|
|
больше ...
Термины запроса в документе
Реферат
[**] 1. Шина для большегрузного транспортного средства, содержащая два борта, предназначенных для вхождения в контакт с ободом и соединенных соответственно через две боковины с протектором, при этом шина содержит каркасную арматуру, содержащую множество усилений, при этом каркасная арматура содержит главную часть (161), завернутую в каждом борту вокруг бортового кольца (171, 172), образуя оборот (162), при этом каждый борт содержит дополнительную арматуру (163) и профиль заполнения, продолжающий радиально наружу бортовое кольцо, при этом профиль заполнения имеет в любой меридиональной плоскости треугольное сечение и образован наложением друг на друга в радиальном направлении по меньшей мере двух полимерных материалов (11, 12, 13), входящих в контакт между собой по поверхности контакта, секущей любую меридиональную плоскость по меридиональной линии (112, 123), отличающаяся тем, что аксиально наиболее наружный конец (E 112 , Е 123 ) меридиональной линии любой поверхности контакта между двумя полимерными материалами профиля заполнения является радиально наиболее наружной точкой упомянутой меридиональной линии, причем аксиально наиболее внутренний конец (I 112 /I 123 ) упомянутой меридиональной линии является радиально наиболее внутренней точкой упомянутой меридиональной линии, причем упомянутая меридиональная линия, по меньшей мере, частично является радиально наружной по отношению к прямой, проходящей через два конца (E 112 , I 112 , Е 123 , I 123 ) упомянутой меридиональной линии, при этом радиальное расстояние (D 112 , D 123 ) между концами меридиональной линии (112, 123) любой поверхности контакта между двумя полимерными материалами профиля заполнения по меньшей мере равно 5% теоретической высоты Н сечения шины, причем модуль упругости полимерного материала (11) профиля заполнения, входящего в контакт с бортовым кольцом, превышает модуль упругости любого другого полимерного материала (12, 13) профиля заполнения. 2. Шина по п.1, отличающаяся тем, что аксиально наиболее наружный конец (E 112 , Е 123 ) меридиональной линии любой поверхности контакта между двумя полимерными материалами профиля заполнения является точкой упомянутой меридиональной линии, аксиально наиболее удаленной от главной части (161) каркасной арматуры. 3. Шина по любому из пп.1 или 2, отличающаяся тем, что аксиально наиболее внутренний конец (I 112 , I 123 ) меридиональной линии любой поверхности контакта между двумя полимерными материалами профиля заполнения является точкой упомянутой меридиональной линии, аксиально наиболее близкой к главной части (161) каркасной арматуры. 4. Шина по любому из пп.1-3, отличающаяся тем, что в любой точке меридиональной линии (112, 123) любой поверхности контакта между двумя полимерными материалами профиля заполнения центр кривизны расположен радиально внутри относительно меридиональной линии. 5. Шина по любому из пп.1-4, отличающаяся тем, что модуль упругости любого полимерного материала (11, 12) профиля заполнения по меньшей мере равен 1,2-кратному модулю упругости полимерного материала (12, 13) профиля заполнения, с которым он входит в контакт и который по отношению к нему является радиально наружным. 6. Шина по любому из пп.1-5, отличающаяся тем, что модуль упругости любого полимерного материала (11, 12) профиля заполнения не превышает 10-кратный модуль упругости полимерного материала (12, 13) профиля заполнения, с которым он входит в контакт и который по отношению к нему является радиально наружным. 7. Шина по любому из пп.1-6, отличающаяся тем, что профиль заполнения содержит по меньшей мере три полимерных материала (11, 12, 13). 8. Шина по любому из пп.1-7, отличающаяся тем, что любой конец оборота (162) каркасной арматуры и любой конец дополнительной арматуры (163) удален от любой меридиональной линии (112, 123) любой поверхности контакта между двумя полимерными материалами (11, 12, 13) профиля заполнения. 9. Шина по любому из пп.1-8, отличающаяся тем, что радиальное расстояние (D 112 , D 123 ) между концами меридиональной линии (112, 123) любой поверхности контакта между двумя полимерными материалами профиля заполнения не превышает 15% теоретической высоты Н сечения шины.
Полный текст патента
(57) Реферат / Формула:
1. Шина для большегрузного транспортного средства, содержащая два борта, предназначенных для вхождения в контакт с ободом и соединенных соответственно через две боковины с протектором, при этом шина содержит каркасную арматуру, содержащую множество усилений, при этом каркасная арматура содержит главную часть (161), завернутую в каждом борту вокруг бортового кольца (171, 172), образуя оборот (162), при этом каждый борт содержит дополнительную арматуру (163) и профиль заполнения, продолжающий радиально наружу бортовое кольцо, при этом профиль заполнения имеет в любой меридиональной плоскости треугольное сечение и образован наложением друг на друга в радиальном направлении по меньшей мере двух полимерных материалов (11, 12, 13), входящих в контакт между собой по поверхности контакта, секущей любую меридиональную плоскость по меридиональной линии (112, 123), отличающаяся тем, что аксиально наиболее наружный конец (E 112 , Е 123 ) меридиональной линии любой поверхности контакта между двумя полимерными материалами профиля заполнения является радиально наиболее наружной точкой упомянутой меридиональной линии, причем аксиально наиболее внутренний конец (I 112 /I 123 ) упомянутой меридиональной линии является радиально наиболее внутренней точкой упомянутой меридиональной линии, причем упомянутая меридиональная линия, по меньшей мере, частично является радиально наружной по отношению к прямой, проходящей через два конца (E 112 , I 112 , Е 123 , I 123 ) упомянутой меридиональной линии, при этом радиальное расстояние (D 112 , D 123 ) между концами меридиональной линии (112, 123) любой поверхности контакта между двумя полимерными материалами профиля заполнения по меньшей мере равно 5% теоретической высоты Н сечения шины, причем модуль упругости полимерного материала (11) профиля заполнения, входящего в контакт с бортовым кольцом, превышает модуль упругости любого другого полимерного материала (12, 13) профиля заполнения. 2. Шина по п.1, отличающаяся тем, что аксиально наиболее наружный конец (E 112 , Е 123 ) меридиональной линии любой поверхности контакта между двумя полимерными материалами профиля заполнения является точкой упомянутой меридиональной линии, аксиально наиболее удаленной от главной части (161) каркасной арматуры. 3. Шина по любому из пп.1 или 2, отличающаяся тем, что аксиально наиболее внутренний конец (I 112 , I 123 ) меридиональной линии любой поверхности контакта между двумя полимерными материалами профиля заполнения является точкой упомянутой меридиональной линии, аксиально наиболее близкой к главной части (161) каркасной арматуры. 4. Шина по любому из пп.1-3, отличающаяся тем, что в любой точке меридиональной линии (112, 123) любой поверхности контакта между двумя полимерными материалами профиля заполнения центр кривизны расположен радиально внутри относительно меридиональной линии. 5. Шина по любому из пп.1-4, отличающаяся тем, что модуль упругости любого полимерного материала (11, 12) профиля заполнения по меньшей мере равен 1,2-кратному модулю упругости полимерного материала (12, 13) профиля заполнения, с которым он входит в контакт и который по отношению к нему является радиально наружным. 6. Шина по любому из пп.1-5, отличающаяся тем, что модуль упругости любого полимерного материала (11, 12) профиля заполнения не превышает 10-кратный модуль упругости полимерного материала (12, 13) профиля заполнения, с которым он входит в контакт и который по отношению к нему является радиально наружным. 7. Шина по любому из пп.1-6, отличающаяся тем, что профиль заполнения содержит по меньшей мере три полимерных материала (11, 12, 13). 8. Шина по любому из пп.1-7, отличающаяся тем, что любой конец оборота (162) каркасной арматуры и любой конец дополнительной арматуры (163) удален от любой меридиональной линии (112, 123) любой поверхности контакта между двумя полимерными материалами (11, 12, 13) профиля заполнения. 9. Шина по любому из пп.1-8, отличающаяся тем, что радиальное расстояние (D 112 , D 123 ) между концами меридиональной линии (112, 123) любой поверхности контакта между двумя полимерными материалами профиля заполнения не превышает 15% теоретической высоты Н сечения шины.
Евразийское 020929 (13) B1
патентное
ведомство
(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ЕВРАЗИЙСКОМУ ПАТЕНТУ
(45) Дата публикации и выдачи патента 2015.02.27
(21) Номер заявки 201171297
(22) Дата подачи заявки 2010.06.17
(51) Int. Cl. B60C15/06 (2006.01)
(54) БОРТ ШИНЫ ДЛЯ БОЛЬШЕГРУЗНОГО ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА
(31) 0903046 (56) GB-A-1549997
(32) 2009.06.22 US-A-4962803
(33) FR US-A1-2005133135
(33) FR WO-A-0181103
(43) 2012.05.30 JP-A-5124408
(86) PCT/EP2010/058560
(87) WO 2010/149570 2010.12.29
(71) (73) Заявитель и патентовладелец:
КОМПАНИ ЖЕНЕРАЛЬ ДЕЗ ЭТАБЛИССМАН МИШЛЕН (FR); МИШЛЕН РЕШЕРШ Э ТЕКНИК С.А. (CH)
(72) Изобретатель: I
Гризэн Бофа, Буайе Крис (FR) I
(74) Представитель:
Медведев В.Н. (RU)
(57) В изобретении представлена шина для большегрузного транспортного средства, содержащая два борта и каркасную арматуру, содержащую главную часть (161), завернутую вокруг бортового кольца (171, 172), образуя оборот (162), при этом каждый борт содержит дополнительную арматуру (163) и профиль заполнения, продолжающий радиально наружу бортовое кольцо, при этом профиль заполнения имеет в любой меридиональной плоскости треугольное сечение и образован наложением друг на друга по меньшей мере двух полимерных материалов (11, 12, 13), входящих в контакт между собой по поверхности контакта, секущей любую меридиональную плоскость, по меньшей мере, по частично выпуклой меридиональной линии (112, 123). Модуль упругости полимерного материала (11) профиля заполнения, входящего в контакт с бортовым кольцом, превышает модуль упругости любого другого полимерного материала (12, 13) профиля заполнения.
Настоящее изобретение касается шин, которыми оборудуют большегрузные транспортные средства, такие как грузовые транспортные средства, предназначенные для перевозки тяжелых грузов. В частности, оно касается радиальных шин.
В частности, это изобретение касается бортов шины, то есть части шины, которая обеспечивает механическую связь между шиной и ободом, на котором ее монтируют. Таким образом, шина содержит два борта, соединенных соответственно через две боковины с протектором, предназначенным для вхождения в контакт с землей через поверхность качения.
В дальнейшем тексте будут использованы следующие термины, которые обозначают:
меридиональная плоскость - плоскость, содержащая ось вращения шины;
экваториальная плоскость - плоскость, проходящая через середину поверхности качения и перпендикулярная к оси вращения шины;
радиальное направление - направление, перпендикулярное к оси вращения шины;
осевое направление - направление, параллельное оси вращения шины;
окружное направление - направление, перпендикулярное к меридиональной плоскости;
радиальное расстояние - расстояние, измеренное перпендикулярно к оси вращения шины и начиная от оси вращения шины;
осевое расстояние - расстояние, измеренное параллельно оси вращения шины и начиная от экваториальной плоскости;
радиально - в радиальном направлении; аксиально - в осевом направлении;
радиально внутренний, соответственно радиально наружный - находящийся на меньшем, соответственно на большем радиальном расстоянии.
радиально наиболее близкий, соответственно наиболее удаленный - находящийся на минимальном, соответственно на максимальном радиальном расстоянии;
аксиально внутренний, соответственно аксиально наружный - находящийся на меньшем, соответственно на большем осевом расстоянии;
аксиально наиболее близкий, соответственно наиболее удаленный - находящийся на минимальном, соответственно на максимальном аксиальном расстоянии.
Радиальная шина содержит, в частности, усилительную арматуру, содержащую арматуру гребня, радиально внутреннюю относительно протектора, и каркасную арматуру, радиально внутреннюю относительно арматуры гребня.
Каркасная арматура радиальной шины содержит множество усилений, чаще всего сгруппированных в одном слое, в частности, в случае металлических усилений. Эти усиления параллельны между собой и образуют с окружным направлением угол, составляющий от 85 до 95°. Каркасная арматура содержит главную часть, соединяющую два борта между собой и завернутую в каждом борту вокруг бортового кольца. Бортовое кольцо содержит окружной усилительный, чаще всего металлический элемент, охваченный по меньшей мере одним другим материалом: например, но не ограничительно, полимерным материалом, текстильным материалом. Завертывание каркасной арматуры вокруг бортового кольца осуществляют изнутри наружу шины, чтобы сформировать оборот, содержащий свободный конец. Оборот каркасной арматуры в каждом борту обеспечивает крепление каркасной арматуры на бортовом кольце борта.
Как известно, в каждом борту располагают также дополнительную арматуру, образованную по меньшей мере одним слоем усилений, смежным по меньшей мере с частью каркасной арматуры.
Усиления каркасной арматуры или дополнительной арматуры для шины большегрузного транспортного средства чаще всего являются металлическими кордами. Вместе с тем, можно также предусмотреть усиления, образованные соединениями текстильных нитей, предпочтительно из алифатических полиамидов или из ароматических полиамидов. В случае усилений, выполненных из соединений текстильных нитей, каркасная арматура чаще всего содержит несколько слоев усилений, число которых определяют в зависимости от требуемого уровня механической прочности для каркасной арматуры.
Каждый борт содержит профиль заполнения, продолжающий радиально наружу бортовое кольцо. Профиль заполнения имеет в любой меридиональной плоскости треугольное сечение и выполнен по меньшей мере из одного полимерного материала. Профиль заполнения может быть сформирован наложением друг на друга в радиальном направлении по меньшей мере двух полимерных материалов, входящих между собой в контакт по поверхности контакта, секущей любую меридиональную плоскость по меридиональной линии. Профиль заполнения разделяет в осевом направлении главную часть каркасной арматуры и оборот или дополнительную арматуру.
После термической обработки полимерный материал характеризуется механически своими свойствами упругости и сопротивления разрыву, определяемыми испытаниями на растяжение. Специалист осуществляет эти испытания на растяжение известным методом, например, в соответствии с французской нормой NF Т 46-002 от сентября 1988 г. При втором вытягивании, то есть после цикла аккомодации, измеряют так называемые "номинальные" секущие модули (или явные напряжения, в МПа) или так называемые "истинные" секущие модули (приведенные в этом случае к реальному сечению образца) при
10% удлинения (соответственно обозначаемые "М10" и "Е10"), при 100% удлинения (соответственно обозначаемые "М100" и "Е100") и при 300% удлинения (соответственно обозначаемые "М300" и "Е300"). Все эти измерения растяжения производят при нормальных условиях температуры (23+ или -2°С) и влажности (50+ или -5% относительной влажности) согласно французской норме NF T 40-101 от декабря 1979 г. Измеряют также сопротивление разрыву (в МПа) и удлинение при разрыве (в %) при температуре 23°С. В настоящем документе модулем упругости полимерного материала профиля заполнения называют вышеуказанный номинальный секущий модуль при 10% удлинения.
После термической обработки полимерный материал характеризуется также своей твердостью. Твердостью является, в частности, твердость по Шору А, и ее определяют в соответствии с нормой ASTM D 2240-86.
При использовании шину монтируют на монтажном ободе, содержащем два посадочных места, предназначенных для вхождения в контакт с радиально наиболее внутренними частями двух бортов, и аксиально снаружи от каждого посадочного места обода кольцевой выступ обода, предназначенный для фиксирования осевого положения упомянутого борта, когда шина смонтирована и накачана.
Во время движения борта шины подвергаются действию циклов изгиба и заворачиваются вокруг выступов обода, то есть частично принимают, как правило, круглую геометрическую форму упомянутых выступов обода. Эти изгибы выражаются, в частности, изменениями кривизны в сочетании с изменениями натяжения усилений, присутствующих в бортах, в частности усилений главной части каркасной арматуры, оборота и дополнительной арматуры. Кроме того, в полимерных материалах профиля заполнения и, в частности, в непосредственной близости от свободных концов усилений оборота и дополнительной арматуры эти циклы изгиба наводят усилия сжатия и расширения, которые создают термомеханические напряжения и деформации, которые со временем могут привести к деградации шины и к необходимости ее замены.
В случае радиальной каркасной арматуры в документах ЕР 0826524 и ЕР 0992369 уже были описаны борта с улучшенной термомеханической стойкостью с целью увеличения срока службы шины. Эти борта содержат два или три полимерных материала профиля заполнения разной твердости, относительные положения которых в борту и поверхности контакта которых оптимизированы с целью снижения термомеханических напряжений и деформаций внутри борта.
В документе US 6000452 описан также борт, предназначенный для предупреждения преждевременной деградации шины.
Предложенное техническое решение предусматривает борт с двумя полимерными материалами профиля заполнения разной твердости, при этом наиболее твердый полимерный материал является смежным с бортовым кольцом и имеет геометрический объем, превышающий заданное значение в процентном выражении от общего геометрического объема профиля заполнения.
В документе US 2008/0035261 А1 тоже описан борт с увеличенным сроком службы. Предложенное техническое решение предусматривает борт с двумя полимерными материалами профиля заполнения, имеющими разные модули упругости, при этом полимерный материал с наиболее высоким модулем упругости расположен смежно с бортовым кольцом и имеет геометрическую форму в виде L для слоя радиальной каркасной арматуры, завернутого вокруг бортового кольца, согласно разным типам оборота.
Авторы изобретения поставили перед собой задачу увеличения срока службы бортов шины для большегрузного транспортного средства, работающей в экстремальных условиях нагрузки и давления, то есть намного более сложных, чем номинальные условия нагрузки и давления, предусмотренные нормами "European Tire and Rim Technical Organization". Например, но не ограничительно, экстремальными условиями считаются нагрузка, равная 1,5-кратной номинальной статической нагрузке, или давление, равное 1,2-кратному номинальному давлению.
В связи с этим объектом настоящего изобретения является шина для большегрузного транспортного средства, содержащая два борта, предназначенных для вхождения в контакт с ободом и соединенных соответственно через две боковины с протектором,
при этом шина содержит каркасную арматуру, содержащую множество усилений,
при этом каркасная арматура содержит главную часть, завернутую в каждом борту вокруг бортового кольца, образуя оборот,
каждый борт содержит дополнительную арматуру и профиль заполнения, продолжающий радиаль-но наружу бортовое кольцо,
при этом профиль заполнения имеет в любой меридиональной плоскости треугольное сечение и образован наложением друг на друга по меньшей мере двух полимерных материалов, входящих в контакт между собой по поверхности контакта, секущей любую меридиональную плоскость по меридиональной линии,
при этом аксиально наиболее наружный конец меридиональной линии любой поверхности контакта между двумя полимерными материалами профиля заполнения является радиально наиболее наружной точкой упомянутой меридиональной линии,
при этом аксиально наиболее внутренний конец упомянутой меридиональной линии является ради-ально наиболее внутренней точкой упомянутой меридиональной линии,
при этом упомянутая меридиональная линия, по меньшей мере, частично является радиально наружной по отношению к прямой, проходящей через два конца упомянутой меридиональной линии,
при этом модуль упругости полимерного материала профиля заполнения, входящего в контакт с бортовым кольцом, превышает модуль упругости любого другого полимерного материала профиля заполнения.
Меридиональная линия любой поверхности контакта между двумя полимерными материалами профиля заполнения ограничена в осевом направлении снаружи оборотом каркасной арматуры, дополнительной арматурой или полимерной смесью, аксиально наружной относительно профиля заполнения: эта граница является аксиально наиболее наружным концом упомянутой меридиональной линии.
Меридиональная линия любой поверхности контакта между двумя полимерными материалами профиля заполнения ограничена в осевом направлении изнутри либо каркасной арматурой, либо дополнительной арматурой: эта граница является аксиально наиболее внутренним концом упомянутой меридиональной линии.
Меридиональная линия любой поверхности контакта между двумя полимерными материалами профиля заполнения не обязательно является непрерывной: она может прерываться оборотом каркасной арматуры или дополнительной арматуры.
Согласно изобретению предпочтительно аксиально наиболее наружный конец меридиональной линии любой поверхности контакта между двумя полимерными материалами профиля заполнения является радиально наиболее наружной точкой упомянутой меридиональной линии и аксиально наиболее внутренний конец упомянутой меридиональной линии является радиально наиболее внутренней точкой упомянутой меридиональной линии. Это геометрическое расположение концов упомянутой меридиональной линии связывают с геометрическим положением упомянутой меридиональной линии, по меньшей мере, частично радиально наружным относительно прямой, проходящей через два конца упомянутой меридиональной линии. Эта геометрическая конфигурация позволяет получить для любой меридиональной линии форму, кривизна которой, по меньшей мере, частично имеет тот же знак, что и кривизна кольцевого выступа обода, меридиональный профиль которого, как правило, является круглым. Авторы изобретения считают, что в результате облегчается завертывание борта вокруг выступа обода при нагрузке шины. Под облегченным завертыванием следует понимать завертывание, которое распределяет напряжения и деформации в борту и позволяет избежать концентрации напряжений и деформаций в локальных зонах борта, что обеспечивает лучшую выносливость борта и, следовательно, более длительный срок службы шины.
Согласно изобретению предпочтительно также, чтобы модуль упругости полимерного материала профиля заполнения, входящего в контакт с бортовым кольцом, превышал модуль упругости любого другого полимерного материала профиля заполнения. Действительно, этот полимерный материал профиля заполнения, входящий в контакт с бортовым кольцом, обеспечивает переход между полимерными смесями заполнения, которые находятся относительно него радиально снаружи, и полимерной смесью бортового кольца, более высокий модуль упругости которой обеспечивает также постепенность перехода относительно модуля металлического элемента усиления бортового кольца. Эта концепция обеспечивает переход жесткости, еще больше ограничивающий концентрации напряжений и деформаций в этом полимерном материале профиля заполнения, входящем в контакт с бортовым кольцом, и, следовательно, снижающий риск преждевременной механической деградации борта.
Предпочтительно также, чтобы аксиально наиболее наружный конец меридиональной линии любой поверхности контакта между двумя полимерными материалами профиля заполнения был точкой упомянутой меридиональной линии, аксиально наиболее удаленной от главной части каркасной арматуры.
Предпочтительно также, чтобы аксиально наиболее внутренний конец меридиональной линии любой поверхности контакта между двумя полимерными материалами профиля заполнения был точкой упомянутой меридиональной линии, аксиально наиболее близкой к главной части каркасной арматуры.
Согласно предпочтительному варианту выполнения изобретения меридиональная линия любой поверхности контакта между двумя полимерными материалами профиля заполнения является выпуклой, то есть в любой точке упомянутой меридиональной линии центр кривизны расположен радиально внутри относительно меридиональной линии. В граничном случае, когда центр кривизны в любой точке меридиональной линии расположен внутри и в бесконечности, меридиональная линия является прямолинейной: ее все же считают выпуклой в качестве граничного случая выпуклости.
В этих условиях любая меридиональная линия имеет в любой точке кривизну такого же знака, что и кольцевой выступ обода, что по мнению авторов изобретения гарантирует оптимальное завертывание борта вокруг выступа обода, когда шина находится под нагрузкой. Под оптимальным завертыванием следует понимать завертывание, которое распределяет напряжения и деформации в борту, сводя их к минимуму.
Согласно предпочтительному варианту выполнения изобретения модуль упругости любого полимерного материала профиля заполнения, по меньшей мере, равен 1,2-кратному модулю упругости полимерного материала профиля заполнения, с которым он входит в контакт и который по отношению к нему является радиально наружным. Следовательно, модули упругости разных полимерных материалов про
филя заполнения следуют понижающейся геометрической прогрессии по мере удаления радиально наружу от бортового кольца. Это минимальное соотношение в 1,2 между модулями упругости двух входящих в контакт полимерных материалов профиля заполнения позволяет получить прогрессивный градиент жесткости при изгибе по мере удаления радиально наружу от бортового кольца.
Предпочтительно также, чтобы модуль упругости любого полимерного материала профиля заполнения не превышал 10-кратного модуля упругости полимерного материала профиля заполнения, который по отношению к нему является радиально наружным и смежным. Это максимальное соотношение в 10 между модулями упругости двух входящих в контакт полимерных материалов профиля заполнения позволяет избежать при переходе от одного полимерного материала к радиально наружному материалу, с которым он входит в контакт, резкого изменения напряжений и деформаций в борту и, следовательно, ухудшения свойств выносливости борта.
Согласно еще одному предпочтительному варианту выполнения изобретения профиль заполнения содержит по меньшей мере три полимерных материала. Это минимальное число из трех полимерных материалов профиля заполнения, радиально наложенных друг на друга в профиле заполнения, обеспечивает постепенность изменения жесткости при изгибе борта за счет выбора соответствующих модулей упругости трех полимерных материалов профиля заполнения.
Предпочтительно также, чтобы модуль упругости любого полимерного материала профиля заполнения был, по меньшей мере, равен 2 МПа. Более низкое значение может привести к чрезмерным деформациям по причине ползучести в борту шины, вызывающим рассеяние тепловой энергии, которое может привести к преждевременному износу борта.
Предпочтительно также, чтобы модуль упругости любого полимерного материала профиля заполнения не превышал 25 МПа. Сверх этого значения изгиб борта будет недостаточным по причине слишком высокой жесткости борта, что может привести к преждевременному механическому разрыву борта.
Другой предпочтительный вариант выполнения изобретения отличается тем, что любой конец оборота каркасной арматуры и любой конец дополнительной арматуры удален от любой меридиональной линии любой поверхности контакта между двумя полимерными материалами профиля заполнения. Например, но не ограничительно, радиальное расстояние от конца оборота каркасной арматуры или дополнительной арматуры до меридиональной линии, по меньшей мере, равное 2 мм, можно считать удаленным положением от упомянутой меридиональной линии. Это удаление должно быть достаточным, чтобы избежать совмещения свободного конца оборота каркасной арматуры и дополнительной арматуры, являющегося механически агрессивным по причине присутствия обрезных концов металлических усилений, и поверхности контакта между полимерными материалами профиля заполнения, которая является менее прочной, чем зоны в центре упомянутых полимерных материалов.
Согласно изобретению радиальное расстояние между концами меридиональной линии любой поверхности контакта между двумя полимерными материалами профиля заполнения предпочтительно по меньшей мере равно 5% теоретической высоты сечения шины. Теоретическая высота сечения шины или "design section height" определена в справочнике "Design Guide", выпускаемом "European Tire and Rim Organization" (часть С - Commercial Vehicle Tyres). Радиальное расстояние между концами упомянутой меридиональной линии, меньшее этого минимального расстояния, приводит к получению меридиональной линии, имеющей форму прямой, почти параллельной оси вращения, то есть почти нулевую кривизну: это мешает добиться требуемого завертывания борта относительно кольцевого выступа обода.
Последним предпочтительным признаком изобретения является то, что радиальное расстояние между концами меридиональной линии любой поверхности контакта между двумя полимерными материалами профиля заполнения не превышает 15% теоретической высоты сечения шины. Радиальное расстояние между концами меридиональной линии, превышающее это максимальное расстояние, приводит к получению меридиональной линии, кривизна которой в любой точке намного превышает кривизну выступа обода, что не позволяет получить требуемое завертывание борта относительно обода шины.
Отличительные признаки изобретения будут более понятны из нижеследующего описания со ссылками на фиг. 1-5, которые иллюстрируют примеры выполнения изобретения:
фиг. 1 - вид в разрезе по меридиональной плоскости борта шины для большегрузного транспортного средства согласно первому предпочтительному варианту выполнения изобретения;
фиг. 2 - вид в разрезе по меридиональной плоскости борта шины для большегрузного транспортного средства согласно второму предпочтительному варианту выполнения изобретения;
фиг. 3 - вид в разрезе по меридиональной плоскости борта шины для большегрузного транспортного средства согласно третьему предпочтительному варианту выполнения изобретения;
фиг. 4 - вид в разрезе по меридиональной плоскости борта известной шины для большегрузного транспортного средства, взятой в качестве контрольной;
фиг. 5 - общий вид в разрезе по меридиональной плоскости борта шины для большегрузного транспортного средства.
Для большей ясности фиг. 1-5 представлены не в масштабе.
На фиг. 1 показан борт шины для большегрузного транспортного средства согласно первому предпочтительному варианту выполнения изобретения.
На уровне каждого борта этот первый предпочтительный вариант выполнения содержит
главную часть каркасной арматуры 161, содержащую только один слой металлических усилений, завернутый вокруг бортового кольца и образующий оборот 162,
при этом бортовое кольцо содержит металлический окружной усилительный элемент 171, охваченный полимерным материалом 172,
дополнительную арматуру 163,
профиль заполнения, продолжающий радиально снаружи бортовое кольцо, имеющий в любой меридиональной плоскости треугольное сечение и образованный наложением в радиальном направлении трех полимерных материалов 11, 12, 13, попарно входящих между собой в контакт соответственно по поверхности контакта, секущей любую меридиональную плоскость по меридиональной линии 112, 123, аксиально наиболее наружный полимерный материал 14, находящийся в контакте с атмосферным воздухом,
радиально наиболее внутренний полимерный материал 15, входящий в контакт с газом накачивания шины,
обод, содержащий кольцевой выступ 181 обода с круглым меридиональным профилем, вокруг которого изгибается и заворачивается борт шины под нагрузкой, и посадочное место 182, входящее в контакт с радиально наиболее внутренней частью борта.
Каждая меридиональная линия 112, 123, показанная на фиг. 1, имеет аксиально наиболее наружный конец (Е112, Е123), радиально наиболее наружный и аксиально наиболее удаленный от главной части 161 каркасной арматуры, аксиально наиболее внутренний конец (I112, I123), радиально наиболее внутренний и аксиально наиболее близкий к главной части 161 каркасной арматуры, все ее точки, радиально наружные относительно прямой, проходящей через два конца упомянутой меридиональной линии.
Кроме того, каждая меридиональная линия 112, 123, показанная на фиг. 1, является выпуклой.
Аксиально наиболее наружный конец E112 меридиональной линии 112 входит в контакт с дополнительной арматурой 163, тогда как ее аксиально наиболее внутренний конец I112 входит в контакт с главной частью 161 каркасной арматуры. Аксиально наиболее наружный конец Е123 меридиональной линии 123 входит в контакт с полимерным материалом 14, тогда как ее аксиально наиболее внутренний конец I123 входит в контакт с главной частью 161 каркасной арматуры.
Радиальные расстояния между аксиально наиболее наружным концом и аксиально наиболее внутренним концом каждой меридиональной линии 112 и 123 обозначены соответственно D112 и Dl23.
Вариант выполнения, показанный на фиг. 2, отличается от варианта на фиг. 1 присутствием дополнительного полимерного материала 20 заполнения, входящего в контакт с полимерным материалом 21 заполнения по поверхности контакта, меридиональная линия которой обозначена 201. Меридиональная линия 201 характеризуется наличием аксиально наиболее наружного конца E201, входящего в контакт с оборотом 262, аксиально наиболее внутреннего конца I201, входящего в контакт с главной частью 261 каркасной арматуры, и радиальным расстоянием между двумя концами D201.
Вариант выполнения, показанный на фиг. 3, отличается от варианта на фиг. 1 частично выпуклыми меридиональными линиями, то есть линиями, по меньшей мере часть которых является радиально наружной по отношению к прямой, проходящей через два конца упомянутой меридиональной линии.
На фиг. 4 показан борт известной шины для большегрузного транспортного средства, взятой в качестве контрольной. Такой борт содержит профиль заполнения, образованный только одним полимерным материалом 41.
На фиг. 5 схематично показаны два характеристических радиальных расстояния: Н - теоретическая высота сечения шины или "design section height", определенная в справочнике "Design Guide", выпускаемом "European Tyre and Rim Organization" (часть С - Commercial Vehicle Tyres), и D - радиальное расстояние между двумя концами данной меридиональной линии.
Изобретение было рассмотрено, в частности, для случая шины большегрузного транспортного средства размером 315x60R22.5. Согласно "European Tyre and Rim Organization" номинальными условиями использования такой шины являются давление накачивания, равное 9 бар, статическая нагрузка, равная 3550 кг, и скорость, равная 120 км/ч. Кроме того, теоретическая высота сечения Н такой шины равна 189 мм.
Шина 315x60R22.5 была выполнена в соответствии с изобретением согласно предпочтительному варианту, схематично показанному на фиг. 1. Радиальное расстояние D112 между аксиально наиболее наружным концом и аксиально наиболее внутренним концом меридиональной линии 112 равно 13 мм. Следовательно, соотношение D112/H равно 7% и превышает, таким образом, 5% и меньше 15%. Радиальное расстояние D123 между аксиально наиболее наружным концом и аксиально наиболее внутренним концом меридиональной линии 123 равно 19 мм. Следовательно, соотношение D123/H равно 10% и превышает, таким образом, 5% и меньше 15%.
Что касается модулей упругости полимерных материалов профиля заполнения, то соотношение между модулями упругости материалов 11 и 12, соответственно равных 10 и 5.5 МПа, равно 1,8. Соотношение между модулями упругости материалов 12 и 13, соответственно равных 5.5 и 3.7 МПа, равно
1,5. Таким образом, эти два соотношения превышают 1,2 и меньше 10, при этом модуль полимерного материала 11, входящего в контакт с бортовым кольцом, больше модулей упругости полимерных материалов 11 и 12.
Проведенные испытания на выносливость на шине, выполненной согласно первому предпочтительному варианту выполнения, с прикладываемой статической нагрузкой, равной 1,45-кратной номинальной статической нагрузке, показали выигрыш в километраже в 70% по сравнению с контрольной шиной с профилем заполнения, содержащим только один материал, как показано на фиг. 4.
Настоящее изобретение не ограничивается примерами, представленными на чертежах, и может охватывать другие варианты выполнения, например, касающиеся числа полимерных материалов профиля заполнения, форм меридиональных линий поверхностей контакта между двумя полимерными материалами профиля заполнения, модулей упругости полимерных материалов профиля заполнения и в целом концепции других элементов борта, таких, например, но не ограничительно, как бортовое кольцо и дополнительная арматура.
ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
1. Шина для большегрузного транспортного средства, содержащая два борта, предназначенных для вхождения в контакт с ободом и соединенных соответственно через две боковины с протектором, при этом шина содержит каркасную арматуру, содержащую множество усилений, при этом каркасная арматура содержит главную часть (161), завернутую в каждом борту вокруг бортового кольца (171, 172), образуя оборот (162), при этом каждый борт содержит дополнительную арматуру (163) и профиль заполнения, продолжающий радиально наружу бортовое кольцо, при этом профиль заполнения имеет в любой меридиональной плоскости треугольное сечение и образован наложением друг на друга в радиальном направлении по меньшей мере двух полимерных материалов (11, 12, 13), входящих в контакт между собой по поверхности контакта, секущей любую меридиональную плоскость по меридиональной линии (112, 123), отличающаяся тем, что аксиально наиболее наружный конец (E112, Е123) меридиональной линии любой поверхности контакта между двумя полимерными материалами профиля заполнения является радиально наиболее наружной точкой упомянутой меридиональной линии, причем аксиально наиболее внутренний конец (I112/I123) упомянутой меридиональной линии является радиально наиболее внутренней точкой упомянутой меридиональной линии, причем упомянутая меридиональная линия, по меньшей мере, частично является радиально наружной по отношению к прямой, проходящей через два конца (E112, I112, Е123, I123) упомянутой меридиональной линии, при этом радиальное расстояние (D112, D123) между концами меридиональной линии (112, 123) любой поверхности контакта между двумя полимерными материалами профиля заполнения по меньшей мере равно 5% теоретической высоты Н сечения шины, причем модуль упругости полимерного материала (11) профиля заполнения, входящего в контакт с бортовым кольцом, превышает модуль упругости любого другого полимерного материала (12, 13) профиля заполнения.
2. Шина по п.1, отличающаяся тем, что аксиально наиболее наружный конец (E112, Е123) меридиональной линии любой поверхности контакта между двумя полимерными материалами профиля заполнения является точкой упомянутой меридиональной линии, аксиально наиболее удаленной от главной части (161) каркасной арматуры.
3. Шина по любому из пп.1 или 2, отличающаяся тем, что аксиально наиболее внутренний конец (I112, I123) меридиональной линии любой поверхности контакта между двумя полимерными материалами профиля заполнения является точкой упомянутой меридиональной линии, аксиально наиболее близкой к главной части (161) каркасной арматуры.
4. Шина по любому из пп.1-3, отличающаяся тем, что в любой точке меридиональной линии (112, 123) любой поверхности контакта между двумя полимерными материалами профиля заполнения центр кривизны расположен радиально внутри относительно меридиональной линии.
5. Шина по любому из пп.1-4, отличающаяся тем, что модуль упругости любого полимерного материала (11, 12) профиля заполнения по меньшей мере равен 1,2-кратному модулю упругости полимерного материала (12, 13) профиля заполнения, с которым он входит в контакт и который по отношению к нему является радиально наружным.
6. Шина по любому из пп.1-5, отличающаяся тем, что модуль упругости любого полимерного материала (11, 12) профиля заполнения не превышает 10-кратный модуль упругости полимерного материала (12, 13) профиля заполнения, с которым он входит в контакт и который по отношению к нему является радиально наружным.
7. Шина по любому из пп.1-6, отличающаяся тем, что профиль заполнения содержит по меньшей мере три полимерных материала (11, 12, 13).
8. Шина по любому из пп.1-7, отличающаяся тем, что любой конец оборота (162) каркасной арматуры и любой конец дополнительной арматуры (163) удален от любой меридиональной линии (112, 123) любой поверхности контакта между двумя полимерными материалами (11, 12, 13) профиля заполнения.
9. Шина по любому из пп.1-8, отличающаяся тем, что радиальное расстояние (D112, D123) между
концами меридиональной линии (112, 123) любой поверхности контакта между двумя полимерными материалами профиля заполнения не превышает 15% теоретической высоты Н сечения шины.
Евразийская патентная организация, ЕАПВ Россия, 109012, Москва, Малый Черкасский пер., 2
020929
- 1 -
(19)
020929
- 1 -
(19)
020929
- 4 -
(19)
020929
- 8 -
|
