Пневматическая шина транспортного средства

Настоящее изобретение относится к пневматическим шинам транспортного средства, в частности, для езды в зимних условиях. Протектор имеет блоки профиля, в которых образованы ламели (4), каждая из которых снабжена двумя симметрично проходящими стенками (5) ламели и которые в радиальном направлении состоят из трех прилегающих участков (4a, 4b, 4c), имеющих радиально наружный участок (4a), который, по существу, ограничен участком (5a) стенки, проходящим в радиальном направлении, и проходит на глубину (t₁) от 70 до 90% от глубины (t) ламели (4), средний участок (4b), проходящий между радиально наружным участком (4a) и радиально внутренним участком (4c), и радиально внутренний участок (4c), снабженный участками (5c) стенки, которые в своем поперечном сечении закругленным образом проходят наружу от центральной плоскости (E). Технический результат - снижение сопротивления качению и улучшение характеристики сцепления с влажной поверхностью. 6 з.п. ф-лы, 2 ил.

 

Настоящее изобретение относится к пневматической шине транспортного средства, в частности, для применения при езде в зимних условиях, имеющей протектор с выступами профиля, например, блоками профиля, которые отделены друг от друга каналами и в которых образованы ламели, причем ламели проходят по существу в осевом направлении и проходят в радиальном направлении соответственно на глубину от 70% до 100% от максимальной глубины профиля, при этом ламели соответственно имеют две стенки ламели, которые проходят симметрично по отношению к центральной плоскости ламели, и при этом ламели выполнены в радиальном направлении из трех участков, прилегающих друг к другу, с радиально наружным участком, который ограничен по существу участками стенки, проходящими в радиальном направлении, и который проходит на глубину от 70% до 90% от глубины ламели, со средним участком, проходящим между радиально наружным участком и радиально внутренним участком, и с радиально внутренним участком, имеющим участки стенки, которые в поперечном сечении закругленным образом проходят наружу от центральной плоскости.

Шина, соответствующая введению, известна, например, из документа EP 2 072 286 B1. Протектор шины имеет блоки профиля, снабженные ламелями. Ламели имеют наружный участок постоянной ширины, проходящий по большей части их радиальной протяженности, при этом радиально наиболее внутренний расширенный участок проходит в форме дуги окружности с внутренним радиусом, составляющим от 0,5 мм до 5,0 мм. Переходный участок между указанными участками имеет стенки ламели, которые в поперечном сечении изгибаются по наружному радиусу, который составляет от 0,5 мм до 8,0 мм. Кроме того, наружный и внутренний радиусы соотносятся друг с другом конкретным образом. Сегмент пресс-формы, подходящий для формования таких ламелей и имеющий пластины, известен из документа EP 2517867 B1.

Пневматическая шина транспортного средства, известная из документа EP 1920951 B1, имеет протектор с блоками профиля с внутренней и наружной парами ламелей. Внутренняя пара ламелей расположена в средней области блока профиля. Одна ламель из наружной пары ламелей соответственно расположена снаружи внутренней пары ламелей. Каждая ламель имеет расширенный участок в основании ламели, причем расширенные участки двух пар ламелей имеют разные показатели кривизны.

Во время эксплуатации шин при езде в зимних условиях, например, на дорогах, покрытых льдом, энергия трения между протектором шины и льдом образует пленку из талой воды, «жидкий слой», который по большей части стирается выступающими кромками профиля, в частности, кромками блоков в случае поперечных каналов или ламелей, таким образом, также имеет место то, что большая часть поверхности выступов профиля, например, блоков профиля, вступает в непосредственный фрикционный контакт с нижележащей поверхностью. Объем «жидкого слоя», подлежащего стиранию, зависит от различных факторов, в частности, окружающих температур, таких как температура льда, температура шины и температура воздуха, и от подведенной энергии трения и, таким образом, в наивысшей точке при наличии температур находится в районе точки замерзания. Для обеспечения оптимального фрикционного контакта между протектором и нижележащей поверхностью, максимально возможное количество талой воды должно быть вмещено и отведено ламелями, при этом, однако, размер зоны контакта выступов профиля или блоков профиля с нижележащей поверхностью должен сохраняться настолько большим, насколько возможно.

Известные до настоящего времени ламели, выполненные в блоках профиля, с расширенными участками в основании ламели приводят к появлению профиля напряжения в блоке профиля, что неблагоприятно проявилось на сопротивлении качению и сцеплении с влажной поверхностью. В частности, это приводит к неоднородному поведению при изгибе блокирующих элементов между ламелями, наряду с неблагоприятным избыточным сжатием блокирующих элементов под нагрузками от давления.

Настоящее изобретение, таким образом, основано на проектировании шины указанного во введении типа для снижения сопротивления качению и улучшения характеристики сцепления с влажной поверхностью.

Обозначенная задача достигается согласно настоящему изобретению тем, что средний участок, проходящий между радиально наружным участком и радиально внутренним участком, проходит на глубину от 80% до 95% от глубины ламели и ограничен участками стенки, которые проходят соответственно под углом от 5° до 60° по отношению к радиальному направлению, что приводит к расширению среднего участка в направлении основания ламели, причем криволинейный профиль участков стенки в радиально внутреннем участке основан на радиусах, центральные точки связанных окружностей которых лежат на линии, проходящей перпендикулярно центральной плоскости ламели, причем центральная точка окружности с наименьшим радиусом лежит на центральной плоскости, и указанный радиус проходит до самой низкой точки ламели, причем наибольший радиус проходит соответственно до радиально наружной конечной точки каждого участка стенки, и центральная точка его окружности является центральной точкой, расположенной наиболее удаленно от центральной плоскости, и при этом между точками радиусы непрерывно увеличиваются, и расстояние от центральных точек связанных окружностей до центральной плоскости увеличивается.

Ламели, выполненные согласно настоящему изобретению, приводят к значительному снижению сжатия резины под нагрузкой от давления и обеспечивают однородное поведение при изгибе и деформации блокирующих элементов блоков профиля. Таким образом, снижено сопротивление качению и значительно улучшена характеристика сцепления с влажной поверхностью. С помощью особой конструкции радиально внутреннего участка, формы ламели в основании ламели, возможно достичь значительного улучшения поведения при изгибе отдельных блокирующих элементов без избыточного расширения ламелей в области основания ламели.

В предпочтительном варианте осуществления расстояние от центральной точки окружности с наибольшим радиусом до центральной плоскости составляет от 10% до 50% от наибольшей ширины радиально внутреннего участка. В еще одном предпочтительном варианте осуществления наименьший радиус составляет от 40% до 60% от наибольшей ширины радиально внутреннего участка, а наибольший радиус до 2 раз больше наименьшего радиуса, в частности до 1,5 раза, особенно предпочтительно до 1,3 раза. Эти величины предоставляют относительно большую степень свободы при проектировании в отношении конструкции радиально внутреннего участка, причем эффект значительного снижения сжатия резины под нагрузкой от давления полностью сохраняется.

Дополнительные особые конфигурации ламелей способствуют однородному поведению на изгиб и деформацию блокирующих элементов блоков профиля. Указанные конфигурации включают радиально внутренний участок, имеющий в его самой широкой точке ширину от 150% до 400% от ширины радиально наружного участка, при этом самая широкая точка радиально внутреннего участка лежит в радиальном направлении на глубине, составляющей от 85% до 97% от глубины ламели.

Радиально наружный участок, имеющий наибольшую радиальную протяженность из всех участков, предпочтительно имеет ширину от 0,30 мм до 0,80 мм, в частности от 0,40 мм до 0,60 мм.

Дополнительные признаки, преимущества и подробности настоящего изобретения теперь будут описаны более подробно со ссылкой на графические материалы, на которых схематически показан один иллюстративный вариант осуществления настоящего изобретения. На графических материалах:

на фиг. 1 показан вид детали протектора пневматической шины транспортного средства, имеющей вариант конструкции согласно настоящему изобретению, и

на фиг. 2 показано поперечное сечение через ламель по линии II-II на фиг. 1.

В следующем описании под термином «кривизна» понимают величину, обратную радиусу окружности, которая лучше всего приближается к профилю кривизны в каждой точке на кривой.

На фиг. 1 показаны четыре блока 1 профиля протектора пневматической шины транспортного средства конструкции радиального типа, в частности, шины, подходящей для применения при езде в зимних условиях, для пассажирских автотранспортных средств, фургонов или легких грузовых автомобилей, причем окружное направление шины обозначено двойной стрелкой U.

Блоки 1 профиля принадлежат к двум рядам блоков профиля, каждый из которых проходит в окружном направлении U, и которые отделены друг от друга окружным каналом 2, который проходит прямо в показанном иллюстративном варианте осуществления, причем ряды блоков профиля предпочтительно ограничены дополнительными окружными каналами, которые не обозначены. Окружной канал 2 имеет в радиальном направлении глубину T от 7,0 мм до 10,0 мм, в частности до 9,0 мм, причем глубина T соответствует максимальной глубине профиля, предусмотренной для соответствующей пневматической шины транспортного средства. В рядах блоков профиля блоки 1 профиля, примыкающие в окружном направлении U, отделены друг от друга соответственно поперечным каналом 3, который предпочтительно имеет глубину, которая по меньшей мере по существу соответствует окружному каналу 2 или которая незначительно меньше.

Каждый блок 1 профиля снабжен несколькими ламелями 4, причем в показанном варианте конструкции на блок 1 профиля обеспечены четыре соответственно выполненные ламели 4. Ламели 4 проходят по меньшей мере по существу параллельно друг другу и по меньшей мере по существу параллельно поперечным каналам 3 и проходят соответственно через весь блок 1 профиля. Расстояния между ламелями 4 внутри блока 1 профиля по меньшей мере по существу соответствуют и предпочтительно по существу равны расстояниям между соответствующей ламелью 4, находящейся дальше всего снаружи в окружном направлении U, и кромкой блока профиля в соответствующем поперечном канале 3.

Как видно на фиг. 2, на которой показано поперечное сечение через ламель 4, каждая ламель 4 проходит в радиальном направлении на глубину t, составляющую от 70% до 100%, в частности от 80% до 90%, от глубины T окружного канала 2. Каждая ламель 4 ограничена двумя стенками 5 ламели, имеющими зеркально симметричную конструкцию друг относительно друга по отношению к центральной плоскости E, проходящей через ламель 4. Как будет рассмотрено ниже, две стенки 5 ламели обеспечивают ламель 4 шириной, которая конкретным образом изменяется в зависимости от глубины t указанной ламели.

Каждая ламель 4 выполнена из радиально наружного участка 4a, среднего участка 4b и радиально внутреннего участка 4c, причем средний участок 4b и радиально внутренний участок 4c обеспечивают ламель 4 грушеобразной конструкции в поперечном сечении. Ламели 4a, 4b и 4c имеют участки 5a, 5b, 5c стенки, причем соответственно два участка 5a, 5b, 5c стенки расположены друг напротив друга. Изгиб расположен соответственно между участками 5a и 5b стенки, а участки 5b и 5c стенки прилегают друг к другу без изгиба.

Радиально наружный участок 4a проходит в радиальном направлении и на глубину t₁, которая составляет от 70% до 90% от глубины t, при этом участки 5a стенки проходят в радиальном направлении. Радиально наружный участок 4a, таким образом, имеет постоянную ширину B₁, причем ширина B₁ составляет от 0,30 мм до 0,80 мм, в частности от 0,40 мм до 0,60 мм.

Средний участок 4b, непосредственно прилегающий к радиально наружному участку 4a, проходит на глубину t₂, которая составляет от 80% до 95% от глубины t. Участки 5b стенки, ограничивающие средний участок 4b, проходят под углом α от 5° до 60°, наиболее предпочтительно 45°, по отношению к радиальному направлению, причем средний участок 4b непрерывно расширяется в направлении внутренней части ламели.

Участки 5c стенки в радиально внутреннем участке 4c специально изогнуты и прилегают друг к другу без изгиба (по касательной) в самой низкой точке ламели 4 на глубине t. Внутренние участки 5c стенки имеют соответственно кривизну, которая непрерывно уменьшается от их радиально наружного конца к их радиально внутреннему концу таким образом, что их кривизна имеет наименьшее значение на глубине t. Кроме того, радиально внутренний участок 4c имеет на глубине t₃ свою наибольшую ширину B₂, составляющую от 150% до 400% от ширины B₁, причем глубина t₃ составляет от 85% до 97% от глубины t.

Как показано на фиг. 2, особый профиль кривизны участков 5c стенки основан на непрерывном смещении центральных точек окружностей c радиусами, причем наименьший радиус r₁ составляет от 40% до 60% от наибольшей ширины B₂ радиально внутреннего участка 4c. Центральная точка окружности с указанным радиусом r₁ лежит на центральной плоскости E, а радиус r₁ проходит до самой глубокой точки P₁ ламели 4. Наибольший радиус r₂ проходит соответственно до радиально наружной конечной точки P₂ того участка 5c стенки, центральная точка окружности которого лежит на линии l₁, проходящей перпендикулярно центральной плоскости E ламели 4, и представляет собой центральную точку, расположенную наиболее удаленно от центральной плоскости E. Между точками P₁, P₂ радиус непрерывно увеличивается, при этом расстояние от центральных точек, лежащих на линии l₁, связанных окружностей до центральной плоскости E увеличивается. Центральные точки окружностей на линии l₁, таким образом, отодвигаются от соответствующих участков 5c стенки на противоположной стороне центральной плоскости E. Расстояние от центральной точки окружности с наибольшим радиусом r₂ до центральной плоскости E составляет от 10% до 50% от наибольшей ширины B₂ радиально внутреннего участка 4c. Наибольший радиус r₂ до 2 раз больше наименьшего радиуса r₁, в частности до 1,5 раза, особенно предпочтительно до 1,3 раза.

В одном варианте конструкции небольшое переходное закругление предусмотрено соответственно между наружными участками 5a стенки и средним участком 5b стенки, причем переходное закругление обеспечивает в поперечном сечении переход без изгиба участков 5a стенки и участков 5b стенки. Кроме того, наружные участки 5a стенки также могут, в поперечном сечении, проходить под углом, в частности, до 5° по отношению к радиальному направлению, причем радиально наружные участки 4a расширяются в направлении внутренней части ламели.

В зависимости от формы наружного блока ламели 4 также могут проходить под углом до 45° по отношению к поперечному направлению шины. Кроме того, ламели 4 не должны проходить параллельно друг другу.

Предпочтительно обеспечить от двух до шести ламелей 4 на блок 1 профиля, причем обеспеченные ламели 4 также могут иметь различные конструкции, чтобы предпочтительно по меньшей мере каждая вторая ламель была выполнена согласно настоящему изобретению.

Список ссылочных позиций

1 Блок профиля

2 Окружной канал

3 Поперечный канал

4 Ламель

4a, 4b, 4c Участок

5 Стенка ламели

5a, 5b, 5c Участок стенки

B_1, B₂ Ширина

E Центральная плоскость

T Глубина

t, t₁, t₂, t₃ Глубина

α Угол

1. Пневматическая шина транспортного средства, в частности, для применения при езде в зимних условиях, имеющая протектор с выступами (1) профиля, например блоками профиля, которые отделены друг от друга каналами и в которых образованы ламели (4), проходящие, по существу, в осевом направлении, которые в радиальном направлении проходят соответственно на глубину (t) от 70 до 100% от максимальной глубины (T) профиля, при этом ламели соответственно имеют две стенки (5) ламели, которые проходят симметрично по отношению к центральной плоскости (E) ламели (4), и при этом ламели в радиальном направлении выполнены из трех прилегающих друг к другу участков (4a, 4b, 4c) с радиально наружным участком (4a), который ограничен, по существу, участками (5a) стенки, проходящими в радиальном направлении, и который проходит на глубину (t₁) от 70 до 90% от глубины (t) ламели (4), со средним участком (4b), проходящим между радиально наружным участком (4a) и радиально внутренним участком (4c), и с радиально внутренним участком (4c), имеющим участки (5c) стенки, которые в поперечном сечении закругленным образом проходят наружу от центральной плоскости (E),

отличающаяся тем, что

средний участок (4b), проходящий между радиально наружным участком (4a) и радиально внутренним участком (4c), проходит на глубину (t₂) от 80 до 95% от глубины (t) ламели (4) и ограничен участками (5b) стенки, которые проходят соответственно под углом (α) от 5 до 60° по отношению к радиальному направлению, что приводит к расширению центрального участка (4b) в направлении основания ламели, причем криволинейный профиль участков (5c) стенки в радиально внутреннем участке (4c) основан на радиусах, центральные точки связанных окружностей которых лежат на линии (l₁), проходящей перпендикулярно центральной плоскости (E) ламели (4), причем центральная точка окружности с наименьшим радиусом (r₁) лежит на центральной плоскости (E), и указанный радиус (r₁) проходит до самой низкой точки (P₁) ламели (4), причем наибольший радиус (r₂) проходит соответственно до радиально наружной конечной точки (P₂) каждого участка (5c) стенки, и центральная точка его окружности является центральной точкой, расположенной наиболее удаленно от центральной плоскости (E), и при этом между точками (P₁, P₂) радиусы непрерывно увеличиваются, и расстояние от центральных точек связанных окружностей до центральной плоскости (E) увеличивается.

2. Пневматическая шина транспортного средства по п. 1, отличающаяся тем, что расстояние от центральной точки окружности с наибольшим радиусом (r₂) до центральной плоскости (E) составляет от 10 до 50% от наибольшей ширины (B₂) радиально внутреннего участка (4c).

3. Пневматическая шина транспортного средства по п. 1, отличающаяся тем, что наименьший радиус (r₁) составляет от 40 до 60% от наибольшей ширины (B₂) радиально внутреннего участка (4c).

4. Пневматическая шина транспортного средства по одному из пп. 1-3, отличающаяся тем, что наибольший радиус (r₂) до 2 раз больше наименьшего радиуса (r₁), в частности до 1,5 раза, особенно предпочтительно до 1,3 раза.

5. Пневматическая шина транспортного средства по одному из пп. 1-4, отличающаяся тем, что радиально внутренний участок (4c) имеет в своей самой широкой точке ширину (B₂) от 150 до 400% от ширины радиально наружного участка (4a).

6. Пневматическая шина транспортного средства по одному из пп. 1-5, отличающаяся тем, что самая широкая точка радиально внутреннего участка (4c) лежит в радиальном направлении на глубине (t₃), составляющей от 85 до 97% от глубины (t) ламели (4).

7. Пневматическая шина транспортного средства по одному из пп. 1-6, отличающаяся тем, что радиально наружный участок (4c) имеет ширину (B₁) от 0,30 до 0,80 мм, в частности от 0,40 до 0,60 мм.