RU2099199C1

RU2099199C1 - Tyre with inner rings

Info

Publication number: RU2099199C1
Application number: RU95119455A
Authority: RU
Inventors: Владимир Ильич Юркин
Original assignee: Владимир Ильич Юркин
Priority date: 1995-11-16
Filing date: 1995-11-16
Publication date: 1997-12-20

Abstract

FIELD: tyre industry; automotive tyres. SUBSTANCE: tyre is provided with nonstretchable rings installed inside tyre space. Each ring is connected with cord threads by vertically directed threads. EFFECT: improved quality of tyre. 1 dwg

Description

Изобретение относится к автомобильной промышленности. The invention relates to the automotive industry.

В диагональных шинах нити корд идут от одного бортового кольца к другому, пересекаясь друг с другом, причем одновременно достигается и наименьшая длина нитей корд и соответственно наименьшая нагрузка на каждую нить, влияющая на эластичность шины, и достаточную сопротивляемость сдвиговым напряжениям при торможении, изменении направлений движения автомобиля диагональным расположениям нитей корд, что с другой стороны ведет к увеличению их длины и жесткости. In diagonal tires, the cord threads go from one side ring to another, intersecting with each other, and at the same time, the smallest cord length and, accordingly, the smallest load on each thread, affecting the elasticity of the tire, and sufficient resistance to shear stresses when braking, changing direction of movement are achieved car diagonal locations of the cord, which on the other hand leads to an increase in their length and stiffness.

При изменении направления движения диагональное расположение нитей корд не дает им возможности относительного движения друг друга, поэтому проскальзывание происходит между протектором и дорожным покрытием, что приводит к преждевременному износу протектора. Для частичного избежания этого вводят брекерный слой между протектором и нитями корд, что приводит к неэкономичной эксплуатации автомобиля и повышенному расходу материальных затрат при производстве шин. When changing the direction of movement, the diagonal arrangement of the cord yarns does not give them the possibility of relative motion of each other, so slippage occurs between the tread and the road surface, which leads to premature wear of the tread. To partially avoid this, a breaker layer is introduced between the tread and the cord, which leads to uneconomical operation of the car and increased consumption of material costs in the production of tires.

[1. Кнороз В. И. Работа автомобильной шины. "Транспорт". 1976 г. с.28, 37, 98. [one. Knoroz V.I. Work of a car tire. "Transport". 1976 p. 28, 37, 98.

2. Колесник П.А. Материаловедение на автомобильном транспорте. "Транспорт" 1987 г. с.236]
В радиальных шинах нити корда идут от одного бортового кольца к другому по радиусу шины, а жесткость сдвиговым деформациям обеспечивает окружной нерастяжимый пояс, который:
за счет снятия нагрузки с радиальных нитей корда обеспечивает их меньшее число и более эластичную боковину, равномерную нагрузку на площадь контакта и поэтому более экономичную и долговечную эксплуатацию шин в отношении диагональных;
одновременно в зоне контакта шины и дорожного полотна участвуют в изгибе, находясь под действием сил натяжения, радиальные нити корда и окружной нерастяжимый пояс, который приводит к дополнительной затрате энергии на изгиб и недолговечности из-за усталости материала пояса;
при изменении направления движения автомобиля из-за условия нерастяжимости окружной пояс не позволяет шине в зоне контакта по ширине вращаться с разной скоростью, поэтому возникает трение между протектором и дорожным покрытием, что приводит к преждевременному износу протектора, для избежания которого вводят брекерный слой между ними, который, как и в диагональной конструкции утяжеляет шину, делает ее эксплуатацию неэкономичной и недолговечной вследствие повышенного теплообразования при сгибе и недостаточной теплоотдачи из-за расположения между протектором и каркасом;
шины РС со съемным протектором в виде колец имеют их вместо окружного нерастяжимого пояса радиальной шины и обладают теми же недостатками и к тому же неработоспособны из-за непрочного крепления протектора.2. Kolesnik P.A. Material science in road transport. "Transport" 1987 p.236]
In radial tires, cord threads run from one side ring to another along the radius of the tire, and the rigidity of shear deformations is ensured by a circumferential inextensible belt, which:
due to the removal of the load from the radial filaments of the cord, it provides a smaller number and a more elastic sidewall, a uniform load on the contact area and therefore more economical and long-term operation of the tires in relation to the diagonal;
at the same time, in the contact zone of the tire and the roadway, the radial filaments of the cord and the circumferential inextensible belt, which leads to additional energy consumption for bending and fragility due to fatigue of the belt material, participate in bending, under the action of tension forces;
when the car’s direction of movement changes due to the condition of inextensibility, the circumferential belt does not allow the tire in the contact area to rotate in width at different speeds, therefore, friction occurs between the tread and the road surface, which leads to premature tread wear, to avoid which a belt layer is introduced between them, which, as in the diagonal design, makes the tire heavier, makes its operation uneconomical and short-lived due to increased heat generation during bending and insufficient heat transfer due to split zheniya between the tread and the carcass;
PC tires with a removable tread in the form of rings have them instead of the circumferential inextensible belt of the radial tire and have the same disadvantages and are also inoperative due to the weak attachment of the tread.

Целью изобретения является повышение экономических и динамических характеристик автомобиля путем снижения сопротивления качения шин, уменьшением жесткости, созданием эластичности на всей поверхности шины долговечности путем работы протектора без проскальзывания по дорожному покрытию и работой части конструкции без изгиба в зоне контакта, снижению материалоемкости при производстве шин, отсутствием необходимости в брекерном слое. The aim of the invention is to increase the economic and dynamic characteristics of the car by reducing tire rolling resistance, reducing stiffness, creating elasticity on the entire surface of the tire durability by running the tread without slipping on the road surface and working part of the structure without bending in the contact zone, reducing material consumption in tire production, lack of the need for a breaker layer.

Сущность изобретения состоит в том, что радиальные нити корда, идущие от одного бортового кольца к другому и воспринимающие давление воздуха, в шине соединены дополнительными вертикальными нитями с жесткими нерастяжимыми внутренними кольцами или кольцом. The essence of the invention lies in the fact that the radial threads of the cord extending from one side ring to the other and receiving air pressure in the tire are connected by additional vertical threads with rigid inextensible inner rings or ring.

Внутреннее расположение нерастяжимого жесткого кольца в отличие от наружного внешнего нерастяжимого пояса позволяет конструктивно выполнить его меньшим размером, чем диаметр каркаса шины и не участвовать ему и изгибе в зоне контакта, это происходит в диагональных и радиальных шинах, снижая этим сопротивление качения и повышая долговечность устранением усталости кольца. The internal arrangement of an inextensible rigid ring, in contrast to the external external inextensible belt, allows it to be structurally smaller than the tire carcass diameter and not involved in bending in the contact zone, this occurs in diagonal and radial tires, thereby reducing rolling resistance and increasing durability by eliminating fatigue rings.

При движении автомобиля по окружности на повороте шина в зоне контакта проходит неодинаковое расстояние, достигаемое подвижностью прорезиненных нитей корда между собой, сжимая или растягивания протектор при вхождении шины в зону контакта и занимая свое первоначальное положение при выходе из зоны и изгибом вертикальных нитей при снятом натяжении в зоне контакта, незначительный расход энергии которых зависит от свойств резины, в шинах же известных конструкций незначительный сдвиг происходит в брекерном слое и в основном в зоне контакта, который поглощает значительное количество энергии. When the car moves around the circle at a bend, the tire in the contact zone passes an unequal distance achieved by the mobility of the rubberized cord threads between each other, compressing or stretching the tread when the tire enters the contact zone and occupying its original position when leaving the zone and bending the vertical threads with the tension removed in the contact zone, the insignificant energy consumption of which depends on the properties of the rubber, in tires of known designs, a slight shift occurs in the breaker layer and mainly in the contact zone which absorbs a significant amount of energy.

(1. Кнороз В. И. Работа автомобильной шины. "Транспорт", 1976 г. с.29, 187). (1. Knoroz V.I. Work of a car tire. "Transport", 1976, p.29, 187).

Сдвоенные шины, если их рассматривать как одно целое без окружных нерастяжимых поясов и брекерных слоев, имеют два внешних бортовых кольца и два внутренних кольца, для упрощения одного, снимающее натяжение в средней части нитей корд. Изгиб корда, находящегося под напряжением в зоне контакта, будет осуществляться и с внешней стороны как у всех шин, так и с внутренней, в то время как изгиб вертикальных нитей в данной шине осуществляется при снятой нагрузки, т. е. без затраты энергии. Бортовые кольца одного размера при торможении, повороте автомобиля не смогут удержать нити корда в пределе прочности резины между ними, тогда как приближение кольца к каркасу шины решит эту задачу короткими вертикальными нитями, а подвешенное состояние колец при контакте с дорожным покрытием гасит возникшую вибрацию. Double tires, if considered as one without circumferential inextensible belts and belt layers, have two outer side rings and two inner rings, to simplify one, which relieves tension in the middle part of the cord threads. The bending of the cord, which is energized in the contact zone, will be carried out from the outside both for all tires and from the inside, while the bending of the vertical threads in this tire is carried out under unloaded load, i.e. without energy consumption. Side rings of the same size when braking, turning the car will not be able to hold the cord in the limit of rubber strength between them, while approaching the ring to the tire carcass will solve this problem with short vertical threads, and the suspended state of the rings in contact with the road surface dampens the vibration that has arisen.

При опорной поверхности меньшей площади контакта при качении шины через рельсы и другие неровности нити корда передают давление воздуха на всю опорную поверхность, огибая неровности по профилю, тогда как радиальные и диагональные шины создают чрезмерные давления и сдвиговые деформации в зоне контакта из-за нерастяжимого жесткого окружного пояса и брекерного слоя. With a supporting surface of a smaller contact area, when the tire is rolling through rails and other irregularities, the cord threads transmit air pressure to the entire supporting surface, bending around irregularities along the profile, while radial and diagonal tires create excessive pressure and shear deformations in the contact zone due to inextensible rigid circumferential belt and belt.

На чертеже изображена шина с ободом 1 под статистической нагрузкой. Радиальные нити 2 корда образуют каркас шины между двумя бортовыми кольцами 3, плотно прилегающими к ободу колеса 1 автомобиля. На внешней стороне каркаса приварен протектор 4, а с внутренней стороны радиальные нити 2 корда соединены вертикальными нитями 5 с жесткими нерастяжимыми кольцами 6. Под действием статической нагрузки между шиной и опорной поверхностью образуется зона 7 контакта с изгибом радиальных 2 и вертикальных 5 нитей. The drawing shows a tire with a rim 1 under statistical load. The radial threads 2 of the cord form a carcass of a tire between two side rings 3, which are tightly adjacent to the rim of the wheel 1 of the car. A tread 4 is welded on the outer side of the carcass, and on the inside, the radial filaments 2 of the cord are connected by vertical filaments 5 with rigid inextensible rings 6. Under the influence of static load, a contact zone 7 is formed between the tire and the supporting surface, with bending of the radial 2 and 5 vertical filaments.

При создании давления внутри шины нагрузка с радиальных нитей 2 снимается через вертикальные нити 5 внутренними нерастяжимыми кольцами 6, сохраняя эластичность как в боковой части, так и в центральной части между кольцами 6, что недостигаемо в радиальных шинах. Работая на повороте, шина в зоне контакта сжимается и растягивается при эластичности протектора 4 тем, что вертикальные нити 5, огибающие внутренние кольца 6, могут колебаться, сообщая свободу перемещения радиальным нитям до определенного предела, определяемым пределом прочности резины. Внутренние нерастяжимые кольца 6 в зоне контакта 7 несут переменные нагрузки из-за сжатия вертикальных нитей 5 на чертеже вправо от вертикальной оси симметрии, которое может устраниться другим способом навивки вертикальных нитей 5 перемещением их вокруг колец 6 на чертеже слева от вертикальной оси. When creating pressure inside the tire, the load from the radial threads 2 is removed through the vertical threads 5 by the inner inextensible rings 6, while maintaining elasticity both in the side and in the central part between the rings 6, which is unattainable in radial tires. When working on a bend, the tire in the contact zone is compressed and stretched with the tread 4 elastic in that the vertical threads 5 enveloping the inner rings 6 can oscillate, imparting freedom of movement to the radial threads to a certain limit, determined by the tensile strength of the rubber. The inner inextensible rings 6 in the contact zone 7 bear variable loads due to the compression of the vertical threads 5 in the drawing to the right of the vertical axis of symmetry, which can be eliminated by another way of winding the vertical threads 5 by moving them around the rings 6 in the drawing to the left of the vertical axis.

Claims

A tire with inner rings, including bead rings, cord threads between them, a tread, characterized in that the tire is provided with inextensible rings located inside the tire, each of which is connected by vertically directed threads to the cord threads.