспечения хорошей равномерности эффекта на жесткость резиновых элементов, ограниченных стенками выреза.

В соответствии с этим протектор включает множество вырезов, при этом каждый вырез определен пространством, ограниченным в основном между двумя противолежащими стенками, причем указанные стенки перпендикулярны или наклонны по отношению к беговой поверхности, и имеет глубину, измеряемую как расстояние по радиальному направлению наиболее удаленных точек контура указанного выреза от беговой поверхности новой шины, по меньшей мере равное толщине Е протектора. Протектор характеризуется тем, что

две основные стенки по меньшей мере одного выреза, находящегося в части протектора, подверженной вдавливанию шины в дорожное покрытие при движении, соединены множеством резиновых соединительных элементов, при этом указанные соединительные элементы имеют на каждой из стенок соединительную поверхность SE, которая по меньшей мере равна 10% поверхности ST указанной стенки,

каждый соединительный элемент имеет с каждой из стенок поверхность пересечения SЕ, максимально равную (Е*Е/20),

поверхность SG, ограниченная геометрическим контуром L, имеющим минимальную длину и охватывающим всю соединительную поверхность SE, по меньшей мере равна 70% поверхности ST указанной стенки.

Данный протектор обеспечивает шине особенно однородные и равномерные рабочие характеристики независимо от степени его износа.

Другим объектом настоящего изобретения является способ изготовления протектора шины, имеющего множество вырезов, имеющих по меньшей мере один соединительный элемент. Очевидно, что обычные способы отливки в форме вырезов не приспособлены для выполнения таких рисунков с достаточной простотой и точностью. Действительно, расположение по меньшей мере одного соединительного элемента под беговой поверхностью протектора делает невозможным извлечение из формы при применении обычного способа отливки в форме и использовании металлических пластин для формовки насечек.

Другим объектом настоящего изобретения является способ изготовления протектора шины, включающего по меньшей мере один вырез, основные стенки которого соединены с одним соединительным элементом, что снимает проблему извлечения из формы. Способ изготовления протектора толщиной Е в соответствии с настоящим изобретением заключается в том, что

выполняют прокладки из соответствующего материала, которые имеют форму требуемых вырезов на протекторе и толщину, равную ширине указанных вырезов,

осуществляют выемку материала в каждой прокладке для получения отверстия(ий) в соответствии с заранее выбранным распределением, при этом каждое отверстие имеет форму, эквивалентную форме соединительного элемента,

осуществляют вставку прокладок, изготовленных в соответствии с предыдущими этапами, в резиновую ленту,

формуют под давлением в форме, имеющей размеры требуемого протектора, во время формования резиновой смесью ленты, ставшей более жидкой, заполняют отверстия прокладок с возможностью образования соединительных элементов между резиновыми стенками, смежными с каждой прокладкой,

вулканизируют резиновую ленту с последующим извлечением из формы.

Само собой разумеется, что протектор может быть выполнен в виде ленты определенной длины или в виде замкнутого кольца, устанавливаемого радиально на внешней стороне заготовки шины во время ее изготовления или на шине во время ее восстановления.

Вариант вышеописанного способа состоит в том, чтобы выполнить первый и третий этапы и установить невулканизированную и неформованную резиновую ленту на заготовку шины, а затем осуществить формовку и вулканизацию соединенных таким образом в один блок шины и ленты.

В более общем плане данный способ, касающийся вставки прокладок в резиновую ленту, может также применяться в случае изготовления протектора, включающего множество прокладок без отверстий для формования множества насечек без соединительных элементов.

Для облегчения вставки прокладок в резиновую ленту предлагается другой вариант описанного способа, который касается выполнения в невулканизированной ленте вырезов с размерами, практическими равными размерам вырезов, имеющих по меньшей мере один соединительный элемент между стенками вырезов.

Материал, из которого изготовляют прокладки и которым заполняют вырезы, имеющие по меньшей мере один соединительный элемент, выбирают с возможностью его частичного удаления, то есть рядом с беговой поверхностью нового протектора, и постепенно во время движения, чтобы сохранять постоянно большую длину кромок.

Для этой цели наиболее приспособленной является бумажная масса, так как этом материал отличается очень слабой когезией, как только он в течение достаточного промежутка времени находится в соприкосновении с водой, и поэтому может постепенно удаляться во время движения шины или удаляться до движения в присутствии воды, тем более легко, поскольку вырезы, имеющие по меньшей мере один соединительный элемент, имеют минимальную толщину 0,4 мм.

Один из вариантов способа состоит в выборе такого материала для прокладок, точка плавления которого достаточно близка к температуре вулканизации ленты с возможностью разжижения только к концу вулканизации с учетом постепенного роста температуры резины ленты, чтобы обеспечить удаление прокладочного материала, например, путем отсасывания или продувки после вулканизации ленты. В предпочтительном варианте выполнения прокладочный материал является сплавом с низкой температурой плавления, преимуществом которого является жесткость во время формования протектора и во время вулканизации перед переходом в жидкое состояние в конце вулканизации с возможностью удаления сплава и возможно его повторного использования для подобных целей.

Описанный способ может сопровождаться операцией шлифования, касающейся практически только нового протектора и предназначенной для четкого обозначения кромок на беговой поверхности протектора. Другой способ получения хорошего состояния поверхности после извлечения из формы состоит в том, что располагают все вырезы, имеющие по меньшей мере один соединительный элемент, под беговой поверхностью протектора и отливают протектор в форме, имеющей множество рельефных элементов, предназначенных для формования множества вырезов на беговой поверхности с глубиной, превышающей наименьшее расстояние между вырезами, имеющими по меньшей мере один соединительный элемент, и беговой поверхностью. Таким образом, по мере износа на протекторе будет постепенна появляться множество вырезов под беговой поверхностью.

В дальнейшем изобретение поясняется описанием предпочтительных вариантов его осуществления со ссылками на сопровождающие чертежи, на которых:

фиг. 1 изображает общий вид поверхности протектора (частичный разрез), согласно изобретению;

фиг. 2 - разрез протектора вдоль стенки выреза, имеющего соединительные элементы, согласно изобретению;

фиг.3 - разрез протектора вдоль стенки выреза, имеющего только один соединительный элемент, согласно изобретению;

фиг.4 - общий вид протектора шины, включающего насечки с соединительными элементами, частично расположенными в круговом направлении и частично в поперечном направлении, согласно изобретению;

фиг. 5 - разрез по линии V-V на фиг.4 с вырезом, имеющим соединительные элементы, наклонные по отношению к беговой поверхности, согласно изобретению;

фиг. 6 - вариант расположения соединительных элементов выреза, согласно изобретению;

фиг. 7 - схематическое изображение протектора, разрезанного вдоль стенки выреза, имеющего множество соединительных элементов, согласно изобретению;

фиг. 8 - разрез протектора, включающего множество насечек с множеством соединительных элементов под беговой поверхностью, согласно изобретению;

фиг.9 А, В - рисунок протектора в соответствии с настоящим изобретением, прошедшего контрольные испытания на ходу, согласно изобретению;

фиг. 10 - прокладку для изготовления вариантов А и В, показанных па фиг. 9, согласно изобретению;

фиг. 11 - выреза, основные стенки и соединительные элементы которого выполнены из натуральной резины, отличающейся от резины протектора, согласно изобретению.

Протектор 1 (фиг.1) имеет толщину Е и ширину W. Одна из внешних стенок протектора образует беговую поверхность 2 шины с протектором. Данная шина может быть новой или восстановленной, то есть шиной, прослужившей до степени износа протектора, требующей установки нового протектора.

На протекторе 1 выполнено множество вырезов 3, 4 по всей ширине W. Вырез 3 ограничен двумя основными стенками 5, 6, перпендикулярными беговой поверхности 2 и находящимися друг от друга на среднем расстоянии е, равном ширине выреза 3. Обе стенки 5, 6, ограничивающие вырез 3, соединяются друг с другом в точках 8, расположенных радиально на наибольшей глубине внутри выреза по отношению к беговой поверхности 2. Пересечение стенок 5, 6 с беговой поверхностью 2 определяет резиновые кромки соответственно 51 и 61, предназначенные для рассечения водяной пленки, образующейся между протектором и дорожным покрытием.

Вырез 3 имеет пять резиновых соединительных элементов 7, соединяющих стенки 5 и 6 указанного выреза, при этом соединительные элементы позволяют удерживать стенки на практически постоянном расстоянии, предупреждая одновременно открытие и закрытие выреза 3.

На фиг.2 показано схематическое изображение протектора 1, показанного на фиг. 1, разрезанного поперечно вдоль стенки 6 выреза 3. На фигуре видно достаточно равномерное расположение на стенке 6 поверхностей пересечения 71, 72, 73, 74, 75 соединительных элементов 7 со стенкой 6, при этом сумма указанных поверхностей образует общую поверхность пересечения SE. В данном случае все соединительные элементы имеют соответственно поверхности пересечения 71, 72, 73, 74, 75, полностью находящиеся под беговой поверхностью 2 и на радиальном расстоянии от беговой поверхности, меньшем, чем глубина h выреза. Кроме того, общая соединительная поверхность SE максимально равна 80% поверхности SG, ограниченной геометрическим контуром L (пунктир) минимальной длины, построенным на стенке 6 и охватывающим все поверхности пересечения 71, 72, 73, 74, 75 соединительных элементов 7 со стенкой 6. Эти три условия в сочетании позволяют получить рисунок, содержащий многочисленные вырезы на сравнительно больших глубинах по сравнению с толщиной протектора, при этом указанные вырезы образуют множество резиновых кромок на беговой поверхности 2. Полученный рисунок сохраняет достаточную жесткость, чтобы оказывать сопротивление воздействию вдавливания и движения.

В описываемых вариантах выполнения основные стенки вырезов могут быть плоскими или изогнутыми.

В предпочтительном варианте выполнении для достижения максимального эффекта протектор включает множество вырезов, имеющих по меньшей мере один соединительный элемент, а каждая поверхность SG, ограниченная геометрическим контуром L, имеющим минимальную длину и охватывающим общую соединительную поверхность SE на стенке выреза, равна 15% от поверхности ST соответствующей стенки.

Относительное положение соединительных элементов одного выреза определяется возможностью удержания для данного выреза большой длины активной кромки для контакта с дорожным покрытием независимо от уровня износа протектора.

На фиг. 3 представлен еще один вариант осуществления настоящего изобретения, где схематично изображена нервюра протектора 1, разрезанная вдоль стенки 9 выреза, имеющего один соединительный элемент 10, расположенный между основными стенками, ограничивающими указанный вырез. Элемент 10 состоит из двух ветвей 101, 102, направленных по ширине насечки и соединенных между собой третьей ветвью 103, направленной по толщине протектора. Контур L, показанный пунктирной линией, соответствует контуру минимальной длины, охватывающему общую соединительную поверхность единственного элемента и проходящему через концы ветвей 101 и 102. Подразумевается, что существо настоящего изобретения не меняется, когда ветвь 103, соединяющая ветви 101 и 102, продлевается до беговой поверхности 2, так как при этом образуется единый объем, соответствующий вырезу.

На фиг.4 частично показан протектор 11 шины, включающий насечки, выполненные по круговому направлению, и насечки, выполненные поперечно, при этом каждая из насечек имеет соединительные элементы и доходит до беговой поверхности 112 указанного протектора. Протектор 11 разделен в осевом направлении на три кольцевых участка, I, II, III, при этом средний участок II отделен от двух крайних участков I и III канавками 12 и 13, выполненными в круговом направлении. Для того чтобы повысить сцепление шины с дорогой без увеличения шума при движении, в среднем участке II предусмотрено множество насечек 14 небольшой ширины, направленных в основном поперечно, при этом насечки выходят на каждую сторону среднего участка II в канавках 12 и 13. Насечки 14 глубиной h и шириной е, равной 0,1 мм, расположены равномерно соответственно среднему шагу р таким образом, чтобы отношение h(p-e) превышало 0,9. Таким образом становится возможным обеспечить повышенную плотность кромок в контактном отпечатке без изменения механических рабочих характеристик участка II.

В крайних участках I и II предусмотрена по меньшей мере одна насечка 15, направленная в основном по окружности. Все насечки поперечного направления 14 и насечки кругового направления 15 имеют множество соединительных элементов, соответственно 141 и 151, соединяющих основные стенки, образующие указанные насечки.

Под понятием "направленные в основном поперечно" понимают то, что средние оси очертания насечек на беговой поверхности 112 образуют с поперечным направлением протектора угол, максимально равный 45o. Под понятием "направленные в основном в круговом направлении" понимают, что средние оси очертания насечек на беговой поверхности образуют с поперечным направлением протектора угол в пределах от 75 до 90o. Средняя ось очертания выреза на беговой поверхности протектора соответствует среднему направлению, измеренному между точками кромок указанного выреза на беговой поверхности с помощью метода минимальных квадратов расстояний.

Таким образом, возможно изготовить шину с хорошими рабочими характеристиками сцепления с дорожным покрытием по продольному направлению протектора благодаря насечкам, направленным поперечно в участке II, и сцепления по поперечному направлению благодаря наличию по меньшей мере одной насечки, направленной практически по круговому направлению на участках I и III. При этом насечки имеют соединительные элементы между своими стенками.

Дополнительно возможно предусмотреть соединительные элементы между стенками, ограничивающими круговые канавки, разделяющие участок II и III.

При частичном износе протектора в соответствии с настоящим изобретением по меньшей мере один соединительный элемент одного выреза выходит на беговую поверхность и тем самым уменьшает длину кромок 145, 146, образованных каждой из основных стенок выреза вместе с беговой поверхностью 2. Чтобы уменьшить данный эффект, следует располагать каждый соединительный элемент 141 (фиг.5) между первой основной стенкой 143 выреза 14 так, чтобы элемент образовал с беговой поверхностью нового протектора угол, не равный 90o, предпочтительно от 30 до 70o.

Другой способ устранения вышеупомянутого недостатка и избежания появления износа на отдельных участках протектора в соответствии с настоящим изобретением состоит в том, чтобы предусматривать, как в случае насечек 14, находящихся в средней части II протектора (фиг.4) между двумя любыми соседними вырезами практически одинакового направления смещение в радиальном направлении положения соединительных элементов. Так, распределяют произвольным образом положение резиновых кромок, образованных пересечением стенок вырезов. В связи с тем что соединительные элементы выходят на беговую поверхность после более или менее смещенного износа, это позволяет постоянно поддерживать в течение всего срока службы шины большую длину кромок на участке беговой поверхности, находящейся в контакте с дорожным покрытием, и оказывает благоприятное воздействие одновременно на износ - позволяет избегать ненормального, то есть локального износа, и на шум при движении.

В случае, когда в основном принимают во внимание рабочие характеристики сцепления с дорогой в продольном направлении, можно предусмотреть только множество вырезов, имеющих по меньшей мере один соединительный элемент, при этом средняя ось вырезов на беговой поверхности шины образует с поперечным направлением протектора угол, максимально равный 45o. И наоборот, когда большую роль играют рабочие характеристики сцепления с дорогой в поперечном направлении, можно предусмотреть множество вырезов, имеющих по меньшей мере один соединительный элемент. При этом средняя ось очертания указанных вырезов на беговой поверхности нового протектора образует с осевым направлением протектора угол, минимально равный 75o и максимально равный 90o. Сравнимого результата достигают путем выполнения одного непрерывного выреза под углом, близким к 90o к поперечному направлению, чтобы средняя ось очертания выреза на беговой поверхности образовала винт. Действительно, все происходит в зоне контакта с дорожным покрытием, как если бы протектор имел множество вырезов, практически направленных в круговом направлении.

Вырезы, имеющие по меньшей мере один соединительный элемент, перпендикулярны к беговой поверхности или по меньшей мере часть их образует с перпендикулярным направлением к беговой поверхности средний угол, максимально равный 20o, с возможностью увеличения эффективности резиновых кромок в некоторых случаях для лучшей передачи двигательного или тормозящего усилия в соответствии с выбранным направлением наклона выреза.

Так как жесткость рисунка протектора увеличивается с уменьшением его толщины в результате износа, то следует предусмотреть, чтобы по меньшей мере для одного выреза, расположенного на части протектора, подверженной вдавливанию шины, и имеющего по меньшей мере один соединительный элемент, отношение Tp=Sp/St уменьшилось практически равномерно по мере износа шины, начиная от заранее определенного уровня частичного износа. При этом Sp представляет на одной из стенок выреза остаточную соединительную поверхность протектора, a St - общую поверхность стенки, соответствующую тому же уровню частичного износа протектора. На фиг.6 показана в поперечном разрезе стенка выреза, имеющего соединительные элементы 7, расположенные рядами, практически параллельными беговой поверхности 2. При этом количество соединительных элементов 7 в рядах увеличивается по мере приближения к беговой поверхности 2.

На фиг. 7 показано предпочтительное расположение в плане соединения основных стенок одного выреза протектора, показано множество поверхностей пересечения 76 с основной стенкой 66 выреза соединительных элементов, равномерно распределенных на стенке и имеющих относительно большую плотность, т. е. на поверхности стенки имеется большое количество элементов. В данном случае поверхность SG, ограниченная контуром L минимальной длины, охватывающим все поверхности пересечения соединительных элементов, составляет примерно 90% от общей поверхности стенки 66, в то время как поверхность SE составляет всего лишь 40% от общей площади. Оптимальный эффект на жесткость протектора достигается, когда соединительные элементы равномерно распределены на стенках каждого выреза.

Кроме того, в предпочтительном варианте имеет смысл предусматривать дополнительные резиновые элементы, соединяющиеся только с одной из стенок выреза, имеющего соединительные элементы, чтобы воспрепятствовать сближению участков стенок выреза, расположенных между соединительными элементами.

Заявитель проводил испытания на ходу и на стенде для шин грузовиков размером 215/75 R 17,5 с протектором в соответствии с настоящим изобретением. На фиг.9 (А, В) показаны два типа рисунка прошедших испытания протекторов. Фиг. 9, А соответствует варианту А протектора 18, имеющего множество насечек 21 шириной 0,1 мм, направленных поперечно и расположенных по круговому направлению со средним шагом р, равным 15 мм. Данный вариант включает также три круговые канавки шириной 5 мм, которые делят протектор в осевом направлении на четыре части, при этом указанные части в свою очередь делятся надвое круговой насечкой 20 шириной 2 мм. Все вырезы имеют одинаковую глубину, равную 13,5 мм. Фиг. 9, В соответствует варианту В протектора 22, имеющего множество насечек 25 шириной 1 мм, направленных под углом 15o к поперечному направлению шины и удаленных друг от друга на величину среднего шага р, равного 10 мм. Данный вариант В включает также две волнообразные и практически круговые канавки 23 шириной 10 мм, которые делят протектор в осевом направлении на три части, при этом каждая из указанных частей делится еще надвое круговой насечкой 24 шириной 2 мм, причем насечки повторяют профиль канавок.

Варианты А и В выполняют следующим образом. После нарезания в соответствии с требуемыми контурами насечек невулканизированной резиновой ленты соответствующей длины и ширины изготавливают прокладки из бумажных листов толщиной 0,1 мм для варианта А и из картонных листов толщиной 1 мм для варианта В в количестве, равном количеству насечек, и имеющие такие же размеры. Затем в каждой прокладке вырезают множество отверстий формой, соответствующей сечению соединительных элементов насечек. На фиг.10 показана прокладка 16, включающая множество отверстий 17 практически прямоугольной формы. Данные отверстия размером 25 мм получают, например, вырезанием при помощи лазера или пробиванием при помощи пуансона. После этого прокладки 16 устанавливают в вырезы, выполненные в невулканизированном протекторе. Затем протектор устанавливают на не вулканизированную заготовку шины и формуют вместе с шиной в вулканизационной форме. Во время вулканизации резина ленты проходит через отверстия прокладок, образуя соединительные элементы вырезов, при этом вырезы заполняются материалом прокладок. Для осуществления вариантов А и В круговые канавки и насечки, не имеющие соединительных элементов, выполняют путем нарезания после изготовления шин с протекторами.

В данном случае были выбраны шины грузовиков размером 215/75 R 17,5, у которых насечки с соединительными элементами имели степень соединения Тр, равную 45%, а отношения SЕ/SТ и SЕ/SG соответственно равные 45 и 40%. Степень вырезания новых беговых поверхностей двух вариантов А и В составляла соответственно 15 и 18% (под степенью вырезания понимают отношение площади вырезов на беговой поверхности к общей площади беговой поверхности).

Были проведены испытания на сцепление на грузовике с дополнительным колесом, предназначенным для проведения измерения, при этом на колесе была установлена шина в соответствии с вариантом А или с вариантом В. Во время испытаний определяли появление скольжения шины по отношению к дорожному покрытию на заданной скорости и под воздействием определенного усилия торможения. Испытания проводили на испытательном полигоне с гладким покрытием и с нанесенным слоем воды толщиной примерно 1,5 мм. В качестве контрольного варианта для отсчета была взята шина типа XZE такого же размера и со степенью вырезания 18%. Значения степени вырезания вариантов А и В сравнимы со значениями шины, выбранной в качестве контрольной.

Совершенно неожиданно результаты испытаний на сцепление показали, что по сравнению с контрольной шиной шины варианта А оказались лучше контрольных шин примерно на 15%, а шины варианта В намного превосходили контрольные шины - по крайней мере на 30%. Разницу в характеристиках между вариантами А и В можно объяснить разницей в ширине насечек.

С другой стороны, испытания на шум во время движения в условиях, определенных нормативом ISO 362, показали не менее неожиданно, что уровень шума, производимого шиной с протектором в соответствии с настоящим изобретением, сократился по крайней мере на 3 дБА и по крайней мере на 2 дБА соответственно для вариантов А и В по сравнению с контрольными шинами.

Известно, что в случае применения обычного рисунка для шин грузовиков достижение хороших шумовых характеристик всегда сопровождается снижением сцепления на гладком покрытии. Однако указанные испытания показали, что благодаря рисунку протектора в соответствии с настоящим изобретением можно значительно повысить характеристики одновременно по шуму и по сцеплению.

Протектор в соответствии с настоящим изобретением и способ изготовления такого протектора позволяют при незначительной степени вырезания, то есть отношения между соответствующей площадью выреза и общей площадью протектора, входящей в контакт с дорожным покрытием, получить рабочие характеристики, по меньшей мере эквивалентные обычному протектору с большой степенью вырезания. Большое количество кромок при том, что жесткость протектора практически не играет роли, компенсирует разницу в значениях степени вырезания.

Следует отметить, что наличие соединительных элементов в вырезах позволяет протектору сохранять жесткость, выражающуюся в гораздо меньшей потере сопротивления движению качения (энергия, рассеянная во время движения шины с указанным протектором), чем у шины без соединительных элементов.

После изготовления шин с протектором в соответствии с настоящим изобретением можно удалить частично, то есть ближе к беговой поверхности, прокладки, чтобы освободить кромки насечек на беговой поверхности. Затем материал прокладок удаляется по мере износа протектора.

Чтобы получить более усовершенствованный протектор после извлечения из вулканизационной формы, можно расположить вырезы с соединительными элементами полностью под беговой поверхностью нового протектора, а на указанной беговой поверхности выполнить множество вырезов без соединительных элементов глубиной, слегка превышающей расстояние между беговой поверхностью и вырезами, имеющими соединительные элементы. Такой вариант выполнения представлен на фиг. 8, на которой показан разрез нового протектора 26, включающего множество насечек 27, имеющих множество соединительных элементов 28. На беговой поверхности выполнено множество вырезов небольшой глубины, играющей активную роль на первых порах износа протектора. После частичного износа протектора насечки 29 исчезают, уступая место находящимся под ними насечкам 27.

Один из вариантов выполнения прокладок состоит в применении материала из ткани, включающей в себя нити основы и нити утка, при этом указанная ткань имеет свойство противостоять вулканизации протектора и постепенно удаляться во время paботы шины на ходу, а расстояния между нитями основы и нитями утка позволяют формовать соединительные элементы указанного выреза. Материал прокладок может также состоять из нити или нескольких нитей, образующих сетку, которые могут удаляться полностью после вулканизации протектора или постепенно во время движения.

Кроме того, способ изготовления в соответствии с настоящим изобретением позволяет выполнять вырезы, стенки которых покрывают резиновой смесью, отличающейся от смеси, из которой готовят остальную часть протектора, как показано на фиг.11 (А, В) в частном случае насечки с соединительным элементом. Само собой разумеется, что описанный способ для получения данного типа насечки может также применяться для получения насечки без соединительных элементов.

На фиг. 11, В показан вариант выреза 38, имеющего множество соединительных элементов 311, выполненного следующим образом:

выполняют по меньшей мере одну прокладку 39, включающую множество отверстий 31 (фиг. 11, А), образуют наслоение, покрывая по меньшей мере одну прокладку с двух сторон двумя слоями 32, 33 сырой резины. При этом каждый слой имеет толщину, близкую к толщине прокладки;

с одной и с другой стороны образованного наслоения осуществляют давление для более или менее плотного прижатия каждого слоя (32, 33) к стенкам прокладки и для того, чтобы каждый слой прошел через отверстия до соприкосновения с другим слоем. Такое соприкосновение облегчает операции с прокладкой, покрытой резиновой смесью, для ее установки в вырез, предусмотренный в протекторе из сырой резины;

каждую прокладку вставляют в невулканизированную резиновую ленту;

после этого осуществляют вулканизацию и формовку протектора в соответствующей форме. Данная форма может иметь на своей поверхности рельефные элементы для формовки вырезов в виде канавок или насечек.

Один из вариантов данного способа состоит, во-первых, в образовании наслоения, состоящего из прокладки без отверстий, покрытой с двух сторон двумя слоями сырой резины, и, во-вторых, выполнении отверстий в указанном наслоении по его толщине, а затем вставке этого наслоения в ленту из сырой резины и, в конечном счете, осуществления формовки и вулканизации ленты. Таким образом, резина, являющаяся материалом протектора, заполняет каждое отверстие и образует каждый соединительный элемент таким образом отформованного выреза.

После вулканизации можно удалять по меньшей мере на поверхность материал прокладки 39 (фиг.11, В). Покрытие прокладки осуществляют резиновыми смесями, которые могут быть того же состава, что и смесь, из которой изготавливается протектор, или другого состава. Смесь другого состава придает кромкам выреза повышенную способность сопротивления абразивам, возникающую при контакте с дорожным покрытием. Можно также предусмотреть применение двух слоев резиновой смеси различного состава с одной и с другой стороны прокладки, чтобы учитывать, в частности, преимущественное направление движения шины. Кроме того, слои могут иметь разную толщину, превышающую толщину прокладки. Каждый резиновый слой, покрывающий прокладку, может быть образован одним или несколькими слоями смеси.

Имеет смысл, чтобы по меньшей мере один вырез, имеющий по меньшей мере один соединительный элемент, имел этот соединительный элемент, образованный из резиновой смеси и с механическими характеристиками, отличающимися от смеси протектора.

Все варианты могут применяться в комбинациях в соответствии с поставленными задачами, не меняя при этом существа изобретения. Например, шина может включать в себя одновременно множество насечек, при этом некоторые из них могут иметь соединительные элементы, а некоторые нет, причем указанные насечки могут быть выполнены, например, в соответствии с одним из вышеописанных способов.

Областью применения настоящего изобретения могут быть все типы шин и, в частности, шин для автомобильного транспорта: легковых автомобилей, фургонов, грузовиков и шин для вагонов метро. Особо можно отметить, что шины для ведущих осей грузовиков отличаются повышенными рабочими характеристиками по сцеплению и шуму, если они оснащены протекторами в соответствии с настоящим изобретением. Применение рисунка в соответствии с настоящим изобретением в машинах для общественных работ, в частности для так называемых "мусоросборников", обладает особым преимуществом, так как оно позволяет выполнять протектор с множеством вырезов, обеспечивая при этом указанному протектору достаточную жесткость при воздействии усилий вдавливания и усилий движения и торможения.

Что касается шин для грузовиков и легковых автомобилей, наилучшие рабочие характеристики достигаются, когда по меньшей мере 80% насечек, имеющих соединительные элементы в соответствии с настоящим изобретением, имеют каждая минимальную ширину 0,1 мм и максимальную ширину 2 мм.

Протектор в соответствии с настоящим изобретением можно устанавливать на заготовку шины до вулканизации с указанной заготовкой шины в соответствующей вулканизационной форме.

Наконец, протектор в соответствии с настоящим изобретением может включать множество резиновых блоков, ограниченных канавками. При этом блоки включают по меньшей мере одну насечку, а сама насечка имеет по меньшей мере один соединительный элемент между основными стенками указанной насечки. Кроме того, канавки могут иметь соединительные элементы для обеспечения высоких характеристик рисунка протектора. 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ



1. Протектор (1, 26) толщиной Е для шины, имеющий беговую поверхность (2) и множество вырезов (3, 4, 27), каждый вырез (3) определен пространством, ограниченным двумя противолежащими стенками (5, 6), которые перпендикулярны или наклонны по отношению к беговой поверхности (2) и имеют глубину h, измеренную как максимальное радиальное расстояние между наиболее удаленными радиально точками стенок указанного выреза и максимально равную толщине Е протектора, отличающийся тем, что две основные стенки (5, 6) по меньшей мере одного выреза (3), расположенного в части протектора, подверженной вдавливанию шины в дорожное покрытие при движении, соединены по меньшей мере двумя резиновыми соединительными элементами (7), имеющими с каждой из стенок (5, 6) соединительную поверхность SE, равную общей поверхности пересечения, причем поверхность SE на каждой стенке по меньшей мере равна 10% поверхности ST, представляющей собой общую поверхность каждой основной стенки указанного выреза, все точки внешнего контура поверхности пересечения по крайней мере одного соединительного элемента (7) с одной из стенок (5, 6) удалены от беговой поверхности (2) на расстояние, меньшее, чем глубина выреза, а на каждой из стенок поверхность SE максимально равна 80% от поверхности SG, при этом поверхность SG равна поверхности, измеренной на указанной стенке выреза и ограниченной геометрическим контуром L минимальной длины, охватывающим соединительную поверхность SE.

2. Протектор по п.1, отличающийся тем, что по меньшей мере для одного выреза (3, 4, 27), включающего по меньшей мере два соединительных элемента (7), поверхность SG, ограниченную геометрическим контуром L минимальной длины, охватывающим общую соединительную площадь SE на основной стенке выреза, по меньшей мере равную 15% от площади ST соответствующей стенки.

3. Протектор по любому из п.1 или 2, отличающийся тем, что все вырезы (3, 4, 27), включающие по меньшей мере два соединительных элемента (7, 28), полностью расположены под беговой поверхностью (2) нового протектора, а на поверхности протектора новой шины предусмотрены вырезы (29), глубина которых превышает наименьшее расстояние между вырезами, которые включают по меньшей мере два соединительных элемента, и беговой поверхностью протектора новой шины.

4. Протектор шины по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что содержит множество вырезов (3, 4, 14), имеющих по меньшей мере два соединительных элемента (7, 141), при этом средняя ось очертания вырезов (3, 4, 14) на беговой поверхности шины образует с поперечным направлением протектора угол, максимально равный 45o, при этом средняя ось очертания выреза на беговой поверхности шины является прямой наименьших квадратов расстояний точек среднего профиля от очертания выреза.

5. Протектор шины по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что содержит множество вырезов (3, 4, 15), имеющих по меньшей мере два соединительных элемента (7, 151), при этом средняя ось очертания каждого из указанных вырезов (3, 4, 15) на беговой поверхности протектора образует с поперечным направлением протектора угол, минимально равный 75o и максимально равный 90o.

6. Протектор шины по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что содержит по меньшей мере на одной из своих боковин (I, III) в поперечном направлении по меньшей мере один вырез (15), имеющий по меньшей мере два соединительных элемента (151), при этом вырез (15) направлен таким образом, что средняя ось его очертания на беговой поверхности образует угол, минимально равный 75o и максимально равный 90o по отношению к поперечному направлению протектора, а средняя часть (II) протектора включает в себя множество вырезов (14), имеющих по меньшей мере два соединительных элемента (141), при этом вырезы (14) направлены таким образом, что средняя ось их очертаний на беговой поверхности образует угол, минимально равный 0o и максимально равный 45o по отношению к поперечному направлению протектора.

7. Протектор шины по любому из пп.1-6, отличающийся тем, что содержит по меньшей мере один из вырезов (3, 4, 14, 15), расположенный в части протектора, подверженной вдавливанию шины, и имеющий по меньшей мере два соединительных элемента (7, 141, 151), имеет на поверхности, параллельной беговой поверхности и расположенной радиально внутри указанной поверхности, очертание, направление средней оси которого отличается от направления средней оси очертания выреза на беговой поверхности нового протектора.

8. Протектор шины по любому из пп.1-7, отличающийся тем, что по меньшей мере один из вырезов (3, 4, 14, 15), имеющих по меньшей мере два соединительных элемента (7, 141, 151), образует с перпендикулярным направлением беговой поверхности (2) нового протектора средний угол, максимально равный 20o.

9. Протектор толщиной Е для шины, имеющий беговую поверхность (2), и множество вырезов (3, 4) практически одного направления, причем указанные вырезы (3) определены пространством, ограниченным двумя противолежащими стенками (5, 6), которые перпендикулярны или наклонны по отношению к беговой поверхности (2), при этом вырезы имеют глубину h, измеренную по радиальному направлению между самыми близкими к беговой поверхности новой шины точками стенок выреза и самыми удаленными от беговой поверхности новой шины точками стенок, при этом h максимально равен толщине Е протектора, а вырезы удалены друг от друга на величину среднего шага р, отличающийся тем, что две основные стенки (5, 6) вырезов (3, 4) соединены между собой по меньшей мере одним резиновым соединительным элементом (7), при этом соединительный(ые) элемент(ы) имеет(ют) с каждой из стенок (5, 6) соединительную поверхность SE, равную общей поверхности пересечения, степень соединения Тр=SE/ST для каждого выреза минимально равна 0,10 и максимально равна 0,80, при этом SE равна общей поверхности пересечения соединительного(ых) элемента(ов) (7) на каждой из стенок (5, 6), a ST представляет собой общую поверхность каждой основной стенки выреза, отношение р/h между шагом р и глубиной h выреза минимально равно 0,2 и максимально равно 1,9, включая кромки.

10. Протектор по п.9, отличающийся тем, что отношение р/h удовлетворяет следующему неравенству:



11. Протектор по п.10, отличающийся тем, что отношение р/h удовлетворяет следующему неравенству:



12. Протектор толщиной Е для шины, имеющий беговую поверхность (2), и множество вырезов (3, 4) практически одного направления, каждый из вырезов (3) определен пространством, ограниченным двумя противоположными стенками (5, 6), которые перпендикулярны или наклонны по отношению к беговой поверхности (2), при этом вырезы имеют ширину e и глубину h, измеренную как расстояние по радиальному направлению между самыми близкими к беговой поверхности новой шины точками стенок выреза и самыми удаленными от беговой поверхности новой шины точками стенок, h максимально равен толщине Е протектора, указанные вырезы удалены друг от друга на величину среднего шага р, отличающийся тем, что две основные стенки (5, 6) вырезов (3, 4) соединены между собой по меньшей мере одним резиновым соединительным элементом (7), при этом соединительный(ые) элемент(ы) имеет(ют) с каждой из стенок (5, 6) соединительную поверхность SE равную общей поверхности пересечения, а отношение Tp= SE/ST представляющее собой на одной из основных стенок (5, 6) выреза степень соединения между основными стенками одного выреза, минимально равную 0,10 и максимально равную значению, определяемому выражением



при =(p-e)h

13. Протектор шины по п.12, отличающийся тем, что по меньшей мере 40% вырезов, подверженных вдавливанию, имеют по меньшей мере один соединительный элемент, а степень соединения Тp вырезов по меньшей мере равна 0,25.

14. Протектор шины по любому из п.12 или 13, отличающийся тем, что вырезы являются насечками с минимальной шириной 0,1 мм, а отношение h/(р-е) превышает 0,9.

15. Протектор шины по любому из пп. 9-14, отличающийся тем, что по меньшей мере для одного выреза (3, 4, 14, 15), расположенного в части протектора, подверженной вдавливанию шины, и имеющего по меньшей мере один соединительный элемент (7, 141, 151), отношение Тp=Sp/ST уменьшается практически равномерно по мере износа шины, начиная от заранее определенного уровня износа, при этом Sp представляет собой на одной из основных стенок выреза остаточную соединительную поверхность после частичного износа протектора, a ST - общую поверхность стенки, соответствующую тому же частичному износу протектора.

16. Протектор шины по любому из пп.1-15, отличающийся тем, что каждый соединительный элемент (7, 141) между первой основной стенкой и второй основной стенкой по меньшей мере одного выреза (3, 4, 14, 15) образует с направлением, перпендикулярным к поверхности нового протектора, угол, отличный от 90o.

17. Протектор шины по любому из пп.9-14, отличающийся тем, что содержит множество вырезов (3, 4, 14), имеющих по меньшей мере один соединительный элемент (7, 141, 151) для соединения первой основной стенки со второй основной стенкой вырезов, при этом для двух соседних вырезов практически идентичного направления радиальные и/или осевые положения соединительных элементов каждого из вырезов различны.

18. Протектор толщиной Е для шины, имеющий беговую поверхность, множество вырезов, каждый из которых определен пространством, ограниченным между двумя основными противолежащими стенками, которые перпендикулярны или наклонны по отношению к беговой площади, и имеет глубину h, измеряемую как расстояние по радиальному направлению наиболее удаленных точек контура указанного выреза от беговой поверхности новой шины, максимально равное толщине Е протектора, отличающийся тем, что две основные стенки по меньшей мере одного выреза, расположенного в части протектора, подверженной вдавливанию шины в дорожное покрытие при движении, соединены множеством резиновых соединительных элементов, которые имеют по меньшей мере с одной основной стенкой общую соединительную поверхность SE, равную сумме поверхностей пересечения (76) всех соединительных элементов с указанной стенкой, при этом соединительная поверхность SE на каждой из стенок по меньшей мере равна 10% поверхности ST стенки, каждый соединительный элемент имеет с каждой из стенок (66) поверхность пересечения (76), максимально равную (Е*Е/20), а поверхность SG, ограниченная геометрическим контуром L минимального периметра, охватывающим общую соединительную поверхность SE, по меньшей мере равна 70% поверхности ST указанной стенки.

19. Протектор шины по п.18, отличающийся тем, что поверхности пересечения (76) всех соединительных элементов равномерно распределены на поверхностях основных стенок по меньшей мере одного выреза.

20. Протектор шины по любому из пп.1-19, отличающийся тем, что дополнительные резиновые элементы предусмотрены по меньшей мере в одном вырезе для воспрепятствования сближению стенок выреза, при этом дополнительные элементы соединены только с одной из основных стенок выреза.

21. Протектор шины по любому из пп.1-20, отличающийся тем, что множество вырезов (21, 25, 38), имеющих соединительные элементы (311), заполнены, по меньшей мере частично, наполнительным материалом, который удаляется после вулканизации протектора.

22. Протектор шины по п.21, отличающийся тем, что наполнительный материал имеет температуру плавления ниже и близкую к температуре вулканизации протектора.

23. Протектор шины по любому из п.21 или 22, отличающийся тем, что наполнительный материал является материалом на основе волокон, как например, бумажная масса.

24. Протектор шины по любому из пп.21-23, отличающийся тем, что по меньшей мере один вырез, имеющий по меньшей мере один соединительный элемент, заполнен материалом в виде ткани, включающей в себя нити основы и нити утка, которая обладает свойством противостоять вулканизации протектора и постепенно удаляться во время качения шины, при этом расстояния между нитями основы и нитями утка позволяют формовать соединительные элементы указанного выреза.

25. Протектор шины по любому из пп.21-23, отличающийся тем, что множество вырезов заполнены по меньшей мере частично материалом в виде нити(ей), и этот материал может удаляться после вулканизации протектора.

26. Протектор шины по любому из пп.1-25, отличающийся тем, что по меньшей мере один вырез (38) имеет по меньшей мере один соединительный элемент (311), по меньшей мере одна основная стенка выреза покрыта по меньшей мере одной резиновой смесью (32, 33), отличающийся от резиновой смеси (34) протектора и имеющей повышенные рабочие характеристики сопротивления абразиву.

27. Протектор шины по п.26, отличающийся тем, что резиновые смеси (32, 33), покрывающие стенки друг напротив друга в одном вырезе, имеют разный состав.

28. Протектор шины по любому из пп.1-27, отличающийся тем, что, независимо от уровня износа протектора, длина активной кромки рисунка в отпечатке по меньшей мере равна 50% длины активной кромки на беговой поверхности нового протектора.

29. Протектор шины по любому из пп.1-28, отличающийся тем, что по меньшей мере 80% вырезов, имеющих соединительные элементы, имеют длину, минимально равную 0,1 мм и максимально равную 2 мм.

30. Протектор шины по любому из пп.1-29, отличающийся тем, что соединительный элемент выреза, находящийся ближе всего к новой беговой поверхности, расположен таким образом, что расстояния между кромкой, образованной одной из основных стенок выреза на новой беговой поверхности, и точками контура поверхности пересечения элемента на стенке составляют от 40 до 60% глубины h выреза.

31. Способ изготовления протектора толщиной Е для шины, имеющего множество вырезов, имеющих по меньшей мере один соединительный элемент между основными стенками каждого из вырезов, заключающийся в том, что выполняют прокладки (16) из соответствующего материала, при этом прокладки имеют общую форму требуемых вырезов в протекторе и толщину, равную ширине указанных вырезов, из каждой прокладки (16) извлекают материал и получают отверстие(я) (17) в соответствии с заранее выбранным расположением, при этом каждое отверстие имеет форму, эквивалентную поперечному сечению соединительного элемента между двумя основными стенками одного выреза, вставляют прокладки (16) в невулканизированную резиновую ленту, в форме, имеющей размеры протектора, осуществляют формовку и вулканизацию указанной ленты и формовку соединительных элементов в отверстии(ях) (17) прокладок (16), после вулканизации протектор извлекают из формы.

32. Способ изготовления протектора по п.31, отличающийся тем. что для вставки прокладок (16) в невулканизированную резиновую ленту предварительно выполняют вырезы глубиной меньше или равной толщине невулканизированной резиновой ленты.

33. Способ изготовления протектора толщиной Е для шины по п.31 или 32, отличающийся тем, что после извлечения из формы вулканизированного протектора осуществляют операцию абразивной обработки беговой поверхности на глубину, достаточную для появления на поверхности множества резиновых кромок, образованных стенками вырезов, имеющих по меньшей мере один соединительный элемент.

34. Способ изготовления протектора толщиной Е для шины по любому пп. 31-33, отличающийся тем, что протектор имеет форму замкнутого кольца.

35. Способ изготовления протектора толщиной Е для шины по любому из пп. 31-34, отличающийся тем, что используют материал для прокладок, температура плавления которого меньше и достаточно близка к температуре вулканизации протектора с возможностью его разжижения до завершения вулканизации, с учетом постепенного повышения температуры резины протектора для последующего удаления наполнителя после вулканизации путем отсасывания или продувки.

36. Способ изготовления протектора шины по любому из пп.31-35, отличающийся тем, что материал для прокладок предпочтительно является целлюлозным материалом, таким как бумажная масса.

37. Способ изготовления протектора для шины по любому из пп.31-36, отличающийся тем, что вырезы, имеющие по меньшей мере один соединительный элемент, имеют минимальную ширину 0,4 мм.

38. Шина, содержащая протектор, определенный по любому из пп.1-30.

39. Шина по п.38, отличающаяся тем, что она предназначена для установки на ведущие оси грузового автомобиля.

40. Протектор толщиной Е для шины, имеющей беговую поверхность (2) и множество вырезов, каждый из которых определен пространством, ограниченным между двумя основными противолежащими стенками (9), которые перпендикулярны или наклонны по отношению к беговой поверхности (2), и имеет глубину h, измеренную как максимальное радиальное расстояние, между точками, наиболее радиально удаленными от стенок выреза, равное толщине Е протектора, отличающийся тем, что две основные стенки (9) по меньшей мере одного выреза, расположенного в части протектора, подверженной вдавливанию шины в дорожное покрытие при движении, соединены одним резиновым соединительным элементом (10), который имеет с каждой из стенок (9) соединительную поверхность SE, равную общей поверхности пересечения, при этом поверхность SE на каждой из стенок минимально равна 15% от поверхности ST указанной стенки и максимально равна 40% от той же поверхности ST, все точки внешнего контура поверхности пересечения соединительного элемента (10) с одной из стенок (9) расположены на расстоянии от беговой поверхности (2) меньшем, чем глубина выреза, а поверхность SG, равная поверхности, измеряемой на стенке выреза, ограниченная геометрическим контуром L минимальной длины, охватывающим соединительную поверхность SE, по меньшей мере равна 90% от поверхности стенки ST.

41. Протектор шины по п.40, отличающийся тем, что по меньшей мере для одного выреза, расположенного в части протектора, подверженной вдавливанию и имеющего один соединительный элемент (10), отношение Тp=Sp/ST уменьшается почти равномерно по мере износа шины, начиная по меньшей мере от заранее определенного уровня износа, при этом Sp представляет собой на одной из основных стенок выреза остаточную соединительную площадь после частичного износа протектора, a ST - общую площадь указанной стенки, соответствующую тому же уровню частичного износа протектора.

42. Протектор шины по любому из п.40 или 41, отличающийся тем, что по меньшей мере для одного выреза, имеющего по меньшей мере один соединительный элемент (10) между первой основной стенкой и второй основной стенкой выреза, каждый соединительный элемент (10) образует с поверхностью, перпендикулярной поверхности нового протектора, угол, отличный от 90o.

43. Протектор шины по любому из пп.40-42, содержащий множество вырезов, имеющих один соединительный элемент (10) для соединения первой основной стенки со второй основной стенкой вырезов, отличающийся тем, что для двух соседних вырезов приблизительно одинакового направления радиальные и/или осевые положения соединительных элементов каждого из вырезов отличаются для сохранения большой длины активных кромок на беговой поверхности независимо от уровня износа протектора.

44. Протектор шины по любому из пп.40-43, отличающийся тем, что по меньшей мере для одного выреза, имеющего один соединительный элемент (10), по меньшей мере одна основная стенка выреза покрыта по меньшей мере одной резиновой смесью, отличной от резиновой смеси протектора и имеющей повышенные рабочие характеристики сопротивления абразиву.

45. Протектор шины по любому из пп.40-44, отличающийся тем, что резиновые смеси, покрывающие расположенные друг против друга стенки одного выреза, имеют разный состав.

46. Протектор по любому из пп.40-45, отличающийся тем, что все вырезы, включающие по меньшей мере один соединительный элемент (10), расположены под беговой поверхностью (2) нового протектора, а на беговой поверхности нового протектора предусмотрены вырезы глубиной, превышающей наименьшее расстояние между вырезами, имеющими по меньшей мере один соединительный элемент, и беговой поверхностью нового протектора.


ПРОЧИТАТЬ НУЖНО ВСЕМ !
Судьба пионерских изобретений и научных разработок, которым нет и не будет аналогов на планете еще лет сорок, разве что у инопланетян

Независимый научно технический портал

Подборка патентов изобретений и технологий относящиеся к автомобильной промышленности, а именно к устройствам, составам и способам изготовления автомобильных шин (покрышка) и их ремонт: способы изготовления автомобильных шин (покрышка), способы изготовления шипованной шины (покрышка), варианты рисунка протектора автомобильных шин (покрышка), ремонт автомобильных шин (покрышка), специальные автомобильные шины (покрышка) и др..



Автомобильный транспорт и другие наземные транспортные средства




СОВЕРШЕННО БЕСПЛАТНО!
Вам нужна ПОЛНАЯ ВЕРСИЯ данного патента? Сообщите об этом администрации портала. В сообщении обязательно укажите ссылку на данную страницу.


ПОИСК ИНФОРМАЦИИ В БАЗЕ ДАННЫХ


Режим поиска:"и" "или"

Инструкция. Ключевые слова в поле ввода разделяются пробелом или запятой. Регистр не имеет значения.

Режим поиска "И" означает, что будут найдены только те страници, где встречается каждое из ключевых слов. При использовании режима "или" результатом поиска будут все страници, где встречается хотя бы одно ключевое слово.

В любом режиме знак "+" перед ключевым словом означает, что данное ключевое слово должно присутствовать в найденных файлах. Если вы хотите исключить какое-либо слово из поиска, поставьте перед ним знак "-". Например: "+протектор -шины".

Поиск выдает все данные, где встречается введенное Вами слово. Например, при запросе "протектор" будут найдены слова "протектора", "протектором" и другие. Восклицательный знак после ключевого слова означает, что будут найдены только слова точно соответствующие запросу ("протектор!").




Рейтинг@Mail.ru