EA015375B1 - Шина, снабженная средством для изменения направления вытесняемой воды - Google Patents

Abstract

Предложена шина (1), имеющая протектор (2), боковины (3), проходящие в аксиальном направлении и в радиальном направлении к внутренней части протектора, при этом протектор имеет беговую поверхность (21), предназначенную для нахождения в контакте с грунтом во время движения, и боковые в аксиальном направлении поверхности с обеих сторон протектора, при этом шина дополнительно имеет по меньшей мере на одной из боковин и рядом с протектором окружное ребро (4), предназначенное для изменения высоты струи воды, вытесняемой в поперечном направлении (соответствующем направлению, параллельному оси вращения шины), в случае шины, движущейся по мокрому грунту. Окружное ребро (4) содержит отклоняющее средство (5), предназначенное для изменения направления струи вытесняемой воды в случае шины, движущейся по грунту, покрытому водой, при этом отклоняющее средство (5) образовано из множества выступов (51), выступающих из окружного ребра (4) и расположенных наклонно относительно поперечного направления. Окружное ребро (4) дополнительно включает в себя множество шипов (6) для уменьшения мощности струи, когда шина движется по покрытому водой грунту, при этом шипы (6) расположены между выступами отклоняющего средства (5).

Description

Изобретение относится к шинам для большегрузных дорожных транспортных средств и, в частности, к шинам, которые снабжены средствами для изменения направления вытесняемой в боковом направлении воды, когда транспортное средство, снабженное шинами, движется по проезжей части дороги, покрытой водой.

При вождении при дождливой погоде маневры, связанные с движением мимо большегрузного транспортного средства или его обгоном, часто сопряжены с риском для остальных участников дорожного движения вследствие большого количества воды, которое может вытесняться в боковом направлении транспортным средством, при этом вода, попадая на ветровые стекла остальных транспортных средств, значительно уменьшает видимость для их водителей.

Шина большегрузного транспортного средства обычно образована из двух бортов, предназначенных для нахождения в контакте с ободом колеса, коронной зоны, предусмотренной с протектором, имеющим беговую поверхность, предназначенную для входа в контакт с грунтом при движении транспортного средства, и двух боковин, предназначенных для соединения протектора с бортами.

Подобная шина усилена каркасным усиливающим средством, проходящим от одного борта до другого, и усиливающим средством коронной зоны, расположенным в радиальном направлении снаружи каркасного усиливающего средства, при этом усиливающее средство коронной зоны содержит по меньшей мере два наложенных друг на друга усиливающих слоя, то есть слои, размещенные один поверх другого в радиальном направлении. Каждый слой усиливающего средства коронной зоны, как правило, образован из множества армирующих элементов, расположенных так, чтобы они образовывали угол в диапазоне от 0 до 70° относительно направления вдоль окружности. Тем не менее, не исключена ситуация, в которой угол армирующих элементов составляет более 70°.

Протектор шины транспортного средства для тяжелых грузов, как правило, выполнен с рисунком протектора, образованным из выпуклых элементов, ограниченных прорезями (канавками и/или надрезами), предназначенными для придания шине сцепления с мокрой дорогой, в частности обеспечивающими возможность вытеснения воды.

Шина имеет максимальный размер Ь по ширине, измеренный у ее боковин, когда она смонтирована на колесе, предназначенном для ее монтажа, и подвергается воздействию номинального давления и условий нагружения, когда она находится в состоянии использования (Ь представляет максимальное расстояние между точками на боковинах шины, которые находятся дальше всего друг от друга в аксиальном направлении). Термин в аксиальном направлении обозначает здесь направление, параллельное оси вращения шины, смонтированной на ободе.

В Европейском патенте ЕР 1048489 раскрыто применение средства, которое существенно изменяет траекторию вытесняемой в боковом направлении воды, когда транспортное средство движется по проезжей части дороги, покрытой водой. Данное средство содержит по меньшей мере на одной из боковин шины по меньшей мере одно окружное ребро, выполненное из резиновой смеси, при этом ребро расположено на боковине шины, расположенной со стороны, обращенной к наружной стороне транспортного средства.

Назначение выступа заключается в уменьшении высоты траектории струи жидкости, вытесняемой движущейся шиной по направлению к проезжей части дороги, для предотвращения вытеснения данной струи чрезмерно вверх с образованием брызг, которые мешают остальным участникам дорожного движения.

Решение, описанное в данном патенте, обеспечивает возможность ограничения повышения температуры внутри протектора и в особенности рядом с концами усиливающих слоев коронной зоны.

Тем не менее ясно, что при использовании средство, описанное в данном патенте, может быть дополнительно усовершенствовано. Это обусловлено тем, что было установлено, что отклоняемая струя может восприниматься как слишком сильная и в этом случае может распространяться на довольно большие расстояния в поперечном направлении (то есть параллельном оси вращения шины).

Цель шины согласно изобретению состоит в улучшении данного положения дел посредством предложения решения, которое по-прежнему обеспечивая уменьшение высоты боковой струи жидкости при движении по проезжей части дороги, покрытой водой, позволяет направить струю иначе и уменьшить мощность струи и ограничить силу воздействия вытесняемой в боковом направлении воды за счет образования угла относительно аксиального направления.

Для этого шина транспортного средства для тяжелых грузов в соответствии с изобретением содержит протектор, боковины, проходящие в аксиальном направлении и в радиальном направлении к внутренней части протектора (выражение в радиальном направлении к внутренней части понимается здесь как означающее в направлении вдоль оси вращения шины), при этом протектор имеет беговую поверхность, предназначенную для нахождения в контакте с грунтом во время движения, и боковые в аксиальном направлении поверхности с обеих сторон протектора, при этом, кроме того, данная шина имеет по меньшей мере на одной из ее боковин и рядом с протектором средство, препятствующее выталкиванию воды, предназначенное для предотвращения разбрызгивания в поперечном направлении (соответствующем направлению, параллельному оси вращения шины), когда транспортное средство движется в сырую

- 1 015375 погоду по проезжей части дороги, покрытой водой. Данное средство, препятствующее выталкиванию, образовано из окружного ребра, предназначенного для изменения высоты струи вытесняемой воды (действительно, данное окружное ребро может состоять из одного ребра, непрерывного в направлении вдоль окружности, или же из нескольких прерывистых ребер, следующих одно за другим в направлении вдоль окружности).

Окружное ребро имеет наружную стенку, образованную из первой поверхности стенки и второй поверхности стенки, при этом первая поверхность стенки проходит между боковиной шины и окружной линией, соединяющей самые дальние от центра в аксиальном направлении точки окружного ребра, при этом вторая поверхность стенки находится на продолжении первой поверхности стенки и проходит в радиальном направлении наружу до соединения с боковой поверхностью протектора. Окружное ребро дополнительно содержит отклоняющее средство, предназначенное для изменения направления струи вытесняемой воды в случае шины, движущейся по грунту, покрытому водой, при этом отклоняющее средство образовано из множества выступов, выступающих из второй поверхности стенки окружного ребра, причем выступы расположены так, чтобы обеспечить направление струи вытесняемой воды главным образом или даже полностью в основном направлении, отличающемся от поперечного направления. Кроме того, окружное ребро, снабженное отклоняющим средством, дополнительно включает в себя множество шипов для уменьшения мощности струи, когда шина движется по покрытому водой грунту, при этом шипы расположены между выступами отклоняющего средства. Выражение основное направление, отличающееся от поперечного направления понимается, как означающее здесь то, что направление большей части воды, вытесняемой в аксиальном направлении за отклоняющее средство, образует угол, который больше 0°, с осью вращения шины.

В результате наличия множества резиновых шипов, расположенных между выступами отклоняющего средства, ограничивается сила воздействия воды, вытесняемой в боковом направлении с образованием угла относительно аксиального направления.

Предпочтительно каждый выступ, образованный на второй поверхности стенки окружного ребра, выполнен с конструкцией, обеспечивающей возможность направления струи вытесняемой воды под углом, составляющим по меньшей мере 30°, относительно поперечного направления (то есть направления, параллельного оси вращения шины).

Для предотвращения в максимально возможной степени какого-либо выталкивания в направлении, параллельном оси вращения, предпочтительно, чтобы отклоняющее средство содержало множество малых ребер, образующих средний угол, превышающий 30°, относительно аксиального направления.

В предпочтительном варианте осуществления данные малые ребра смещены в направлении вдоль окружности так, что любая плоскость, содержащая ось вращения, проходит через по меньшей мере два ребра отклоняющего средства. Малые ребра образуют группу лопаток, которые за счет того, что они проходят рядом с зоной контакта шины с проезжей частью дороги, служат для отвода и направления воды, вытесняемой в боковом направлении протектором шины, находящимся в контакте с покрытой водой проезжей частью дороги.

Каждое малое ребро отклоняющего средства имеет боковые поверхности, по меньшей мере одна из которых имеет средний угол наклона относительно поперечного направления шины, который является подходящим для отклонения струи воды от поперечного направления. В одном варианте осуществления отклоняющего средства каждое малое ребро имеет симметричную форму с обеих сторон плоскости, проходящей через ось вращения шины, и имеет боковые стенки, имеющие геометрические характеристики, обеспечивающие возможность направления большей части струи вытесняемой жидкости по меньшей мере в одном направлении, отличающемся от поперечного направления, в тот момент, когда шина входит в контакт с проезжей частью дороги.

В одном варианте осуществления отклоняющего средства каждый выступ образован из нескольких шипов, выполненных из резиновой смеси, выступающих от второй поверхности стенки окружного ребра, при этом резиновые шипы расположены так, чтобы обеспечить возможность выталкивания в направлении, отличающемся от направления оси вращения шины. Выступы, по-прежнему направляя струю, также служат для существенного уменьшения ее мощности.

Во всех данных вариантах осуществления изобретения каждый выступ или шип представляет собой элемент, выполненный из резинового материала, который может быть или не быть материалом такого же сорта, как материал, образующий окружное ребро, предусмотренное на боковине.

Выступы при движении могут касаться или не касаться проезжей части дороги, когда шина является новой и когда она выдерживает номинальную для нее нагрузку и накачана до номинального внутреннего давления. Они могут быть предназначены для износа вместе с протектором при одновременном сохранении их роли даже после частичного износа для обеспечения наличия долговечного средства.

Когда шина включает в себя усиливающее средство коронной зоны, расположенное в радиальном направлении относительно наружной стороны каркасного усиливающего средства, и при этом усиливающее средство коронной зоны содержит по меньшей мере два наложенных друг на друга слоя и каждый слой снабжен армирующими элементами в виде нитей или кордов, целесообразно применить идеи

- 2 015375 патента ЕР 1048489. В данном случае каждое окружное ребро будет отвечать требованиям, упомянутым в данном патенте.

Таким образом, действительно существует возможность обеспечить значительное уменьшение силы воздействия вытесняемой воды при одновременном ограничении повышения температуры рядом с концами следующих друг за другом слоев в результате добавления резинового материала.

Предпочтительно шины в соответствии с изобретением монтируют на переднем мосту транспортных средств.

Изобретение будет более понятно с помощью чертежей, приложенных к настоящему описанию и показывающих варианты осуществления, приведенные в качестве неограничивающих примеров. На чертежах фиг. 1 показывает часть шины, снабженной со стороны, наружной в аксиальном направлении, отклоняющим средством согласно предшествующему уровню техники;

фиг. 2 - схематическое меридиональное сечение шины, показанной на фиг. 1;

фиг. 3 - на виде сбоку отклоняющее средство, показанное на фиг. 1 и 2;

фиг. 4 - альтернативный вариант осуществления в соответствии с изобретением, содержащий помимо отклоняющего средства множество элементов для уменьшения мощности вытесняемой струи;

фиг. 5 - вид в перспективе альтернативного варианта осуществления по фиг. 4;

фиг. 6 - на виде сбоку другой альтернативный вариант осуществления, в соответствии с которым отклоняющее средство образовано множеством шипов и фиг. 7 - сечение шины в соответствии с альтернативным вариантом осуществления, показанным на фиг. 6.

Для обеспечения более легкого понимания чертежей в сочетании с соответствующим описанием одинаковые конструктивные элементы, показанные на чертежах, обозначены одинаковыми ссылочными позициями.

Фиг. 1 показывает частичное сечение шины 1 транспортного средства для тяжелых грузов в соответствии с изобретением. Данное сечение получено в плоскости меридионального сечения, то есть в плоскости, содержащей ось вращения шины (данная ось параллельна направлению, показанному линией XX' на фиг. 2). Шина 1 содержит коронную зону 2, соединенную с бортами (не показанными здесь) посредством боковин 3. Коронная зона 2 шины содержит протектор 20, ограниченный радиально снаружи беговой поверхностью 41, при этом беговая поверхность предназначена для входа в контакт с проезжей частью дороги, когда шина движется по ней, и боковые поверхности 22. Пересечение беговой поверхности 21 с каждой боковой поверхностью 22 образует угловой край 23. Протектор 20 выполнен с несколькими окружными канавками 24 для ускорения перемещения воды, подлежащей вытеснению, к задней части шины, когда она движется по покрытому водой грунту.

Было установлено, что несмотря на наличие данных окружных канавок, некоторая часть воды вытесняется в поперечном направлении (то есть направлении, параллельном оси вращения шины). Для предотвращения ситуации, при которой боковая выталкиваемая струя поднимается слишком высоко и мешает другим участникам дорожного движения, шина 1 снабжена по меньшей мере на одной из ее боковин непрерывным окружным ребром 4, выступающим наружу от шины (по определению внутренняя часть шины соответствует полости шины, в которой действует внутреннее давление). Окружное ребро 4 в данном случае образовано посредством формования одновременно с формованием и вулканизацией шины 1.

Окружное ребро 4 имеет наружную стенку, образованную из первой поверхности стенки и второй поверхности стенки, при этом первая поверхность 41 стенки проходит между боковиной 3 шины и окружной линией, соединяющей самые дальние от центра в аксиальном направлении точки А окружного ребра 4, при этом вторая поверхность 42 стенки находится на продолжении первой поверхности 41 стенки и проходит в радиальном направлении наружу до ее соединения с боковой поверхностью 22 протектора 20. Окружное ребро 4 включает в себя на второй поверхности 42 его стенки отклоняющее средство 5, предназначенное для изменения направления струи вытесняемой воды, когда шина движется по покрытому водой грунту, при этом отклоняющее средство 5 образовано из множества ребер 51, выступающих из второй поверхности 42 стенки.

В данном случае каждое ребро 51 принимает форму малого ребра с таким профилем, чтобы обеспечить направление струи вытесняемой воды под углом 45° относительно направления, параллельного аксиальному направлению шины.

Фиг. 2 показывает в плоскости меридионального сечения (то есть в плоскости, содержащей ось вращения шины) частичный вид шины, подобной показанной на фиг. 1. На фиг. 2 можно различить протектор 20, ограниченный его беговой поверхностью 21 и его двумя боковыми поверхностями 22. Пять ребер 24 образуют каналы для отвода воды в направлении вдоль окружности.

На боковине 3 шины окружное ребро 4 предусмотрено на второй поверхности 42 его стенки с множеством малых ребер 51, образующих вместе с окружным ребром 4 что-то вроде колеса с лопастями. Та сторона, на которой расположено ребро, само собой разумеется, предназначена для размещения с наружной стороны транспортного средства.

- 3 015375

Как показано, в частности, на фиг. 3, струя вытесняемой воды, видимая в зоне, близкой к точке контакта шины с дорогой, направляется малыми ребрами 51 вдоль направлений, указанных пунктирными стрелками Е. Направления данных стрелок Е в самой дальней от центра в аксиальном направлении точке шины образуют средний угол, превышающий ноль градусов, относительно поперечного направления, представленного направлением XX' на фиг. 3 (данное направление параллельно оси вращения шины).

Для существенного уменьшения силы воздействия вытесняемой воды при одновременном ориентировании ее в направлении, отличном от аксиального направления, множество резиновых шипов 6, выступающих из второй поверхности 42 стенки окружного ребра 4, вставлены в зазорах между малыми ребрами 51 отклоняющего средства 5, как показано на фиг. 4, показывающей шину в соответствии с изобретением. Согласно данной фиг. 4 шина в соответствии с изобретением имеет, в частности, признаки шины, показанной на фиг. 1-3, с дополнением в виде резиновых шипов 6, предназначенных для существенного уменьшения силы воздействия воды, вытесняемой в боковом направлении. Резиновые шипы 6 имеют соответствующую гибкость и соответствующее расстояние между ними, чтобы, тем не менее, обеспечить возможность пропускания воды, которая направляется малыми ребрами 51. В данном случае резиновые шипы 6 являются цилиндрическими по форме и проходят в радиальном направлении от окружного ребра 4 на высоту, составляющую по меньшей мере 50% от средней высоты ребер 51 отклоняющего средства, как можно видеть на фиг. 5, показывающей вид в перспективе альтернативного варианта осуществления, показанного на фиг. 4.

В другом альтернативном варианте осуществления изобретения, показанном на фиг. 6, малые ребра 51 отклоняющего средства 5, отформованного на наружной поверхности 42 стенки ребра 4 шины, имеют форму, приблизительно симметричную относительно плоскости, содержащей ось XX' вращения шины. Эта форма обеспечивает возможность направления струи с обеих сторон каждого малого ребра 51 вдоль двух направлений, отличающихся от поперечного направления (данные направления обозначены на фиг. 6 двумя стрелками Е и Е'). Множество резиновых шипов 6 предусмотрены между ребрами 51 для уменьшения силы воздействия воды, вытесняемой в боковом направлении.

В альтернативном варианте осуществления в соответствии с изобретением, показанным на фиг. 7, отклоняющее средство 5 образовано из множества резиновых шипов 511, выступающих из второй поверхности 42 стенки окружного ребра 4. В соответствии с данным альтернативным вариантом осуществления шипы 511 отклоняющего средства сгруппированы вместе соответствующим образом для отклонения потока воды, вытесняемой в боковом направлении, от аксиального направлении XX'. В соответствии с данным альтернативным вариантом осуществления центры поперечных сечений шипов расположены на кривой линии, которая приблизительно параллельна линиям потоков воды, вытесняемой в поперечном направлении, которые показаны стрелками Е. Кроме того, как высота шипов 511, так и их поперечные сечения уменьшаются по мере продвижения в аксиальном направлении от внутренней части шины к наружной части (само собой разумеется, альтернативные варианты осуществления, в которых поперечные сечения шипов являются все одинаковыми или же изменяются в противоположном направлении, также находятся в пределах объема настоящего изобретения). В пространствах между шипами 511 можно различить множество шипов 6 для уменьшения силы воздействия вытесняемой воды, имеющих размеры и жесткость, которые пригодны для обеспечения возможности изгиба шипов под действием вытесняемой воды. Напротив, шипы 511 отклоняющего средства имеют жесткость, которая пригодна для того, чтобы они не изгибались под действием вытесняемой воды, и, таким образом, они обеспечивают возможность изменения траектории прохода вытесняемой воды.

Само собой разумеется, для извлечения выгоды из эффектов, обеспечиваемых изобретением, когда шина согласно изобретению движется, ее монтируют на транспортном средстве таким образом, чтобы боковина, снабженная ребром и средством для изменения направления вытесняемой воды, была расположена с наружной стороны указанного транспортного средства (то есть видна с наружной стороны транспортного средства).

Во всех описанных вариантах осуществления используется непрерывное окружное ребро. Само собой разумеется, существует возможность формования прерывистого окружного ребра в виде последовательности участков ребра, при этом каждый участок ребра будет выполнен со средством для изменения направления вытесняемой воды в соответствии с изобретением.

Изобретение не ограничено описанными и показанными примерами, и могут быть выполнены различные модификации его без отхода от объема изобретения.

Claims (5)

1. Шина (1), имеющая протектор (2), боковины (3), проходящие в аксиальном направлении и в радиальном направлении к внутренней части протектора, при этом протектор имеет беговую поверхность (21), предназначенную для нахождения в контакте с грунтом во время движения, и боковые в аксиальном направлении поверхности с обеих сторон протектора, при этом шина дополнительно имеет по меньшей мере на одной из боковин и рядом с протектором окружное ребро (4), предназначенное для изменения высоты струи воды, вытесняемой в поперечном направлении, соответствующем направлению, парал

- 4 015375 лельному оси вращения шины, в случае шины, движущейся по мокрому грунту, причем окружное ребро (4) имеет наружную стенку, образованную из первой поверхности стенки и второй поверхности стенки, при этом первая поверхность (41) стенки проходит между боковиной (3) шины и окружной линией, соединяющей самые дальние от центра в аксиальном направлении точки (А) окружного ребра, при этом вторая поверхность (42) стенки находится на продолжении первой поверхности (41) стенки и проходит в радиальном направлении наружу до соединения с боковой поверхностью протектора, при этом окружное ребро содержит отклоняющее средство (5), предназначенное для изменения направления струи вытесняемой воды в случае шины, движущейся по грунту, покрытому водой, при этом отклоняющее средство (5) образовано из множества выступов (51), выступающих из второй поверхности (42) стенки окружного ребра, причем выступы (51) расположены так, чтобы обеспечить направление струи вытесняемой воды в основном направлении, отличающемся от поперечного направления, отличающаяся тем, что окружное ребро (4), снабженное отклоняющим средством (5), дополнительно включает в себя множество шипов (6) для уменьшения мощности струи, когда шина движется по покрытому водой грунту, при этом шипы (6) расположены между выступами отклоняющего средства (5).

2. Шина по п.1, отличающаяся тем, что каждый выступ (51), расположенный на второй поверхности (42) стенки окружного ребра, выполнен с такой конструкцией и расположен так, чтобы обеспечить направление струи вытесняемой воды под углом, составляющим по меньшей мере 30°, относительно поперечного направления.

3. Шина по п.2, отличающаяся тем, что отклоняющее средство содержит множество малых ребер, образующих средний угол, превышающий 30°, относительно поперечного направления, при этом малые ребра смещены в направлении вдоль окружности так, что любая радиальная плоскость, то есть любая плоскость, содержащая ось вращения, проходит по меньшей мере через два ребра отклоняющего средства.

4. Шина по п.2, отличающаяся тем, что каждый выступ (51) образован из нескольких шипов (511) из резиновой смеси, выступающих из второй поверхности (42) стенки окружного ребра (4).

5. Шина по п.1, отличающаяся тем, что каждый выступ (51), расположенный на второй поверхности (42) стенки окружного ребра (4), имеет боковые стенки, геометрические характеристики которых обеспечивают возможность направления большей части струи вытесняемой жидкости по меньшей мере в одном направлении, отличающемся от поперечного направления.