Спица для шины с оптимизированной толщиной для повышенной долговечности

Изобретение относится к автомобильной промышленности. Шина содержит протектор и спицу, имеющую геометрию корпуса, включая толщину, которая изменяется вдоль спицы вдоль общего радиального направления, начинающуюся с одного значения, которое постепенно уменьшается до второго значения, затем постепенно увеличивается до третьего значения, затем уменьшается до четвертого значения и затем вновь увеличивается до пятого значения. Длина указанной спицы следует за путем, который смещен от совершенно прямого пути от первого конца указанной спицы до второго конца указанной спицы. Технический результат - повышение прочности спиц и шины. 2 н. и 14 з.п. ф-лы, 7 ил., 1 табл.

 

ЗАЯВЛЕНИЕ ПРИОРИТЕТА

[0001] В настоящей заявке заявлено преимущество предварительной патентной заявки США №61/620,687, поданной 5 апреля 2012, поименованной “Спица для шины с оптимизированной толщиной для повышенной долговечности”, которая полностью включена по ссылке в настоящую заявку для всей целей.

ПРЕДПОСЫЛКИ СОЗДАНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

[0002] В настоящем изобретении предложена геометрия спицы для непневматической шины, которая менее склонна к усталостному разрушению во время использования. В частности, геометрия спицы снабжена оптимизированным профилем толщины вдоль длины спицы. Указанная оптимизация приводит к снижению пиковых уровней плотности энергии деформации в спице и, таким образом, к уменьшению вероятности инициирования и распространения трещин, что в свою очередь улучшает долговечность спицы и шины.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

[0003] Известны непневматические или структурно поддерживаемые шины. Например, в патенте США №7,201,194, принадлежащем Заявителю настоящего изобретения, описана структурно поддерживаемая упругая шина, которая несет нагрузку без поддержки со стороны внутреннего давления воздуха. Содержание данного патента полностью включено по ссылке в настоящую заявку. Согласно одному варианту реализации данная непневматическая шина содержит наружную кольцевую полосу сдвига и множество перемычек-спиц, которые проходят поперек и радиально внутрь от кольцевой полосы и закреплены в колесе или втулке. Согласно некоторым вариантам реализации кольцевая полоса сдвига дополнительно может содержать слой сдвига, по меньшей мере первую мембрану, приклеенную к радиально проходящему во внутреннем направлении продолжению слоя сдвига, и по меньшей мере вторую мембрану, приклеенную к радиально проходящему в наружном направлении продолжению слоя сдвига. В дополнение к способности функционировать без необходимого давления накачивания, преимущества изобретения, описанного в патенте США №7,201,194, также включают более равномерное контактное давление на грунт по всей длине области контакта. Следовательно, данная шина по своим рабочим характеристикам подобна пневматической шине.

[0004] На фиг. 1 показана такая шина, задающая радиальное направление R и поперечное направление T (которое является перпендикулярным радиальному направлению и перпендикулярным направлению, в котором вращается шина). Для справки, все 100-е позиционные номера, используемые в настоящей заявке, относятся к известной шине и известной конструкции спицы, в то время как все 200-е позиционные номера, используемые в настоящей заявке, относятся к новой усовершенствованной шине и новой конструкции спицы согласно варианту реализации настоящего изобретения. Шина 100, 200 содержит протектор 102, 202, который соединен с проходящим в наружном направлении продолжением 104, 204 спиц 106, 206, которые в свою очередь соединены с втулкой или колесом 108, 208 в их внутреннем продолжении 110, 210 с использованием известного средства. Для варианта реализации шины 100, 200, показанной на чертеже, спицы 106, 206 формируют путем заливки жидкого полиуретана в литейную форму, такую как вращательная литейная форма, в котором жидкость затем вулканизируют или отверждают. Также следует заметить, что спицы 106, 206 сгруппированы в пары и что отдельные спицы 106′, 106″, 206′, 206″ в каждой паре последовательно разнесены друг от друга, а также каждая пара разнесена последовательно от соседней пары вокруг окружности шины. Расстояние между спицами в каждой паре и расстояние между соседними парами спиц не обязательно должны быть одинаковыми.

[0005] Как описано в реферате и в колонке 2 строках 28-41 патента США №7,201,194, спицы 106, 206 поддерживают шину 100, 200 за счет растягивающего усилия верхней части шины 100, 200, но не за счет сжатия. Вместо этого, спицы 106, 206 в области основания шины рядом с пятном контакта, в котором протектор 102, 202 шины входит в контакт с дорогой, легко сжимаются или сминаются. В результате чего непневматическая шина имитирует пневматическую функцию поддержки пневматической шины. Можно предположить, что указанные спицы 106, 206 подвергаются большому циклическому напряжению при переходе от растягивающего усилия к сжатию, действие которого усугубляется тем, что шина 100, 200 вращается с высокими скоростями. Это создает риск усталостного разрушения спиц. Следовательно, износостойкость спиц 106, 206 и удобство использования шины 100, 200 в значительной степени зависят от геометрии, с которой сформированы спицы 106, 206.

[0006] На фиг. 2 в разрезе показан вид сбоку спицы известной конструкции, которая восприимчива к усталостному разрушению, вызванному инициированием и распространением трещин. Для ясности показаны только спицы. Толщина T₁₀₆ спицы примерно составляет 2,8 мм, и толщина концов 112′, 112″ спиц 106′, 106″, в которых спицы соединены с втулкой и протектором, примерно на 1 мм больше и составляет 3,8 мм. Следовательно, в обоих концах спицы имеется область перехода, составляющая примерно 25% от радиальной высоты H_r от любого конца, в которой толщина спицы уменьшается до минимального значения, составляющего 2,8 мм.

[0007] Испытание спицы этой конструкции показало, что пределы усталости материала спицы ограничивают допустимую нагрузку шины. Если нагрузка является слишком большой, то шина в течение длительного времени имеет тенденцию к развитию трещин, которые в конечном счете распространяются при циклическом переходе спицы 106 между растяжением и сжатием при качении шины 100 вдоль поверхности дороги. Соответственно, существует потребность в усовершенствованной конструкции спицы, которая уменьшает вероятность возникновения и распространение трещин при повышенных граничных нагрузках. Кроме того, предпочтительна такая конструкция, которая облегчает формование спиц и которая не ухудшает другие рабочие характеристики шины.

РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0008] Согласно одному аспекту настоящего изобретения предложена шина, задающая радиальное и поперечное направления и содержащая протектор и спицу, имеющую геометрию корпуса, включающую толщину, которая изменяется вдоль спицы вдоль общего радиального направления, начинающуюся при одном значении, которое постепенно уменьшается до второго значения, затем постепенно увеличивается до третьего значения, затем уменьшается до четвертого значения и которое затем вновь увеличивается до пятого значения.

[0009] Согласно некоторым вариантам реализации первое, третье и пятое значения толщины спицы являются по существу одинаковыми. В этом случае второе и четвертое значения толщины спицы по существу являются одинаковыми. В таком случае второе и четвертое значения толщины спицы составляют примерно 60% от первого, третьего и пятого значений. Согласно конкретному варианту реализации, если шина имеет типоразмер 205/55N16, первое, третье и пятое значения толщины спицы составляют примерно 3,4 мм, в то время как второе и четвертое значения толщины спицы составляют примерно 2,0 мм. Причем радиальная высота спицы составляет примерно 76 мм. Также, спица имеет смещение или отклонение от совершенно прямого пути между двумя концами спицы, причем указанное смещение составляет 25% или меньше от радиальной высоты спицы и предпочтительно составляет примерно 15% от радиальной высоты спицы. Спица такой шины выполнена с возможностью упругой деформации при отклонении на 15 мм к центру шины вдоль ее радиального направления.

[0010] Согласно некоторым вариантам реализации толщина спицы увеличивается и уменьшается вдвое вдоль спицы, причем спица содержит четыре зоны или области и имеет центральную линию, проходящую вдоль спицы, причем указанная центральная линия имеет две точки перегиба и центральную точку, находящуюся между указанными точками перегиба, вдоль центральной линией.

Первое значение толщины спицы может находиться в одном конце спицы, а пятое значение толщины спицы может находиться в другом конце спицы. В этом случае первая область является областью перехода между указанным первым концом и первой точкой перегиба, в которой толщина уменьшается до второго значения, при этом вторая область является областью перехода между первой точкой перегиба и центральной точкой, в которой толщина увеличивается до третьего значения, причем третья область является областью перехода между центральной точкой и второй точкой перегиба, в которой толщина увеличивается до четвертого значения, и четвертая область является областью перехода между второй точкой перегиба и другим концом спицы, в которой толщина увеличивается до пятого значения.

[0011] Согласно данному варианту реализации второе и четвертое значения толщины составляют примерно 60% от величины первого, третьего и пятого значений. Согласно конкретному варианту реализации шина имеет типоразмер 205/55N16, причем первое, третье и пятое значения спицы составляют примерно 3,4 мм, при этом второе и четвертое значения толщины спицы составляют примерно 2,0 мм. Согласно данному варианту реализации спица имеет радиальную высоту примерно 76 мм. Также, спица имеет смещение или отклонение от совершенно прямого пути вдоль радиального направления, причем указанное смещение составляет 25% или меньше от радиальной высоты спицы и предпочтительно приблизительно 15% от радиальной высоты спицы. Спица такой шины выполнена с возможностью упругой деформации при отклонении на 15 мм к центру шины вдоль радиального направления шины.

[0012] В любом из вышеуказанных вариантов реализации центральная линия составлена из последовательности аналитических кривых, таких как линии и дуги, причем границы спицы с обеих сторон центральной линии также составлены из аналитических кривых, таких как линии и дуги. Кроме того, согласно любому из вышеуказанных вариантов реализации спицы могут быть выполнены из полиуретана, такого как имеющийся в продаже под торговой маркой VIBRATHANE В836. Согласно некоторым вариантам реализации шина содержит последовательность спиц, которые сгруппированы в пары спиц, имеющих идентичные конфигурации, причем указанные пары повторяются вдоль окружности шины.

[0013] Дополнительные варианты реализации настоящего изобретения, не описанные в разделе раскрытие изобретения, могут включать и инкорпорировать различные сочетания аспектов особенностей, компонентов или этапов, указанных выше в разделе раскрытие изобретения, и/или других особенностей, компонентов или этапов, иным способом описанных в настоящей заявке. Специалисты лучше оценят особенности и аспекты рассмотренных, а также других вариантов реализации после ознакомления с остальной частью настоящего описания.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

[0014] Полное и достаточное раскрытие настоящего изобретения, включая наилучший режим его использования, ориентированное на специалистов, приведено в подробном описании со ссылкой на сопроводительные чертежи, на которых:

[0015] На фиг. 1 показан перспективный вид непневматической шины, имеющей спицы.

[0016] На фиг. 2 показан в разрезе вид сбоку пары спиц первой конфигурации, использованных в известной непневматической шине, с удаленными для ясности протектором и сдвиговым кольцом, взятый в срединной плоскости шины, которая параллельна радиальному направлению шины и совпадает с центральной точкой шины в поперечном направлении шины.

[0017] На фиг. 3 показан разрез вида сбоку пары спиц согласно первому варианту реализации настоящего изобретения, с удаленным для ясности протектором, взятый в срединной плоскости шины, которая параллельна радиальному направлению шины и совпадает с центральной точкой шины в поперечном направлении шины.

[0018] На фиг. 4А показана диаграмма результатов, полученных методом конечных элементов, для известной конструкции спицы и для конструкции спицы согласно одному варианту реализации настоящего изобретения в отклоненном и неотклоненном состояниях, показывающая пиковую плотность энергии деформации в обеих конструкциях при отклонении на 15 мм.

[0019] На фиг. 4В показана диаграммой результатов, полученных методом конечных элементов, показанных на фиг. 4А, причем схематично изображенные спицы показаны под углом при наблюдении в поперечных направлениях, так что могут быть хорошо видны пиковые напряжения в середине спиц.

[0020] На фиг. 4С показаны графики пиковой плотности энергии деформации для известной спицы и для спицы согласно одному варианту реализации настоящего изобретения, составленные на основании данных, приведенных в Таблице 1.

[0021] На фиг. 4D показана диаграмма наиболее эффективного использования материала конструкции согласно варианту реализации настоящего изобретения по сравнению с известной конструкцией спицы.

ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0022] Ниже подробно описано настоящее изобретение, один или большее количество вариантов реализации которого показаны на чертежах. Каждый вариант реализации приведен в настоящем описании только для объяснения настоящего изобретения и не должен быть истолкован как ограничение настоящего изобретения. Например, особенности, показанные или описанные в качестве части одного варианта реализации, могут быть использованы с другим вариантом реализации для создания третьего варианта реализации. Следует понимать, что настоящее изобретение включает эти и другие модификации и изменения. Также следует понимать, что в целях обсуждения только часть примеров вариантов реализации шины могут быть показаны на одном или большем количестве чертежей. Ссылочные номера используются на чертежах исключительно для облегчения идентификации читателем различных элементов и не предназначены для внесения любых ограничивающих различий между вариантами реализации. Общая или подобная нумерация для одного варианта реализации указывает подобный элемент в других вариантах реализации.

[0023] С учетом тенденции известной геометрии шин к отказам время от времени из-за усталости материала, которая проявляется в возникновении и распространении трещин, авторы настоящего изобретения предприняли теоретические поиски способов улучшения геометрии шин с целью уменьшения частоты возникновения этого явления. Опыт показал, что конструкция, которая имеет уменьшенную пиковую плотность энергии деформации, может обеспечивать соответствующее снижение инициирования и распространения трещин. Соответственно, был использован повторяющийся процесс для определения геометрии, которая способствует эффективному снижению пиковой плотности энергии деформации, и ниже описано найденное эффективное решение, подкрепленное результатами метода конечных элементов. Как описано ниже, указанная конструкция позволяет снизить пиковую плотность энергии деформации примерно на 40%, что на основании эмпирических данных должно привести примерно к увеличению усталостного ресурса спицы примерно на 200%. Как дополнительно подробно описано ниже, указанное значение улучшения и геометрия, которая позволяет достичь такого улучшения при той же самой массе и жесткости спицы без ухудшения других рабочие характеристик шины, стали неожиданным результатом.

[0024] На фиг. 3 показан в разрезе вид сбоку спиц согласно одному варианту реализации настоящего изобретения. Для ясности спицы удалены из остальной части конструкции. При наблюдении формы поперечного сечения спиц 206′, 206″ следует отметить, что толщина T₂₀₆ тела спицы изменяется по всей длине спицы вдоль радиального направления шины между концами 212′, 212″ спиц 206′, 206″. Кроме того, форма спицы такова, что ее центральная линия 214 имеет две точки 216, 218 перегиба, в которых кривизна спицы изменяет направление, и центральную точку 220, которая находится между указанными двумя точками перегиба. Кроме того, спица имеет радиальную высоту H_r, которая представляет собой прямое расстояние в радиальном направлении, вдоль которого могла бы проходить центральная линия спицы, но не проходит из-за точек перегиба.

[0025] Кроме того, спица имеет смещение O или отклонение, на которое центральная линия спицы удалена от радиальной высоты H_r, которое может быть измерено в направлении, перпендикулярном высоте H_r, до центральной линии 214, и для данных конкретных спиц это смещение достигает своего максимума в центральной точке 220. Кроме того, точки перегиба расположены на расстоянии, которое примерно составляет 25% от значения H_r, от любого конца спицы. Согласно данному варианту реализации толщина в одном конце 212′ спицы постепенно уменьшается до тех пор, пока не достигнет минимума в первой точке 216 перегиба. Секция спицы между первым концом 212′ и первой точкой 216 перегиба может быть названа как первая область 222. Затем толщина спицы увеличивается до центральной точки 220, в которой толщина достигает максимума. Эта область между первой точкой 216 перегиба и центральной точкой 220 может быть названа второй областью 224. Затем толщина спицы начинает уменьшаться до второй точки 218 перегиба, в которой указанная толщина достигает другого минимума. Область между центральной точкой 220 и второй точкой 218 перегиба может быть названа как третья область 226. Наконец, толщина спицы начинает увеличиваться до другого конца 212′, в котором толщина спицы достигает другого максимума. Область между второй точкой 218 перегиба и другим концом 212′ спицы может быть названа четвертой областью 228.

[0026] Согласно данному варианту реализации шина имела типоразмер 205/55N16, что означает, что глубина спиц в поперечном направлении шины составляет примерно 205 мм в области протектора и 155 мм в области втулки из-за вогнутого профиля передней и задней концевых частей спиц (как лучше всего показано на фиг. 1). Толщина в области концов 212′ спицы и в области центральной точки 220 является примерно одинаковой и составляет приблизительно в 3,4 мм, в то время как толщина спицы в точках перегиба также является одинаковой и составляет примерно 2,0 мм. Это означает, что отношение толщины самых тонких областей спицы к толщине самых толстых областей спицы составляет примерно 60%. Указанные спицы были предназначены для упругой деформации при отклонении на 15 мм в радиальном направлении к центру шины. Радиальная высота H_r спиц для этой шины составляет примерно 76 мм, и смещение O составляет примерно 12 мм. Следовательно, для этой шины отношение O к H_r составляет примерно 15%, но предполагается, что указанное отношение может быть больше, таким как 25%, или меньше, таким как 0%, в случаях, в которых спица является полностью прямой.

[0027] Кроме того, предполагается, что относительные толщины концов спиц и средней части спиц могут быть различными, как и толщина спицы в точках перегиба, поскольку толщина спицы продолжает увеличиваться и уменьшаться вдоль центральной линии спицы. Например, толщина первого конца спицы может составлять 3,4 мм, толщина спицы в первой точке перегиба может составлять 2,4 мм, толщина спицы в центральной точке может составлять 3,0 мм, толщина спицы во второй точке перегиба может составлять 1,5 мм, и толщина спицы в другом конце может составлять 3,6 мм. Кроме того, кривые, которые задают геометрию спиц, могут иметь любую природу. Однако, согласно данному конкретному варианту реализации типы кривых, используемых в качестве центральной линии, а также в качестве внутренних и наружных границ спиц, являются аналитическими кривыми, такими как линии и дуги, для облегчения изготовления и проверки геометрии. Кроме того, существуют практические пределы геометрии, ограниченные литьем в форму и заполнением, так что минимальная толщина не должна затруднять указанные операции.

[0028] Спицы могут быть изготовлены с использованием любого материала, который является подходящим для обработки и обеспечивает физические свойства, необходимые для функционирования спиц. Например, может быть использован любой подходящий термореактивный материал, например, такой как полиуретан. В частности, может быть использован полиуретан, имеющийся в продаже под торговой маркой VIBRATHANE В836. Кроме того, пространства между различными спицами и геометрия каждой конкретной спицы также могут быть различными.

[0029] На фиг. 4А показаны неотклоненные сетки или модели, выполненные и проанализированные с использованием программы ABAQUS, принадлежащие известным и новым конструкциям, наряду с отклоненными диаграммами этих же моделей, показывающих соответствующие пиковые плотности энергии деформации. Следует отметить, что пиковая энергия деформации при отклонении на 15 мм в известной конструкции составляет примерно 1,09×10^-2 (даН-мм/мм³) в то время как пиковая энергия деформации при отклонении на 15 мм в конструкции согласно одному варианту реализации настоящего изобретения составляет примерно 6,7×10^-3 (даН-мм/мм³), как показано на фиг. 4В, на котором указанные ассоциированные пиковые плотности энергии деформации находятся в положениях, обозначенных буквами “А” на диаграмме. В качестве дополнительной иллюстрации, значения плотности энергии деформации в зависимости от отклонения или смещения в положениях “А”, которые вычислены с использованием метода конечных элементов, для обеих конструкций содержатся в приведенной ниже Таблице 1 и показаны графически на фиг. 4С.

[0030] Неожиданно, увеличение толщины в области середины спицы, в которой пиковая плотность энергии деформации оказалась самой высокой, фактически вызвало снижение пиковой энергии деформации более чем на 40%. Это действительно оказалось неожиданным, поскольку равенство, описывающее зависимость деформации от толщины балки, является хорошо известным в уровне техники: ε=t/(2·ρ), где ε = деформация, t - толщина балки и ρ - радиус кривизны балки. Для специалиста является неожиданным, что увеличение толщины балки фактически уменьшает деформацию, поскольку это равенство указывает, что деформация линейно увеличивается при увеличении толщины. Было выяснено, что радиус кривизны балки фактически является функцией толщины балки, так что, несмотря на то, что увеличение толщины действительно вызывает увеличение деформации в некоторой степени, оно также приводит к увеличению радиуса кривизны в большей степени, что фактически приводит к общему снижению деформации.

[0031] Это явление показано на фиг. 4D. При утончении областей вблизи точек перегиба, указанные точки действуют подобно шарнирам, так что области спицы вблизи центральной точки фактически отличаются уменьшенной гибкостью, что приводит к уменьшенному значению пиковой плотности энергии деформации во время деформации. Кроме того, при увеличении толщины центра спицы, она в меньшей степени изгибается в этой области, а в областях вблизи точек перегиба спица изгибается в большей степени, что также способствует снижению пиковой энергии деформации. Таким образом, путем изменения положения, а вовсе не величины массы материала в спице может быть достигнуто усовершенствование пиковой плотности энергии деформации. Иными словами, использование материала в спице становится более эффективным. Кроме того, та же самая жесткость спицы может быть достигнута при сохранении отношения нагрузки к отклонению спицы почти без изменений, в результате чего могут быть сохранены другие рабочие характеристики спицы и шины. Согласно другому варианту реализации предполагается, что данное преимущество, состоящее в снижении пиковой плотности энергии деформации и увеличении усталостного ресурса спицы, могло позволить уменьшить радиальную высоту спиц, что может привести к снижению массы, означающему уменьшение сопротивления качению и увеличение зазора между колодкой и тормозным барабаном.

[0032] Следует отметить, что настоящее изобретение также включает другие конфигурации спицы, не описанные в настоящей заявке. Например, возможны варианты реализации, согласно которым спица может быть прикреплена с использованием других конструкций в области протектора и втулки, отличающихся от описанных в настоящей заявке. Иными словами, любая конструкция спицы, имеющая геометрическую секцию, расположенную вдоль ее центральной линии, проходящей вдоль общего радиального направления шины, толщина которой уменьшается и увеличивается по меньшей мере вдвое между втулкой и протектором, является вариантом реализации настоящего изобретения. Следует отметить, что данный профиль был взят в срединной плоскости шины, которая параллельна периферийному направлению шины или направлению, в котором вращается шина, и радиальному направлению, и что указанный предпочтительный профиль может изменяться вдоль поперечного направления, поскольку большая часть спиц имеют профиль, который соответствует описанной в настоящей заявке геометрии. Например, может быть предположено, что передняя и задняя концевые части спиц в поперечном направлении могут иметь скошенные или круглые концы, так что их поперечное сечение уменьшается, при этом указанная конструкция все еще остается в пределах объема защиты настоящего изобретения.

[0033] Кроме того, присутствие точек перегиба не является обязательным для практической реализации настоящего изобретения, поскольку даже прямые спицы имеют тенденцию к образованию точек перегиба при их сжатии вдоль их продольной оси. Кроме того, присутствие трех или большего количества точек перегиба также следует считать находящимся в пределах объема защиты настоящего изобретения при условии, что это может обеспечить достаточную гибкость для необходимого отклонения, когда спица находится в пятне контакта или около него, и в то же время спица также может быть не слишком длинной для обеспечения необходимой нагрузочной способности при растягивающем усилии, когда спицы находятся в верхней части шины, радиально противоположной пятну контакта. Кроме того, положение любых точек перегиба может быть различным в случае необходимости, и положение максимального смещения не обязательно должно происходить в центральной точке спицы. Кроме того, данный способ может быть применен к шинам различных размеров, для которых требуются различные отклонения.

[0034] В заключение, следует понимать, что настоящее изобретение включает различные другие модификации, которые могут быть сделаны в описанных в настоящей заявке вариантах реализации, которые также должны считаться находящимися в пределах объема защиты настоящего изобретения, определенных пунктами приложенной формулы и их эквивалентов, указанных в разделе раскрытие настоящего изобретения. Например, конкретные данные вариантов реализации охватывают использование полиуретана, но также предполагается, что могут быть использованы другие термореактивные или термопластичные материалы. Кроме того, литейная форма, описанная в настоящей заявке, представляет собой пресс-форму для ротационного формования, но также могут быть использованы и другие способы формования или литья, такие как инжекционное формование. Эти и другие варианты реализации также находятся в пределах идеи и объема защиты настоящего изобретения.

1. Шина, задающая радиальное и поперечное направления и содержащая протектор и спицу, имеющую геометрию корпуса, включая толщину, которая изменяется вдоль спицы вдоль общего радиального направления, начинающуюся с одного значения, которое постепенно уменьшается до второго значения, затем постепенно увеличивается до третьего значения, затем уменьшается до четвертого значения и затем вновь увеличивается до пятого значения, причем длина указанной спицы следует за путем, который смещен от совершенно прямого пути от первого конца указанной спицы до второго конца указанной спицы.

2. Шина по п.1, в которой первое, третье и пятое значения толщины спицы являются по существу одинаковыми.

3. Шина по п.2, в которой второе и четвертое значения толщины спицы являются по существу одинаковыми.

4. Шина по п.3, в которой второе и четвертое значения толщины спицы составляют примерно 60% от первого, третьего и пятого значений.

5. Шина по п.4, имеющая типоразмер 205/55N16, в которой первое, третье и пятое значения толщины спицы составляют примерно 3,4 мм, в то время как второе и четвертое значения толщины спицы составляют примерно 2,0 мм, причем указанная шина содержит множество спиц, выполненных одинаковым способом.

6. Шина по п.5, в которой радиальная высота спицы составляет примерно 76 мм.

7. Шина по п.6, в которой спица имеет смещение или отклонение своего пути между двумя концами спицы, причем смещение составляет 25% или меньше от радиальной высоты спицы и предпочтительно составляет примерно 15% от радиальной высоты спицы.

8. Шина по п.7, в которой спица выполнена с возможностью упругой деформации при отклонении на 15 мм к центру шины вдоль ее радиального направления.

9. Шина, задающая радиальное и поперечное направления и содержащая протектор и спицу, имеющую геометрию корпуса, включая толщину, изменяющуюся вдоль спицы вдоль общего радиального направления, которая начинается с одного значения, постепенно уменьшается до второго значения, затем постепенно увеличивается до третьего значения, затем уменьшается до четвертого значения и затем вновь увеличивается до пятого значения,
причем толщина спицы увеличивается и уменьшается вдвое вдоль спицы, при этом спица содержит четыре зоны или области и имеет центральную линию, проходящую вдоль спицы, причем указанная центральная линия имеет две точки перегиба и центральную точку, находящуюся между указанными точками перегиба, вдоль центральной линией.

10. Шина по п.9, в которой первое значение толщины спицы может находиться в одном конце спицы и пятое значение толщины спицы может находиться в другом конце спицы, причем первая область является областью перехода между указанным первым концом и первой точкой перегиба, в которой толщина уменьшается до второго значения, при этом вторая область является областью перехода между первой точкой перегиба и центральной точкой, в которой толщина увеличивается до третьего значения, причем третья область является областью перехода между центральной точкой и второй точкой перегиба, в которой толщина увеличивается до четвертого значения, и четвертая область является областью перехода между второй точкой перегиба и другим концом спицы, в которой толщина увеличивается до пятого значения.

11. Шина по п.10, в которой второе и четвертое значения толщины составляют примерно 60% от величины первого, третьего и пятого значений.

12. Шина по п.11, в которой шина имеет типоразмер 205/55N16, причем первое, третье и пятое значения спицы составляют примерно 3,4 мм и второе и четвертое значения толщины спицы составляют примерно 2,0 мм, при этом шина содержит множество спиц, сформированных одинаковым способом.

13. Шина по п.12, в которой спица имеет радиальную высоту примерно 76 мм.

14. Шина по п.13, в которой спица имеет смещение или отклонение от совершенно прямого пути вдоль радиального направления, причем указанное смещение составляет 25% или меньше от радиальной высоты спицы и предпочтительно приблизительно 15% от радиальной высоты спицы.

15. Шина по п.14, в которой спица выполнена с возможностью упругой деформации при отклонении на 15 мм к центру шины вдоль радиального направления шины.

16. Шина по п.9, в которой центральная линия составлена из последовательности аналитических кривых, таких как линии и дуги, причем спица дополнительно содержит граничные кривые, которые также составлены из аналитических кривых, таких как линии и дуги.