Шип противоскольжения (варианты) и износостойкая вставка для этого шипа

Изобретение относится к шинной промышленности. Шип противоскольжения содержит выполненный из листового металлического материала корпус с фланцем, конусообразную вставку, выполненную из износостойкого материала и закрепленную во вкладыше в виде втулки, закрепленной в корпусе со стороны, противоположной расположению фланца. Вставка выполнена в поперечном сечении треугольной или по крайней мере трехлучевой, а вкладыш представляет собой втулку, внутренняя поверхность которой повторяет внешнюю поверхность вставки, а внешняя поверхность выполнена напротив каждой стороны вставки дугообразной для формирования кольцеобразной или звездообразной поверхности для соединения по конусу Морзе с внутренней поверхностью корпуса со стороны, противоположной расположению фланца. В результате повышаются сцепные качества и соответственно эффективность взаимодействия шипа противоскольжения с дорожным покрытием. 3 н. и 2 з.п. ф-лы, 19 ил.

 

Изобретение относится к шинной промышленности, в частности касается шипов противоскольжения, предназначенных для повышения сцепных свойств шин транспортных средства на дорожном покрытии с малым коэффициентом сцепления.

Известен шип противоскольжения, содержащий выполненный из листового металлического материала корпус с фланцем, конусообразную вставку, выполненную из износостойкого материала и закрепленную во вкладыше в виде втулки, закрепленной в корпусе со стороны, противоположной расположению фланца (RU №2111130, В 60 С 11/16. опубл. 20.05.1998).

Данное техническое решение принято в качестве прототипа для заявленных объектов.

Недостатком данного шипа противоскольжения является то, что в качестве элемента взаимодействия с дорожным полотном используются вставки в виде тел вращения. Такие вставки имеют точечное взаимодействие с дорожным полотном, в связи с чем для сохранения сцепных качеств колеса шину ошиповывают таким образом, чтобы постоянно в пятне контакта находилось большое количество шипов, что естественно увеличивает вес шины. Возможно снижение количества шипов в пятне контакта, но это снижение обеспечивается увеличением размера вставки и, соответственно, шипа в целом, что неприемлемо, так как в этом случае, увеличивается вес шины.

Настоящее изобретение направлено на решение технической задачи по изменению формы сечения вставки для более эффективного взаимодействия ее с дорожным покрытием путем увеличения количества точек взаимодействия вставки с опорной поверхностью и обеспечения одинаковых сцепных качеств шины как при прямолинейном движении транспортного средства, так и при боковом смещении (например, при боковом скольжении, повороте) при сохранении весовых характеристик шипа противоскольжения на уровне используемых стандартов и принятого количества шипов в шине.

Достигаемый при этом технический результат заключается в повышении эксплуатационных характеристик, снижении веса, увеличении сцепных качеств и повышении надежности удержания транспортного средства на дорожных покрытиях с малым коэффициентом сцепления.

Указанный технический результат для первого варианта исполнения достигается тем, что в шипе противоскольжения, содержащем выполненный из листового металлического материала корпус с фланцем, конусообразную вставку, выполненную из износостойкого материала и закрепленную во вкладыше в виде втулки, закрепленной в корпусе со стороны, противоположной расположению фланца, вставка выполнена в поперечном сечении треугольной с закругленными углами, а вкладыш представляет собой втулку, выполненную из изогнутой профилированной металлической полосы и внутренняя поверхность которой повторяет внешнюю поверхность вставки, а внешняя поверхность выполнена напротив каждой стороны вставки дугообразной для формирования кольцеобразной поверхности, повторяющей внутреннюю поверхность корпуса со стороны, противоположной расположению фланца.

Для сохранения сцепных качеств одинаковых по всем направлениям перемещения транспортного средства поперечное сечение вставки должно представлять собой равнобедренный треугольник с закругленными углами.

Указанный технический результат для второго варианта исполнения достигается тем, что в шипе противоскольжения, содержащем выполненный из листового металлического материала корпус с фланцем, конусообразную вставку, выполненную из износостойкого материала и закрепленную во вкладыше в виде втулки, закрепленной в корпусе со стороны, противоположной расположению фланца, вставка выполнена в поперечном сечении по крайней мере трехлучевой, а вкладыш представляет собой втулку, выполненную из изогнутой металлической профилированной полосы, внутренняя поверхность которой повторяет внешнюю поверхность вставки, а внешняя поверхность выполнена напротив каждой стороны вставки дугообразной для формирования кольцеобразной или звездообразной поверхности для соединения по конусу Морзе с внутренней поверхностью корпуса со стороны, противоположной расположению фланца.

При этом поперечное сечение вставки, представляющее собой трехлучевую или четырехлучевую звезду, может быть выполнено с закругленными углами.

Указанный технический результат достигается тем, что износостойкая вставка для шипа противоскольжения выполнена в сечении по крайней мере трехлучевой, каждый луч которой представляет собой отдельный элемент в виде пластины с плавно убывающей площадью сечения по ее длине по крайней мере от одного конца до середины или в виде пластины с одинаковой или различной площадью сечения по ее длине, при этом каждый отдельный элемент расположен в корпусе шипа противоскольжения с контактом по одной стороне с остальными отдельными элементами или с некоторым зазором.

Указанные признаки являются существенными и взаимосвязаны между собой с образованием устойчивой совокупности существенных признаков, достаточной для получения требуемого технического результата.

Настоящее изобретение поясняется конкретными примерами, которые, однако, не являются единственно возможными, но наглядно демонстрируют возможность получения требуемого технического результата.

На фиг.1 показан шип противоскольжения, поперечный разрез;

фиг.2 - вставка в виде равнобедренного треугольника в поперечном сечении;

фиг.3 - вставка в виде трехлучевой звезды;

фиг.4 - вставка в виде четырехлучевой звезды;

фиг.5 - вид сверху на шип противоскольжения с вставкой по фиг.2;

фиг.6 - вид сверху на шип противоскольжения с вставкой по фиг.4, первый пример исполнения вкладыша и корпуса;

фиг.7 - то же, что на фиг.6, второй пример исполнения вкладыша и корпуса;

фиг.8 - заготовка для вкладыша под вставку по фиг.2;

фиг.9 показан процесс изгиба заготовки для получения вкладыша под вставку по фиг.2;

фиг.10 - заготовка для вкладыша под вставку по фиг.3;

фиг.11 - первый пример исполнения составной вставки в виде трехлучевой звезды;

фиг.12 - вид с одного бока на отдельный элемент составной вставки в виде трехлучевой звезды по фиг.11;

фиг.13 - вид с другого бока на отдельный элемент составной вставки в виде трехлучевой звезды по фиг.11;

фиг.14 - вид сверху на отдельный элемент составной вставки в виде трехлучевой звезды по фиг.11;

фиг.15 - второй пример исполнения составной вставки в виде трехлучевой звезды;

фиг.16 - вид с одного бока на отдельный элемент составной вставки в виде трехлучевой звезды по фиг.15;

фиг.17 - вид с другого бока на отдельный элемент составной вставки в виде трехлучевой звезды по фиг.15;

фиг.18 - вид сверху на отдельный элемент составной вставки в виде трехлучевой звезды по фиг.15;

фиг.19 - третий пример исполнения составной вставки в виде трехлучевой звезды.

Согласно настоящего изобретения рассматривается шип противоскольжения (фиг.1), содержащий выполненный из листового металлического материала корпус 1 с фланцем 2, конусообразную вставку 3, выполненную из износостойкого материала и закрепленную во вкладыше 4 в виде втулки, закрепленной в корпусе со стороны, противоположной расположению фланца. Закрепление вставки в вкладыше может быть осуществлено по конусу Морзе или с применением клеевых композиций. В рамках настоящего изобретения рассматриваются варианты с использованием закрепления частей шипа противоскольжения по конусу Морзе. Технология изготовления такого шипа противоскольжения с тонкостенным корпусом подробно описана в RU №2111130 (прототип) или в RU №2223179, 2117585, 2144861, 2159705.

Первой особенностью исполнения заявленных шипов противоскольжения является использование в качестве элементов взаимодействия с дорожным покрытием с малым коэффициентом сцепления износостойких вставок, выполненных в поперечном сечении или треугольной с закругленными углами (фиг.2), или в поперечном сечении по крайней мере трехлучевой (поперечное сечение вставки представляет собой трехлучевую (фиг.3) или четырехлучевую звезду (фиг.4) с закругленными углами или с незакругленными углами).

Предпочтительно, чтобы поперечное сечение вставки представляло собой равнобедренный треугольник с закругленными углами.

При таком исполнении вставок образуется более, чем одна точка взаимодействия вставки с дорожным покрытием. Для вставки, выполненной с треугольным поперечным сечением, взаимодействие с дорожным полотном будет происходить либо по грани одной из сторон или дугообразной грани зоны угла. А для вставок в виде звезд взаимодействие будет происходить по граням и угловым зонам одновременно нескольких лучей.

Так как корпус шипа противоскольжения представляет собой тело вращения по фланцевой части, то при установке шипов противоскольжения в шину с использованием широко применяемых шиповальных автоматов или пистолетов отсутствует ориентирование вставок относительно шины. Однако, учитывая, что в пятне контакта шины одновременно находится 11-12 шипов, то этого вполне достаточно, чтобы говорить о примерно одинаковом ориентированном распределении шипов по взаимно перпендикулярным направлениям (прямолинейное перемещение шины и боковое смещение шины).

Из-за особенностей прессования твердосплавных вставок целесообразно скруглить вершины углов.

Второй особенностью исполнения заявленных шипов противоскольжения является выполнение вкладыша для удержания вставки в корпусе. Вкладыш выполняется из металлической профилированной полосы-заготовки 5 (фиг.8), одна сторона которой плоская, а другая выполнена с дугообразными выступами, последовательно расположенными по длине заготовки и количество которых определено количеством боковых сторон вставки. На фиг.8 показана заготовка 5 для вкладыша под размещение вставки с треугольным поперечным сечением. Для получения вкладыша перегибают заготовку по участкам между дугообразными выступами с замыканием концевых частей заготовки, как это показано на фиг.9. На фиг.10 представлено сечение профилированной полосы заготовки вкладыша для трехлучевой износостойкой вставки.

Для варианта исполнения вставки, представленной на фиг.2, вкладыш представляет собой втулку, выполненную из изогнутой металлической полосы, внутренняя поверхность которой повторяет внешнюю поверхность вставки, а внешняя поверхность выполнена напротив каждой стороны вставки дугообразной для формирования кольцеобразной поверхности, повторяющей внутреннюю поверхность корпуса со стороны, противоположной расположению фланца (фиг.5).

Для варианта исполнения вставки, представленной на фиг.3 или 4, вкладыш представляет собой втулку, выполненную из изогнутой металлической пролосы, внутренняя поверхность которой повторяет внешнюю поверхность вставки, а внешняя поверхность выполнена напротив каждой стороны вставки дугообразной для формирования кольцеобразной иди звездообразной поверхности для соединения по конусу Морзе с внутренней поверхностью корпуса со стороны, противоположной расположению фланца (фиг.6, 7).

Корпус в зоне размещения вкладыша с вставкой в поперечном сечении может иметь правильную форму окружности (фиг.6) или иметь продольные по корпусу углубления, придающие корпусу в сечении звездообразную форму (фиг.7).

Когда вкладыш принимает форму втулки для размещения вставки ее внешняя поверхность приобретает дугообразную форму, близкую к форме внутренней поверхности корпуса. Вставка укрепляется во вкладыше, а вкладыш укрепляется в корпусе.

Износостойкая вставка для шипа противоскольжения может быть выполнена в сечении по крайней мере трехлучевой, каждый луч которой представляет собой отдельный элемент в виде пластины с плавно убывающей площадью сечения по ее длине по крайней мере от одного конца до середины или в виде пластины с одинаковой или различной площадью сечения по ее длине, при этом каждый отдельный элемент расположен в корпусе шипа противоскольжения с контактом по одной стороне с остальными отдельными элементами или с некоторым зазором.

Износостойкая вставка для шипа противоскольжения может быть выполнена трехлучевой (фиг.11, 15, 19) из трех отдельных элементов 6 (фиг.12-13, 16-18) или четырехлучевой из четырех отдельных элементов, аналогичных отдельным элементам 6 для трехлучевой вставки.

Каждый отдельный элемент 6 представляет собой пластину из твердосплавного материала с плавно убывающей площадью сечения от одного торца до другого по длине пластины (фиг.12-13) (трапецеобразной формы) или с плавно убывающей площадью сечения от одного торца до середины по длине пластины (фиг.16-18) (вогнутая форма). При втором исполнении полученное сужение в середине отдельного элемента по его длине при опрессовке вкладыша позволит надежно закрепить все отдельные элементы в корпусе шипа с формированием трехлучевого или четырехлучевого расположения. Такое исполнение сложного в сечении шипа позволит упростить технологию изготовления вставки.

Настоящее изобретение промышленно применимо, так как может быть изготовлено с использованием технологий машиностроения и порошковой металлургии, которые обычно применяются при изготовлении шипов противоскольжения.

1. Шип противоскольжения, содержащий выполненный из листового металлического материала корпус с фланцем, вставку, выполненную из износостойкого материала и закрепленную во вкладыше в виде втулки, закрепленной в корпусе со стороны, противоположной расположению фланца, отличающийся тем, что вставка выполнена в поперечном сечении треугольной с закругленными углами, а вкладыш представляет собой втулку, выполненную из изогнутой профилированной металлической полосы, внутренняя поверхность которой повторяет внешнюю поверхность вставки, а внешняя поверхность выполнена напротив каждой стороны вставки дугообразной для формирования кольцеобразной поверхности, повторяющей внутреннюю поверхность корпуса со стороны, противоположной расположению фланца.

2. Шип по п.1, отличающийся тем, что поперечное сечение вставки представляет собой равнобедренный треугольник с закругленными углами.

3. Шип противоскольжения, содержащий выполненный из листового металлического материала корпус с фланцем, вставку, выполненную из износостойкого материала и закрепленную во вкладыше в виде втулки, закрепленной в корпусе со стороны, противоположной расположению фланца, отличающийся тем, что вставка выполнена в поперечном сечении по крайней мере трехлучевой, а вкладыш представляет собой втулку, выполненную из изогнутой профилированной металлической полосы, внутренняя поверхность которой повторяет внешнюю поверхность вставки, а внешняя поверхность выполнена напротив каждой стороны вставки дугообразной для формирования кольцеобразной или звездообразной поверхности для соединения по конусу Морзе с внутренней поверхностью корпуса со стороны, противоположной расположению фланца.

4. Шип по п.3, отличающийся тем, что поперечное сечение вставки представляет собой трехлучевую или четырехлучевую звезду.

5. Износостойкая вставка для шипа противоскольжения, отличающаяся тем, что выполнена в сечении по крайней мере трехлучевой, каждый луч которой представляет собой отдельный элемент в виде пластины с одинаковой или различной площадью сечения по ее длине, при этом каждый отдельный элемент расположен в корпусе шипа противоскольжения с контактом по одной стороне с остальными отдельными элементами или с зазором.