PL92554B1 - - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest opona pneumatycz¬ na do kcl pojazdów, a zwlaszcza jej pierscieniowe opasanie wzmacniajace ulozone promieniowo pod bieznikiem opony.

Znane sa opony z konstrukcja wzmacniajaca, 5 która stanowi pierscieniowe opasanie wzmacniaja¬ ce utworzone przez wielorakie nakladanie warstw kordów.

Kordy w kazdej warstwie sa równolegle wzgle¬ dem siebie a przecinaja kordy innych warstw. Kor- io dy kazdej warstwy moga byc formowane z róz¬ nych materialów, takich jak na przyklad materialy wlókniste, metalowe lub inne. Kordy kazdej war¬ stwy moga byc polaczone z analogicznymi typami kordów tworzacych inne warstwy, lub tez z kor- 15 darni innego typu, w zaleznosci od wlasciwosci, które chce sie nadac oponie.

Znane jest, ze profil poprzeczny pierscieniowe¬ go opasania wzmacniajacego — scislej ksztalt pro¬ filu w przekroju kazda plaszczyzna przechodzaca 20 przez os obrotu opony — gra wazna role w za¬ chowaniu sie opony podczas uzytkowania i ma istotny wplyw.na szereg roboczych charakterystyk, takich jak na przyklad zuzycie bieznika, przyczep¬ nosc do podloza, wlasciwosci trakcyjne, zdolnosc 25 przeciwstawiania . sie silom bocznym, komfort jaz¬ dy, halasliwosc i temu podobne.

Czescia opony, która ma bezposredni kontakt z podlozem, jest bieznik, jednak pierscieniowe opa¬ sanie wzmacniajace, razem z osnowa, przejmuje 30 cisnienie panujace wewnatrz opony i wplywa na deformacje opony powstajaca w trakcie obciazen uzytkowych.

W znanych oponach profil poprzeczny opasania wzmacniajacego ma ksztalt zgodny z poprzecznym profilem osnowy, aby zapobiec wystepowaniu zja¬ wiska rozwarstwienia miedzy tymi dwoma ele¬ mentami wytrzymalosciowymi, a w konsekwencji przedwczesnemu zuzyciu opony.

W znanych oponach normalnych, diagonalnych z csncwa ze skosnymi kordami, czy tez typu ra¬ dialnego z osnowa z kordami biegnacymi w plasz¬ czyznie promieniowej, kordy osnowy rozmieszczo¬ ne sa nieprzerwanie od jednej stopki opony do drugiej, profil osnowy w bokach opony narzuca ograniczenia w projektowaniu ksztaltu pierscie¬ niowego opasania wzmacniajacego umieszczonego promieniowo wewnatrz bieznika.

Wloski patent nr 937 022 opisuje opona majaca profil opasania wzmacniajacego z krzywizna mniej¬ sza od krzywizny profilu osnowy, w tym przy¬ padku dwa profile w czole opony sa usytuowane promieniowo blisko siebie, natomiast po bokach oba profile sa promieniowo oddalone, staje sie wiec konieczny dodatkowy umieszczony pomiedzy tymi profilami podklad, którego ksztalt przekroju po¬ przecznego kompensuje róznice krzywizny osnowy i opasania.

Podobnie patent USA, nr 3,598,165 przedstawia opone, w której krzywizna profilu osnowy rózni 92 55492 554 3 4 sie od krzywizny dwu bocznych pasm kordów roz¬ mieszczonych promieniowo. Konieczne jest umiesz¬ czenie pomiedzy osnowa a tymi bocznymi pasmami, elementu, którego ksztalt przekroju poprzecznego kompensuje róznice pomiedzy tymi profilami.

Poniewaz maksymalne róznice miedzy profilami wystepuja przewaznie w poblizu krawedzi bocz¬ nych pierscieniowego opasania wzmacniajacego wlasnie w tych czesciach opony grubosc podkladu dodatkowego musi miec swoja najwieksza war¬ tosc, wartosc ta jednak nie moze przekraczac okreslonej granicy, poniewaz w przeciwnym przy¬ padku byloby^ trudnym, jesli nie niemozliwym po- * chloniecie ciepla wytworzonego w trakcie uzytko¬ wania opony zjawiskami histerezy ksztaltu, dla¬ tego tez w tych znanych oponach ciagle istnieje ryzj4&e> rozwarstwienia miedzy elementami wytrzy- ? 'malosciowymi. .

~ Znana jest ze zgloszenia polskiego P. 152021 opo¬ na pneumatyczna do kól pojazdów skladajaca sie z bieznika, z umieszczonego w nim pierscieniowego opasania wzmacniajacego, dwóch boków wykona¬ nych z materialu elastomerycznego zakonczonych stopkami, które umieszczone sa w gniazdach we wnekach obreczy kola, przy czym boki w przekro¬ jach kazda plaszczyzna przechodzaca przez os obrotu kola maja czesc srodkowa wypukla w kierunku wnetrza opony, a kierunek tej wypuklosci nie zmienia sie pod wplywem cisnienia panujacego wewnatrz opony, przy czym pierscieniowe opasanie wzmacniajace sklada sie z co najmniej dwóch warstw kordów, które w kazdej warstwie sa do siebie równolegle i przecinaja kordy warstwy sa¬ siedniej przy czym opasanie to jest nierozciagliwe i ma wypukly ksztalt tak w czesci srodkowej jak i w poblizu bocznych krawedzi bieznika, których punkty powinny utrzymywac faktycznie stala od¬ leglosc od punktów obrzeza lezacych w tej samej plaszczyznie przekroju.

Dzieki temu, ze sciany boczne i opasanie wzmac¬ niajace umieszczone pierscieniowo wewnatrz biez¬ nika podlegaja dominujacym obciazeniom o innym charakterze niz w oponach konwencjonalnych, a mianowicie zginaniu ze sciskaniem i rozciaganiu, apona tego typu pozwala na wieksza swobode w projektowaniu ksztaltu pierscieniowego kon¬ strukcji wzmacniajacej w porównaniu z kon¬ strukcja opisanych poprzednio konwencjonalnych opon, gdyz jej sciany boczne podlegaja rozciaganiu.

Opona tego typu ma jednak te wade, ze ksztalt pierscieniowego opasania wzmacniajacego ulega od¬ ksztalceniom co ma istotny wplyw na szereg cha¬ rakterystyk roboczych, takich jak na przyklad zu¬ zycie bieznika, przyczepnosc do. podloza, wlasci¬ wosci trakcyjne, zdolnosc przeciwstawienia sie si¬ lom bocznym, komfort jazdy, halasliwosc i temu podobne. Napompowanie tego typu opony powo¬ duje naciski wywierane na krawedzie podkladu, naciski te maja tendencje do deformowania za¬ projektowanego profilu bieznika co powoduje po¬ gorszenie sie wlasciwych charakterystyk opony.

Celem wynalazku jest wyeliminowanie tej, nie¬ dogodnosci, a zadaniem wynalazku jest takie uksztaltowanie pierscieniowego opasania wzmacnia¬ jacego umieszczonego promieniowo wewnatrz biez¬ nika aby posiadalo wieksza sztywnosc i bylo zdolne do przeciwstawienia sie odksztalceniom spowodo¬ wanym przez naprezenia sciskajace wywierane na boki opony.

Zadanie to rozwiazano wedlug wynalazku dzieki opracowaniu konstrukcji opony pneumatycznej do kól pojazdów, skladajacej sie z bieznika, pierscie¬ niowego opasania wzmacniajacego umieszczonego w biezniku, dwóch boków wykonanych z materialu i° elastomerycznego i mocowanych w obrzezach, któ¬ re sa umieszczone w odpowiednich gniazdach we wnece obreczy kola, przy czym boki w przekro¬ jach przez kazda plaszczyzne przechodzaca przez os obrotu opony, maja czesc srodkowa wypukla w kierunku do wnetrza opony, a kierunek tej wy¬ puklosci nie zmienia sie pod wplywem cisnienia panujacego wewnatrz opony, przy czym opasanie wzmacniajace skladajace sie co najmniej z dwóch warstw kordów jest nierozciagliwe i charaktery- zuje sie tym, ze w przekrojach kazda plaszczyzna przechodzaca przez os obrotu, ma przekrój któ¬ rego krzywizna posiada wypuklosc, w srodkowej czesci konstrukcji, skierowana w odwrotnym kie¬ runku w stosunku do wkleslosci w czesciach bocz- nych usytuowanych w barkach bieznika.

Gl:wna zaleta opony wedlug wynalazku jest to, ze przez zastosowanie profilu o zmiennej krzywiz- nie mozliwym jest nadanie pierscieniowemu opa¬ saniu wzmacniajacemu sztywnosci zmiennej wzdluz profilu poludnikowego przekroju.

Korzystnym jest gdy wypuklosc profilu w srod¬ kowej czesci konstrukcji skierowana jest promie¬ niowo do wnetrza opony, podczas gdy wkleslosc profilu w bocznych czesciach konstrukcji skiero- S5 wana jest promieniowo na zewnatrz opony.

W ten sposób w bocznych krawedziach pierscie¬ niowego opasania wzmacniajacego sztywnosc jest wieksza od sztywnosci w srodkowej czesci opasa¬ nia, stad tez powstaje opona z ulepszonymi cha¬ rakterystykami dotyczacymi komfortu jazdy, a jednoczesnie z ulepszonymi charakterystykami zdolnosci przeciwstawienia sie obciazeniom po¬ przecznym wystepujacym w trakcie uzywania opony.

Korzystnym jest gdy krzywizna profilu zmienia swój kierunek w strefie polozonej na zewnatrz osi symetrii profilu, równoleglej w stosunku do obu stron zawartych miedzy osia symetrii profilu i kaz¬ da z jego krawedzi bocznych.

W opracowanej konstrukcji krzywizna profilu zmniejsza sie od linii srodkowej profilu w kie¬ runku kazdej z krawedzi bocznych profilu syme¬ trycznie.

Korzystnym jest. gdy, dla kazdej z krawedzi bocz¬ nych profilu, odleglosc promieniowa rzutu punktu w miejscu, w którym zaczyna sie krzywizna czesci bocznej, na linie pionowa przechodzaca przez kra¬ wedz boczna wynosila mniej niz 50% promienio¬ wej wysokosci profilu.

Korzystnie, w kazdym przekroju poprzecznym który laczy sie z odpowiednia sciana boczna, stycz¬ na do profilu tworzy z osia obrotu opony kat nie wiekszy niz 30°C.

Bardziej korzystnie, styczne do profilu w kazdym przekroju poprzecznym, który laczy sie z odpo- 45 50 55 605 92 554 6 wiednia sciana boczna, jest równolegla do osi obro¬ tu opony.

W zwiazku z tym ostatnim rozwiazaniem opona pneumatyczna ma dodatkowa zalete/ w wyniku obciazenia czolo opony, kt6re ma kontakt z pod¬ lozem, ulega deformacji. Deformacja ta szczegól¬ nie w bocznych czesciach pierscieniowego opasania wzmacniajacego powoduje przemieszczenie katowe kazdej z nich — zgodnie z polozeniem odpowied¬ niej sciany bocznej. Przemieszczenia katowe, po¬ wtarzajace sie za kazdym obrotem kola, wywoluja zjawiska zmeczeniowe, które nieuniknienie wply¬ waja na okres uzytkowania opony. Jesli w czes¬ ciach bocznych styczna do profilu pierscieniowej konstrukcji wzmacniajacej jest równolegla do osi obrotu opony (lub przynajmniej tworzy z osia obrotu kat nie wiekszy niz 30°) ruchy katowe opo¬ ny sa wyeliminowane (lub przynajmniej zredu¬ kowane) tak wiec zjawiska zmeczeniowe w oponie sa wyeliminowane lub zredukowane.

Przedmiot wynalazku przedstawiony jest w przy¬ kladzie wykonania na rysunku, na którym przed¬ stawiono przekrój poprzeczny opony.

Opona zawiera bieznik 1, dwa boki 2 i 3 i dwie stopki 4 i 5 umieszczone w odpowiednich gniaz¬ dach we wnekach obrzeza obreczy 6. , Boki 2 i 3 w swych czesciach srodkowych 7 i 8 maja wypuklosc skierowana do wnetrza opony, wy¬ puklosc ta nie zmienia kierunku pod wplywem cisnienia panujacego wewnatrz opony, tak wiec boki opony w normalnych warunkach uzytkowa¬ nia, pracuja pod wplywem sciskania, a nie roz¬ ciagania.

Pierscieniowe opasanie wzmacniajace 9 umiesz¬ czone jest w czole opony pod bieznikiem 1. Opa¬ sanie to jest pierscieniowo elastyczne, ale nieroz- ciagliwe, zarówno w kierunku osiowym jak i ob¬ wodowym w trakcie jednoczesnego naprezenia w obydwu kierunkach wywolanego pod wplywem cis¬ nienia panujacego wewnatrz opony.

Pierscieniowe opasanie wzmacniajace 9 sklada sie z kilku warstw kordów wlóknistych lub me¬ talowych umieszczonych równolegle wzgledem sie¬ bie w kazdej warstwie i przecinajacych kordy warstwy sasiedniej. Opasanie to rozciaga sie osio¬ wo w czole opony, siegajac takze do barków opo¬ ny, kt're lacza sie z bokami 2 i 3.

Ksztalt poprzeczny pierscieniowego opasania wzmacniajacego 9 to jest profil wyznaczony przez przekrój kazda plaszczyzna przechodzaca przez os obrotu opony ma, w srodkowej czesoi opony, krzy¬ wizne, której wkleslosc skierowana jest do wnetrza opony, podczas gdy w czesciach bocznych barko¬ wych krzywizna profilu opasania jest swoja wkle¬ sloscia skierowana na zewnatrz opony.

W profilu tym krzywizna majaca swoja wkle¬ slosc skierowana do wnetrza opony, rozciaga sie miedzy punktami A i B, które sa polozone poosio- wo na zewnatrz linii pionowych H—H i K—K roz¬ mieszczonych w równych odleglosciach miedzy li¬ nia srodkowa Y—Y, a odpowiednimi bocznymi kra¬ wedziami 10 i 11 pierscieniowego opasania wzmac¬ niajacego 9.

Korzystnie, odleglosc punktu A od linii srodka wej Y—Y a takze odleglosc punktu B od tej linii wynosi okolo 30% calej szerokosci L opasania wzmacniajacego 9.

W czesci opasania wzmacniajacego 9 zawartej miedzy punktem A i boczna krawedzia 10 oraz w czesci zawartej miedzy punktem B i boczna kra¬ wedzia 11, profil ma krzywizne, której wkleslosc skierowana jest na zewnatrz opony. Punkty A i B sa wiec punktami przegiecia krzywizny profilu opasania wzmacniajacego 9.

Przez zrzutowanie punktu B na linie pionowa przechodzaca przez krawedz 11 pierscieniowego opasania wzmacniajacego 9 wyznaczony zostaje od¬ cinek CD, którego dlugosc wynosi mniej niz 50% promieniowej wysokosci profilu opasania wzmac¬ niajacego 9 okreslonej odcinkiem CF.

Korzystnie, dlugosc odcinka CD waha sie w gra¬ nicach 15—21% dlugosci odcinka CF.

Na rysunku pokazano, ze profil pierscieniowego opasania wzmacniajacego 9 jest okreslony przez serie promieni R2—R4, których wielkosci maleja progresywnie od linii srodkowej Y—Y w kierunku krawedzi bocznych 10, 11 opasania.

Przykladowo dla profilu pierscieniowego opasa¬ nia wzmacniajacego 9 o dlugosci L = 180 mm, pro¬ mienie, ktcre okreslaja jego krzywizne, wynosza Rj = 80 mm, R2 = 110 mm, R3 = 100 mm, R4 = —30 mm, wartosci dodatnie promieni krzywizny wska¬ zuja, ze orofile opasania maja swoja wkleslosc skierowan4 do wnetrza opony, a wartosci ujemne wskazuja, ze krzywizny maja swoja wkleslosc skie¬ rowana na zewnatrz opony, jednoczesnie profil opasania wzmacniajacego 9 jest symetryczny wzgle¬ dem linii srodkowej Y—Y.

W kazdym barku opony, który laczy sie z od¬ powiednim bokiem, styczna T do profilu opasa¬ nia wzmacniajacego 9 tworzy z osia obrotu X—X opony kat nie wiekszy niz 30°, korzystnie styczna T jest równolegla do osi X—X obrotu opony, jak to pokazano na rysunku.

Claims (7)

Zastrzezenia patentowe

1. Opona pneumatyczna do kól pojazdów, zawie¬ rajaca bieznik, pierscieniowe opasanie wzmacnia¬ jace umiejscowione pod bieznikiem, dwa boki wy¬ konane z materialu elastomerycznego konczace sie stopkami przeznaczonymi do umieszczenia w od¬ powiednich gniazdach we wnekach obrzeza obre¬ czy kola, a boki opony w przekrojach kazda plasz¬ czyzna przechodzaca przez os obrotu opony maja linie srodkowa przekroju swa wypukloscia zwróco¬ na do wnetrza opony, przy czym pierscieniowe opa¬ sanie wzmacniajace jest nierozciagliwe i okresla ksztalt konturu barków bieznika, znamienna tym, ze pierscieniowe opasanie wzmacniajace (9) w przekrojach kazda plaszczyzna przechodzaca przez os (X—X) obrotu opony ma profil, którego krzy¬ wizna w czesci srodkowej przy linii srodkowej (Y—Y) ma wkleslosc zwrócona w przeciwna strone w stosunku do kierunku wkleslosci zewnetrznych czesci barkowych opasania wzmacniajacego (9) za¬ konczonych bocznymi krawedziami (10, 11).

2. Opona wedlug zastrz. 1, znamienna tym, ze wkleslosc profilu opasania wzmacniajacego (9) w 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 6092 554 8 czesci srodkowej jest zwrócona promieniowo do wewnatrz opony, podczas gdy wkleslosc tego pro¬ filu w czesciach zewnetrznych barkowych zakon¬ czonych bocznymi krawedziami (10, 11) jest zwró¬ cona promieniowo na zewnatrz opony.

3. Opona wedlug zastrz, 1 albo 2, znamienna tym, ze wkleslosc profilu opasania (9) zmienia sie co co kierunku w punktach (A, B) usytuowanych osio¬ wo na zewnatrz w stosunku do linii (H—H oraz K—K) równo oddalonych od linii srodkowej (Y—Y) opasania (9) i kazdej bocznej krawedzi (10, 11) tego profilu.

4. Opona wedlug zastrz. 1, albo 2 znamienna tym, ze profil pierscieniowego opasania (9) ma krzywizne, której promienie krzywizny (Klf R2, R3, R4) maleja od linii srodkowej "(Y—Y) w kierunku do kazdej z bocznych krawedzi (10, 11) tego pro¬ filu.

5. Opona wedlug zastrz. 1 znamienna tym, ze dlugosc odcinka (C—D) pomiedzy krawedzia (11) profilu opasania (9), a rzutem (D) punktu (B), w ktcrym rozpoczyna sie krzywizna czesci barkowej opasania (9) na linie pionowa, przechodzaca przez te boczna krawedz (11) jest mniejsza niz 50% ca¬ lej promieniowej wysokosci (C—F) pierscieniowego profilu op-asania (9).

6. Opona wedlug zastrz. 5, znamienna tym, ze w kazdej bocznej krawedzi (10, 11), która laczy sie z odpowiednim bokiem (2, 3), styczna (T) do pro¬ filu opasania (9) jest równolegla do osi (X—X) ob¬ rotu opony (1).

7. Opona wedlug zastrz. 5, znamienna tym, ze w kazdej bocznej krawedzi (10, 11), która laczy sie z odpowiednim bokiem (2, 3), styczna (T) do profilu opasania (9) tworzy z osia (X—X) obrotu opony (1) kat nie wiekszy niz 30°. OZOraf. iLz. 1086 (105+25 egz.) Cena 10 zl