Предложен протектор шины, содержащий множество элементов (10), образующих рельеф, при этом каждый элемент содержит поверхность (50) контакта, причем множество элементов протектора выполнены по меньшей мере с одной бороздкой (4), при этом бороздка открывается на поверхности (50) контакта для образования вторых краев, параллельных друг другу и имеющих среднюю ориентацию под углом, равным самое большее 45 °, относительно направления оси вращения шины, снабженной данным протектором, причем каждая бороздка (4) также открывается на двух боковых поверхностях элемента для образования полосок (5), имеющих длину L и ширину d, при этом ширина d меньше длины L, причем каждая полоска (5) содержит по меньшей мере одну полость (6), которая полностью содержится в полоске и ориентирована так, что она имеет наибольшую протяженность в направлении, параллельном направлению длины полоски, внутри которой она образована, при этом каждая полость имеет длину Lc, измеренную вдоль направления ее наибольшей протяженности и составляющую от 10 до 90% от длины L полоски, причем сумма длин Lc всех полостей (6) одной и той же полоски (5) составляет более 10% от длины L полоски.

[0001] Протектор шины, содержащий множество элементов (10), образующих рельеф, при этом каждый элемент ограничен канавками (2, 3) с глубиной H и содержит поверхность (50) контакта, предназначенную для того, чтобы она находилась в контакте с поверхностью дороги, и боковые поверхности, пересекающие поверхность контакта вдоль первых краев (12, 13), причем множество элементов протектора выполнены по меньшей мере с одной бороздкой (4) глубиной Р, при этом бороздка открывается на поверхности (50) контакта для образования вторых краев, параллельных друг другу и имеющих среднюю ориентацию под углом, равным самое большее 45 °, относительно направления оси вращения шины, снабженной данным протектором, причем каждая бороздка (4) также открывается на двух боковых поверхностях элемента для образования полосок (5), имеющих длину L и ширину d, при этом ширина d меньше длины L, отличающийся тем, что каждая полоска (5) содержит по меньшей мере одну полость (6), которая полностью содержится в полоске и ориентирована так, что она имеет наибольшую протяженность в направлении длины полоски, внутри которой она образована, причем каждая полость имеет длину Lc, измеренную вдоль направления ее наибольшей протяженности и составляющую от 10 до 90% от длины L полоски, для существенного повышения давлений контакта вдоль первых и вторых краев.

[0002] Протектор по п.1, отличающийся тем, что сумма длин Lc всех полостей (6) одной и той же полоски составляет более 50% от длины L указанной полоски.

[0003] Протектор по п.1, отличающийся тем, что сумма длин всех полостей (6) одной и той же полоски (5) составляет более 80% от длины Lc полоски, причем ширина каждой полости составляет более 80% от ширины d указанной полоски.

[0004] Протектор по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что полости (6) одной и той же полоски (5) расположены ниже беговой поверхности на глубине, составляющей от 10 до 50% от глубины Н канавок.

[0005] Протектор по любому из пп.1-4, отличающийся тем, что каждая полость проходит по направлению к поверхности контакта полоски посредством бороздки шириной, составляющей менее 1 мм, и длиной, по существу, равной протяженности полости в поперечном направлении, причем бороздка не открывается ни на какой боковой поверхности полоски и ориентирована в направлении, по существу, перпендикулярном направлению вторых краев, при этом бороздка имеет длину, по существу, равную протяженности той полости в поперечном направлении, продолжением которой она является.

[0006] Протектор по любому из пп.1-5, отличающийся тем, что, когда каждая полоска имеет общий объем Ve, сумма объемов полостей одной и той же полоски по меньшей мере равна 20% и самое большее равна 80% от общего объема Ve указанной полоски.

[0007] Протектор по п.6, отличающийся тем, что сумма объемов полостей одной и той же полоски по меньшей мере равна 40% и самое большее равна 60% от общего объема Ve указанной полоски.

[0008] Протектор по любому из пп.1-7, отличающийся тем, что каждая полость имеет цилиндрическую форму с круглым сечением диаметром r.

[0009] Протектор по любому из пп.1-8, отличающийся тем, что каждая полость полоски проходит по направлению к внутренней стороне протектора посредством бороздки шириной, составляющей менее 1 мм, при этом продолжением самой бороздки является другая полость.

[0010] Протектор по любому из пп.1-9, отличающийся тем, что длина Lc полости, представляющей собой продолжение каждой продольной бороздки, предпочтительно находится в пределах от величины, составляющей 0,5 от длины данной бороздки, до величины, в 1,5 раза превышающей длину данной бороздки.

[0011] Протектор по любому из пп.1-10, отличающийся тем, что ширина d полосок самое большее равна 50% от длины L полосок.

Изобретение относится к протекторам шин и, в частности к протекторам, выполненным с множеством бороздок и предназначенным в особенности для использования их на шинах для движения в зимних условиях.

Протектор шины имеет беговую поверхность, предназначенную для входа в контакт с поверхностью дороги во время движения. Известной практикой является выполнение протектора с канавками, ориентированными по существу в направлении вдоль окружности и ориентированными по существу в поперечном направлении (параллельно оси вращения) для того, чтобы способствовать отводу воды, которая имеется в дождливую погоду на поверхности дороги. Канавки определяют границы множества элементов из материала (блоков, ребер), при этом каждый из этих элементов имеет поверхность контакта, предназначенную для входа в контакт с поверхностью дороги, и боковые поверхности, пересекающие поверхность контакта вдоль краев. "Направление вдоль окружности" означает направление, касательное к окружности, центр которой находится на оси вращения шины, снабженной протектором.

Для улучшения эксплуатационных характеристик при движении в дождливую погоду по поверхности дороги, покрытой пленкой воды, известной практикой является также выполнение элементов протектора по меньшей мере с одной бороздкой, средняя ширина которой существенно меньше ширины канавок и обычно составляет менее 1 мм с тем, чтобы не вызывать чрезмерного уменьшения количества материала. Бороздки могут быть ориентированы в поперечном направлении и/или в направлении вдоль окружности.

На каждом элементе из материала протектора бороздки образуют границы нескольких полосок материала, края которых на поверхности контакта используются для прорезания пленки воды, которая имеется на поверхности дороги, и создают контакт с поверхностью дороги. Было установлено, что, несмотря на выполнение бороздок был достигнут предел эффективности дополнительных краев, образованных бороздками. Слишком большое увеличение числа бороздок на одном и том же элементе из материала не является удовлетворительным решением для выхода за данные пределы, поскольку это увеличение одновременно приводит к размягчению элемента протектора, что может привести к ухудшению эксплуатационных характеристик в условиях движения по сухой поверхности дороги.

В частности, бороздки, ориентированные в поперечном направлении и проходящие полностью от края до края блока, образуют границы полосок из резины, имеющих большую податливость продольному изгибу (то есть большую длину и большую высоту при малой ширине относительно данной длины и высоты). Следовательно, было установлено, что давления контакта вблизи созданных краев были недостаточными для получения соответствующего технического эффекта. Одна задача изобретения заключается в повышении давлений контакта между протектором и поверхностью дороги вблизи поперечных краев, образованных на рельефных элементах.

Несмотря на то, что данная конструкция кажется целесообразной, поскольку в ней используется большая длина поперечных краев, она, тем не менее, может быть улучшена посредством протектора в соответствии с изобретением, что обеспечивает возможность оптимальной адаптации давлений контакта вблизи поперечных краев для любого типа движения (на сухом грунте и мокром грунте) за счет усиления механического воздействия краев.

Протектор шины согласно изобретению содержит множество элементов, образующих рельеф, при этом каждый элемент ограничен канавками с глубиной Н. Каждый элемент содержит поверхность контакта, предназначенную для того, чтобы она находилась в контакте с поверхностью дороги, и боковые поверхности, пересекающие поверхность контакта вдоль первых краев; определенные края из данных краев ориентированы в поперечном направлении, то есть в направлении, образующем угол, равный самое большее 45 °, относительно направления оси вращения шины, снабженной протектором. Кроме того, множество элементов протектора выполнены по меньшей мере с одной бороздкой с глубиной Р (глубина может быть равна глубине Н канавок, может быть меньше глубины Н канавок, может быть больше глубины Н канавок), при этом бороздка открывается на двух боковых поверхностях и на поверхности контакта для образования вторых краев, параллельных друг другу и имеющих среднюю ориентацию под углом, равным самое большее 45 °, относительно направления оси вращения шины, снабженной таким протектором. Бороздки образуют полоски, имеющие длину L и ширину d, при этом ширина d меньше длины L. Каждая полоска содержит по меньшей мере одну полость, полностью содержащуюся в полоске, то есть данная полость не открыта ни на какой из поверхностей указанной полоски. Каждая полость ориентирована так, что она имеет наибольшую протяженность в направлении, параллельном направлению длины полоски, внутри которой она образована, при этом каждая полость имеет длину Lc, измеренную вдоль направления ее наибольшей протяженности и составляющую от 10 до 90% длины L полоски. Кроме того, сумма длин Lc всех полостей одной и той же полоски составляет более 10% от длины L указанной полоски, для существенного повышения давлений контакта вдоль первых краев элемента и вдоль вторых краев, образованных бороздками, с которыми выполнен указанный элемент.

Изобретение предпочтительно применимо для протекторов шин, предназначенных для использования зимой, в которых бороздки образуют полоски, имеющие длину L и ширину d, при этом ширина d равна самое большее 50% от длины L.

В соответствии с предпочтительным вариантом предложенный протектор таков, что сумма длин Lc всех полостей одной и той же полоски составляет более 50% от длины L указанной полоски.

Еще более предпочтительно, если предложенный протектор таков, что сумма длин всех полостей одной и той же полоски составляет более 80% от длины указанной полоски и что ширина каждой полости составляет более 80% от ширины d указанной полоски, при этом, тем не менее, полость не открывается ни на одной из боковых поверхностей полоски.

Для получения эффекта для протектора в новом состоянии предпочтительно, чтобы полости одной и той же полоски были расположены на глубине, составляющей от 10 до 50% от глубины Н канавок, относительно поверхности контакта элемента.

Еще более предпочтительно, если минимальное расстояние между каждой полостью и поверхностью контакта элемента составляет от 20 до 30% от глубины Н канавок.

На практике полости могут быть образованы путем формования на внутренней поверхности протектора, то есть на поверхности протектора, самой близкой к центру шины, и, следовательно, на поверхности, наиболее удаленной от поверхности контакта указанной полоски. Для формования протектора в соответствии с изобретением можно отформовать бороздки, продолжением которых являются полости, и затем наложить данную отформованную полоску на заготовку шины. В соответствии с этим вариантом осуществления полости, образованные внутри каждой полоски рельефного элемента, создают возможность модификации распределения давлений контакта вблизи первых краев элемента и вторых краев, образованных поперечными бороздками.

В эквивалентном варианте осуществления каждая полость полоски проходит по направлению к поверхности контакта полоски посредством бороздки с шириной, составляющей менее 1 мм, и с длиной, по существу, равной протяженности указанной полости в поперечном направлении, при этом бороздка не открывается ни на какой боковой поверхности полоски и ориентирована в направлении, по существу, перпендикулярном направлению вторых краев. Данный предпочтительный вариант осуществления изобретения, естественно, обеспечивает возможность более легкого формования полостей без добавления, тем не менее, поперечных бороздок. Следовательно, существует возможность того, что жесткость каждой полоски в условиях действия силы, направленной в направлении движения шины (или в условиях действия движущей силы, или в условиях действия усилия торможения), не будет существенно изменена.

Для ограничения уменьшения продольной жесткости при сдвиге элементов протектора каждая бороздка, представляющая собой продолжение полости, имеет длину, составляющую от 20 до 80% от ширины d полоски. Длина Lc полости, представляющей собой продолжение каждой продольной бороздки, предпочтительно находится в пределах от величины, составляющей 0,5 от длины бороздки, до величины, в 1,5 раза превышающей длину бороздки.

Предпочтительно, если при каждой полоске, имеющей общий объем Ve, рассчитанный как объем материала, содержащегося между различными поверхностями, ограничивающими указанную полоску, и по высоте, равной наименьшей из глубин Н и Р, сумма объемов полостей одной и той же полоски, по меньшей мере, равна 20% и самое большее равна 80% от общего объема Ve полоски.

Еще более предпочтительно, если сумма объемов полостей одной и той же полоски, по меньшей мере, равна 40% и самое большее равна 60% от общего объема Ve указанной полоски.

В другом варианте каждая полость полоски проходит по направлению к внутренней стороне протектора посредством бороздки с шириной, составляющей менее 1 мм, при этом продолжением самой бороздки является другая полость. При использовании данного варианта после частичного износа протектора может быть обеспечено функционирование, по существу, эквивалентное функционированию протектора в новом состоянии. Бороздка, образованная между двумя полостями, ориентирована в направлении, перпендикулярном поперечному направлению полосы.

Каждая полость предпочтительно имеет удлиненную форму в направлении, перпендикулярном средней плоскости бороздки, продолжением которой она является, и может иметь, если смотреть в сечении, сечение, выбранное из следующих форм: круглой, эллиптической, треугольной или прямоугольной. Полости предпочтительно имеют цилиндрическую форму с круглым сечением с диаметром r (в данном случае равном наименьшему размеру U полости), причем этот диаметр равен самое большее длине Lc полости.

Размеры каждой полости таковы, что площадь ее сечения (в плоскости сечения, перпендикулярной к поперечному направлению) составляет от 20 до 80% от площади сечения полоски из резины, в которой она образована. Данное сечение полоски взято в плоскости сечения, перпендикулярной поперечному направлению, и размеры его определяются между поверхностью контакта полоски и точкой на глубине, которая равна глубине Н канавок. Площадь поверхности сечения каждой полости предпочтительно, по существу, равна 50% от площади поверхности сечения полоски.

Данное изобретение может быть с равным успехом применено для случая протектора, в котором рельефные элементы являются особенно гибкими из-за их большой податливости. "Большая податливость" элемента в данном случае означает, что по меньшей мере один размер поверхности контакта данных элементов мал по сравнению с глубиной канавок или бороздок, ограничивающих каждый элемент.

Другие признаки и преимущества изобретения станут очевидными из нижеприведенного описания, выполненного со ссылкой на приложенные чертежи, которые показывают в качестве неограничивающих примеров варианты осуществления предмета изобретения.

На чертежах:

фиг. 1 - вид беговой поверхности протектора в соответствии с изобретением, при этом каждый элемент содержит множество полосок и внутри каждой полоски множество полостей;

фиг. 2 - элемент центральной части полоски, показанной на фиг. 1;

фиг. 3 - вид в сечении по линии III-III элемента с фиг. 2;

фиг. 4 - вид в сечении по линии IV-IV элемента по фиг. 2;

фиг. 5 - вид беговой поверхности протектора в соответствии с изобретением, при этом каждый элемент содержит множество полосок и внутри каждой полоски множество полостей, причем полости продлены по направлению к беговой поверхности посредством бороздок;

фиг. 6 - элемент центральной части протектора, показанной на фиг. 5;

фиг. 7 - вид в сечении по линии VII-VII элемента с фиг. 6;

фиг. 8 - вид в сечении по линии VIII-VIII элемента с фиг. 6;

фиг. 9-12 показывают варианты формующих элементов, используемых для формования полостей протектора, подобного показанному на фиг. 5; и

фиг. 13 и 14 - виды в сечении по двум плоскостям, перпендикулярным друг к другу, варианта осуществления, в соответствии с которым каждая полоска содержит несколько полостей, расположенных одна над другой в направлении толщины протектора.

Для более легкого понимания чертежей и чтения описания одна и та же ссылочная позиция используется на фигурах, когда она обозначает один и тот же функциональный и/или конструктивный элемент.

Фиг. 1 показывает вид беговой поверхности 101 протектора 1 в соответствии с изобретением, при этом протектор содержит множество канавок 2 с ориентацией вдоль окружности (или же с продольной ориентацией) и поперечных канавок 3, причем канавки имеют одну и ту же глубину Н. Поперечные канавки 3 ориентированы так, что они образуют с осью вращения шины, снабженной протектором, угол, равный нулю или равный самое большее 45 °. В дальнейшем по определению направление указывается как поперечное, если оно образует угол, равный самое большее 45 °, с направлением оси вращения шины. Протектор содержит беговую поверхность, предназначенную для входа в контакт с поверхностью дороги, и внутреннюю поверхность, предназначенную для соединения с остальной частью шины. Окружные и поперечные канавки определяют границы элементов 10, содержащих поверхность 50 контакта и боковые поверхности, пересекающие беговую поверхность вдоль первых краев 12, 13, при этом некоторые из краев имеют ориентацию вдоль окружности, а остальные - поперечную ориентацию.

Фиг. 2 показывает, что элемент 10 прорезан несколькими поперечными бороздками 4 с глубиной P, равной глубине Н канавок, при этом бороздки открываются как на поверхности 101 контакта элемента 10, так и на двух боковых поверхностях элемента. Следовательно, каждый элемент протектора разделен на множество полосок 5 из материала, большой размер которых соответствует длине L полоски, а направление, перпендикулярное данному направлению длины, соответствует ширине d полоски. В представленном случае все полоски 5 имеют значения ширины d, равные друг другу, но, естественно, данные значения ширины могут быть различными в одном и том же элементе или в отдельных элементах. Все полоски в данном примере имеют высоту, равную Н.

Внутри каждой полоски 5 образовано множество полостей 6 с цилиндрической формой с диаметром r и с большим размером Lc, превышающим диаметр r.

В сечении, выполненном по линии III-III, которая соответствует плоскости сечения, перпендикулярной к оси вращения и показанной на фиг. 3, имеется полоска 5 с шириной d, ограниченная канавкой 3 и бороздкой 4, а внутри полоски 5 полость 6, проходящая по направлению к внутренней поверхности 102 протектора за счет бороздки 61, облегчающей формование данной полости. Все полости 6 образованы на одном и том же уровне в полоске 5 так, чтобы они находились на расстоянии b от поверхности контакта полоски, которое в данном случае составляет 10% от глубины Р бороздок элемента. Расстояние b соответствует толщине материала, расположенного между полостью и поверхностью 101 контакта полоски 5 в новом состоянии.

Минимальное расстояние a, отделяющее полости от поперечных боковых поверхностей полоски 5, составляет от 10 до 50% от ширины d полоски, и в данном случае минимальное расстояние составляет 25% от ширины d.

В сечении, выполненном по линии IV-IV, которая соответствует плоскости сечения, содержащей ось вращения, и показанном на фиг. 4, продолжением каждой из четырех полостей 6 является бороздка 61, открывающаяся на внутренней поверхности 102 протектора. Полости расположены так, что они "отделены" друг от друга расстоянием с, по существу, равным 1:25 от длины L полоски, в которой они образованы. Кроме того, полости, ближайшие к боковым поверхностям, находятся на расстоянии с' от этих поверхностей, по существу, равном 1:25 от длины L полоски.

Фиг. 5 показывает протектор, аналогичный протектору, показанному на фиг. 1, при этом единственное различие состоит в том, что продолжением каждой полости 6 является бороздка 62, проходящая не по направлению к внутренней стороне протектора, а по направлению к беговой поверхности протектора. Бороздка 62 не открывается ни на какой боковой поверхности полоски 5. Кроме того, бороздка 62 ориентирована в направлении, которое не является поперечным направлением.

Фиг. 6 показывает элемент 10 средней части протектора по фиг. 5, содержащий четыре поперечные бороздки 4, открывающиеся на двух боковых поверхностях и определяющие границы пяти полосок 5 с длиной L и с шириной d. Длина полосок 5 определяется протяженностью в направлении, параллельном направлению XX', которое соответствует направлению оси вращения шины, снабженной данным протектором.

На фиг. 7, показывающей сечение в плоскости, которая перпендикулярна оси вращения и след которой показан линией VII-VII на фиг. 6, имеется полоска 5, ограниченная канавкой с глубиной Н и бороздкой с глубиной Р, и внутри полоски имеется полость 6 с эллиптическим сечением. Продолжением полости 6 по направлению к беговой поверхности является небольшая бороздка 62 с ориентацией, по существу, перпендикулярной к оси вращения, и с длиной, равной ширине U полости в данной плоскости сечения.

На фиг. 8, показывающей сечение в плоскости, которая содержит ось вращения и след которой показан линией VIII-VIII на фиг. 6, имеются четыре полости 6, продолжением которых по направлению к беговой поверхности являются бороздки 62 с шириной, по существу, равной 0,6 мм.

Этот же вариант имеет элементы 10', которые предусмотрены в промежуточных частях протектора и которые имеют первые окружные края 12' и другие края 13', которые являются поперечными, при этом края 13', указанные последними, образуют угол, равный 30 °, относительно оси XX' вращения. В данном примере бороздки 62', являющиеся продолжением полостей 6', наклонены относительно направления вдоль окружности (направления, перпендикулярного оси XX') под углом, равным 30 °. Считается, что в данном случае поперечная составляющая данных малых бороздок 62' не вызывает существенного снижения жесткости протектора в направлении, параллельном оси вращения.

Фиг. 9-12 показывают различные варианты формующих элементов 7, предназначенных для формования удлиненных полостей бороздок в протекторе в соответствии с изобретением. Фиг. 9 показывает формующий элемент 7, содержащий цилиндрическую основную часть 71 с осью XX', служащую опорой для полоски 72, перпендикулярной оси XX'.

В варианте с фиг. 10 цилиндрическая основная часть 71 формующего элемента 7 имеет волнистую форму "вокруг" направления, перпендикулярного к оси XX' цилиндрической основной части.

Вариант с фиг. 11 содержит основную часть 71, которая имеет, по существу, цилиндрическую форму и на концах которой имеются наклонные поверхности 710, соединенные вместе поверхностью 711, перпендикулярной к оси XX'.

Последний вариант, показанный на фиг. 12, содержит основную часть 71, образованную двумя цилиндрическими половинными частями 712, соединенными вместе цилиндрической частью 713.

Другой вариант осуществления протектора в соответствии с изобретением показан посредством фиг. 13 и 14. Фиг. 13 и 14 показывают выполненные в двух взаимно перпендикулярных плоскостях сечения варианта осуществления, в соответствии с которым каждая полоска протектора содержит несколько полостей, расположенных одна над другой в направлении толщины протектора.

Фиг. 13 показывает три полости 6, 6', 6", каждая из которых проходит в направлении беговой поверхности соответственно посредством бороздки 62, 62', 62". В плоскости фиг. 14 можно видеть, что эти полости имеют сечения овальной формы. Стрелка R показывает направление вращения шины, то есть направление вдоль окружности.

Изобретение не ограничено описанными и показанными примерами, и могут быть выполнены его различные модификации без отхода от объема изобретения.