[**]

1. Беговая дорожка (10) протектора пневматической шины с толщиной Е, имеющая поверхность (11) качения, предназначенную для вхождения в контакт с дорогой, содержащая по меньшей мере два слоя износа, т.е. по меньшей мере один первый слой и один второй слой износа, отличающаяся тем, что содержит по меньшей мере одну сплошную канавку (2), содержащую множество наружных полостей (21), открывающихся на поверхность качения в ее новом состоянии, и множество внутренних полостей (22), размещенных в радиальном направлении и полностью внутри поверхности (11) качения в ее новом состоянии, причем первый слой износа проходит в толще беговой дорожки протектора вплоть до наиболее внутренних в радиальном направлении точек наружных полостей (21), каждый другой слой износа проходит в глубину беговой дорожки протектора вплоть до наиболее внутренних в радиальном направлении точек внутренних полостей (22) этого слоя износа, наружные полости (21) имеют среднюю глубину Р1, среднюю длину L1 и поперечное сечение площадью S1, внутренние полости (22) имеют среднюю высоту Р2, среднюю длину L2 и поперечное сечение площадью S2, эти наружные полости (21) и внутренние полости (22) являются такими, что разность между средними длинами внутренних полостей и наружных полостей не превышает 20% от наибольшей средней длины, разность между средними площадями поперечных сечений внутренних полостей и наружных полостей не превышает 20% от наибольшей средней площади, каждая наружная полость (21) сплошной канавки (2) связана по меньшей мере с двумя внутренними полостями (22) той же канавки при помощи соединительных каналов (23), обеспечивающих непрерывность между упомянутыми внутренними и наружными полостями, беговая дорожка протектора дополнительно содержит множество надрезов (30), открывающихся на поверхности качения беговой дорожки протектора в ее новом состоянии, причем каждый из упомянутых надрезов связывает между собой две последовательно расположенные наружные полости одной и той же канавки, по меньшей мере два соединительных канала и по меньшей мере одну внутреннюю полость, причем каждый соединительный канал содержит два конца, каждый из которых имеет площадь поперечного сечения, равную площадям поперечных сечений внутренних и наружных полостей, связанных между собой при помощи этого соединительного канала.

2. Беговая дорожка протектора по п.1, отличающаяся тем, что значения глубины каждой внутренней или наружной полости имеют величину, меньшую, чем полная глубина Е этой беговой дорожки протектора.

3. Беговая дорожка протектора по п.1 или 2, отличающаяся тем, что расстояние а между каждой внутренней полостью и поверхностью качения беговой дорожки протектора в ее новом состоянии превышает 25% от полной толщины Е этой беговой дорожки протектора.

4. Беговая дорожка протектора по любому из пп.1-3, отличающаяся тем, что каждый слой износа имеет толщину, не превышающую 75% от полной толщины Е беговой дорожки протектора.

5. Беговая дорожка протектора по одному из пп.1-4, отличающаяся тем, что внутренние полости (22) выполнены в толще беговой дорожки протектора с возможностью открываться после частичного износа этой беговой дорожки протектора, меньшего, чем полный износ первого слоя износа.

6. Беговая дорожка протектора по одному из пп.1-5, отличающаяся тем, что каждый соединительный канал (23), связывающий наружную полость (21) с внутренней полостью (22) одной и той же сплошной канавки (2), имеет длину Li от нуля до половины длины L1 наружных полостей.

7. Беговая дорожка протектора по любому из пп.1-6, отличающаяся тем, что внутренние и наружные полости одной и той же канавки не перекрываются в направлении толщины беговой дорожки протектора.

8. Беговая дорожка протектора по любому из пп.1-7, отличающаяся тем, что по меньшей мере две наружные полости (21) продолжаются, каждая, при помощи соединительного канала (23), причем эти соединительные каналы открываются в одной и той же внутренней полости (22).

9. Беговая дорожка протектора по любому из пп.1-8, отличающаяся тем, что каждая наружная полость (21) по меньшей мере одной сплошной канавки (2) продолжается на каждом из ее концов при помощи соединительных каналов (23', 23''), причем эти соединительные каналы открываются, каждый, в различных внутренних полостях.

10. Беговая дорожка протектора по любому из пп.1-9, отличающаяся тем, что она содержит дополнительные полости, располагающиеся в третьем слое износа и продолжающие в радиальном направлении внутрь второй слой износа, причем эти дополнительные полости связаны с внутренними полостями второго слоя износа при помощи дополнительных соединительных каналов.

11. Беговая дорожка протектора по п.1, отличающаяся тем, что она содержит первую совокупность сплошных канавок, сформированных множеством наружных и внутренних полостей, связанных между собой при помощи соединительных каналов, причем эти канавки ориентированы в некотором первом направлении, а также тем, что эта беговая дорожка протектора содержит вторую совокупность сплошных канавок, сформированных множеством наружных и внутренних полостей, связанных между собой при помощи соединительных каналов, причем канавки этой второй совокупности канавок ориентированы в некотором втором направлении, пересекающемся с первым направлением для того, чтобы сформировать сеть перекрещивающихся канавок, причем внутренние полости этой второй совокупности канавок соединяются с внутренними полостями первой совокупности канавок.

12. Беговая дорожка протектора по п.11, отличающаяся тем, что значения глубины каждой внутренней или наружной полости имеют величину, меньшую, чем полная глубина Е этой беговой дорожки протектора.

13. Беговая дорожка протектора по п.11 или 12, отличающаяся тем, что расстояние а между каждой внутренней полостью и поверхностью качения беговой дорожки протектора в ее новом состоянии превышает 25% от полной толщины Е беговой дорожки протектора.

14. Беговая дорожка протектора по п.1, отличающаяся тем, что она содержит совокупность канавок, сформированных множеством наружных и внутренних полостей, связанных между собой при помощи соединительных каналов, причем эти канавки ориентированы в продольном направлении этой беговой дорожки протектора и располагаются таким образом, чтобы первые полости, открывающиеся на поверхности качения в ее новом состоянии, располагались со смещением относительно друг друга в продольном направлении, а также тем, что вторые полости также располагаются со смещением относительно друг друга в продольном направлении.

15. Беговая дорожка протектора по п.14, отличающаяся тем, что значения глубин каждой внутренней или наружной полости имеют величину, меньшую, чем полная глубина Е этой беговой дорожки протектора.

16. Беговая дорожка протектора по п.14 или 15, отличающаяся тем, что расстояние а между каждой внутренней полостью и поверхностью качения беговой дорожки протектора в ее новом состоянии превышает 25% от полной толщины Е беговой дорожки протектора.

17. Беговая дорожка протектора по любому из пп.1-16, отличающаяся тем, что сплошные канавки, сформированные, по меньшей мере, наружными полостями и внутренними полостями, связанными между собой при помощи соединительных каналов, имеют в целом волнистую форму.

18. Беговая дорожка протектора по любому из пп.1-17, отличающаяся тем, что каждая наружная полость, открывающаяся на поверхности качения в ее новом состоянии, продолжается в радиальном направлении внутрь при помощи надреза вплоть до донной части беговой дорожки протектора, причем этот надрез соединяется, кроме того, с двумя соединительными каналами и с двумя внутренними полостями.

19. Беговая дорожка протектора по любому из пп.1-18, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит по меньшей мере один канал, полностью располагающийся внутри этой беговой дорожки протектора и предусмотренный для формирования новой канавки, открываясь на поверхности качения после частичного износа, не превышающего толщины первого слоя износа.

20. Беговая дорожка протектора по п.19, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит средства, предназначенные для обеспечения сообщения по меньшей мере одного канала с множеством внутренних полостей сплошной канавки.

21. Беговая дорожка протектора по любому из пп.1-20, отличающаяся тем, что она содержит множество каналов (70), открывающихся на боковых сторонах беговой дорожки протектора, причем эти каналы открываются по меньшей мере в одной внутренней полости (22) сплошной канавки.

22. Пневматическая шина, снабженная беговой дорожкой протектора по любому из пп.1-21, отличающаяся тем, что средняя длина наружных полостей окружных канавок имеет величину в диапазоне от 25 до 75% от средней длины Т поверхности контакта этой пневматической шины с дорогой, измеренной в номинальных условиях эксплуатации этой пневматической шины.

(57) Реферат / Формула:

1. Беговая дорожка (10) протектора пневматической шины с толщиной Е, имеющая поверхность (11) качения, предназначенную для вхождения в контакт с дорогой, содержащая по меньшей мере два слоя износа, т.е. по меньшей мере один первый слой и один второй слой износа, отличающаяся тем, что содержит по меньшей мере одну сплошную канавку (2), содержащую множество наружных полостей (21), открывающихся на поверхность качения в ее новом состоянии, и множество внутренних полостей (22), размещенных в радиальном направлении и полностью внутри поверхности (11) качения в ее новом состоянии, причем первый слой износа проходит в толще беговой дорожки протектора вплоть до наиболее внутренних в радиальном направлении точек наружных полостей (21), каждый другой слой износа проходит в глубину беговой дорожки протектора вплоть до наиболее внутренних в радиальном направлении точек внутренних полостей (22) этого слоя износа, наружные полости (21) имеют среднюю глубину Р1, среднюю длину L1 и поперечное сечение площадью S1, внутренние полости (22) имеют среднюю высоту Р2, среднюю длину L2 и поперечное сечение площадью S2, эти наружные полости (21) и внутренние полости (22) являются такими, что разность между средними длинами внутренних полостей и наружных полостей не превышает 20% от наибольшей средней длины, разность между средними площадями поперечных сечений внутренних полостей и наружных полостей не превышает 20% от наибольшей средней площади, каждая наружная полость (21) сплошной канавки (2) связана по меньшей мере с двумя внутренними полостями (22) той же канавки при помощи соединительных каналов (23), обеспечивающих непрерывность между упомянутыми внутренними и наружными полостями, беговая дорожка протектора дополнительно содержит множество надрезов (30), открывающихся на поверхности качения беговой дорожки протектора в ее новом состоянии, причем каждый из упомянутых надрезов связывает между собой две последовательно расположенные наружные полости одной и той же канавки, по меньшей мере два соединительных канала и по меньшей мере одну внутреннюю полость, причем каждый соединительный канал содержит два конца, каждый из которых имеет площадь поперечного сечения, равную площадям поперечных сечений внутренних и наружных полостей, связанных между собой при помощи этого соединительного канала.

2. Беговая дорожка протектора по п.1, отличающаяся тем, что значения глубины каждой внутренней или наружной полости имеют величину, меньшую, чем полная глубина Е этой беговой дорожки протектора.

3. Беговая дорожка протектора по п.1 или 2, отличающаяся тем, что расстояние а между каждой внутренней полостью и поверхностью качения беговой дорожки протектора в ее новом состоянии превышает 25% от полной толщины Е этой беговой дорожки протектора.

4. Беговая дорожка протектора по любому из пп.1-3, отличающаяся тем, что каждый слой износа имеет толщину, не превышающую 75% от полной толщины Е беговой дорожки протектора.

5. Беговая дорожка протектора по одному из пп.1-4, отличающаяся тем, что внутренние полости (22) выполнены в толще беговой дорожки протектора с возможностью открываться после частичного износа этой беговой дорожки протектора, меньшего, чем полный износ первого слоя износа.

6. Беговая дорожка протектора по одному из пп.1-5, отличающаяся тем, что каждый соединительный канал (23), связывающий наружную полость (21) с внутренней полостью (22) одной и той же сплошной канавки (2), имеет длину Li от нуля до половины длины L1 наружных полостей.

7. Беговая дорожка протектора по любому из пп.1-6, отличающаяся тем, что внутренние и наружные полости одной и той же канавки не перекрываются в направлении толщины беговой дорожки протектора.

8. Беговая дорожка протектора по любому из пп.1-7, отличающаяся тем, что по меньшей мере две наружные полости (21) продолжаются, каждая, при помощи соединительного канала (23), причем эти соединительные каналы открываются в одной и той же внутренней полости (22).

9. Беговая дорожка протектора по любому из пп.1-8, отличающаяся тем, что каждая наружная полость (21) по меньшей мере одной сплошной канавки (2) продолжается на каждом из ее концов при помощи соединительных каналов (23', 23''), причем эти соединительные каналы открываются, каждый, в различных внутренних полостях.

10. Беговая дорожка протектора по любому из пп.1-9, отличающаяся тем, что она содержит дополнительные полости, располагающиеся в третьем слое износа и продолжающие в радиальном направлении внутрь второй слой износа, причем эти дополнительные полости связаны с внутренними полостями второго слоя износа при помощи дополнительных соединительных каналов.

11. Беговая дорожка протектора по п.1, отличающаяся тем, что она содержит первую совокупность сплошных канавок, сформированных множеством наружных и внутренних полостей, связанных между собой при помощи соединительных каналов, причем эти канавки ориентированы в некотором первом направлении, а также тем, что эта беговая дорожка протектора содержит вторую совокупность сплошных канавок, сформированных множеством наружных и внутренних полостей, связанных между собой при помощи соединительных каналов, причем канавки этой второй совокупности канавок ориентированы в некотором втором направлении, пересекающемся с первым направлением для того, чтобы сформировать сеть перекрещивающихся канавок, причем внутренние полости этой второй совокупности канавок соединяются с внутренними полостями первой совокупности канавок.

12. Беговая дорожка протектора по п.11, отличающаяся тем, что значения глубины каждой внутренней или наружной полости имеют величину, меньшую, чем полная глубина Е этой беговой дорожки протектора.

13. Беговая дорожка протектора по п.11 или 12, отличающаяся тем, что расстояние а между каждой внутренней полостью и поверхностью качения беговой дорожки протектора в ее новом состоянии превышает 25% от полной толщины Е беговой дорожки протектора.

14. Беговая дорожка протектора по п.1, отличающаяся тем, что она содержит совокупность канавок, сформированных множеством наружных и внутренних полостей, связанных между собой при помощи соединительных каналов, причем эти канавки ориентированы в продольном направлении этой беговой дорожки протектора и располагаются таким образом, чтобы первые полости, открывающиеся на поверхности качения в ее новом состоянии, располагались со смещением относительно друг друга в продольном направлении, а также тем, что вторые полости также располагаются со смещением относительно друг друга в продольном направлении.

15. Беговая дорожка протектора по п.14, отличающаяся тем, что значения глубин каждой внутренней или наружной полости имеют величину, меньшую, чем полная глубина Е этой беговой дорожки протектора.

16. Беговая дорожка протектора по п.14 или 15, отличающаяся тем, что расстояние а между каждой внутренней полостью и поверхностью качения беговой дорожки протектора в ее новом состоянии превышает 25% от полной толщины Е беговой дорожки протектора.

17. Беговая дорожка протектора по любому из пп.1-16, отличающаяся тем, что сплошные канавки, сформированные, по меньшей мере, наружными полостями и внутренними полостями, связанными между собой при помощи соединительных каналов, имеют в целом волнистую форму.

18. Беговая дорожка протектора по любому из пп.1-17, отличающаяся тем, что каждая наружная полость, открывающаяся на поверхности качения в ее новом состоянии, продолжается в радиальном направлении внутрь при помощи надреза вплоть до донной части беговой дорожки протектора, причем этот надрез соединяется, кроме того, с двумя соединительными каналами и с двумя внутренними полостями.

19. Беговая дорожка протектора по любому из пп.1-18, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит по меньшей мере один канал, полностью располагающийся внутри этой беговой дорожки протектора и предусмотренный для формирования новой канавки, открываясь на поверхности качения после частичного износа, не превышающего толщины первого слоя износа.

20. Беговая дорожка протектора по п.19, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит средства, предназначенные для обеспечения сообщения по меньшей мере одного канала с множеством внутренних полостей сплошной канавки.

21. Беговая дорожка протектора по любому из пп.1-20, отличающаяся тем, что она содержит множество каналов (70), открывающихся на боковых сторонах беговой дорожки протектора, причем эти каналы открываются по меньшей мере в одной внутренней полости (22) сплошной канавки.

22. Пневматическая шина, снабженная беговой дорожкой протектора по любому из пп.1-21, отличающаяся тем, что средняя длина наружных полостей окружных канавок имеет величину в диапазоне от 25 до 75% от средней длины Т поверхности контакта этой пневматической шины с дорогой, измеренной в номинальных условиях эксплуатации этой пневматической шины.

---

Евразийское ои 020911 (13) В1
патентное
ведомство
(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ЕВРАЗИЙСКОМУ ПАТЕНТУ
(45) Дата публикации и выдачи патента 2015.02.27
(21) Номер заявки 201270485
(22) Дата подачи заявки 2010.09.28
(51) Int. Cl. B60C11/12 (2006.01) B60C11/03 (2006.01)
(54) БЕГОВАЯ ДОРОЖКА ПРОТЕКТОРА ДЛЯ ПНЕВМАТИЧЕСКОЙ ШИНЫ С УЛУЧШЕННОЙ ЖЕСТКОСТЬЮ
(31) 0956752
(32) 2009.09.29
(33) FR
(43) 2012.12.28
(86) PCT/EP2010/064375
(87) WO 2011/039194 2011.04.07
(71) (73) Заявитель и патентовладелец:
КОМПАНИ ЖЕНЕРАЛЬ ДЕЗ ЭТАБЛИССМАН МИШЛЕН (FR); МИШЛЕН РЕШЕРШ Э ТЕКНИК С.А. (CH)
(72) Изобретатель:
Одижье Ришар, Орэзон Стефан, Вандаэль Маттье, Дуэ Жилль (FR)
(74) Представитель:
Медведев В.Н. (RU)
(56) WO-A2-0238399 ЕР-А2-0335694 JP-A-2310108 FR-A1-2924981
(57) Беговая дорожка (10) протектора, содержащая по меньшей мере два слоя износа и снабженная по меньшей мере одной сплошной канавкой (2), содержащей множество наружных полостей (21), открывающихся на поверхность качения в ее новом состоянии, и множество внутренних полостей (22), размещенных во всей своей совокупности внутри этой беговой дорожки протектора в ее новом состоянии, причем каждая наружная полость (21) сплошной канавки (2) связана по меньшей мере с двумя внутренними полостями (22) одной и той же канавки при помощи соединительных каналов (23), обеспечивающих непрерывность между упомянутыми внутренними и наружными полостями, и эта беговая дорожка протектора дополнительно содержит множество надрезов (30), открывающихся на поверхности качения беговой дорожки протектора в ее новом состоянии, причем каждый из упомянутых надрезов связывает между собой две последовательно расположенные наружные полости одной и той же канавки по меньшей мере с двумя соединительными каналами и по меньшей мере с одной внутренней полостью.
Предлагаемое изобретение относится к беговым дорожкам протектора для пневматических шин и, более конкретно, к рельефному рисунку этих беговых дорожек протектора, а также к пневматическим шинам, снабженным такими беговыми дорожками, для которых характеристики дренирования воды, присутствующей на дороге в дождливую погоду, сделаны более стабильными, причем эти беговые дорожки протектора не оказывают негативного влияния на скорость ее износа.
Известно, что использование пневматических шин в условиях их качения в дождливую погоду требует возможно более быстрого удаления воды в зоне контакта этой пневматической шины с дорогой для того, чтобы обеспечить непосредственный контакт материала, образующего беговую дорожку протектора, с этой дорогой. Вода, которая не выталкивается на переднюю часть пневматической шины, частично протекает или отводится через канавки или надрезы, сформированные в беговой дорожке протектора этой пневматической шины.
Использованные определения
Под выражением "рельефный рисунок" беговой дорожки протектора здесь следует понимать геометрические характеристики той части этой беговой дорожки протектора, которая предназначена для вхождения в непосредственный контакт с дорогой, причем этот рельефный рисунок сформирован при помощи рельефных элементов, разграниченных один от другого при помощи вырезов различного характера (канавок, надрезов, отверстий и полостей).
Под выражением "канавка" здесь следует понимать полость, открывающуюся на поверхности беговой дорожки протектора, входящей в контакт с дорогой, причем эта полость имеет среднюю ширину, адаптированную таким образом, чтобы стенки материала, которые ограничивают эту канавку, никогда не входили в контакт друг с другом в нормальных условиях использования данной пневматической шины. Эти канавки могут иметь любую форму на виде в поперечном сечении и на виде траектории прохождения этой канавки на поверхности качения и могут быть ориентированы вдоль какого угодно направления. Под траекторией прохождения канавки на поверхности качения здесь следует понимать среднюю геометрическую линию, отслеживаемую гранями, сформированными этой канавкой на упомянутой поверхности. Канавка может иметь концы, открытые в направлении наружу по отношению к беговой дорожке протектора, или же может быть непрерывной в окружном направлении.
Под выражением "надрез" здесь следует понимать тонкую щель, имеющую относительно небольшую среднюю ширину, такую, что в определенных условиях нагружения данной пневматической шины стенки материала, ограничивающие эту щель, могли бы входить, по меньшей мере частично, в контакт друг с другом в процессе прохождения этой щели через область контакта пневматической шины с дорогой.
В предлагаемом описании будут использоваться термины "радиальный" или "в радиальном направлении" для указания направления, которое в том случае, когда речь идет о пневматической шине в целом, представляет собой направление, перпендикулярное к оси вращения этой пневматической шины, тогда как в том случае, когда речь идет только лишь о беговой дорожке протектора, это направление соответствует направлению толщины упомянутой беговой дорожки протектора. В то же время, будет использован термин "окружной" для указания направления, которое соответствует направлению, касательному к окружности, центрированной на оси вращения данной пневматической шины. Это же самое направление соответствует продольному направлению беговой дорожки протектора в том случае, когда эта беговая дорожка сформирована в виде плоской ленты перед ее встраиванием в пневматическую шину.
Полный объем полостей (или выемок) беговой дорожки протектора равен сумме всех объемов полостей, открывающихся или не открывающихся на поверхности качения беговой дорожки протектора в ее новом состоянии. Некоторые из этих полостей могут открываться в контакте с дорогой только после частичного износа беговой дорожки протектора.
Полный объем беговой дорожки протектора равен сумме полного объема материала, который может быть частично утрачен в процессе износа при качении перед тем, как данная пневматическая шина должна быть снята с транспортного средства (либо для обновления ее беговой дорожки протектора путем наварки, либо для замены этой пневматической шины на новую), и полного объема упомянутых полостей.
Полная толщина Е беговой дорожки протектора соответствует толщине материала, предназначенного для утрачивания в процессе износа пневматической шины в результате качения. Обычно эта полная толщина Е не учитывает толщину, предусматриваемую, в случае необходимости, для обеспечения возможности частичного обновления канавок при помощи операции их углубления. Эта полная толщина Е измеряется на новой пневматической шине между поверхностью качения и наружной поверхностью индикаторов износа. В радиальном направлении между арматурой гребня пневматической шины и этой полной толщиной Е обычно располагается дополнительная толщина Е* беговой дорожки протектора.
Для пневматических шин, предназначенных для использования на управляемых или несущих осях тяжелого транспортного средства, обычным является оснащение беговой дорожки протектора таких пневматических шин окружными канавками (или же продольными канавками), глубина которых равна полной толщине беговой дорожки протектора (причем эта полная толщина не учитывает предусматриваемой, в случае необходимости, толщины, предназначенной для обеспечения возможности частичного
обновления канавок). Эта глубина канавки по общему правилу имеет величину, заключенную в диапазоне от 13 до 18 мм, на пневматических шинах, предназначенных для использования на упомянутых осях. Для пневматических шин, предназначенных для ведущих осей, глубина канавок может, однако, достигать 24 мм. Таким образом, имеется возможность получить беговую дорожку протектора, имеющую удовлетворительную характеристику дренирования воды, присутствующей на дороге, которая всегда выше минимальной характеристики или так называемой безопасной характеристики, и все это при любом уровне износа этой беговой дорожки протектора.
Для пневматических шин, известных из существующего уровня техники, полный объем полостей по общему правилу имеет величину, заключенную в диапазоне от 15 до 25% от общего объема беговой дорожки протектора, предназначенной для утрачивания при износе в процессе качения пневматической шины (при этом полный объем соответствует объему материала, к которому добавляется упомянутый полный объем полостей).
Кроме того, установлено, что эти пневматические шины имеют эффективный объем Ve полостей в области контакта с дорогой, который является относительно большим в новом состоянии (здесь понятие "эффективный" означает потенциальную способность быть заполненным жидкостью, присутствующей на дороге). Этот объем полостей, открывающихся на поверхности качения в контакте с дорогой, имеет в среднем величину порядка 100 см3 для пневматической шины типоразмера 315/70 R 22,5. Эффективный объем Ve полостей, открывающихся на поверхности качения в контакте с дорогой, оценивается в том случае, когда пневматическая шина подвергается воздействию своих номинальных условий накачивания и расплющивания в статическом состоянии, как это определяется нормативными документами ETRTO.
Если канавки или, в более общем смысле, полости необходимы для дренирования воды в контакте пневматической шины с дорогой, то связанное с их реализацией уменьшение количества материала на беговой дорожке протектора, по существу, может затрагивать характеристики износа этой беговой дорожки протектора и, следовательно, снижать продолжительность использования этой пневматической шины вследствие увеличения скорости ее износа. При этом другие характеристики пневматической шины также могут быть затронуты, в частности характеристики ее поведения на дороге, уровня шумности в процессе движения и сопротивления качению. Отмечается также, что эти канавки, сформированные таким образом, чтобы иметь полезную глубину, равную высоте беговой дорожки протектора, предназначенной для утрачивания в процессе износа, могут быть причиной возникновения проблем продолжительности срока службы пневматической шины. В определенных условиях качения посторонние предметы, такие, например, как мелкие камешки, могут быть захвачены этими канавками и могут агрессивным образом воздействовать на донную часть этих канавок и порождать возникновение трещин в каучуке.
Таким образом, реализация множества канавок на беговой дорожке протектора обладает недостатком, который заключается в уменьшении количества материала беговой дорожки протектора для данной ширины этой беговой дорожки и, следовательно, в уменьшении продолжительности срока службы пневматической шины по причине повышения скорости ее износа.
В то же время, упомянутые канавки являются причиной снижения жесткости при сжатии и при сдвиге, поскольку эти канавки ограничивают участки материала, более чувствительные к деформированию по сравнению с участками, ограниченными надрезами. Действительно, в случае надрезов стенки материала, ограничивающие эти надрезы, могут входить в контакт друг с другом, по меньшей мере, в процессе прохождения через область контакта пневматической шины с дорогой. Это снижение жесткости в случае наличия канавок приводит к увеличению деформаций и порождает ухудшение характеристик устойчивости к износу данной пневматической шины; при этом наблюдается более значительный износ для фиксированной продолжительности пробега (это соответствует увеличению скорости износа беговой дорожки протектора). Кроме того, очевидным образом отмечается увеличение сопротивления качению и, соответственно, увеличение расхода топлива для транспортных средств, оснащенных такими пневматическими шинами, что является следствием увеличения гистерезисных потерь, связанных с циклами деформирования материала, из которого изготовлена беговая дорожка протектора.
Техническая задача данного изобретения состоит в разработке беговой дорожки протектора, снабженной канавками и надрезами и обеспечивающей характеристики, равные или превышающие минимальные характеристики безопасности по дренированию, причем упомянутые характеристики обеспечиваются при любой степени износа этой беговой дорожки протектора, существенно улучшая характеристики продолжительности срока службы по износу, уменьшая сопротивление качению и повышая устойчивость беговой дорожки протектора к агрессивным воздействиям.
Для решения поставленной задачи в данном изобретении предлагается беговая дорожка протектора для пневматической шины с полной толщиной Е, имеющая поверхность качения, предназначенную для вхождения в контакт с дорогой, причем эта беговая дорожка протектора содержит в своей толщине по меньшей мере два слоя износа, то есть содержит в своей толщине по меньшей мере один первый слой износа и один второй слой износа. Первый слой представляет собой наиболее наружный слой в том случае, когда эта беговая дорожка протектора является новой, и этот слой первым входит в контакт с дорогой. В то же время, эта беговая дорожка протектора содержит по меньшей мере одну сплошную канавку, сформированную множеством наружных полостей, открывающихся на поверхность качения в ее новом
состоянии, и множеством внутренних полостей, причем все эти внутренние полости размещаются в радиальном направлении внутри поверхности качения в новом состоянии беговой дорожки протектора.
Под слоем износа в предлагаемой патентной заявке следует понимать часть беговой дорожки протектора, связанную с максимальной глубиной канавок в упомянутом слое износа. Слой износа имеет толщину, несколько меньшую, чем полная толщина беговой дорожки протектора, и равную максимальной глубине канавок или полостей, присутствующих в этом слое износа. Беговые дорожки протектора в соответствии с предлагаемым изобретением содержат по меньшей мере два слоя износа, и в этих беговых дорожках протектора некоторые канавки или полости сформированы только в одном из упомянутых слоев износа. Разумеется, имеется возможность и даже предпочтительная возможность, чтобы в этой конфигурации каждый слой износа становился активным до того, как предшествующий слой износа окажется полностью утраченным в результате износа; в таком случае имеется некоторое перекрытие между по меньшей мере двумя слоями износа. Слой износа становится активным после того, как полости или канавки, сформированные в этом слое, открываются на поверхности качения пневматической шины в контакте с дорогой для того, чтобы обеспечивать дренирование воды, присутствующей на этой дороге в дождливую погоду. Первый слой износа соответствует той части беговой дорожки протектора, которая является наиболее наружной в радиальном направлении в новом состоянии этой беговой дорожки протектора.
Первый слой износа проходит от поверхности качения беговой дорожки протектора в ее новом состоянии в толщу этой беговой дорожки протектора вплоть до наиболее внутренних в радиальном направлении точек наружных полостей.
После этого первого слоя износа другой слой износа определяется как слой, проходящий в глубине беговой дорожки протектора вплоть до наиболее внутренних в радиальном направлении точек внутренних полостей этого другого рассматриваемого здесь слоя износа. Этот слой износа проходит от наиболее наружных в радиальном направлении точек внутренних полостей.
Наружные полости имеют среднюю глубину Р1, меньшую, чем полная толщина Е беговой дорожки протектора, среднюю длину L1 и поперечное сечение площадью S1 в плоскости разреза, перпендикулярной к поверхности качения (эти предпочтительные размещения применяются ко всем вариантам реализации, описанным в представленном здесь патентном документе).
Внутренние полости имеют среднюю высоту Р2, меньшую, чем полная толщина Е беговой дорожки протектора (причем эта высота измеряется между наиболее наружными в радиальном направлении точками и наиболее внутренними в радиальном направлении точками стенок, ограничивающих упомянутые полости), среднюю длину L2 и поперечное сечение площадью S2 (эти предпочтительные размещения применяются ко всем вариантам реализации, описанным в представленном здесь патентном документе).
Все указанные полости одной и той же сплошной канавки являются таковыми, что разность между средними значениями длины внутренних полостей и наружных полостей не превышает 20% от наибольшей средней длины (т.е. обеспечивается выполнение соотношения 0,8 Кроме того, каждая наружная полость сплошной канавки связана по меньшей мере с двумя внутренними полостями той же канавки при помощи соединительных каналов, обеспечивающих непрерывность между упомянутыми внутренними и наружными полостями. Каждый соединительный канал имеет два конца, присоединенных к внутренней полости, с одной стороны, и к наружной полости, с другой стороны; каждый соединительный канал представляет поперечные сечения (в плоскости разреза, перпендикулярной по отношению к среднему направлению упомянутой канавки), площади которых равны соответственно площадям поперечных сечений внутренних и наружных полостей, связанных при помощи этого соединительного канала.
Эта беговая дорожка протектора дополнительно содержит множество надрезов, открывающихся на поверхности качения беговой дорожки протектора в ее новом состоянии, причем каждый из упомянутых надрезов связывает между собой две последовательно расположенные наружные полости одной и той же канавки по меньшей мере с двумя соединительными каналами и по меньшей мере с одной внутренней полостью.
Благодаря наличию этих соединительных каналов имеется возможность обеспечить циркуляцию воды из наружной полости во внутреннюю полость в одной и той же канавке и обеспечить, таким образом, наилучшее дренирование воды в контакте с дорогой, снижая потери гидродинамического напора.
Каждый слой износа имеет толщину, не превышающую 75% от полной толщины Е беговой дорожки протектора (при этом каждый слой износа содержит свои собственные канавки или полости, которые не присутствуют во всей своей совокупности в другом слое).
Предпочтительно, чтобы толщина беговой дорожки протектора в радиальном направлении снаружи от каждой внутренней полости превышала 25% от полной толщины Е этой беговой дорожки протектора.
Наружные полости и внутренние полости предпочтительным образом имеют средние значения глу
бины, не превышающие 75% от полной толщины Е беговой дорожки протектора.
Благодаря такой структуре беговой дорожки протектора получают объем полостей, приспособленный для того, чтобы реализовать удовлетворительное дренирование воды, ограничивая при этом уменьшение жесткости беговой дорожки протектора в ее новом состоянии, причем этот общий объем полостей сформирован наружными полостями на первом этапе использования данной пневматической шины, а затем только внутренними полостями на последующем этапе ее использования, причем эти внутренние и наружные полости связаны между собой при помощи соединительных каналов. Канавка в соответствии с предлагаемым изобретением может быть ассимилирована в сплошную канавку, открывающуюся равномерным и прерывистым образом на поверхности качения беговой дорожки протектора в ее новом состоянии. Эта канавка может принимать в целом волнистую форму, прорезающую поверхность качения в ее новом состоянии. Именно наличие каучукового материала снаружи в радиальном направлении по отношению к внутренним полостям и изнутри в радиальном направлении по отношению к наружным полостям обеспечивает возможность реализации увеличения жесткости беговой дорожки протектора, в частности, при сжатии.
В результате уменьшения относительной доли поверхностных полостей в новом состоянии беговой дорожки протектора в соответствии с предлагаемым изобретением дополнительно реализуется преимущество, которое заключается в том, что она является менее чувствительной к захвату мелких камешков и предлагает, таким образом, повышенную устойчивость к растрескиванию в донной части канавок, возникающему вследствие проникновения этих мелких камешков в каучуковый материал. Здесь под относительной долей поверхностных полостей следует понимать соотношение между площадью поверхности наружных полостей, открывающихся на поверхности качения, и полной площадью поверхности беговой дорожки протектора. То обстоятельство, что внутренние полости одной и той же канавки не открываются на поверхность качения беговой дорожки протектора в ее новом состоянии, позволяет эффективным образом уменьшить относительную долю полостей в новом состоянии беговой дорожки протектора, обеспечивая эффективное дренирование в этой канавке.
Предпочтительно, чтобы в толще беговой дорожки протектора в соответствии с предлагаемым изобретением внутренние полости были выполнены таким образом, чтобы открываться на наружной части этой беговой дорожки протектора только после ее частичного износа, причем этот частичный износ является меньшим, чем полный износ упомянутого первого слоя износа. Здесь под выражением "меньший частичный износ" следует понимать, что уменьшение толщины беговой дорожки, возникающее вследствие ее износа, является меньшим, чем уменьшение ее толщины, соответствующее полному износу этого первого слоя износа, т.е. соответствующее полному исчезновению наружных полостей. В этой предпочтительной конфигурации можно говорить о том, что расстояние перекрытия между слоями износа является позитивным.
Предпочтительно, чтобы это расстояние перекрытия между слоями износа было меньшим, чем половина глубины Р1 первых полостей.
Этот вариант реализации представляет преимущество, заключающееся в обеспечении практического постоянства полезного объема полостей, участвующих в дренировании воды, присутствующей в зоне контакта пневматической шины с дорогой, причем при любом уровне износа беговой дорожки протектора.
Предпочтительно, чтобы в беговой дорожке протектора в соответствии с предлагаемым изобретением каждый соединительный канал, связывающий наружную полость с внутренней полостью одной и той же канавки, имел длину Li, величина которой является больше нуля, но меньше, чем окружная длина L1 наружных полостей (причем величина Li представляет собой наименьшую длину в окружном направлении между концом наружной полости и концом внутренней полости). Предпочтительным образом длина Li каждого соединительного канала имеет величину больше нуля и не превышает 50% от величины L1.
Предпочтительно также, чтобы внутренние и наружные полости двух последовательно расположенных слоев износа одной и той же канавки беговой дорожки протектора не перекрывали друг друга полностью или частично в направлении толщины беговой дорожки протектора, т.е. это означает, что они во всей своей совокупности смещены относительно друг друга в среднем направлении данной канавки. При этом среднее направление канавки соответствует направлению, вдоль которого эта канавка позволяет обеспечить протекание воды в процессе качения пневматической шины по дороге, покрытой водой; это направление соответствует в целом направлению наибольшего размера этой канавки.
Этот вариант реализации, в соответствии с которым внутренние и наружные полости не перекрываются полностью или частично в толще беговой дорожки протектора, обладает преимуществом минимизации потерь гидродинамического напора по траектории движения воды в наружных полостях в направлении внутренних полостей. В случае перекрытия или взаимного наложения, полного или частичного, наружных и внутренних полостей это означает, что конец наружной полости располагается за пределами конца внутренней полости, что находится в области правовой защиты предлагаемого изобретения, но рассматривается как менее благоприятная ситуация с точки зрения протекания воды в канавке.
Предпочтительно также, чтобы полный объем полостей по меньшей мере составлял 7% и не превышал 12% от полного объема V беговой дорожки протектора.
Предпочтительно также, чтобы эффективный объем Ve полостей (в их расплющенном состоянии) для каждого слоя износа удовлетворял следующему соотношению:
0,4 Se < Ve < 0,8 Se,
в котором величины 0,4 и 0,8 представляют собой значения высоты, выраженные в мм, и Se представляет собой площадь поверхности (выраженную в мм2), ограниченной наружным контуром отпечатка пятна контакта беговой дорожки протектора с дорогой, измеренным в статическом состоянии в условиях номинальных значений нагрузки и давления накачивания, причем предполагается, что данная пневматическая шина установлена на ободе рекомендованного для нее типоразмера.
Упомянутые значения высоты 0,4 и 0,8 мм соответствуют средним значениям высоты слоя воды, которые могут иметь место на дороге в дождливую погоду, и которые необходимо иметь возможность дренировать для того, чтобы поддерживать удовлетворительный контакт между беговой дорожкой протектора и дорогой. Эти средние значения высоты, умноженные на площадь поверхности Se, т.е. на площадь поверхности, определяемой контуром отпечатка пятна контакта беговой дорожки протектора на одной и той же дороге и выраженной в мм2 (т.е. поверхности, соответствующие полостям, открывающимся на поверхности качения, в данном случае также принимаются во внимание), сами обеспечивают индикацию эффективного объема Ve полостей (в новом состоянии беговой дорожки протектора). Если этот объем Ve имеет величину, меньшую чем 0,4 от площади поверхности Se, он оказывается недостаточным для обеспечения удовлетворительного дренирования. Если же этот объем Ve имеет величину, превышающую 0,8 от площади поверхности Se, то он будет расцениваться как избыточный с точки зрения получения надлежащей жесткости беговой дорожки протектора.
Эффективный объем Ve полостей в области контакта между беговой дорожкой протектора и дорогой способствует дренированию воды в этой области контакта.
В частности, для того чтобы повысить относительную долю полостей в беговой дорожки протектора в области ее контакта с дорогой (т.е. соотношение между поверхностью полостей, открывающихся на поверхность качения беговой дорожки протектора в ее новом состоянии, и полной поверхностью зоны контакта пневматической шины с дорогой), беговая дорожка протектора содержит по меньшей мере одну канавку, сформированную множеством пар наружных полостей, каждая из которых продолжается соединительным каналом, причем эти соединительные каналы каждой пары открываются в одну и ту же внутреннюю полость. Объем этой внутренней полости может быть, по существу, уменьшенным по отношению к объему наружных полостей или же может быть адаптирован соответствующим образом специалистом в данной области техники в зависимости от требуемых характеристик и в зависимости от рассматриваемой пневматической шины.
Предпочтительно, чтобы эффективный объем Ve полостей увеличивался по мере повышения уровня износа беговой дорожки протектора, т.е. увеличивался с переходом от одного слоя износа к следующему слою.
Предпочтительно, чтобы беговая дорожка протектора в соответствии с предлагаемым изобретением содержала по меньшей мере одну канавку, каждая из наружных полостей которой продолжается на двух своих концах двумя соединительными каналами, причем каждый из этих соединительных каналов открывается в различные внутренние полости. Кроме того, каждая внутренняя полость, а также соединительные каналы, которые связывают эти внутренние полости с двумя наружными полостями, продолжаются в радиальном направлении в сторону поверхности качения беговой дорожки протектора в ее новом состоянии надрезом, предназначенным для обеспечения возможности формования и извлечения из литейной формы этой беговой дорожки протектора в соответствии с предлагаемым изобретением.
Все то, о чем было сказано выше при описании беговой дорожки протектора, содержащей два слоя износа, легко может быть применено к беговой дорожке, имеющей в своем составе более двух слоев износа, в частности содержащей три слоя износа. В этом варианте реализации беговая дорожка протектора в соответствии с предлагаемым изобретением содержит дополнительные полости, располагающиеся в третьем слое износа, продолжающем в радиальном направлении внутрь второй слой износа. Эти дополнительные полости связаны с внутренними полостями второго слоя износа при помощи дополнительных соединительных каналов. Эти дополнительные полости определяют третий уровень износа и открываются на поверхности качения после износа беговой дорожки протектора, характеризующегося практически полным исчезновением вторых полостей. Применение этого варианта реализации оказывается особенно выгодным в случае пневматических шин, имеющих беговые дорожки протектора большой толщины.
Сплошные канавки, образованные последовательностью наружных полостей и внутренних полостей, связанных между собой соединительными каналами, которые являются объектом предлагаемого изобретения, могут быть ориентированы в произвольном направлении на беговой дорожке протектора или на пневматической шине (т.е. в продольном или в поперечном направлении или же в направлении, наклонном по отношению к тому или иному из этих направлений).
Предпочтительно, чтобы канавки были ориентированы главным образом в направлении, соответствующем наибольшему размеру данной беговой дорожки протектора, т.е. либо в продольном направлении этой беговой дорожки протектора, либо в окружном направлении в том случае, когда эта беговая дорожка протектора смонтирована на пневматической шине.
Предпочтительно также, чтобы беговая дорожка протектора в соответствии с предлагаемым изобретением содержала первую совокупность сплошных канавок в соответствии с предлагаемым изобретением, располагающихся в первом направлении, и вторую совокупность сплошных канавок в соответствии с предлагаемым изобретением, располагающихся во втором направлении, пересекающемся с упомянутым первым направлением для того, чтобы сформировать сеть пересекающихся между собой канавок. Предпочтительным образом эти первые и вторые совокупности канавок в соответствии с предлагаемым изобретением выполнены таким образом, чтобы внутренние полости этих первой и второй совокупностей канавок были соединены между собой для того, чтобы усилить сетевой эффект. Под выражением "соединение между этими полостями" следует понимать, что циркуляция текучей среды является возможной между различными внутренними полостями двух совокупностей канавок.
Предпочтительно, чтобы беговая дорожка протектора в соответствии с предлагаемым изобретением содержала первую совокупность канавок в соответствии с предлагаемым изобретением, располагающихся в некотором первом направлении, и вторую совокупность канавок в соответствии с предлагаемым изобретением, располагающихся в некотором втором направлении, пересекающемся с упомянутым первым направлением для того, чтобы сформировать сеть сплошных и пересекающихся между собой канавок. Эти первая и вторая совокупности канавок в соответствии с предлагаемым изобретением могут быть выполнены таким образом, чтобы внутренние полости этих первых и вторых совокупностей канавок были расположены на различных глубинах для того, чтобы обеспечить в этом случае, по существу, постоянную относительную долю полостей при любом уровне износа беговой дорожки протектора. Здесь под относительной долей полостей следует понимать соотношение между поверхностью полостей на рассматриваемой поверхности качения и полной поверхностью беговой дорожки протектора на рассматриваемом уровне износа. Внутренние полости, даже когда они связаны с наружными полостями, не рассматриваются как влияющие на эту относительную долю полостей на поверхности качения до того, как они появятся на обновленной поверхности качения, формирующейся после соответствующего износа беговой дорожки протектора.
Предпочтительно также предусмотреть по меньшей мере один канал, ориентированный в направлении, параллельном среднему направлению сплошной канавки, сформированной последовательностью наружных и внутренних полостей, причем этот канал располагается на глубине, соответствующей глубине расположения внутренних полостей упомянутой канавки, и этот канал продолжается надрезом, ориентированным либо в направлении поверхности качения беговой дорожки протектора, либо в направлении внутренней поверхности этой беговой дорожки протектора. Здесь под внутренней поверхностью беговой дорожки протектора следует понимать поверхность, при помощи которой эта беговая дорожка протектора входит в контакт с пневматической шиной, на которой она устанавливается. Эти надрезы и каналы легко могут быть реализованы в процессе формования беговой дорожки протектора. Поперечное сечение этого канала определяется таким образом, чтобы в процессе открытия этого канала на поверхности качения после соответствующего износа беговой дорожки протектора обеспечивалось формирование новой канавки, имеющей поперечное сечение, обеспечивающее удовлетворительное протекание воды, присутствующей на дороге в дождливую погоду. Этот канал предусматривается для того, чтобы сформировать новую канавку в результате его открытия на поверхности качения после частичного износа, не превышающего толщины первого слоя износа.
В этом варианте беговая дорожка протектора может, кроме того, содержать средства, предназначенные для обеспечения сообщения по меньшей мере одного канала с множеством внутренних полостей сплошной канавки. Таким образом, способность к дренированию воды в процессе качения пневматической шины по дороге, покрытой водой, улучшается, по меньшей мере, начиная с некоторого частичного уровня износа, когда упомянутый канал открывается на поверхности качения и образует новую канавку.
Для поддержания удовлетворительного уровня жесткости беговой дорожки протектора в соответствии с предлагаемым изобретением предпочтительно, чтобы надрезы, продолжающие внутренние и наружные полости, были снабжены средствами механической блокировки относительных перемещений располагающихся друг против друга стенок, ограничивающих эти надрезы. Такие средства могут принимать форму волнистости этих располагающихся друг против друга стенок или же отформованных рельефных элементов, выполненных на этих стенках и приспособленных для взаимодействия между собой.
Предлагаемое изобретение относится также к пневматической шине, снабженной беговой дорожкой протектора, определяемой в соответствии с предлагаемым изобретением, причем эта беговая дорожка протектора располагается снаружи в радиальном направлении поверх оболочки пневматической шины, образованной арматурой каркаса и арматурой гребня. Беговая дорожка протектора этой пневматической шины формируется в соответствии с одним из описанных выше вариантов реализации, причем некоторые размерные параметры канавок связаны со средней длиной поверхности контакта беговой дорожки протектора с дорогой в номинальных условиях эксплуатации данной пневматической шины, причем эти номинальные условия эксплуатации определяются нормативными документами E.T.R.O. или J.A.T.M.A.
Предпочтительно, чтобы для каждой канавки, ориентированной в окружном направлении и сформированной из полостей, открывающихся на поверхности качения, и полостей, располагающихся под поверхностью качения, существовала по меньшей мере одна наружная полость, постоянно находящаяся
в области контакта с дорогой для того, чтобы обеспечить возможность дренирования. Если обозначить позицией Т среднюю длину поверхности контакта с дорогой в номинальных условиях эксплуатации пневматической шины, снабженной беговой дорожкой протектора в соответствии с предлагаемым изобретением (причем эта средняя длина получается путем деления полной площади поверхности, ограниченной наружным контуром этой поверхности контакта, на ширину W упомянутой поверхности), то еще более предпочтительно, чтобы средняя длина наружных полостей окружных канавок имела величину, заключенную в диапазоне от 25 до 75% от этой средней длины Т поверхности контакта.
В соответствии с не представленным на фигурах вариантом реализации беговая дорожка протектора содержит несколько канавок, сформированных множеством наружных полостей и внутренних полостей, связанных между собой соединительными каналами, ориентированными в продольном направлении беговой дорожки протектора, причем эти канавки располагаются таким образом, чтобы наружные полости, открывающиеся на поверхности качения в ее новом состоянии, были расположены таким образом, чтобы все эти полости были смещены относительно друг друга, и чтобы внутренние полости также были расположены таким образом, чтобы все эти полости были смещены относительно друг друга. Преимущество такой конфигурации состоит в ограничении снижения жесткости беговой дорожки протектора по отношению к усилиям сдвига, в частности под действием поперечных усилий (например, на вираже).
Другие характеристики и преимущества предлагаемого изобретения будут лучше поняты из приведенного ниже описания примеров, не являющихся ограничительными формами реализации объекта предлагаемого изобретения, где даются ссылки на приведенные в приложении фигуры.
Описание чертежей
Фиг. 1 изображает частичный вид поверхности качения беговой дорожки протектора, содержащей сплошную канавку в соответствии с предлагаемым изобретением;
фиг. 2 - вид беговой дорожки протектора в разрезе по линии показанной на фиг. 1;
фиг. 3 - вид беговой дорожки протектора в разрезе по линии показанной на фиг. 1;
фиг. 4 - вид беговой дорожки протектора в разрезе по линии IV-IV, показанной на фиг. 1;
фиг. 5 - вид в разрезе варианта реализации, в соответствии с которым предусматривается сплошной канал, полностью располагающийся под поверхностью качения беговой дорожки протектора;
фиг. 6 - частичный вид беговой дорожки протектора в соответствии с предлагаемым изобретением в ее новом состоянии;
фиг. 7 - вид сверху поверхности качения беговой дорожки протектора, показанной на фиг. 6;
фиг. 8 - вид сверху поверхности качения беговой дорожки протектора, показанной на фиг. 7, после износа этой беговой дорожки, достигающего второго слоя износа;
фиг. 9 - частичный вид варианта реализации сплошной канавки, имеющей пару наружных полостей, связанных с одной внутренней полостью;
фиг. 10 - частичный вид варианта реализации сплошной канавки, имеющей одну наружную полость, связанную с двумя внутренними полостями;
фиг. 11 - частичный вид варианта реализации, в соответствии с которым беговая дорожка протектора снабжена канавками в соответствии с предлагаемым изобретением, ориентированными в двух перекрещивающихся направлениях, причем эти канавки соединяются между собой;
фиг. 12 - вид варианта реализации предлагаемого изобретения, в соответствии с которым надрезы, связывающие внутренние полости и соединительные каналы с поверхностью качения, снабжены отверстиями, открывающимися на поверхности качения;
фиг. 13 - вид в разрезе варианта реализации беговой дорожки протектора в соответствии с предлагаемым изобретением, в котором углы наклона соединительных каналов по отношению к концам одной внутренней полости являются различными;
фиг. 14 - вид варианта реализации, в соответствии с которым канавки и надрезы следуют вдоль волнистых траекторий;
фиг. 15a и 15b - виды варианта реализации, в соответствии с которым наружные полости одной и той же сплошной канавки продолжаются в направлении внутрь беговой дорожки протектора при помощи надреза, снабженного средствами блокировки;
фиг. 16 - вид варианта реализации беговой дорожки протектора, содержащей три слоя износа;
фиг. 17 - вид другого варианта реализации беговой дорожки протектора, содержащей три слоя износа;
фиг. 18 - вид варианта реализации беговой дорожки протектора, дополнительно содержащей сплошные канавки, сформированные совокупностью наружных и внутренних полостей, причем поперечные каналы открываются в направлении наружной части беговой дорожки протектора и соединяются с внутренними полостями этих сплошных канавок.
Для облегчения восприятия приведенных в приложении фигур одни и те же цифровые позиции используются для описания различных вариантов реализации предлагаемого изобретения в том случае, когда эти цифровые позиции относятся к элементам одного и того же характера независимо от того, являются эти элементы структурными или функциональными.
На фиг. 1 продемонстрирован вид части беговой дорожки 10 протектора в ее новом состоянии, при
чем эта беговая дорожка протектора имеет толщину Е, поверхность 11 качения, предназначенную для вхождения в контакт с дорогой в процессе качения пневматической шины, и поверхность 12, определяющую толщину этой беговой дорожки протектора и располагающуюся противоположно по отношению к поверхности 11 качения. Эта часть беговой дорожки протектора содержит сплошную канавку 2 в соответствии с предлагаемым изобретением. Эта канавка 2 сформирована последовательностью, состоящей из множества наружных полостей 21 удлиненной формы, имеющих длину L1 и открывающихся на поверхности 11 качения в ее новом состоянии, и множества внутренних полостей 22, имеющих длину L2 и располагающихся полностью внутри беговой дорожки протектора в ее новом состоянии. Соединительные каналы 23 сформированы для того, чтобы связать между собой внутренние полости 22 и наружные полости 21 и обеспечить, таким образом, непрерывность канавки 2 в главном направлении этой канавки. Эти соединительные каналы 23 имеют длину Li, измеренную в главном направлении упомянутой канавки. Для того чтобы обеспечить удовлетворительное протекание жидкости между внутренними и наружными полостями, эти соединительные каналы представляют один конец, соединенный с наружной полостью, причем этот конец имеет поперечное сечение, равное поперечному сечению этой наружной полости. Эти же самые соединительные каналы представляют другой конец, соединенный с внутренней полостью, причем этот другой конец имеет поперечное сечение, равное поперечному сечению упомянутой внутренней полости. В рассматриваемом здесь случае поперечные сечения наружной и внутренней полостей являются, по существу, идентичными и каждый соединительный канал сохраняет, по существу, одно и то же поперечное сечение от одного из его концов до другого. Можно, разумеется, модифицировать и изменять это поперечное сечение соединительного канала между двумя его концами.
При использовании канавки 2 в соответствии с предлагаемым изобретением все происходит так, как если бы рассматривалась беговая дорожка протектора, имеющая два слоя I и II износа, сменяющих друг друга в процессе использования этой беговой дорожки протектора, причем каждый слой износа имеет различные полости на поверхности качения. При этом первый слой I демонстрирует наружные полости 21 на поверхности качения и второй слой II демонстрирует внутренние полости 23 соответственно на обновленной поверхности качения. Перед представлением внутренних полостей на обновленной поверхности качения соединительные каналы продолжают выполнять свою функцию, в частности, обеспечивать непрерывность канавки.
На фиг. 2 продемонстрирован вид в разрезе части беговой дорожки протектора, показанной на фиг. 1, в плоскости разреза, обозначенной на этой фиг. 1 позицией
На этой фиг. 2 можно видеть поперечное сечение наружной полости 21, имеющее площадь S1 и проходящей в беговой дорожке протектора на глубину Р1, составляющую примерно 74,5% от полной толщины Е этой беговой дорожки протектора (эта толщина соответствует той ее толщине, которая может быть утрачена в процессе износа при качении).
Наружная полость 21 продолжается с одной и с другой стороны соединительными каналами 23, связывающими ее с внутренними полостями 22, которые можно видеть в поперечном разрезе на фиг. 3.
На фиг. 3 представлен вид в разрезе части беговой дорожки протектора, показанной на фиг. 1, в плоскости разреза, обозначенной на этой фиг. 1 позицией III-III.
На фиг. 3 можно видеть поперечное сечение внутренней полости 21, имеющее площадь S2, по существу, равную площади S1 поперечного сечения наружных полостей 21, и продолжающееся в направлении поверхности качения беговой дорожки протектора при помощи надреза.
Внутренняя полость 22 имеет размеры, сопоставимые с размерами наружных полостей 21; соответствующие значения L1 и L2 (см. фиг. 4) длин наружных и внутренних полостей являются здесь, по существу, одинаковыми. Для того чтобы беговая дорожка протектора всегда представляла элементы канавки на своей поверхности качения при любой степени износа этой беговой дорожки протектора, предпочтительно, как это имеет место в рассматриваемом здесь случае, чтобы внутренние полости 22 одной и той же канавки 2 открывались до того, как наружные полости 21 полностью исчезнут в процессе износа. Формируют, таким образом, первый слой I износа, проходящий между поверхностью качения беговой дорожки протектора в ее новом состоянии и наиболее внутренними точками наружных полостей 21; второй слой износа проходит вплоть до точек внутренних полостей 22, наиболее внутренних в этой беговой дорожке протектора. Разумеется, имеется возможность предусмотреть, чтобы вторые полости появлялись на поверхности качения только после того, как первые полости окажутся полностью исчезнувшими в результате износа.
На фиг. 4 представлен вид в разрезе части беговой дорожки протектора, показанной на фиг. 1, в плоскости разреза, обозначенной на этой фиг. 1 позицией IV-IV.
На этой фиг. 4 можно видеть последовательность наружных полостей 21 и внутренних полостей 22, связанных между собой при помощи соединительных каналов 23, имеющих длину Li. В то же время, надрез 30, открывающийся на поверхности 11 качения в ее новом состоянии, связывает между собой внутреннюю полость 22, два соединительных канала 23 и две наружные полости 21. Этот надрез 30 позиционируется в беговой дорожке протектора таким образом, чтобы открываться на поверхности 11 качения в ее новом состоянии для того, чтобы облегчить формование и извлечение литейной формы из канавки в соответствии с предлагаемым изобретением. Разумеется, можно предусмотреть, чтобы этот над
рез открывался на поверхности 12 беговой дорожки протектора, которая является противоположной по отношению к поверхности 11 качения; в этом случае необходимо предусмотреть формование беговой дорожки протектора вместе с этими канавками и надрезами до ее соединения с бандажом для формирования пневматической шины.
В том случае, когда первый слой I износа оказывается полностью утраченным, внутренние в исходном новом положении беговой дорожки протектора полости 22 открываются на обновленной поверхности качения и, принимая во внимание оставшуюся высоту подлежащей износу беговой дорожки протектора, в ряде случаев могут быть достаточными для того, чтобы выполнять функцию резервуара для воды, присутствующей на дороге.
Здесь все происходит так, как если бы канавка 2 проходила вдоль волнистой траектории в радиальном направлении (т.е. в направлении толщины беговой дорожки протектора), причем эта канавка содержит последовательность частей (или наружных полостей), открывающихся на поверхности качения в новом состоянии беговой дорожки протектора и чередующихся с ними частей (или внутренних полостей), во всей своей совокупности располагающихся внутри беговой дорожки протектора в ее новом состоянии, а также соединительных полостей, обеспечивающих непрерывность связи между объемами упомянутых внутренних и наружных полостей (т.е. возможность непрерывной циркуляции текучей среды снаружи в направлении внутрь и наоборот). Таким образом, при переходе через зону контакта с дорогой вода, присутствующая на этой дороге, может быть дренирована при помощи наружных полостей в направлении внутренних полостей. Разумеется, при этом необходимо, чтобы всегда имелась по меньшей мере одна наружная полость, полностью или частично открытая в зоне отпечатка контакта пневматической шины с дорогой. Размерные параметры наружных полостей, а также внутренних полостей, определяются таким образом, чтобы удовлетворять этому условию для заданной длины зоны контакта пневматической шины с дорогой.
На той же фиг. 4 можно видеть наличие индикатора износа TWI, обеспечивающий фиксацию полной толщины беговой дорожки протектора, которая может быть утрачена в результате износа в процессе качения. Этот индикатор износа формуется на донной части внутренней полости 22 и имеет высоту, составляющую в рассматриваемом здесь случае 1,6 мм для того, чтобы соответствовать нормативным предписаниям.
Благодаря этим структурным решениям имеется возможность получить в новом состоянии жесткость системы, которая является более высокой, чем при использовании обычных канавок, каждая из которых будет иметь полную глубину, равную расстоянию от наиболее внутренних точек внутренних полостей до поверхности качения в ее новом состоянии. При этом, по меньшей мере, в первой фазе использования беговой дорожки протектора (т.е. вплоть до износа 75% глубины наружных полостей) функция дренирования и захвата воды реализуется при помощи этой канавки, поскольку вода, которая улавливается в наружных полостях, имеет возможность протекать через соединительные каналы и внутренние полости. Дренированная таким образом вода может выходить через другую наружную полость. Предпочтительным образом элементы соединения между различными полостями выполнены таким образом, чтобы не оказывать негативного влияния на протекание текучей среды внутри канавки.
В том случае, когда первый слой I износа оказывается полностью утраченным, внутренние полости 22 открываются по всей их длине на поверхности качения и могут при этом служить резервуаром для накопления части воды, присутствующей на дороге.
Однако при этом оказывается предпочтительным, как это показано на фиг. 5, комбинировать с этой канавкой наличие сплошного канала 40, имеющего ориентацию, в целом, идентичную или, по существу, идентичную ориентации канавки 2, причем функция этого канала состоит в том, чтобы формировать новую сплошную канавку, которая проявляется и открывается на поверхности качения после частичного износа беговой дорожки протектора, такого, при котором внутренние полости 22 второго слоя II износа также появляются на этой новой поверхности качения. При этом функция протекания воды сохраняется, поскольку канал 40 становится сплошной канавкой, способной дренировать и обеспечивать протекание воды, причем внутренние полости 22 канавки 2 в соответствии с предлагаемым изобретением в этом варианте реализации формируют резервуары удержания воды, разъединенные относительно друг друга.
На этой же фиг. 5, демонстрирующей вид в разрезе участка беговой дорожки протектора в соответствии с предлагаемым изобретением, можно видеть наличие канавки 2, содержащей множество наружных полостей 21 и внутренних полостей 22, связанных друг с другом при помощи соединительных каналов 23, и наличие канала 40, поперечное сечение которого имеет площадь, обеспечивающую возможность протекания воды, начиная с того момента, когда будет сформирована новая канавка после частичного износа беговой дорожки протектора, соответствующего глубине появления канала 40 на обновленной поверхности качения.
Предпочтительно, чтобы размерные параметры каналов, сформированных внутри беговой дорожки протектора, определялись таким образом, чтобы был реализован подходящий объем дренирования, и, в частности, эти каналы могут иметь высоты, по существу, равные высоте внутренних полостей. В этом варианте реализации имеется возможность поддерживать практически постоянным и даже полностью постоянным объем полости, полезный для дренирования воды, присутствующей на дороге, и все это на
всем протяжении использования пневматической шины, снабженной беговой дорожкой протектора описанного выше типа.
Сплошные канавки, сформированные множеством внутренних полостей и наружных полостей в соответствии с предлагаемым изобретением, могут быть ориентированы в произвольном направлении в беговой дорожке протектора для пневматической шины.
Сплошные и являющиеся волнистыми по толщине канавки в соответствии с предлагаемым изобретением могут быть сформированы в беговой дорожке протектора таким образом, чтобы не открываться на поверхности качения в ее новом состоянии, но открываться только после частичного износа этой беговой дорожки протектора. Разумеется, разумным будет сочетание таких канавок
либо с канавками относительно небольшой глубины, которые постепенно будут заменяться на канавки в соответствии с предлагаемым изобретением;
либо с канавками в соответствии с предлагаемым изобретением, открывающимися на поверхности качения в новом состоянии беговой дорожки протектора.
Предусматривается некоторое перекрытие а между наружными и внутренними полостями таким образом, чтобы после частичного износа беговой дорожки протектора упомянутые внутренние полости открывались на поверхности качения до того, как полностью исчезнут упомянутые наружные полости.
Ниже будет представлен другой пример реализации пневматической шины типоразмера 315/70 R 22,5, которая содержит беговую дорожку протектора в соответствии с предлагаемым изобретением.
На фиг. 6 представлена только часть этой беговой дорожки протектора, в которой ее продольное направление указано направлением оси XX', показанной на этой фигуре. Эта беговая дорожка протектора имеет ширину W, равную 258 мм, и имеет полную толщину Е, равную 9,4 мм и измеренную как расстояние, разделяющее поверхность качения пневматической шины в ее новом состоянии и индикаторы износа (эти индикаторы износа здесь позиционированы таким образом, чтобы указывать высоту канавки, равную 1,6 мм). В то же время, дополнительная толщина Е* (здесь имеющая величину 6,6 мм) предусматривается между беговой дорожкой протектора и арматурой гребня данной пневматической шины. Эта беговая дорожка протектора снабжена тремя сплошными канавками 2, имеющими ориентацию в продольном направлении (или в окружном направлении в том случае, когда эта беговая дорожка протектора смонтирована на пневматической шине), причем каждая из этих канавок сформирована последовательностью наружных полостей 21 и внутренних полостей 22, и эти наружные полости 21 открываются на поверхности качения 11 беговой дорожки протектора в ее новом состоянии, а внутренние полости 22 полностью сформированы под поверхностью качения в ее новом состоянии.
Соединительные каналы 23 связывают наружные полости с внутренними полостями. Каждый соединительный канал имеет один конец с площадью поперечного сечения, равной площади поперечного сечения наружной полости, с которой он связан, и имеет другой конец с площадью поперечного сечения, равной площади поперечного сечения внутренней полости, с которой он также связан. Все эти сплошные канавки 2 имеют главное направление, ориентированное, по существу, в продольном направлении беговой дорожки протектора. Альтернативным образом также могут быть использованы соединительные каналы, имеющие площадь поперечного сечения, меньшую, чем площадь поперечного сечения внутренних полостей или наружных полостей.
В представленном здесь варианте реализации длина L1 каждой наружной полости составляет 150 мм и длина L2 каждой внутренней полости составляет 110 мм; длина Li соединительных каналов составляет при этом 15 мм.
Каждая наружная полость 21 имеет среднюю ширину, составляющую 12 мм, и глубину 7 мм (или глубину, составляющую 74,5% от полной толщины Е). Стенки, ограничивающие наружную полость, образуют средний угол величиной 15° с направлением, перпендикулярным к поверхности качения так, чтобы стремиться к схождению друг с другом в направлении донной части упомянутой полости.
Каждая внутренняя полость имеет среднюю ширину, составляющую 9 мм, и глубину 7 мм (или глубину, составляющую 74,5% от полной толщины Е). Стенки, ограничивающие внутреннюю полость, образуют средний угол величиной 15° с направлением, перпендикулярным к поверхности качения, и стремятся к схождению друг с другом в направлении донной части упомянутой полости.
В то же время, внутренние полости 22 и соединительные каналы 23 продолжаются в направлении поверхности качения при помощи надрезов 30, причем стенки, ограничивающие эти надрезы, снабжены вогнутыми и выпуклыми рельефами, взаимодействующими между собой для того, чтобы ограничить, насколько это возможно, относительные перемещения между упомянутыми стенками и сохранить, таким образом, наибольшую жесткость. В представленном здесь случае среднее расстояние, разделяющее располагающиеся друг против друга стенки одного и того же надреза, составляет 0,4 мм. Можно констатировать, что наружные полости 21 имеют, по существу, одинаковые размеры и что эти полости располагаются таким образом, чтобы быть смещенными относительно друг друга в продольном направлении для того, чтобы уменьшить создание акустического шума при качении и повысить эффективность захвата воды в процессе качения по дороге, покрытой слоем воды.
Также предусматривается наличие перекрытия, составляющего 3 мм, между наружными полостями
и внутренними полостями таким образом, чтобы после частичного износа беговой дорожки протектора внутренние полости открывались на поверхности качения до того, как полностью исчезнут наружные полости.
На фиг. 7 проиллюстрирован вид в плане поверхности качения беговой дорожки протектора, показанной на фиг. 6, при наличии первого слоя износа в контакте с дорогой. Здесь можно видеть, что поверхность качения содержит три сплошные канавки, ориентированные в окружном направлении, и смещенные относительно друг друга в осевом направлении два надреза, продолженные в радиальном направлении внутрь сплошным в окружном направлении каналом 40.
Эта беговая дорожка протектора имеет полный объем Vc полостей, составляющий 9% от объема, равного сумме полного объема V материала беговой дорожки протектора и полного объема этих полостей.
Каждый слой износа этой беговой дорожки протектора имеет полный эффективный объем Ve полостей в области контакта пневматической шины с дорогой, составляющий 40 см3. Этот эффективный объем Ve, выраженный в мм3, удовлетворяет следующему соотношению: 0,4 St < Ve < 0,8 St (при этом 24120 <40000 <48240), причем площадь St поверхности выражается в мм2. В рассматриваемом здесь случае площадь St поверхности составляет 60300 мм2, причем эта поверхность ограничена наружным контуром отпечатка контакта беговой дорожки протектора с дорогой, измеренным в статическом положении в условиях номинальной нагрузки и номинального давления накачивания, причем пневматическая шина смонтирована на рекомендованном для нее ободе.
На фиг. 8 проиллюстрирован вид в плане поверхности качения беговой дорожки протектора, показанной на фиг. 6, после износа беговой дорожки протектора, достигшего второго слоя износа. Здесь можно видеть внутренние полости, которые открываются на поверхности качения и имеют разрывы относительно друг друга, а также новые окружные канавки, сформированные в результате появления каналов на поверхности качения.
В соответствии с другим предпочтительным вариантом реализации предлагаемого изобретения по меньшей мере одна канавка является такой, какой она показана частично на фиг. 9, а именно, такой, что по меньшей мере одна сплошная канавка 2 сформирована множеством наружных полостей 211, 212, открывающихся на поверхности 11 качения в ее новом состоянии, причем эти наружные полости 211, 212 сформированы парами и каждая пара первых полостей продолжается соответственно соединительными каналами 231, 232, причем эти соединительные каналы соединяются между собой для того, чтобы открываться на одном и том же первом конце внутренней полости 22, сформированной внутри беговой дорожки протектора. Эта внутренняя полость продолжается на своем втором конце двумя соединительными каналами, связанными с новой парой первых полостей, открывающихся на поверхности качения в новом состоянии беговой дорожки протектора. Наподобие варианта реализации, показанного на фиг. 1, соединительные каналы и внутренние полости продолжаются в направлении поверхности качения беговой дорожки протектора при помощи надреза, концы которого локально образуют на поверхности качения среднюю траекторию, имеющую Y-образную форму.
Этот вариант реализации позволяет обеспечить наилучшее распределение наружных полостей, открывающихся на поверхности качения беговой дорожки протектора в ее новом состоянии.
В соответствии с еще одним предпочтительным вариантом реализации предлагаемого изобретения по меньшей мере одна канавка является такой, какой она показана частично на фиг. 10. В этом варианте реализации одна канавка 2 сформирована множеством наружных полостей 21, открывающихся на поверхности 11 качения, причем каждая наружная полость продолжается двумя соединительными каналами 231, 232 и каждый соединительный канал открывается на одном своем конце во внутреннюю полость 221, 222. В этом варианте реализации количество внутренних полостей, таким образом, в два раза превышает количество наружных полостей. Этот вариант реализации позволяет для объема дренирования, выбранного в зависимости от желаемого результата для данной пневматической шины, обеспечить более однородное распределение внутренних полостей внутри беговой дорожки протектора и, таким образом, уменьшение их влияния на жесткость беговой дорожки протектора. Надрезы 301, 302 продолжают внутренние полости и соединительные каналы в направлении поверхности 11 качения. Каждая полость из пары внутренних полостей может быть расположена на одной и той же глубине по отношению к поверхности 11 качения или же эти полости могут располагаться на различных глубинах.
В соответствии с еще одним предпочтительным вариантом реализации предлагаемого изобретения, представленным на фиг. 11, беговая дорожка протектора снабжена первым множеством канавок 2', имеющих продольную ориентацию (т.е. ориентацию в окружном направлении на пневматической шине, снабженной этой беговой дорожкой протектора), и вторым множеством канавок 2'', имеющих ориентацию, пересекающуюся с ориентацией первого множества канавок 2'. В представленном здесь случае угол, образованный двумя этими множествами канавок, имеет величину 90°, однако очевидно, что имеется возможность использовать любую другую величину этого угла.
Каждая канавка 2' из первого множества канавок сформирована множеством внутренних полостей 22' и множеством наружных полостей 21', связанных между собой при помощи соединительных каналов 23' и определяющих первый слой износа и второй слой износа беговой дорожки протектора.
Каждая канавка 2'' из второго множества канавок сформирована множеством внутренних полостей 22'' и множеством наружных полостей 21'', связанных между собой при помощи соединительных каналов 23''. Показанная здесь структура варианта реализации такова, что положение в толще беговой дорожки протектора является, по существу, идентичным для внутренних полостей первых и вторых канавок 2' и
2''.
Кроме того, здесь реализовано взаимное соединение между первыми и вторыми канавками 2', 2'' на уровне их внутренних полостей 22' и 22''. Внутренние полости пересекаются между собой таким образом, чтобы сформировать сеть полостей одновременно на и под поверхностью качения беговой дорожки протектора, причем упомянутая сеть весьма существенно способствует дренированию воды.
В то же время, внутренние полости и соединительные каналы продолжаются в направлении поверхности качения при помощи надрезов 30' и 30'', которые пересекаются и представляют в точках их пересечения подобие отверстий 50, имеющих круглое поперечное сечение. Эти отверстия 50 обеспечивают преимущество повышения способности к дренированию воды через беговую дорожку протектора в процессе качения пневматической шины по дороге, покрытой водой.
В соответствии с не представленным здесь вариантом реализации первые и вторые множества канавок 2', 2'' не обязательно являются ориентированными таким образом, чтобы быть перпендикулярными друг другу. Таким образом, можно иметь первое множество канавок, ориентированных в окружном направлении, и второе множество канавок, ориентированных вдоль направления, образующего с направлением ориентации первого множества канавок некоторый угол, отличающийся от 90°. Также может быть предусмотрен вариант реализации, дополнительно содержащий третье множество канавок, ориентированных, в частности, но не обязательно, таким образом, чтобы быть симметричными второму множеству канавок 2'' по отношению к первому множеству канавок 2'.
В соответствии с еще одним вариантом реализации, представленным на фиг. 12, показана канавка 2 в соответствии с предлагаемым изобретением, которая появляется на поверхности качения после относительно небольшого частичного износа беговой дорожки протектора, т.е. это означает, что наружные полости 21 не открываются на поверхности качения в ее новом состоянии.
В то же время, наружные полости 21, соединительные каналы 23 и внутренние полости 22 продолжаются в направлении поверхности качения при помощи надреза 30, который сам в свою очередь снабжен множеством расширений 61 и 62. Расширения 61 сформированы в направлении наружу из наружных полостей 21 и расширения 62 сформированы в направлении наружу из внутренних полостей 22 таким образом, чтобы дополнить и увеличить эффект дренирования при помощи канавки 2. Эти расширения в представленном здесь случае ориентированы, по существу, перпендикулярно к поверхности качения; однако, в случае необходимости, они могут быть наклонены на угол, отличающийся от 90°, по отношению к этой поверхности качения. Здесь эти расширения имеют форму цилиндрических отверстий.
На фиг. 13 представлен еще один вариант реализации для создания направленного эффекта течения потока воды, циркулирующей внутри канавки в процессе качения пневматической шины, снабженной беговой дорожкой протектора, которая сама снабжена по меньшей мере одной сплошной канавкой, сформированной множеством наружных полостей 21 и множеством внутренних полостей 22, связанных между собой при помощи соединительных каналов 231, 232.
В соответствии с этим вариантом реализации соединительные каналы 233, 234, располагающиеся по одну и по другую стороны от внутренней полости 22, имеют различные значения длины Li, Lj соответственно и представляют, следовательно, различные средние углы наклона А1 и А2 (эти углы наклона А1 и А2 измеряются по отношению к направлению, перпендикулярному к поверхности качения). В соответствии с предпочтительным вариантом реализации соединительный канал, наиболее наклонный по отношению к направлению, перпендикулярному к поверхности качения (т.е. канал, имеющий наибольшую длину), располагается со стороны пневматической шины, первой входящей в контакт с дорогой (стрелка R указывает направление вращения пневматической шины). При помощи этого средства создают рисунок рельефа беговой дорожки протектора, который представляет предпочтительное направление качения пневматической шины (специальное заметное средство может быть нанесено на беговую дорожку протектора или на боковину такой пневматической шины для того, чтобы указать это предпочтительное направление ее качения).
В варианте реализации, представленном на фиг. 14 и достаточно близком к варианту реализации, представленному на фиг. 6, 7 и 8, беговая дорожка протектора содержит в своем новом состоянии множество сплошных канавок, имеющих продольную ориентацию, причем эти канавки 2 сформированы последовательностью внутренних полостей 22 и наружных полостей 21, связанных между собой при помощи соединительных каналов 23. Для того чтобы повысить продольное сцепление с дорогой, эти канавки 2 на поверхности качения 11 следуют вдоль рисунка, имеющего в целом волнистую форму. Кроме того, в представленном здесь варианте реализации можно видеть наличие отверстий, сформированных на каждом надрезе, располагающемся между двумя последовательно расположенными наружными полостями; эти отверстия проходят от поверхности качения к внутренним полостям 22. Кроме того, беговая дорожка протектора содержит продольный надрез 40, также имеющий в целом волнистую форму, по су
ществу, параллельную форме канавок 2; этот надрез 40 продолжается в толще беговой дорожки протектора при помощи канала, как об этом уже было сказано в предшествующем изложении, предназначенного для появления на поверхности качения с целью формирования новой канавки после частичного износа беговой дорожки протектора.
В варианте реализации, представленном на фиг. 14, каждая полость (первая или вторая) имеет искривленную форму, однако, специалист в данной области техники может выбрать любую другую геометрическую форму, в частности прямолинейную или зигзагообразную форму.
На фиг. 15а и 15b продемонстрирован частичный вид беговой дорожки протектора, отличающейся тем, что каждая наружная полость 21, открывающаяся на поверхности качения в ее новом состоянии, продолжается в радиальном направлении внутрь при помощи надреза 80 вплоть до донной части подлежащей износу области беговой дорожки протектора. На фиг. 15а представлен объемный и перспективный вид части беговой дорожки протектора в соответствии с предлагаемым изобретением, содержащей сплошную канавку 2, проходящую от поверхности качения 11 в ее новом состоянии до слоя износа, располагающегося внутри этой беговой дорожки протектора. Эта канавка содержит наружные полости 21, связанные при помощи соединительных каналов 23 с внутренними полостями 22. В этом варианте реализации наружные полости 21 продолжаются в направлении внутрь беговой дорожки протектора при помощи надреза 80, стенки которого снабжены средствами 82, обеспечивающими блокировку относительных движений этих стенок относительно друг друга. Кроме того, локально предусматривается расширение 81, сочетающееся с надрезом 80. Наподобие того, что предусмотрено для надреза 80, располагающегося под наружной полостью, на надрезе 30, открывающемся на поверхности качения, также предусматриваются средства блокировки 32, причем этот надрез соединяет между собой две наружные полости 21 и два соединительных канала 23. На фиг. 15b показана та же самая часть беговой дорожки протектора в плане, причем поверхность приведенного на этой фигуре рисунка соответствует поверхности качения. Этот надрез 30, открывающийся на поверхности качения, дополнительно содержит расширение 31, располагающееся в его середине.
Преимущество этого варианта реализации состоит в улучшении условий распластывания беговой дорожки протектора в контакте с дорогой, снижая уровень возникающих при этом механических напряжений.
Все описанные выше варианты реализации демонстрируют беговые дорожки протектора, содержащие два слоя износа, сквозь которые проходят канавки в соответствии с предлагаемым изобретением.
В следующих вариантах реализации представлены канавки в соответствии с предлагаемым изобретением, которые фактически ограничивают три слоя износа в толщине беговой дорожки протектора (это число три ни в коем случае не является пределом, но просто представляет собой дополнительный пример в описании предлагаемого изобретения).
В соответствии с первым из этих вариантов реализации (представленным на фиг. 16) внутренние и наружные полости различных уровней не накладываются друг на друга в толщине беговой дорожки протектора, следовательно, эти полости смещены относительно друг друга в окружном направлении. В соответствии с вторым из этих вариантов реализации (представленным на фиг. 17) внутренние полости третьего слоя износа накладываются в толщине беговой дорожки на наружные полости, т.е. это означает, что их положение, по существу, получается путем поступательного смещения наружных полостей по толщине.
На фиг. 16 показана сплошная канавка в соответствии с предлагаемым изобретением, определяющая три слоя износа, последовательно расположенных по толщине беговой дорожки протектора. В соответствии с этим вариантом реализации сплошная канавка 2 содержит наружные полости 21, открытые в исходном состоянии на поверхности 11 качения и продолжающиеся при помощи соединительных каналов 23 в направлении первых внутренних полостей 22, располагающихся во втором слое износа. Эти первые внутренние полости 22 сами в свою очередь продолжаются при помощи соединительных каналов 25 в направлении вторых внутренних полостей 24, располагающихся в третьем слое III износа. В этом варианте реализации, представленном на фиг. 16, под каждой наружной или внутренней полостью в радиальном направлении нет никакой другой внутренней полости. И наконец, эта канавка продолжается в радиальном направлении в сторону поверхности качения беговой дорожки протектора в ее новом состоянии при помощи надреза 30, облегчающего формование и извлечение литейной формы из такой канавки.
В соответствии с еще одним вариантом реализации, представленным на фиг. 17, беговая дорожка протектора содержит три слоя I, II, III износа, и представленная здесь канавка содержит внутренние полости 24 третьего слоя III износа, которые частично перекрываются в направлении толщины с наружными полостями 21 первого слоя I износа. В вариантах реализации, показанных на фиг. 16 и 17, различные полости представлены, по существу, идентичными размерными параметрами; при этом, само собой разумеется, что для специалиста в данной области техники вполне доступна адаптация длины различных полостей в соответствии с их положением или же адаптация соответствующих объемов этих полостей без выхода за рамки предлагаемого изобретения. В этом варианте, показанном на фиг. 17, внутренние полости 22 второго слоя II износа связаны с третьими внутренними полостями 24 при помощи соединительных каналов 25. Для того чтобы обеспечить возможность формования и извлечения из литейной
формы, кроме надреза 30, открывающегося на поверхности 11 качения, предусматривается надрез 35, связывающий наружную полость 21 и внутреннюю полость 24 в радиальном направлении внутри, причем этот надрез 35 также связывает соединительные каналы 23 и 25. Предпочтительным образом эти надрезы 30 и 35 снабжены средствами блокировки, размещенными на стенках, которые ограничивают эти надрезы.
В варианте реализации, показанном на фиг. 18, беговая дорожка протектора в соответствии с предлагаемым изобретением дополнительно снабжена поперечными каналами 70, сформированными под поверхностью 11 качения беговой дорожки протектора в ее новом состоянии, причем эти поперечные каналы выполнены в соответствующем количестве и открываются в продольных канавках 2 (т.е. в окружных канавках в том случае, когда беговая дорожка протектора смонтирована на пневматической шине), в частности во внутренних полостях 22 упомянутых канавок. Эти же поперечные каналы 70 предусматриваются для того, чтобы открываться на наружных боковых стенках 13 беговой дорожки протектора и в еще большей степени улучшать, таким образом, эффект дренирования при помощи канавок 2 в любом состоянии износа беговой дорожки протектора. Таким образом, после того как наружные полости
21 полностью исчезнут в результате устранения первого слоя износа беговой дорожки протектора, эти поперечные каналы 70 формируют новые поперечные канавки и позволяют обеспечить непрерывность протекания воды из внутренних полостей 22 к наружной части беговой дорожки протектора.
Очевидно, что эти поперечные каналы 70 могут быть связаны с множеством внутренних полостей
22 множества канавок 2 для того, чтобы усовершенствовать протекание воды из всех связанных таким образом канавок после частичного износа беговой дорожки протектора, создавая, таким образом, подобие более или менее сложной сети. Можно также связать эти поперечные каналы 70 со сплошными каналами, ориентированными в окружном направлении и сформированными в целом под поверхностью качения в ее новом состоянии (как это показано на фиг. 6-8).
В то же время, эти каналы 70, появляясь на поверхности качения после частичного износа беговой дорожки протектора, позволяют обеспечить увеличение относительной доли полостей на поверхности и сформировать новые поперечные грани, полезные для рассечения слоя воды, присутствующей на поверхности дороги в дождливую погоду.
Предлагаемое изобретение не ограничивается описанными выше и представленными здесь графически примерами его реализации и в него могут быть внесены различные модификации и добавления, не выходящие за рамки этого изобретения.
В частности, беговая дорожка протектора в соответствии с предлагаемым изобретением может содержать комбинацию по меньшей мере одной канавки, сформированной последовательностью наружных и внутренних полостей, причем эти наружные и внутренние полости открываются на поверхности качения только после частичного износа беговой дорожки протектора и по меньшей мере одной дополнительной канавки, открывающейся на поверхности качения в ее новом состоянии, причем эта дополнительная канавка имеет глубину, по меньшей мере, равную глубине расположения точек канавок в соответствии с предлагаемым изобретением, наиболее внутренних в толщине беговой дорожки протектора.
Внутренние полости различных канавок в соответствии с предлагаемым изобретением могут быть позиционированы на различных уровнях в толщине беговой дорожки протектора.
Кроме того, если все приведенное выше описание было привязано к демонстрации применения данного изобретения к пневматической шине, предназначенной для оснащения тяжелого колесного транспортного средства, то должно быть понятно, что беговая дорожка протектора, содержащая рельефный рисунок, также составляет часть предлагаемого изобретения, поскольку такая беговая дорожка протектора предназначена для монтажа на пневматической шине (либо при ее изготовлении, либо при восстановлении этой пневматической шины).
В отличие от предлагаемого изобретения полости, отформованные с использованием формующего элемента, описанного в патентной заявке WO 02/38399, если они определяют различные слои износа, не представляют никакой реальной непрерывности между наружными полостями и внутренними полостями, поскольку они не содержат соединительного канала между этими полостями, позволяющего обеспечить циркуляцию воды в процессе качения пневматической шины по дороге, покрытой водой.
Эти рельефные рисунки в соответствии с предлагаемым изобретением, обеспечивая удовлетворительное дренирование области контакта пневматической шины с дорогой на всем протяжении срока службы этой пневматической шины, позволяют поддерживать в целом достаточно высокую жесткость по сравнению с обычными рельефными рисунками и делают, таким образом, возможным уменьшение толщины беговой дорожки протектора при идентичных общих характеристиках, что, разумеется, является благоприятным с точки зрения потребления энергии. Это позволяет также использовать подходящие каучуковые композиции.
ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
1. Беговая дорожка (10) протектора пневматической шины с толщиной Е, имеющая поверхность (11) качения, предназначенную для вхождения в контакт с дорогой, содержащая по меньшей мере два
слоя износа, т.е. по меньшей мере один первый слой и один второй слой износа, отличающаяся тем, что содержит по меньшей мере одну сплошную канавку (2), содержащую множество наружных полостей
(21) , открывающихся на поверхность качения в ее новом состоянии, и множество внутренних полостей
(22) , размещенных в радиальном направлении и полностью внутри поверхности (11) качения в ее новом состоянии, причем
первый слой износа проходит в толще беговой дорожки протектора вплоть до наиболее внутренних в радиальном направлении точек наружных полостей (21),
каждый другой слой износа проходит в глубину беговой дорожки протектора вплоть до наиболее внутренних в радиальном направлении точек внутренних полостей (22) этого слоя износа,
наружные полости (21) имеют среднюю глубину Р1, среднюю длину L1 и поперечное сечение площадью S1,
внутренние полости (22) имеют среднюю высоту Р2, среднюю длину L2 и поперечное сечение площадью S2,
эти наружные полости (21) и внутренние полости (22) являются такими, что разность между средними длинами внутренних полостей и наружных полостей не превышает 20% от наибольшей средней длины, разность между средними площадями поперечных сечений внутренних полостей и наружных полостей не превышает 20% от наибольшей средней площади,
каждая наружная полость (21) сплошной канавки (2) связана по меньшей мере с двумя внутренними полостями (22) той же канавки при помощи соединительных каналов (23), обеспечивающих непрерывность между упомянутыми внутренними и наружными полостями,
беговая дорожка протектора дополнительно содержит множество надрезов (30), открывающихся на поверхности качения беговой дорожки протектора в ее новом состоянии, причем каждый из упомянутых надрезов связывает между собой две последовательно расположенные наружные полости одной и той же канавки, по меньшей мере два соединительных канала и по меньшей мере одну внутреннюю полость, причем каждый соединительный канал содержит два конца, каждый из которых имеет площадь поперечного сечения, равную площадям поперечных сечений внутренних и наружных полостей, связанных между собой при помощи этого соединительного канала.
2. Беговая дорожка протектора по п.1, отличающаяся тем, что значения глубины каждой внутренней или наружной полости имеют величину, меньшую, чем полная глубина Е этой беговой дорожки протектора.
3. Беговая дорожка протектора по п.1 или 2, отличающаяся тем, что расстояние а между каждой внутренней полостью и поверхностью качения беговой дорожки протектора в ее новом состоянии превышает 25% от полной толщины Е этой беговой дорожки протектора.
4. Беговая дорожка протектора по любому из пп.1-3, отличающаяся тем, что каждый слой износа имеет толщину, не превышающую 75% от полной толщины Е беговой дорожки протектора.
5. Беговая дорожка протектора по одному из пп.1-4, отличающаяся тем, что внутренние полости (22) выполнены в толще беговой дорожки протектора с возможностью открываться после частичного износа этой беговой дорожки протектора, меньшего, чем полный износ первого слоя износа.
6. Беговая дорожка протектора по одному из пп.1-5, отличающаяся тем, что каждый соединительный канал (23), связывающий наружную полость (21) с внутренней полостью (22) одной и той же сплошной канавки (2), имеет длину Li от нуля до половины длины L1 наружных полостей.
7. Беговая дорожка протектора по любому из пп.1-6, отличающаяся тем, что внутренние и наружные полости одной и той же канавки не перекрываются в направлении толщины беговой дорожки протектора.
8. Беговая дорожка протектора по любому из пп.1-7, отличающаяся тем, что по меньшей мере две наружные полости (21) продолжаются, каждая, при помощи соединительного канала (23), причем эти соединительные каналы открываются в одной и той же внутренней полости (22).
9. Беговая дорожка протектора по любому из пп.1-8, отличающаяся тем, что каждая наружная полость (21) по меньшей мере одной сплошной канавки (2) продолжается на каждом из ее концов при помощи соединительных каналов (23', 23''), причем эти соединительные каналы открываются, каждый, в различных внутренних полостях.
10. Беговая дорожка протектора по любому из пп.1-9, отличающаяся тем, что она содержит дополнительные полости, располагающиеся в третьем слое износа и продолжающие в радиальном направлении внутрь второй слой износа, причем эти дополнительные полости связаны с внутренними полостями второго слоя износа при помощи дополнительных соединительных каналов.
11. Беговая дорожка протектора по п.1, отличающаяся тем, что она содержит первую совокупность сплошных канавок, сформированных множеством наружных и внутренних полостей, связанных между собой при помощи соединительных каналов, причем эти канавки ориентированы в некотором первом направлении, а также тем, что эта беговая дорожка протектора содержит вторую совокупность сплошных канавок, сформированных множеством наружных и внутренних полостей, связанных между собой при помощи соединительных каналов, причем канавки этой второй совокупности канавок ориентированы в некотором втором направлении, пересекающемся с первым направлением для того, чтобы сформировать
10.
сеть перекрещивающихся канавок, причем внутренние полости этой второй совокупности канавок соединяются с внутренними полостями первой совокупности канавок.
12. Беговая дорожка протектора по п.11, отличающаяся тем, что значения глубины каждой внутренней или наружной полости имеют величину, меньшую, чем полная глубина Е этой беговой дорожки протектора.
13. Беговая дорожка протектора по п.11 или 12, отличающаяся тем, что расстояние а между каждой внутренней полостью и поверхностью качения беговой дорожки протектора в ее новом состоянии превышает 25% от полной толщины Е беговой дорожки протектора.
14. Беговая дорожка протектора по п.1, отличающаяся тем, что она содержит совокупность канавок, сформированных множеством наружных и внутренних полостей, связанных между собой при помощи соединительных каналов, причем эти канавки ориентированы в продольном направлении этой беговой дорожки протектора и располагаются таким образом, чтобы первые полости, открывающиеся на поверхности качения в ее новом состоянии, располагались со смещением относительно друг друга в продольном направлении, а также тем, что вторые полости также располагаются со смещением относительно друг друга в продольном направлении.
15. Беговая дорожка протектора по п.14, отличающаяся тем, что значения глубин каждой внутренней или наружной полости имеют величину, меньшую, чем полная глубина Е этой беговой дорожки протектора.
16. Беговая дорожка протектора по п.14 или 15, отличающаяся тем, что расстояние а между каждой внутренней полостью и поверхностью качения беговой дорожки протектора в ее новом состоянии превышает 25% от полной толщины Е беговой дорожки протектора.
17. Беговая дорожка протектора по любому из пп.1-16, отличающаяся тем, что сплошные канавки, сформированные, по меньшей мере, наружными полостями и внутренними полостями, связанными между собой при помощи соединительных каналов, имеют в целом волнистую форму.
18. Беговая дорожка протектора по любому из пп.1-17, отличающаяся тем, что каждая наружная полость, открывающаяся на поверхности качения в ее новом состоянии, продолжается в радиальном направлении внутрь при помощи надреза вплоть до донной части беговой дорожки протектора, причем этот надрез соединяется, кроме того, с двумя соединительными каналами и с двумя внутренними полостями.
19. Беговая дорожка протектора по любому из пп.1-18, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит по меньшей мере один канал, полностью располагающийся внутри этой беговой дорожки протектора и предусмотренный для формирования новой канавки, открываясь на поверхности качения после частичного износа, не превышающего толщины первого слоя износа.
20. Беговая дорожка протектора по п.19, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит средства, предназначенные для обеспечения сообщения по меньшей мере одного канала с множеством внутренних полостей сплошной канавки.
21. Беговая дорожка протектора по любому из пп.1-20, отличающаяся тем, что она содержит множество каналов (70), открывающихся на боковых сторонах беговой дорожки протектора, причем эти каналы открываются по меньшей мере в одной внутренней полости (22) сплошной канавки.
22. Пневматическая шина, снабженная беговой дорожкой протектора по любому из пп.1-21, отличающаяся тем, что средняя длина наружных полостей окружных канавок имеет величину в диапазоне от 25 до 75% от средней длины Т поверхности контакта этой пневматической шины с дорогой, измеренной в номинальных условиях эксплуатации этой пневматической шины.
12.
12.
12.
12.
12.
Евразийская патентная организация, ЕАПВ Россия, 109012, Москва, Малый Черкасский пер., 2
020911
- 1 -
020911
- 1 -
020911
- 1 -
020911
- 1 -
020911
- 4 -
020911
- 17 -