EA016319B1 - Беговая дорожка протектора для пневматической шины - Google Patents

Abstract

Беговая дорожка (1) протектора для пневматической шины, снабженная множеством канавок (21, 22), ограничивающих блоки (4) и/или ребра, причем эти канавки имеют среднюю глубину Н. Эта беговая дорожка протектора имеет поверхность (10) качения, предназначенную для вхождения в контакт с дорогой в процессе качения, причем эта поверхность качения отличается тем, что она находится в непосредственном контакте с дорогой только на множестве рельефных контактных линий (7), причем эти рельефные контактные линии пересекаются между собой для того, чтобы ограничить на поверхности (10) качения множество полостей, то есть частей, расположенных радиально внутрь упомянутой поверхности качения.

Description

Предлагаемое изобретение относится к области беговых дорожек протекторов пневматических шин, предназначенных для легковых автомобилей повышенной проходимости, а более конкретно, к состоянию поверхности качения таких беговых дорожек протектора.

Качение пневматической шины в зимних условиях по дорогам, покрытым снегом и льдом, требует использования беговой дорожки протектора, снабженной большим количеством ребер и полостей для того, чтобы обеспечить возможность наилучшего сцепления с дорогой при помощи накопления и/или удаления текучих или твердых частиц, присутствующих на таких дорогах.

В данном случае под удалением следует понимать то, что текучие или твердые частицы дренируются за пределы зоны контакта между беговой дорожкой протектора и дорогой для того, чтобы материал, из которого изготовлена беговая дорожка протектора, находился в непосредственном контакте с поверхностью дороги.

Если использование средств, позволяющих реализовать этот дренаж, после некоторого первоначального износа пневматической шины оказывается возможным (в частности, в результате появления на поверхности качения полостей, изначально присутствующих в этой беговой дорожке), то было установлено, что перед достижением этого первого состояния, соответствующего этому первоначальному износу, беговая дорожка протектора может представлять несколько худшие характеристики.

Вследствие этого техническая задача данного изобретения состоит в том, чтобы предложить техническое решение проблем, связанных с недостаточно высокими характеристиками сцепления с дорогой на первых километрах качения новой беговой дорожки протектора.

Для решения этой технической задачи беговая дорожка протектора для пневматической шины в соответствии с предлагаемым изобретением снабжена множеством канавок, ограничивающих блоки и/или ребра, причем эти канавки имеют среднюю глубину Н. Эта беговая дорожка протектора имеет наружную в радиальном направлении поверхность, часть которой образует поверхность качения, предназначенную для вхождения в контакт с дорогой в процессе качения этой пневматической шины. Эта поверхность качения отличается тем, что она находится в непосредственном контакте с дорогой только на множестве выступающих рельефных контактных линий, причем эти рельефные контактные линии пересекаются между собой для того, чтобы определить на поверхности беговой дорожки протектора множество небольших полостей, то есть частей, располагающихся в радиальном направлении внутри упомянутой поверхности качения. Эти полости, утопленные по отношению к поверхности качения, позволяют акцентировать показательным образом давление контакта вдоль упомянутых линий контакта. Это обстоятельство благоприятствует отведению в направлении упомянутых полостей свободных частиц, присутствующих на дороге, и содействует, таким образом, вхождению пневматической шины в контакт с дорогой.

Предпочтительным образом упомянутые рельефные контактные линии организованы в виде множества первых контактных линий и множества вторых контактных линий, причем эти первые рельефные контактные линии ориентированы по существу вдоль некоторого первого направления, а вторые рельефные контактные линии ориентированы по существу вдоль некоторого второго направления. При этом первые рельефные контактные линии пересекаются с вторыми рельефными контактными линиями таким образом, чтобы сформировать на поверхности качения пересечение с упомянутой поверхностью качения первых полостей, причем каждая первая полость ограничена в толще беговой дорожки протектора при помощи главной стенки. В этом варианте реализации предлагаемого изобретения первые и вторые контактные линии могут проходить вдоль траекторий, которые либо являются прямолинейными, либо не являются таковыми. Здесь главным оказывается то обстоятельство, что беговая дорожка протектора находится в контакте с дорогой, по меньшей мере, при небольших нагрузках, только на упомянутых контактных линиях, тогда как все другие точки поверхности беговой дорожки протектора оказываются смещенными в радиальном направлении внутрь (то есть в направлении оси вращения пневматической шины, снабженной такой беговой дорожкой протектора) для того, чтобы усилить контактное давление на этих линиях и иметь возможность, таким образом, ориентировать свободные частицы, имеющиеся на дороге, в направлении упомянутых полостей.

Предпочтительным образом наибольший размер первых полостей на поверхности беговой дорожки протектора по меньшей мере равен 0,2 мм и не превышает 1,5 мм для пневматической шины, предназначенной для оснащения легкового автомобиля повышенной проходимости.

Предпочтительным образом максимальная глубина упомянутых первых полостей не превышает 10% от глубины упомянутых канавок.

В соответствии с усовершенствованием, предлагаемым в данном изобретении, беговая дорожка протектора в соответствии с этим изобретением может дополнительно содержать множество вторых полостей, имеющих глубину Р2, причем каждая из этих вторых полостей открывается на главной стенке, ограничивающей первую полость, и эта вторая полость ограничивается второй стенкой.

В этом втором варианте реализации сумма глубин первых и вторых полостей не превышает 20% от глубины Н упомянутых канавок. Таким образом, имеется возможность создать некоторый первоначальный объем, приспособленный для захвата и удержания частиц, присутствующих на дороге, и без того, чтобы затрагивать жесткость беговой дорожки протектора.

Для того, чтобы не слишком сильно нарушать жесткость беговой дорожки протектора в непосред- 1 016319 ственной близости от поверхности качения, будет оправданным то обстоятельство, чтобы поверхность, ограничивающая каждую вторую полость и спроектированная на поверхность качения, составляла по меньшей мере 10% и не превышала 40% от поверхности первых полостей, спроектированной на поверхность качения.

Кроме того, будет оправданным то обстоятельство, чтобы пересечение стенки, ограничивающей вторую полость, с главной стенкой первой полости представляло собой замкнутую геометрическую линию, длина которой отличается от длины геометрической линии пересечения первой полости с поверхностью качения.

Предпочтительным образом упомянутые вторые полости имеют размеры, приспособленные для того, чтобы содержать в себе тело сферической формы, имеющее диаметр 0,2 мм.

Другие характеристики и преимущества предлагаемого изобретения будут лучше поняты из приведенного ниже описания не являющихся ограничительными примерами различных форм реализации объекта этого изобретения, где даются ссылки на приведенные в приложении фигуры, среди которых

Фиг. 1 демонстрирует вид части поверхности качения беговой дорожки протектора в соответствии с предлагаемым изобретением, предназначенной для пневматической шины, используемой на легковом автомобиле повышенной проходимости;

фиг. 2 - вид в разрезе по линии ΙΙ-ΙΙ, показанной на фиг. 1;

фиг. 3 - вид другого варианта беговой дорожки протектора в соответствии с предлагаемым изобретением;

фиг. 4 - вид беговой дорожки протектора в соответствии с предлагаемым изобретением, предназначенной для пневматической шины, используемой на легковом автомобиле повышенной проходимости;

фиг. 5 - локальный увеличенный вид поверхности качения, показанной на фиг. 4.

фиг. 6 - вид в разрезе по линии ΥΙ-ΥΙ, показанной на фиг. 5.

Для того, чтобы облегчить восприятие приведенного ниже описания и связанных с ним фигур, одни и те же цифровые позиции используются для обозначения идентичных структурных элементов независимо от рассматриваемого варианта реализации.

На фиг. 1 продемонстрирован вид контактной поверхности 40 элемента 4 беговой дорожки протектора, имеющего прямоугольную форму и ограниченного ребрами 41, 42, 43 и 44, причем эта контактная поверхность предназначена для вхождения в непосредственный контакт с дорогой в процессе качения.

Эта контактная поверхность содержит множество рельефных контактных линий, причем это множество образовано тремя сериями контактных линий 7, 8, 9, параллельных соответственно трем различным направлениям, причем два из этих направлений являются параллельными ребрам упомянутого элемента беговой дорожки протектора.

Эти контактные линии 7, 8, 9 пересекаются между собой таким образом, чтобы ограничить участки поверхности, имеющие, по существу, треугольную форму. В то же время, на каждом из упомянутых треугольников, за исключением точек, находящихся на контактных линиях, все остальные точки располагаются в той или иной степени утопленными по отношению к плоской поверхности, проходящей через стороны упомянутого треугольника, таким образом, чтобы сформировать своего рода небольшие полости 50. Таким образом, создают своего рода разбиение наружной поверхности блока 4, в соответствии с которым все точки этой поверхности, за исключением точек, принадлежащих контактным линиям, оказываются смещенными в направлении внутрь беговой дорожки протектора. Таким образом, в процессе качения эти элементы сначала входят в контакт с дорогой на своих рельефных контактных линиях, а затем при помощи некоторой части, или даже всей совокупности поверхностей сформированных таким образом полостей.

Здесь главным является то обстоятельство, что на наружной поверхности каждого элемента беговой дорожки протектора, предназначенного для вхождения в контакт с дорогой, нет другой поверхности, кроме совокупности контактных линий (в частности, рекомендуется исключить создание скошенных кромок на контактных линиях), для получения выгоды от технического эффекта предлагаемого изобретения.

На фиг. 2 представлен вид в разрезе элемента беговой дорожки протектора, показанного на фиг. 1, причем этот разрез выполнен по линии разреза ΙΙ-ΙΙ. На этом виде в разрезе можно видеть, что контактная поверхность 40 элемента беговой дорожки протектора содержит множество полостей 50, открывающихся в направлении наружной стороны этой беговой дорожки протектора и ограниченных снаружи контактными линиями 7, 8, 9. Глубина этих полостей составляет здесь 0,2 мм и максимальная длина сторон, ограничивающих каждую полость на поверхности качения, здесь имеет величину порядка 1,0 мм.

В варианте реализации предлагаемого изобретения, представленном на фиг. 3, наружная поверхность элемента беговой дорожки протектора содержит множество полостей 50, ограниченных рельефными контактными линиями 7 и 8. Эта наружная поверхность содержит первое множество рельефных контактных линий, не являющихся прямолинейными, и второе множество рельефных контактных линий, также не являющихся прямолинейными. Каждая из контактных линий 7 из первого множества контактных линий ориентирована вдоль некоторого первого направления Ό7. Каждая из контактных линий 8 из второго множества контактных линий ориентирована вдоль некоторого второго направления Ό8. Здесь

- 2 016319 кроме первых полостей 50, открывающихся на поверхности контакта, предусмотрены также вторые полости 60, имеющие цилиндрическую форму и открывающиеся на стенке, ограничивающей упомянутые первые полости 50. Эти вторые полости сформированы для того, чтобы создавать своего рода резервуары, в которых присутствующие на дороге свободные частицы могут быть собраны на некоторое время. Полная глубина первой и второй полостей в рассматриваемом здесь случае составляет 1 мм. Создание на контактных линиях 7 и 8 повышенного контактного давления по сравнению с другими точками первых полостей позволяет направлять свободные частицы в сторону первых и вторых полостей. В случае, соответствующем существующему уровню техники, при наличии контактной поверхности и отсутствии контактных линий, оказывается невозможным направлять упомянутые свободные частицы в сторону упомянутых полостей, следствием чего является потеря контакта поверхности качения с дорогой.

На фиг. 4 продемонстрирован вариант реализации предлагаемого изобретения, где представлена поверхность 10 качения беговой дорожки протектора 1 пневматической шины для легкового автомобиля повышенной проходимости. Эта беговая дорожка протектора 1 содержит множество продольных канавок 21 и поперечных канавок 22, ограничивающих блоки 4 рельефного рисунка протектора, одна из поверхностей которого ориентированная в направлении наружной части этого протектора образует часть поверхности 10 качения этой беговой дорожки протектора.

Упомянутые канавки имеют среднюю глубину Н, составляющую в рассматриваемом здесь случае 5 мм.

Кроме того, на этой беговой дорожке протектора 1 в ее новом состоянии и на каждом блоке 4 рельефного рисунка было отформовано множество первых полостей 50, открывающихся на наружной поверхности упомянутого блока, причем каждая первая полость 50 продолжается в направлении внутрь беговой дорожки протектора при помощи второй полости 60. Линии пересечения первых полостей с поверхностью качения беговой дорожки протектора располагаются вдоль контактных линий 7 и 8, причем все другие точки этих главных поверхностей первых полостей располагаются с внутренней стороны по отношению к упомянутым контактным линиям. Таким образом, поверхность качения в первую очередь входит в контакт с дорогой вдоль контактных линий 7 и 8; затем этот контакт может осуществляться на по меньшей мере части поверхности главных стенок первых полостей, и даже на всей совокупности поверхности этих стенок. Здесь главным является то обстоятельство, что в первый момент контакт, устанавливающийся на контактных линиях, создает усилия, проталкивающие, в случае необходимости, в направлении внутрь упомянутых первых полостей вероятные свободные частицы, присутствующие на дороге.

На фиг. 5 представлен увеличенный вид части блока 4 такой беговой дорожки протектора, на котором можно различить множество первых полостей 50 и множество вторых полостей 60.

Как это можно видеть на фиг. 6, которая представляет собой вид в разрезе по линии У1-У1, показанной на фиг. 5, каждая первая полость 50, имеющая глубину Р1 (составляющую 0,1 мм), ограничивается главной стенкой 51, имеющей в рассматриваемом здесь случае реализации в целом форму усеченной пирамиды. Линии 52 пересечения поверхностей этой пирамиды образуют с поверхностью качения угол, составляющий 12 градусов. Главная стенка 51 этой первой полости 50 пересекает поверхность 10 качения вдоль геометрической линии 53, имеющей замкнутый контур и полную длину С1. Эта геометрическая линия 53 образована участками первых и вторых контактных линий и способна создавать усилие сцепления пневматической шины с дорогой и с материалами, покрывающими эту дорогу (например, со снегом). Эта геометрическая линия 53, образованная пересечением главной стенки 51 первой полости 50 с поверхностью 10 качения, имеет по существу квадратную форму с длиной А стороны квадрата, составляющей в рассматриваемом здесь случае 1,2 мм.

Первые полости 50 сформированы так, чтобы располагаться примыкающим образом друг с другом в каждом блоке 4 рельефного рисунка беговой дорожки протектора (здесь примыкающее расположение следует понимать так, что часть контактной линии одной первой полости представляет собой также часть контактной линии другой смежной с ней первой полости). Благодаря такому расположению имеется возможность повысить эффективность сбора частиц на дороге, а также повысить эффективность ребер, находящихся в контакте с дорогой. В представленном здесь случае сторона первого квадрата представляет собой также сторону квадрата, смежного по отношению к этому первому квадрату.

Функция первых полостей 50 состоит в том, чтобы повысить усилия давления на контактные линии в контакте с дорогой, захватывая и ориентируя при этом свободные частицы, имеющиеся на дороге, в направлении донной части этой первой полости.

Кроме того, каждая первая полость 50 продолжается в толщу беговой дорожки протектора при помощи второй полости 60, имеющей глубину Р2, которая в рассматриваемом здесь случае составляет 0,4 мм, и открывающейся на главной стенке 51 первой полости 50. Эта вторая полость 60, выполняющая роль резервуара для свободных частиц, ограничивается стенкой 61, пересечение которой с главной стенкой 51 первой полости 50 представляет собой круглую линию замкнутого контура, длина С2 которой меньше длины С1 линии 53 пересечения первой полости с поверхностью 10 качения.

В рассматриваемом здесь случае вторая полость 60 имеет круглую цилиндрическую форму, диаметр Ό которой составляет 0,8 мм, и открывается на донной части первой полости 50. Полная глубина

- 3 016319 (которая представляет собой сумму глубин Р1 и Р2) первой и второй полостей составляет 0,4 мм.

Для того, чтобы оптимизировать сбор частиц и их временное сохранение в процессе прохождения через зону контакта с дорогой, рекомендуется выбирать полный объем первой и второй полостей на единицу площади поверхности качения по меньшей мере равным 5 кубическим миллиметрам (5 мм³). Таким образом, реализуется количество первых полостей, достаточное для отведения свободных частиц в резервуары, образованные вторыми полостями.

Предпочтительным образом вторые полости имеют произвольные формы соответствующих размеров, подходящих для заключения в них по меньшей мере одного сферического тела, имеющего диаметр, равный 0,2 мм.

Предлагаемое изобретение не ограничивается описанными и представленными примерами его реализации и в него могут быть внесены различные модификации, не выходящие за рамки этого изобретения.

Claims (6)

1. Беговая дорожка (1) протектора для пневматической шины, снабженная множеством канавок (21, 22), ограничивающих блоки (4) и/или ребра, причем эти канавки имеют среднюю глубину Н, при этом беговая дорожка протектора имеет наружную в радиальном направлении поверхность, часть которой образует поверхность (10) качения, предназначенную для вхождения в контакт с дорогой в процессе качения, причем эта поверхность качения содержит множество первых контактных линий (7) и множество вторых контактных линий (8), причем первые рельефные контактные линии ориентированы, по существу, вдоль некоторого первого направления, а вторые рельефные контактные линии ориентированы, по существу, вдоль некоторого второго направления, при этом первые рельефные контактные линии прерывают вторые рельефные контактные линии таким образом, чтобы сформировать на поверхности качения пересечение с упомянутой поверхностью качения первых полостей (50), причем каждая первая полость (50) ограничена по толщине беговой дорожки протектора главной стенкой (51), и все точки этой главной стенки (51), за исключением точек, принадлежащих рельефным контактным линиям, расположены радиально внутрь поверхности (10) качения, отличающаяся тем, что поверхность качения находится в непосредственном контакте с дорогой в процессе качения только на множестве рельефных контактных линий (7, 8), при этом беговая дорожка протектора дополнительно содержит множество вторых полостей (60), имеющих глубину Р2, причем каждая вторая полость открывается на главной стенке (51), ограничивающей первую полость (50), и эта вторая полость (60) ограничивается второй стенкой (61).

2. Беговая дорожка (1) протектора по п.1, отличающаяся тем, что сумма глубин первой и второй полостей не превышает 20% от глубины Н упомянутых канавок (21, 22).

3. Беговая дорожка (1) протектора по п.2, отличающаяся тем, что поверхность, проецируемая от поверхности, ограничивающей каждую вторую полость на поверхность качения, имеет величину, составляющую по меньшей мере 10% и не превышающую 40% от поверхности, проецируемой от первых полостей на поверхность качения.

4. Беговая дорожка (1) протектора по одному из пп.1-3, отличающаяся тем, что вторые полости (60) имеют размеры, подходящие для содержания в них сферического тела, имеющего диаметр, равный 0,2 мм.

5. Беговая дорожка (1) протектора по одному из пп.1-4, отличающаяся тем, что наибольший размер первых полостей (50) на поверхности качения составляет по меньшей мере 0,2 мм и не превышает 1,5 мм.

6. Беговая дорожка (1) протектора по одному из пп.1-5, отличающаяся тем, что максимальные глубины первых полостей не превышают 10% от глубины упомянутых канавок.