RU2348539C1

RU2348539C1 - Pneumatic tyre with advanced bead element

Info

Publication number: RU2348539C1
Application number: RU2007128527/11A
Authority: RU
Inventors: Гвидо ДАГИНИ (IT); Гвидо ДАГИНИ; Джузеппе ЧЕРЕДА (IT); Джузеппе ЧЕРЕДА
Original assignee: Пирелли Тайр С.П.А.
Priority date: 2005-01-25
Filing date: 2005-01-25
Publication date: 2009-03-10

Abstract

FIELD: transport.

SUBSTANCE: bead core includes: a) a set of turns of at least one metal wire laid radially on each other and arranged axially side by side to each other, and b) a retaining element covering the set of turns and containing a set of essentially parallel elongated reinforcing elements that include at least one pre-moulded filamentary metal element.

EFFECT: enhancerd tyre reliability and strength.

34 cl, 5 dwg, 1 ex, 2 tbl

Description

Настоящее изобретение относится к пневматической шине, пригодной для использования в грузовых автомобилях или грузовиках и, в частности, предназначенной для транспортных средств средней/большой грузоподъемности.The present invention relates to a pneumatic tire suitable for use in trucks or trucks and, in particular, designed for medium / heavy vehicles.

В частности, настоящее изобретение относится к пневматической шине с усовершенствованным бортовым конструктивным элементом, который способствует повышению геометрической стабильности, а также стойкости к локальным деформациям бортовой зоны шины.In particular, the present invention relates to a pneumatic tire with an improved airborne structural element, which helps to increase geometric stability, as well as resistance to local deformations of the tire bead zone.

Шина, как правило, содержит: каркасную конструкцию, содержащую, по меньшей мере, один слой каркаса, концы которого завернуты в обратном направлении или прикреплены к двум кольцевым усилительным элементам, то есть к так называемым «сердечникам бортов»; протекторный браслет; брекерный конструктивный элемент, размещенный между каркасной конструкцией и протекторным браслетом; и две боковины, наложенные на каркасную конструкцию в противоположных по оси местах.The tire, as a rule, contains: a carcass structure containing at least one layer of the carcass, the ends of which are wrapped in the opposite direction or attached to two annular reinforcing elements, that is, to the so-called "bead cores"; tread band; a belt structural member located between the frame structure and the tread band; and two sidewalls superimposed on the frame structure in opposite places along the axis.

Зона шины, которая содержит сердечник борта, известна как «борт шины» и выполняет функцию фиксации шины на соответствующем ободе. В частности, сердечник борта служит в качестве средства для закрепления слоя или слоев каркаса и, кроме того, он оказывает противодействие силам, действующим со стороны каркаса под действием давления внутри шины, а также деформациям, возникающим в результате движения шины. Кроме того, сердечник борта обеспечивает передачу продольных усилий и, в случае бескамерных шин, обеспечивает уплотнение между шиной и ободом колеса, при этом обод колеса выполнен в соответствии с местом установки борта и содержит две по существу конические коаксиальные поверхности, которые служат в качестве опорного основания для бортов шины. Указанные поверхности, как правило, заканчиваются ребордой, выступающей в радиальном направлении наружу, которая служит опорой поверхности борта, наружной в осевом направлении, и на которую опирается поверхность борта под действием давления внутри шины. Надлежащее размещение борта в заданном положении на поверхности посадки борта на ободе колеса обеспечивается за счет конической формы поверхности посадки борта на ободе колеса во взаимодействии с металлическим сердечником борта.The area of the tire that contains the bead core is known as the “bead tire" and performs the function of fixing the tire to the corresponding rim. In particular, the bead core serves as a means for securing the carcass ply or layers and, moreover, it counteracts forces acting on the carcass side from the pressure inside the tire, as well as deformations resulting from tire movement. In addition, the bead core provides transmission of longitudinal forces and, in the case of tubeless tires, provides a seal between the tire and the wheel rim, while the wheel rim is made in accordance with the installation of the bead and contains two essentially conical coaxial surfaces that serve as a support base for tire beads. These surfaces, as a rule, end with a flange protruding radially outward, which serves to support the bead surface, external in the axial direction, and on which the bead surface rests under pressure inside the tire. Proper placement of the bead in a predetermined position on the bead seating surface on the wheel rim is ensured by the conical shape of the bead landing surface on the wheel rim in cooperation with the bead metal core.

Как правило, борт дополнительно содержит в месте, находящемся радиально снаружи по отношению к сердечнику борта, резиновую ленту, обычно называемую «наполнителем борта» или «вершиной борта», имеющую по существу треугольное поперечное сечение и проходящую по радиусу наружу от соответствующего сердечника борта.Typically, the bead further comprises, at a location radially outward with respect to the bead core, a rubber band, commonly referred to as a bead filler or bead apex, having a substantially triangular cross section and extending radially outward from the bead core.

В данной области техники известны различные типы сердечников бортов.Various types of bead cores are known in the art.

Например, типовая конструкция сердечника борта представляет собой так называемую конструкцию “Alderfer”, которая имеет конфигурацию типа “m × n”, где “m” указывает на число проволок или кордов, соседних в осевом направлении (полученных посредством скручивания, по меньшей мере, одной пары проволок или кордов), и “n” указывает на число наложенных друг на друга в радиальном направлении слоев из указанных проволок (или кордов). Данную конструкцию получают посредством использования прорезиненной ленты, содержащей заданное число текстильных или металлических проволок или кордов, и посредством наматывания прорезиненной ленты по спирали (в виде витков) вокруг ее самой с тем, чтобы образовать заданное число слоев, расположенных так, что они будут наложены в радиальном направлении один поверх другого. Данный способ создания позволяет образовать контуры сердечника борта в поперечном сечении, которые образуют по существу четырехугольную форму. Примерами конструкции Alderfer фактически являются конструкции 4×4, 5×5 или 4×5.For example, a typical bead core structure is the so-called “Alderfer” structure, which has an “m × n” configuration, where “m” indicates the number of wires or cords adjacent in the axial direction (obtained by twisting at least one pairs of wires or cords), and “n” indicates the number of layers of said wires (or cords) superimposed on each other in the radial direction. This design is obtained by using a rubberized tape containing a given number of textile or metal wires or cords, and by winding the rubberized tape in a spiral (in the form of turns) around itself so as to form a given number of layers arranged so that they are superimposed in radial direction one on top of the other. This method of creation allows the formation of the contours of the bead core in cross section, which form a substantially quadrangular shape. Examples of Alderfer designs are actually 4 × 4, 5 × 5 or 4 × 5 designs.

Дополнительной обычной конструкцией борта шины является так называемый «однопроволочный сердечник борта». Он образован из одной покрытой резиной проволоки (или корда), которая намотана по спирали так, чтобы образовать первый слой из витков, затем радиально снаружи по отношению к указанному первому слою ту же проволоку (или корд) дополнительно наматывают, чтобы образовать второй слой радиально снаружи по отношению к первому слою, и так далее, с тем, чтобы образовать несколько слоев, наложенных друг на друга в радиальном направлении. Следовательно, посредством варьирования числа витков в каждом слое можно получить контуры поперечного сечения сердечника борта с разными геометрическими формами, например поперечное сечение с формой шестиугольника. Сердечник борта в виде правильного шестиугольника может быть образован, например, посредством 19 витков, расположенных в конфигурации: 3-4-5-4-3. Данная последовательность чисел указывает, что отдельную покрытую резиной проволоку (или корд) наматывают так, чтобы образовать сначала три витка, расположенных рядом друг с другом в осевом направлении для образования первого слоя; затем четыре витка, расположенных рядом друг с другом в аксиальном направлении, образуют последовательно для образования второго слоя, наложенного на первый слой в радиальном направлении, после чего образуют пять витков, расположенных рядом друг с другом в аксиальном направлении для образования третьего слоя, наложенного на второй слой в радиальном направлении, затем образуют четыре витка, расположенных в аксиальном направлении рядом друг с другом для образования четвертого слоя, наложенного в радиальном направлении на третий слой, и в завершение образуют три витка, соседних друг с другом в аксиальном направлении для образования пятого слоя, наложенного на четвертый слой в радиальном направлении.An additional conventional tire bead structure is the so-called “single wire bead core”. It is formed of one rubber-coated wire (or cord), which is wound in a spiral so as to form a first layer of turns, then radially outside with respect to said first layer, the same wire (or cord) is additionally wound to form a second layer radially outside in relation to the first layer, and so on, so as to form several layers superimposed on each other in the radial direction. Therefore, by varying the number of turns in each layer, it is possible to obtain contours of the cross section of the bead core with different geometric shapes, for example, a cross section with the shape of a hexagon. The bead core in the form of a regular hexagon can be formed, for example, through 19 turns located in the configuration: 3-4-5-4-3. This sequence of numbers indicates that a single rubber-coated wire (or cord) is wound so as to first form three turns located axially next to each other to form the first layer; then four turns located next to each other in the axial direction are formed sequentially to form a second layer superimposed on the first layer in the radial direction, after which five turns are arranged next to each other in the axial direction to form a third layer superimposed on the second layer in the radial direction, then form four turns located in the axial direction next to each other to form a fourth layer radially superimposed on the third layer, and the completion consists of three turns adjacent to each other in the axial direction to form a fifth layer superimposed on the fourth layer in the radial direction.

Дополнительную обычную конструкцию сердечника борта получают посредством использования множества покрытых резиной проволок (или кордов), при этом каждую отдельную проволоку (или корд) наматывают в радиальном направлении на ее саму с тем, чтобы образовать столбчатый элемент из наложенных друг на друга в радиальном направлении, намотанных витков. Таким образом, несколько элементов из витков, возможно, с разной протяженностью в вертикальном направлении (а именно, с разным числом намотанных витков, наложенных в радиальном направлении друг на друга), расположенных рядом друг с другом в аксиальном направлении, образуют вышеупомянутый сердечник борта. Предпочтительно, указанные проволоки имеют заданные поперечные сечения (например, по существу шестиугольное поперечное сечение), так что проволоки витков, соседних в осевом направлении, могут быть соединены вместе с образованием комплекта (то есть сердечника борта), который образован одинаковыми и отдельными элементами (модульными элементами) и который выполнен с компактным поперечным сечением, то есть данное поперечное сечение не содержит полых пространств или зон натяга и имеет площадь, соответствующую сумме площадей сечений отдельных элементов.An additional conventional bead core construction is obtained by using a plurality of rubber-coated wires (or cords), each individual wire (or cord) being wound radially onto itself so as to form a columnar member from radially superimposed, wound turns. Thus, several elements from the turns, possibly with different lengths in the vertical direction (namely, with a different number of wound turns superimposed radially on each other), located next to each other in the axial direction, form the aforementioned bead core. Preferably, said wires have predetermined cross-sections (for example, a substantially hexagonal cross-section), so that the wires of coils adjacent in the axial direction can be connected together to form a set (i.e. a bead core), which is formed by identical and separate elements (modular elements) and which is made with a compact cross-section, that is, this cross-section does not contain hollow spaces or interference zones and has an area corresponding to the sum of the cross-sectional areas s elements.

В том случае, когда сердечник борта образован посредством спиральной намотки одной проволоки (для образования упомянутого выше «однопроволочного сердечника борта») или множества проволок (для образования множества столбчатых элементов из наложенных друг на друга намотанных витков, при этом каждый столбчатый элемент образован одной отдельной проволокой), некоторые проблемы, как правило, возникают во время процесса изготовления сердечника борта (особенно в том случае, когда используемая проволока не покрыта резиной), а также тогда, когда производят готовое изделие, при удерживании нескольких витков, лежащих в виде упорядоченных витков и слоев.In that case, when the bead core is formed by spiral winding of one wire (to form the aforementioned “single-wire bead core”) or multiple wires (to form a plurality of columnar elements from superposed wound coils, each columnar element is formed by one separate wire ), some problems usually arise during the manufacturing process of the bead core (especially when the wire used is not coated with rubber), as well as when produce the finished product, while holding multiple turns lying in ordered turns and layers.

Как правило, проволоки, образующие сердечники бортов шин, покрыты резиновой смесью. Поскольку монтаж шины на ободе колеса и снятие шины с него требуют того, чтобы борт шины «перешагивал» через реборду обода, при этом реборда обода имеет диаметр, превышающий внутренний по радиусу диаметр сердечника борта, сердечник борта необходимо деформировать с тем, чтобы он принимал эллиптическую конфигурацию (подвергался овализации) для обеспечения возможности выполнения вышеупомянутых операций (монтажа на ободе колеса и снятия с обода колеса). Однако, особенно в том случае, если рассматриваются бескамерные шины большого размера (например, шины для грузовиков), если сердечник борта шины изготовлен из покрытых резиной проволок, после вулканизации сердечник борта становится жестким и уплотненным, в результате чего вряд ли он будет гибким. Чтобы решить подобную проблему, были предусмотрены сердечники бортов, образованные из оголенных проволок (то есть не покрытых резиной проволок), которые способны смещаться в направлении по окружности друг относительно друга и, таким образом, обеспечить возможность требуемого деформирования (овализации) сердечника борта, даже в невулканизованной шине. Однако сердечники бортов, образованные из не покрытых резиной проволок, не обладают достаточной стабильностью геометрической формы и прочностью при кручении, чтобы выдерживать напряжения, действующие на сердечники бортов как при изготовлении шины (особенно при вулканизации и формовании шины), так и при эксплуатации шины.As a rule, the wires forming the cores of the tire beads are coated with a rubber compound. Since mounting the tire on the wheel rim and removing the tire from it requires that the tire bead “step over” the rim flange, while the rim flange has a diameter greater than the radius of the bead core, the bead core must be deformed so that it takes an elliptical configuration (ovulated) to enable the aforementioned operations (mounting on the wheel rim and removing from the wheel rim). However, especially if large tubeless tires are considered (for example, truck tires), if the bead core is made of rubber-coated wires, after vulcanization, the bead core becomes rigid and compacted, as a result of which it is unlikely to be flexible. To solve this problem, flange cores were provided, formed of bare wires (i.e., not coated with rubber wires), which are capable of shifting in the circumferential direction relative to each other and, thus, provide the required deformation (ovalization) of the bead core, even in unvulcanized tire. However, the bead cores formed from non-rubber-coated wires do not have sufficient geometric stability and torsional strength to withstand the stresses acting on the bead cores both during tire manufacturing (especially during vulcanization and tire molding) and during tire operation.

Следует отметить, что данный аспект является даже еще более критичным, поскольку поверхность посадки борта на ободе колеса обычно наклонена относительно оси вращения шины, при этом данное обстоятельство неизбежно способствует отрицательному влиянию на стабильность геометрической формы витков сердечника борта.It should be noted that this aspect is even more critical, since the bead seating surface on the wheel rim is usually inclined relative to the axis of rotation of the tire, and this circumstance inevitably contributes to the negative impact on the stability of the geometric shape of the bead core turns.

В данной области техники известны некоторые технические решения, направленные на придание кольцевой формы сердечнику борта и на то, чтобы способствовать поддержанию заданной формы как при изготовлении шины, так и при ее использовании, так что может быть уменьшено неравномерное смещение витков проволок, и витки проволок будут удерживаться вместе для обеспечения правильного выравнивания витков и их хорошего фрикционного контакта.Certain technical solutions are known in the art which are aimed at annularly forming the bead core and helping to maintain a given shape both in the manufacture of the tire and in its use, so that the uneven displacement of the turns of wires can be reduced, and the turns of wires will be held together to ensure proper alignment of the coils and their good frictional contact.

Например, в документах US 2149079, US 1503883 и US 4561919 раскрыто использование текстильной ленты (обертки из ткани), которая намотана вокруг витков нитевидных элементов.For example, in documents US 2149079, US 1503883 and US 4561919 disclosed the use of textile tape (wrapper made of fabric), which is wound around the turns of threadlike elements.

В документе GB 2123360 раскрыт сердечник борта, содержащий проходящее в направлении по окружности кольцо из материала, имеющее карман с U-образным поперечным сечением, по меньшей мере, частично охватывающий окружной виток из армирующего материала, имеющего высокую прочность на растяжение. Карман с U-образным поперечным сечением может быть закрыт так, чтобы он полностью охватывал виток (витки) из материала с высокой прочностью на растяжение, или может быть открытым и охватывать только часть поперечного сечения витка (витков) из материала с высокой прочностью на растяжение. Материал кольца предпочтительно представляет собой металл, такой как сталь, и он может быть оцинкован или покрыт латунью с тем, чтобы способствовать креплению к резине борта шины.GB 2123360 discloses a bead core comprising a material ring extending in a circumferential direction, having a pocket with a U-shaped cross-section, at least partially covering a circumferential loop of reinforcing material having high tensile strength. A pocket with a U-shaped cross section can be closed so that it completely covers the coil (coils) of material with high tensile strength, or can be open and cover only part of the cross section of the coil (coils) of material with high tensile strength. The ring material is preferably a metal, such as steel, and it may be galvanized or brass coated in order to facilitate fastening to the tire bead rubber.

В документе US 4938437 раскрыт не имеющий резины комплект для борта шины, содержащий или один проволочный элемент, или множество проволочных элементов, намотанных вокруг оси для создания множества витков проволочного(-ых) элемента(-ов) для образования обруча борта, и сохраняющие форму элементы, сцепляющиеся с обручем борта вокруг окружной периферии обруча борта для удерживания бортового комплекта в плоской конфигурации. В соответствии с данным документом указанные сохраняющие форму элементы включают использование металлических зажимных элементов, применяемых в нескольких местах вокруг окружной периферии борта, а также металлических стяжек, пружинных зажимов, спирально намотанных тканей или проволок вокруг всей или части окружной периферии борта, точечной пайки, пайки твердым припоем или сварки периодически расположенных мест вокруг окружной периферии борта, использование покрытой мягким припоем проволоки в бортовых проволоках, приклеивание или использование клеев, нанесение плавкого полимерного материала периодически или везде вокруг окружной периферии борта, погружение бортовых комплектов в клеящее покрытие и использование элементов в виде миниатюрных зажимов шланга, которые прочно захватывают, по меньшей мере, часть витков одной проволоки для удерживания бортового комплекта. Например, на фиг.7 показан металлический зажимной элемент, намотанный вокруг плотно «упакованного» однопроволочного комплекта борта шины; на фиг.10 показан спиральный удерживающий зажим или пружинный обертывающий элемент, который охватывает по окружности завершенный узел борта шины для удерживания бортового комплекта в плоскости, перпендикулярной к оси вращения борта.No. 4,938,437 discloses a rubber-free tire bead kit comprising either one wire element or a plurality of wire elements wound around an axis to create a plurality of turns of wire element (s) to form a bead hoop, and shape-retaining elements mating with the side hoop around the circumferential periphery of the side hoop to hold the side kit in a flat configuration. According to this document, said shape-preserving elements include the use of metal clamping elements used in several places around the circumferential periphery of the bead, as well as metal ties, spring clips, spiral wound fabrics or wires around all or part of the circumferential periphery of the bead, spot soldering, and brazing solder or weld periodically located places around the peripheral periphery of the bead, use of a wire coated with soft solder in the bead wires, gluing or using the use of adhesives, the application of fusible polymer material periodically or everywhere around the peripheral periphery of the side, the immersion of the airborne kits in the adhesive coating and the use of elements in the form of miniature hose clamps that firmly grasp at least a portion of the turns of one wire to hold the airborne kit. For example, FIG. 7 shows a metal clamping element wound around a tightly “packed” single-wire tire bead kit; figure 10 shows a spiral holding clamp or spring wrap element that surrounds the circumference of the completed bead assembly of the tire for holding the bead kit in a plane perpendicular to the axis of rotation of the bead.

В документе US 3949800 раскрыта пневматическая шина, борта которой выполнены с бортовыми кольцами уплотнительного типа, имеющими повышенную стабильность формы, при этом уплотнительное кольцо образовано из одной или нескольких проволок, имеющих четырехугольное сечение, по меньшей мере, с двумя параллельными противоположными сторонами, при этом примыкающие витки проволок касаются друг друга как в радиальном направлении, так и в осевом направлении вдоль их обращенных друг к другу поверхностей. В соответствии с данным документом сердечник борта предпочтительно окружен покрытием, которое содержит вставку из набивочной резины, находящуюся в контакте с сердечником борта, и резиновую оболочку, которая охватывает набивку, зажимая ее.US Pat. No. 3,949,800 discloses a pneumatic tire whose beads are made with bead rings of the sealing type having improved shape stability, the seal ring being formed of one or more wires having a quadrangular cross section with at least two parallel opposite sides, with adjacent the turns of the wires touch each other both in the radial direction and in the axial direction along their facing surfaces. In accordance with this document, the bead core is preferably surrounded by a coating that includes a pad of rubber printed in contact with the bead core and a rubber sheath that grips the packing, clamping it.

В документе US 4406317 раскрыта пневматическая шина, содержащая сердечники бортов, образованные из слоев проволоки, намотанных с обеспечением размещения их один поверх другого и состоящих из проволок, имеющих угловое поперечное сечение. Для того, чтобы избежать мест разрыва каркаса у краев сердечника борта, которые могут возникать вследствие периодически изменяющихся напряжений в шине при движении, обычной практикой было формование смесей, предназначенных для получения твердой резины, вокруг сердечников бортов. В этом случае для экономии затрат предпочтительным было обертывание сердечников бортов защитными лентами, которые по существу «приспосабливаются» к контуру сердечников бортов и окружают их углы посредством их скругления.No. 4,406,317 discloses a pneumatic tire comprising bead cores formed from layers of wire wound to be placed one on top of the other and consisting of wires having an angular cross section. In order to avoid carcass rupture points at the edges of the bead core, which may arise due to periodically changing stresses in the tire during movement, it was common practice to form mixtures intended for hard rubber around the bead cores. In this case, to save costs, it was preferable to wrap the bead cores with protective tapes, which essentially “adapt” to the contour of the bead cores and surround their corners by rounding them.

Что касается упомянутых выше известных решений, то необходимо повышение стабильности геометрической формы бортовой зоны шины и ее конструктивной прочности, в частности, ее стойкости к локальным деформациям как при эксплуатации (то есть при круговом вращении шины по грунту), так и при изготовлении шины после изготовления и установки сердечника борта в конструкции шины.As for the known solutions mentioned above, it is necessary to increase the stability of the geometrical shape of the tire bead zone and its structural strength, in particular, its resistance to local deformations both during operation (that is, during circular rotation of the tire on the ground) and during tire manufacturing after manufacturing and installing the bead core in the tire structure.

В частности необходимо повышение стойкости борта шины к локальным деформациям без отрицательного влияния на гибкость борта шины, которая, как было упомянуто выше, предпочтительно требуется, например, при монтаже шины на ободе колеса и при снятии шины с него.In particular, it is necessary to increase the tire bead resistance to local deformations without adversely affecting the bead flexibility, which, as mentioned above, is preferably required, for example, when mounting the tire on the wheel rim and when removing the tire from it.

Следует отметить, что указанные локальные деформации, которые воздействуют на витки проволоки (проволок), образующие сердечники бортов шины, в основном обусловлены следующими факторами.It should be noted that these local deformations that affect the turns of wire (wires) forming the cores of the tire beads are mainly due to the following factors.

Во-первых, указанные деформации обусловлены концентрациями напряжений, возникающими в бортовой зоне шины вследствие существующей соответствующей нагрузки, которую несет транспортное средство, при этом указанные напряжения заставляют борт шины выпучиваться в боковом направлении за край обода. Это особенно характерно для случая использования транспортных средств большой грузоподъемности и предназначенных для тяжелых условий работы, которые должны выдерживать нагрузки и иногда перегрузки большой величины.Firstly, these deformations are caused by stress concentrations arising in the tire bead zone due to the existing corresponding load that the vehicle bears, while these stresses cause the tire bead to bulge laterally beyond the rim edge. This is especially true for heavy vehicles and heavy duty vehicles that must withstand loads and sometimes large loads.

Во-вторых, указанные деформации, как правило, также обусловлены операциями изготовления шины, следующими за операцией изготовления борта шины, в частности, операциями вулканизации и формования, выполняемыми на готовой невулканизованной шине. Следует отметить, что операции вулканизации и формования могут вызвать смещение витков проволоки (проволок) друг относительно друга в поперечном сечении сердечников бортов в такой степени, что могут возникнуть заметные различия в натяжении проволоки (проволок). Данные различия могут привести к существенному уменьшению стойкости указанных элементов, к разрушению. Кроме того, заметная деформация (перекашивание) витков проволоки (проволок) в поперечном сечении сердечников бортов шины и имеющее место в результате этого образование их неплоской конфигурации неизбежно приводят к получению сердечника борта с искаженной геометрией и/или к потере точного положения борта в вулканизованной шине.Secondly, these deformations, as a rule, are also caused by tire manufacturing operations following the tire bead manufacturing operation, in particular, vulcanization and molding operations performed on the finished unvulcanized tire. It should be noted that the vulcanization and molding operations can cause the displacement of the turns of wire (wires) relative to each other in the cross section of the cores of the sides to such an extent that there may be noticeable differences in the tension of the wire (wires). These differences can lead to a significant decrease in the resistance of these elements, to destruction. In addition, a noticeable deformation (warping) of the turns of wire (wires) in the cross section of the core of the tire bead and the resulting formation of a non-planar configuration inevitably lead to a bead core with a distorted geometry and / or loss of the exact bead position in the vulcanized tire.

Кроме того, необходимость повышения стабильности геометрической формы бортовой зоны шины особенно предпочтительна не только в том случае, когда сердечник борта образован из не покрытой(-ых) резиной проволоки (проволок), но также в случае, когда резиновое покрытие имеется вокруг каждой проволоки. Действительно, даже если наличие подобного резинового покрытия оказывает положительное влияние на удерживание витков проволоки (проволок) вместе благодаря свойству адгезионности невулканизованной резины, в некоторых обстоятельствах, особенно в случаях шин для грузовых автомобилей, стабильность геометрической формы борта шины не гарантируется. Следовательно, при традиционных процессах изготовления шин обычной практикой является выполнение частичной вулканизации сердечника борта для повышения стабильности его геометрической формы, особенно во время изготовления.In addition, the need to increase the stability of the geometric shape of the tire bead zone is especially preferred not only when the bead core is formed of uncoated rubber wire (s), but also when a rubber coating is provided around each wire. Indeed, even if the presence of such a rubber coating has a positive effect on holding coils of wire (s) together due to the adhesion property of unvulcanized rubber, in some circumstances, especially in the case of truck tires, the geometric shape of the bead is not guaranteed. Therefore, in traditional tire manufacturing processes, it is common practice to partially vulcanize the bead core to increase the stability of its geometric shape, especially during manufacture.

Таким образом, все усилия сосредоточены на модификации конструкции бортовой зоны шины для получения заданной конструкционной прочности в сочетании с такой степенью гибкости, которая может обеспечить легкий монтаж/демонтаж шины на ободе колеса/с обода колеса при одновременном обеспечении равномерного и надлежащего контакта (сцепления) бортовой зоны шины с ребордой обода вдоль всего окружного профиля борта шины.Thus, all efforts are focused on modifying the design of the tire bead zone to obtain a given structural strength in combination with such a degree of flexibility that can provide easy mounting / dismounting of the tire on the wheel rim / from the wheel rim while ensuring uniform and proper contact (grip) of the bead tire zones with a rim flange along the entire circumferential profile of the tire bead.

Установлено, что указанные результаты могут быть достигнуты посредством выполнения борта шины с сердечником борта, который содержит удерживающий элемент, который охватывает множество витков металлических проволок, образующих указанный сердечник борта, при этом удерживающий элемент содержит множество удлиненных усилительных элементов, которые содержат, по меньшей мере, один предварительно отформованный нитевидный металлический элемент, при этом последний имеет диаметр в диапазоне от приблизительно 0,05 мм до приблизительно 0,25 мм.It has been found that these results can be achieved by performing a bead of a tire with a bead core that contains a retaining element that spans a plurality of turns of metal wires forming the bead core, while the retaining element contains a plurality of elongated reinforcing elements that comprise at least one preformed threadlike metal element, the latter having a diameter in the range of from about 0.05 mm to about 0.25 mm.

Предпочтительно, каждый удлиненный усилительный элемент удерживающего элемента представляет собой металлический корд, содержащий множество нитевидных элементов (то есть, по меньшей мере, два нитевидных элемента), при этом, по меньшей мере, один из нитевидных элементов является предварительно отформованным.Preferably, each elongated reinforcing element of the retaining element is a metal cord containing a plurality of filamentary elements (i.e., at least two filamentary elements), at least one of the filamentary elements being preformed.

В настоящем описании термин «удлиненный предварительно отформованный усилительный элемент» используется для обозначения усилительного элемента, содержащего, по меньшей мере, один предварительно отформованный нитевидный элемент.In the present description, the term "elongated preformed reinforcing element" is used to mean an reinforcing element containing at least one preformed threadlike element.

Было установлено, что свойства, обеспечивающие высокое механическое сопротивление, могут быть приданы сердечнику борта за счет наличия металлических усилительных элементов, при этом свойства, обеспечивающие высокую гибкость, могут быть получены посредством предварительного формования, по меньшей мере, одного нитевидного элемента удлиненных усилительных элементов, причем высокая гибкость характерна для армирующего материала, изготовленного из текстильного материала.It was found that properties providing high mechanical resistance can be imparted to the bead core due to the presence of metal reinforcing elements, while properties providing high flexibility can be obtained by preforming at least one threadlike element of elongated reinforcing elements, wherein high flexibility is characteristic of a reinforcing material made of textile material.

Следовательно, посредством использования удлиненных предварительно отформованных металлических элементов в удерживающем элементе, охватывающем сердечники бортов, можно придать им высокие прочностные свойства, которые характерны для полуфабриката, содержащего металлические усилительные элементы, при одновременном обеспечении соответствующей степени гибкости сердечника борта, которая характерна для полуфабриката, содержащего текстильные усилительные элементы.Therefore, by using elongated preformed metal elements in the retaining element covering the core of the beads, it is possible to give them high strength properties that are characteristic of a semi-finished product containing metal reinforcing elements, while providing the appropriate degree of flexibility of the bead core, which is characteristic of a semi-finished product containing textile reinforcing elements.

Указанный аспект имеет очень важное значение также с точки зрения технологического процесса, поскольку хорошая гибкость удерживающего элемента может обеспечить то, что при изготовлении шины можно будет легко и надлежащим образом выполнить наложение удерживающего элемента, точно повторяющего наружный профиль сердечника борта, на который он наложен.This aspect is also very important from the point of view of the technological process, since the good flexibility of the retaining element can ensure that, in the manufacture of the tire, it is possible to easily and appropriately apply a retaining element that accurately repeats the outer profile of the bead core on which it is applied.

Действительно, если удерживающий элемент будет слишком жестким и его невозможно будет правильно намотать вокруг сердечника борта, некоторое количество воздуха может остаться захваченным между сердечником борта и удерживающим элементом. Следует избегать наличия воздуха, который может входить в контакт с металлическими усилительными элементами удерживающего элемента, а также с металлической(-ими) проволокой(-ами) сердечника борта, поскольку могут иметь место нежелательные явления коррозии внутри борта шины.Indeed, if the holding member is too rigid and cannot be correctly wound around the bead core, some air may remain trapped between the bead core and the holding member. Avoid the presence of air, which may come into contact with the metal reinforcing elements of the retaining element, as well as with the metal (s) wire (s) of the bead core, since there may be undesirable corrosion phenomena inside the bead.

Благодаря гибкости удерживающего элемента могут быть получены дополнительные преимущества: а) процесс изготовления удерживающего элемента может быть выполнен посредством использования тех же устройств для каландрирования и разрезания, которые обычно используются для текстильных материалов; b) операцию наложения удерживающего элемента при изготовлении шины выполняют очень легко благодаря гибкости удерживающего элемента.Due to the flexibility of the holding element, additional advantages can be obtained: a) the manufacturing process of the holding element can be performed by using the same calendaring and cutting devices that are commonly used for textile materials; b) the application of the retaining element in the manufacture of the tire is very easy due to the flexibility of the holding element.

Как упомянуто выше, диаметр предварительно отформованных металлических нитевидных элементов удерживающего элемента выбирают таким, чтобы он был небольшим, например, в диапазоне от 0,05 мм до 0,25 мм.As mentioned above, the diameter of the preformed metal threadlike elements of the retaining element is chosen so that it is small, for example, in the range from 0.05 mm to 0.25 mm.

Было установлено, что использование тонких (то есть имеющих очень малые диаметры), предварительно отформованных металлических нитевидных элементов в качестве усилительных элементов для удерживающего элемента особенно предпочтительно, поскольку это позволяет уменьшить массу удерживающего элемента и увеличить его гибкость, в результате чего достигаются упомянутые выше преимущества.It has been found that the use of thin (i.e., having very small diameters), preformed metal threadlike elements as reinforcing elements for the retaining element is particularly preferable, since this reduces the mass of the retaining element and increases its flexibility, as a result of which the above advantages are achieved.

Кроме того, удерживающий элемент согласно настоящему изобретению имеет хорошую липкость в невулканизованном состоянии, которая способствует повышению степени адгезии между невулканизованной резиновой смесью и металлическими нитевидными элементами, образующими удерживающий элемент.In addition, the retaining element according to the present invention has a good stickiness in the unvulcanized state, which helps to increase the degree of adhesion between the unvulcanized rubber composition and the metal threadlike elements forming the retaining element.

Следовательно, когда данным удерживающим элементом манипулируют при его наложении в процессе изготовления шины, он может быть растянут, в частности, в направлении, поперечном к металлическим нитевидным элементам, без риска отделения усилительных элементов от невулканизованной резины.Therefore, when this retaining element is manipulated during its application during tire manufacturing, it can be stretched, in particular in the direction transverse to the metal filamentary elements, without the risk of separating the reinforcing elements from the unvulcanized rubber.

Такого отделения следует избегать, поскольку оно может вызвать явления коррозии или привести к образованию критических зон внутри борта шины, в которых металлические элементы, лишенные резинового покрытия, могут выступать из борта, что представляет собой дефект, который может привести к тому, что шина будет отбракована.This separation should be avoided because it can cause corrosion or cause critical zones to form inside the tire bead, in which metal elements without a rubber coating can protrude from the bead, which is a defect that could cause the tire to be discarded .

Кроме того, удерживающий элемент согласно настоящему изобретению демонстрирует очень хорошую адгезию вулканизованной резиновой смеси к металлическому нитевидному элементу, даже после старения (указанный аспект способствует избежанию возникновения явлений коррозии), и очень хорошее взаимное проникновение предварительно отформованных нитевидных элементов корда (или проникновение не отформованных предварительно нитевидных элементов в предварительно отформованные нитевидные элементы в том случае, если корд выполнен из предварительно отформованных и предварительно не отформованных нитевидных элементов), так что нежелательные явления, такие как изнашивание конца корда или закручивание концевой части корда, не будут иметь места при выполнении разрезания корда.In addition, the retaining element according to the present invention shows very good adhesion of the vulcanized rubber composition to the metal threadlike element, even after aging (this aspect helps to prevent the occurrence of corrosion), and very good mutual penetration of the preformed threadlike elements of the cord (or the penetration of unformed preformed threadlike elements into preformed threadlike elements in the event that the cord is made of pre but molded and not preformed yarn-shaped elements), so that undesirable effects, such as wear of the end of the cord or twisting of the end of the cord, will not occur when cutting the cord.

В соответствии с первым аспектом настоящего изобретения создана пневматическая шина, содержащая бортовой конструктивный элемент, содержащий два отстоящих по оси сердечника бортов,In accordance with a first aspect of the present invention, there is provided a pneumatic tire comprising an airborne structural element comprising two beads spaced apart along the axis of the core of the core,

каркасную конструкцию, содержащую, по меньшей мере, один слой каркаса, проходящий между сердечниками бортов и прикрепленный на противоположных по оси концевых частях к соответствующему одному из сердечников бортов, при этом каждая осевая концевая часть завернута вверх вокруг сердечников бортов;a frame structure comprising at least one layer of the frame extending between the cores of the beads and attached on the axially opposite end parts to a corresponding one of the cores of the beads, with each axial end part wrapped up around the cores of the beads;

протекторный браслет, проходящий в направлении по окружности вокруг каркасной конструкции;a tread band extending in a circumferential direction around the frame structure;

брекерный конструктивный элемент, расположенный по окружности между каркасной конструкцией и протекторным браслетом; иa belt structural member located circumferentially between the frame structure and the tread band; and

по меньшей мере, одну пару боковин, наложенных на каркасную конструкцию в противоположных по оси местах,at least one pair of sidewalls superimposed on the frame structure in opposite places along the axis,

при этом каждый сердечник борта содержит:wherein each bead core contains:

множество витков, по меньшей мере, одной металлической проволоки, наложенных в радиальном направлении друг на друга и расположенных в осевом направлении бок о бок друг относительно друга, иa plurality of turns of at least one metal wire radially superimposed on one another and arranged axially side by side relative to each other, and

удерживающий элемент, охватывающий множество витков и содержащий множество по существу взаимно параллельных удлиненных усилительных элементов, причем удлиненные усилительные элементы содержат, по меньшей мере, один предварительно отформованный нитевидный металлический элемент, имеющий диаметр в диапазоне от 0,05 мм до 0,25 мм.a holding element spanning a plurality of turns and containing a plurality of substantially mutually parallel elongated reinforcing elements, wherein the elongated reinforcing elements comprise at least one preformed threadlike metal element having a diameter in the range of 0.05 mm to 0.25 mm.

Предпочтительно, каждый удлиненный усилительный элемент представляет собой металлический корд, имеющий, по меньшей мере, один предварительно отформованный металлический нитевидный элемент, в то время как остальные нитевидные элементы, образующие указанный, по меньшей мере, один корд, представляют собой элементы предварительно не отформованного типа.Preferably, each elongated reinforcing element is a metal cord having at least one preformed metal threadlike element, while the remaining threadlike elements forming said at least one cord are elements of a preformed type.

В дополнительном варианте осуществления каждый удлиненный усилительный элемент представляет собой металлический корд, все нитевидные элементы которого предварительно отформованы. Перед операцией предварительного формования нитевидные элементы имеют прямолинейную конфигурацию.In an additional embodiment, each elongated reinforcing element is a metal cord, all the filamentary elements of which are preformed. Before the pre-forming operation, the threadlike elements have a rectilinear configuration.

Предпочтительно, деформации предварительно отформованных нитевидных элементов представляют собой деформации копланарного типа. А именно, каждый предварительно отформованный нитевидный элемент находится в одной плоскости.Preferably, the strains of the preformed threadlike elements are coplanar type strains. Namely, each preformed threadlike element is in the same plane.

Предпочтительно, нитевидные элементы предварительно отформованы таким образом, что они принимают волнообразную конфигурацию, так что они будут по существу лишены острых краев и/или нарушений непрерывности кривизны вдоль их протяженности в продольном направлении. Указанный признак особенно предпочтителен, поскольку отсутствие острых краев/углов приводит к благоприятному увеличению нагрузки, вызывающей разрушение нитевидных элементов.Preferably, the filamentary elements are preformed so that they take a wavy configuration, so that they will be essentially devoid of sharp edges and / or disturbances in the curvature along their length in the longitudinal direction. This feature is particularly preferred, since the absence of sharp edges / corners leads to a favorable increase in the load, causing the destruction of the threadlike elements.

Особенно предпочтительным является предварительное формование в соответствии с по существу синусоидальными волнообразными элементами. Предпочтительно, синусоидальные волнообразные элементы имеют длину волны, составляющую от 2,5 мм до 30 мм и более предпочтительно - от 5 мм до 25 мм. Предпочтительно, синусоидальные волнообразные элементы имеют амплитуду волны, составляющую от 0,12 мм до 1 мм. Указанные выше диапазоны значений длины волны и амплитуды волны, могут быть определены непосредственно на не покрытом резиной нитевидном элементе перед введением его в шину или на готовой (вулканизованной) шине. Предпочтительно, измерение указанных параметров может быть выполнено на нитевидном элементе посредством использования увеличительной линзы и градуированной шкалы (например, линейки с делениями). Если анализу должна быть подвергнута готовая (или вулканизованная) шина, то необходимо извлечь сердечник борта из шины, отделить удерживающий элемент и удалить с него вещество, обеспечивающее покрытие резиной, посредством использования соответствующих растворителей, например, посредством обработки его дихлорбензолом при 100°С, по меньшей мере, в течение 12 часов.Particularly preferred is preforming in accordance with substantially sinusoidal wave-like elements. Preferably, the sine wave elements have a wavelength of 2.5 mm to 30 mm, and more preferably 5 mm to 25 mm. Preferably, the sinusoidal wave elements have a wave amplitude of 0.12 mm to 1 mm. The above ranges of wavelengths and wave amplitudes can be determined directly on a non-rubber coated filament element before inserting it into a tire or on a finished (vulcanized) tire. Preferably, the measurement of these parameters can be performed on the thread-like element by using a magnifying lens and a graduated scale (for example, a ruler with divisions). If a finished (or vulcanized) tire is to be analyzed, it is necessary to remove the bead core from the tire, separate the retaining element and remove the rubber coating material from it by using appropriate solvents, for example, by treating it with dichlorobenzene at 100 ° С, for at least 12 hours.

В альтернативном варианте осуществления деформация имеет форму, которая не является формой копланарного типа, но, например, имеет форму спиралеобразного типа.In an alternative embodiment, the deformation has a shape that is not a coplanar type, but, for example, has a spiral shape.

Для получения предварительно отформованного нитевидного элемента в соответствии с настоящим изобретением можно использовать любой из способов, известных в данной области техники. Например, можно использовать устройства с зубчатыми колесами такого типа, как проиллюстрированные в документе US 5581990, или использовать устройство, описанное в публикации WO 00/39385. Указанное устройство содержит пару шкивов, каждый из которых выполнен с множеством обращенных к другому шкиву выступов, способных входить в зацепление друг с другом на заранее определенном участке с тем, чтобы одновременно вызвать осевую деформацию и изгибную деформацию в нитевидном элементе, который заставляют перемещаться вдоль пространства, находящегося между выступами первого шкива и соответствующими выступами второго шкива. Вышеупомянутое воздействие зацепления может быть осуществлено в результате движения указанной пары шкивов, приводимых во вращение нитевидным элементом.To obtain a preformed threadlike element in accordance with the present invention, any of the methods known in the art can be used. For example, devices with gears of the type illustrated in US Pat. No. 5,581,990 can be used, or the device described in WO 00/39385 can be used. The specified device contains a pair of pulleys, each of which is made with many protrusions facing the other pulley, capable of engaging with each other in a predetermined area so as to simultaneously cause axial deformation and bending deformation in the threadlike element, which is forced to move along the space, located between the protrusions of the first pulley and the corresponding protrusions of the second pulley. The aforementioned engagement effect may result from the movement of said pair of pulleys driven into rotation by a threadlike element.

Предпочтительно, удлиненные усилительные элементы по существу равномерно распределены в удерживающем элементе, то есть осевое расстояние между следующими друг за другом соседними одиночными удлиненными усилительными элементами является по существу постоянным.Preferably, the elongated reinforcing elements are substantially uniformly distributed in the retaining element, that is, the axial distance between adjacent consecutive adjacent single elongated reinforcing elements is substantially constant.

Кроме того, предварительно отформованные металлические нитевидные элементы, которые используются в удерживающем элементе в соответствии с настоящим изобретением, имеют широкую область упругих деформации и высокое относительное удлинение при разрыве также после того, как произойдет вулканизация шины.In addition, preformed metal threadlike elements that are used in the retaining element in accordance with the present invention have a wide area of elastic deformation and high elongation at break even after vulcanization of the tire.

Предпочтительно, сердечник борта шины согласно настоящему изобретению получают посредством спиральной намотки множества покрытых резиной проволок (или кордов), при этом каждую отдельную проволоку (или корд) наматывают в радиальном направлении на ее саму с тем, чтобы образовать столбчатый элемент из наложенных друг на друга в радиальном направлении намотанных витков.Preferably, the bead core according to the present invention is obtained by spirally winding a plurality of rubber coated wires (or cords), each individual wire (or cord) being radially wound onto itself to form a columnar element superimposed on one another radial direction of wound turns.

Альтернативно, указанные проволоки, которые наматывают в радиальном направлении для образования множества соседних в осевом направлении, столбчатых элементов из наложенных в радиальном направлении друг на друга намотанных витков, по существу свободны от резинового покрытия (то есть используются не покрытые резиной проволоки).Alternatively, said wires that are radially wound to form a plurality of axially adjacent columnar elements from radially superimposed wound turns are substantially free of rubber coating (i.e., non-rubber coated wires are used).

Предпочтительно, не покрытые резиной проволоки имеют по существу прямоугольное поперечное сечение, содержащее две проходящие по оси прямолинейные и параллельные противоположные стороны и две проходящие в радиальном направлении непрямолинейные боковые стороны. Предпочтительно, непрямолинейным боковым сторонам придана такая форма, что при укладке двух проволок друг на друга в радиальном направлении их боковые стороны образуют профиль, который является дополняющим по отношению к профилю проволоки, соседней в осевом направлении, которая может сопрягаться с ними. Таким образом, полученный узел будет таким, что только участок боковой стороны одной проволоки будет контактировать только с участком боковой стороны проволоки, соседней в осевом направлении. Предпочтительно, проволоки имеют по существу шестиугольное поперечное сечение. Подобные технические решения раскрыты, например, в документе US 5007471.Preferably, the rubber-free wires have a substantially rectangular cross-section, comprising two axially straight and parallel opposite sides and two radially straight non-linear sides. Preferably, the non-linear lateral sides are shaped so that when two wires are laid on each other in the radial direction, their sides form a profile that is complementary to the profile of the axially adjacent wire that can mate with them. Thus, the resulting assembly will be such that only a portion of the side of one wire will only contact a portion of the side of the wire adjacent in the axial direction. Preferably, the wires have a substantially hexagonal cross section. Similar technical solutions are disclosed, for example, in document US 5007471.

Предпочтительно, сердечник борта шины согласно настоящему изобретению имеет поперечное сечение многоугольной формы, как описано, например, в документах US 4192368 и US 4180116.Preferably, the bead core according to the present invention has a cross-section of a polygonal shape, as described, for example, in documents US 4192368 and US 4180116.

Альтернативно, сердечник борта шины согласно настоящему изобретению представляет собой однопроволочный сердечник борта.Alternatively, the bead core of the present invention is a single wire bead core.

Альтернативно, сердечник борта шины согласно настоящему изобретению представляет собой сердечник конструкции Alderfer.Alternatively, the bead core of the present invention is an Alderfer core.

Предпочтительно сердечник борта шины согласно настоящему изобретению дополнительно содержит множество стопорных элементов, например, в виде металлических зажимов или лент, которые периодически наложены вдоль окружной периферии сердечника борта с тем, чтобы поддерживать уплотненность витков металлических проволок, образующих сердечник борта.Preferably, the bead core according to the present invention further comprises a plurality of locking elements, for example, in the form of metal clips or tapes, which are periodically applied along the circumferential periphery of the bead core in order to maintain tightness of the turns of the metal wires forming the bead core.

В том случае, когда сердечник борта шины согласно настоящему изобретению образован из не покрытых резиной проволок, сердечник борта дополнительно содержит эластомерный слой, который расположен между множеством витков, образующих сердечник борта, и удерживающим элементом. Наличие указанного эластомерного слоя способствует повышению способности удерживающего элемента сцепляться с множеством витков из не покрытых резиной металлических проволок.In the case where the bead core according to the present invention is formed of non-coated rubber wires, the bead core further comprises an elastomeric layer that is located between the plurality of turns forming the bead core and the retaining element. The presence of the specified elastomeric layer helps to increase the ability of the retaining element to adhere to many turns of non-rubber coated metal wires.

Предпочтительно, обод колеса, на котором устанавливают шину согласно настоящему изобретению, выполнен с поверхностями посадки борта на ободе колеса, которые наклонены под углом, составляющим приблизительно 15°, относительно оси вращения шины.Preferably, the wheel rim on which the tire according to the present invention is mounted is formed with bead surfaces on the wheel rim that are inclined at an angle of approximately 15 ° with respect to the axis of rotation of the tire.

Кроме того, следует отметить, что в том случае, когда сердечник борта образован из множества витков покрытых резиной металлических проволок, стабильность геометрической формы шины согласно настоящему изобретению предпочтительно повышается, так что больше не нужно выполнять частичную вулканизацию сердечника борта. Это неизбежно приводит к упрощению процесса изготовления шины и, следовательно, к соответствующей экономии времени и затрат.In addition, it should be noted that in the case where the bead core is formed of a plurality of turns of rubber-coated metal wires, the geometric shape stability of the tire according to the present invention is preferably increased, so that it is no longer necessary to partially vulcanize the bead core. This inevitably leads to a simplification of the tire manufacturing process and, consequently, to corresponding time and cost savings.

Дополнительные признаки и преимущества станут более очевидными после прочтения подробного описания некоторых примеров шины в соответствии с настоящим изобретением. Указанное описание, приведенное ниже, выполнено со ссылкой на прилагаемые чертежи, которые иллюстрируют исключительно неограничивающий пример осуществления изобретения и на которых:Additional features and advantages will become more apparent after reading the detailed description of some examples of tires in accordance with the present invention. The specified description below is made with reference to the accompanying drawings, which illustrate an extremely non-limiting example embodiment of the invention and in which:

фиг.1 - частичное поперечное сечение шины для грузового автомобиля в соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения;figure 1 is a partial cross section of a tire for a truck in accordance with one embodiment of the present invention;

фиг.2 - частичное поперечное сечение шины для грузового автомобиля в соответствии с дополнительным вариантом осуществления настоящего изобретения;figure 2 is a partial cross section of a tire for a truck in accordance with a further embodiment of the present invention;

фиг.3 - частичный вид в перспективе сердечника борта шины с фиг.1;figure 3 is a partial perspective view of the core of the bead of the tire of figure 1;

фиг.4 - частичный вид в перспективе сердечника борта шины с фиг.2; иFIG. 4 is a partial perspective view of the bead core of FIG. 2; and

фиг.5 - предварительно отформованный нитевидный элемент, который может быть использован в удерживающем элементе шины в соответствии с настоящим изобретением.5 is a preformed threadlike element that can be used in the tire holding element in accordance with the present invention.

На фиг.1 показано частичное сечение шины 10 для грузового автомобиля, выполненной в соответствии с настоящим изобретением и пригодной для монтажа на ободе колеса (не показан). Для простоты на фиг.1 показана только часть шины, при этом остальная часть, которая не представлена, идентична и расположена симметрично относительно экваториальной плоскости шины.Figure 1 shows a partial section of a truck tire 10 made in accordance with the present invention and suitable for mounting on a wheel rim (not shown). For simplicity, only a portion of the tire is shown in FIG. 1, with the remaining portion that is not represented is identical and located symmetrically with respect to the equatorial plane of the tire.

Шина 10 включает в себя каркасную конструкцию 11, содержащую слой 12 каркаса, концы которого соединены с двумя сердечниками 13 бортов (на фиг.1 показан только один).The tire 10 includes a carcass structure 11 comprising a carcass ply 12, the ends of which are connected to two side cores 13 (only one is shown in FIG. 1).

В соответствии с вариантом осуществления, показанным на фиг.1, слой 12 каркаса отогнут в обратном направлении к соответствующим сердечникам 13 бортов посредством завертывания концов слоя каркаса вверх вокруг указанных сердечников бортов.According to the embodiment shown in FIG. 1, the carcass ply 12 is folded back to the respective cores 13 of the bead by wrapping the ends of the carcass ply upward around the cores of the bead.

Сердечники 13 бортов отстоят по оси друг от друга и встроены в соответствующие борта 14 в месте, находящемся радиально внутри шины.The cores 13 of the beads are spaced apart from each other along the axis and are integrated in the respective beads 14 at a location radially inside the tire.

Помимо сердечника 13 борта, борт 14 дополнительно содержит наполнитель 15 борта, расположенный радиально снаружи по отношению к сердечнику борта.In addition to the bead core 13, the bead 14 further comprises a bead filler 15 located radially outwardly with respect to the bead core.

Слой 12 каркаса, как правило, состоит из множества усилительных элементов, расположенных параллельно друг другу и, по меньшей мере, частично покрытых слоем сшитого эластомерного материала. Данные усилительные элементы обычно изготовлены из стальных проволок, скрученных вместе и покрытых металлическим сплавом (например, медно-цинковым, цинк-марганцевым, цинк-молибдено-кобальтовым сплавами и т.п.), или из текстильных волокон, например, из гидратцеллюлозы, нейлона или полиэтилентерефталата.The carcass ply 12 typically consists of a plurality of reinforcing elements arranged parallel to each other and at least partially covered by a layer of crosslinked elastomeric material. These reinforcing elements are usually made of steel wires twisted together and coated with a metal alloy (for example, copper-zinc, zinc-manganese, zinc-molybdenum-cobalt alloys, etc.), or of textile fibers, for example, hydrated cellulose, nylon or polyethylene terephthalate.

Предпочтительно, каркас представляет собой каркас радиального типа и включает в себя усилительные корды, расположенные в направлении, по существу перпендикулярном экваториальной плоскости шины.Preferably, the carcass is a radial carcass and includes reinforcing cords located in a direction substantially perpendicular to the equatorial plane of the tire.

Кроме того, шина 10 содержит протекторный браслет 16, расположенный на венце каркаса 11, и две противоположные по оси боковины 17, каждая из которых расположена между соответствующим бортом 14 и протекторным браслетом 16.In addition, the tire 10 comprises a tread band 16 located on the rim of the carcass 11, and two laterally opposite sides 17, each of which is located between the corresponding bead 14 and the tread band 16.

Кроме того, между слоем 11 каркаса и протекторным браслетом 16 шина 10 содержит брекерный конструктивный элемент 18, в котором в примере, показанном на фиг.1, предусмотрены два наложенных друг на друга в радиальном направлении слоя 19, 20 брекерного пояса, две боковые усилительные ленты 21 (только одна лента показана на фиг.1) и брекерный слой 22.In addition, between the carcass ply 11 and the tread band 16, the tire 10 comprises a belt structural member 18, in which, in the example shown in FIG. 1, two belt belts 19, 20 superposed in the radial direction, two lateral reinforcing bands are provided 21 (only one tape is shown in FIG. 1) and the belt layer 22.

При подробном рассмотрении видно, что слои 19, 20 брекерного пояса, которые наложены друг на друга в радиальном направлении, включают в себя множество усилительных кордов, которые, как правило, являются металлическими и ориентированными наклонно относительно экваториальной плоскости шины, параллельны друг другу в каждом слое и пересекаются с усилительными кордами соседнего слоя для образования заданного угла относительно направления по окружности. Как правило, указанный угол составляет от приблизительно 10° до приблизительно 40°; предпочтительно указанный угол составляет от приблизительно 12° до приблизительно 30°.A detailed examination shows that the layers 19, 20 of the belt of the belt, which are superimposed on each other in the radial direction, include many reinforcing cords, which, as a rule, are metal and oriented obliquely relative to the equatorial plane of the tire, parallel to each other in each layer and intersect with the reinforcing cords of the adjacent layer to form a predetermined angle relative to the circumferential direction. Typically, said angle is from about 10 ° to about 40 °; preferably said angle is from about 12 ° to about 30 °.

Как упомянуто выше, брекерный конструктивный элемент 18 дополнительно содержит две боковые усилительные ленты 21, обычно известные как «расположенные под углом ноль градусов усилительные ленты», наложенные в радиальном направлении на наружные по оси края наружного в радиальном направлении слоя 20 брекерного пояса. Указанные усилительные ленты 21, как правило, включают в себя множество усилительных элементов, как правило, металлических кордов с относительным удлинением при разрыве, составляющим от 3% до 10%, предпочтительно от 3,5% до 7%. Указанные усилительные элементы покрыты посредством сшитого эластомерного материала и ориентированы по существу в направлении по окружности, тем самым образуя угол, составляющий очень небольшое количество градусов (то есть 0°), относительно экваториальной плоскости шины. В соответствии с вариантом осуществления, показанным на фиг.1, каждая боковая усилительная лента 21 образована из двух слоев 21а, 21b, наложенных друг на друга в радиальном направлении. Альтернативно, вместо двух боковых усилительных лент 21 может быть предусмотрен непрерывный усиливающий слой (не показан на фиг.1), как правило, включающий в себя множество усилительных элементов такого же типа, как раскрытые выше, который проходит вдоль всей осевой протяженности брекерного конструктивного элемента.As mentioned above, the belt structural member 18 further comprises two lateral reinforcing bands 21, commonly known as “reinforcing bands located at an angle of zero degrees,” radially superimposed on the axially outer edges of the radially outer layer 20 of the belt. These reinforcing tapes 21 typically include a plurality of reinforcing elements, typically metal cords, with elongation at break of 3% to 10%, preferably 3.5% to 7%. These reinforcing elements are coated by means of a crosslinked elastomeric material and are oriented substantially in the circumferential direction, thereby forming an angle of a very small number of degrees (i.e. 0 °), relative to the equatorial plane of the tire. In accordance with the embodiment shown in FIG. 1, each side reinforcing tape 21 is formed of two layers 21a, 21b superimposed in the radial direction. Alternatively, instead of two lateral reinforcing bands 21, a continuous reinforcing layer (not shown in FIG. 1) may be provided, typically including a plurality of reinforcing elements of the same type as disclosed above, which extends along the entire axial extent of the belt structural member.

Как упомянуто выше, брекерный конструктивный элемент 18 дополнительно содержит брекерный слой 22, который наложен в радиальном направлении на радиально наружный слой 20 брекерного пояса и расположен между боковыми усилительными лентами 21. Альтернативно, брекерный слой проходит над усилительными лентами 21 (указанный вариант осуществления не показан на чертежах). Брекерный слой 22 выполнен с усилительными элементами, как правило, металлическими кордами, которые покрыты посредством сшитого эластомерного материала и расположены параллельно друг другу и наклонены относительно экваториальной плоскости шины под углом от 10° до 70°, предпочтительно от 12° до 40°. Брекерный слой 22 служит в качестве защитного слоя, защищающего от камней или гравия, которые могут быть захвачены в канавках протектора и которые могут вызвать повреждения слоев 19, 20 брекерного пояса и даже слоя 12 каркаса.As mentioned above, the belt structural member 18 further comprises a belt layer 22, which is radially superimposed on the radially outer layer 20 of the belt belt and located between the side reinforcement belts 21. Alternatively, the belt layer extends above the reinforcement belts 21 (this embodiment is not shown in FIG. drawings). The belt layer 22 is made with reinforcing elements, usually metal cords, which are coated with a crosslinked elastomeric material and are parallel to each other and inclined relative to the equatorial plane of the tire at an angle of 10 ° to 70 °, preferably 12 ° to 40 °. The belt layer 22 serves as a protective layer that protects against stones or gravel that can be caught in the tread grooves and which can cause damage to the belt belt layers 19, 20 and even the carcass ply 12.

Альтернативно (указанный вариант осуществления не показан), в брекерном конструктивном элементе предусмотрены три слоя брекерного пояса, наложенных друг на друга в радиальном направлении, и брекерный слой, расположенный радиально снаружи по отношению к наложенным друг на друга слоям брекерного пояса.Alternatively (the indicated embodiment is not shown), in the belt structural member there are three layers of the belt belt superimposed in the radial direction and a belt layer radially outwardly relative to the layer of the belt belt superimposed on each other.

Альтернативно (указанный вариант осуществления не показан), в брекерном конструктивном элементе предусмотрены два слоя брекерного пояса, наложенных друг на друга в радиальном направлении, одна расположенная под углом ноль градусов боковая усилительная лента, которая наложена в радиальном направлении на наружный по оси край радиально наружного слоя брекерного пояса, и брекерный слой, расположенный радиально снаружи по отношению к усилительной ленте и к радиально наружному слою брекерного пояса (брекерный слой может только частично перекрывать боковую усилительную ленту).Alternatively (the indicated embodiment is not shown), in the belt structural element there are two layers of the belt belt superimposed in the radial direction, one lateral reinforcing tape located at an angle of zero degrees, which is radially superimposed on the outer edge axis of the radially outer layer the belt, and the belt layer located radially outward with respect to the reinforcing belt and to the radially outer layer of the belt (the belt layer can only partially Cover the side reinforcement tape).

В случае бескамерных шин также имеется прорезиненный слой 23, так называемый герметизирующий слой, который расположен радиально внутри по отношению к слою 12 каркаса, при этом указанный слой 23 обеспечивает необходимую непроницаемость шины 10 для воздуха при ее использовании.In the case of tubeless tires, there is also a rubberized layer 23, the so-called sealing layer, which is located radially inside with respect to the carcass ply 12, while said layer 23 provides the necessary airtightness of the tire 10 for air when using it.

Кроме того, по оси снаружи относительно сгиба каркаса обычно размещают препятствующую абразивному износу ленту 24.In addition, an abrasion-resistant tape 24 is typically placed along an axis external to the bend of the carcass.

В соответствии с вариантом осуществления, показанным на фиг.1, сердечник 13 борта получен посредством намотки множества не покрытых резиной проволок 25, при этом каждая проволока намотана в радиальном направлении для образования столбчатого элемента из витков, наложенных друг на друга в радиальном направлении. На фиг.1 использованы семь проволок 25 (так что образуются семь соседних в осевом направлении столбчатых элементов), при этом каждая проволока намотана по спирали с образованием шести витков, наложенных друг на друга в радиальном направлении.According to the embodiment shown in FIG. 1, the bead core 13 is obtained by winding a plurality of non-rubber coated wires 25, with each wire being wound in the radial direction to form a columnar member of coils superposed in the radial direction. In figure 1, seven wires 25 are used (so that seven axially adjacent columnar elements are formed), each wire being wound in a spiral with the formation of six turns superimposed on each other in the radial direction.

В соответствии с настоящим изобретением сердечник 13 борта содержит удерживающий элемент 26, который охватывает множество витков металлических проволок, образующих сердечник борта. Удерживающий элемент содержит множество по существу взаимно параллельных удлиненных усилительных элементов 27, которые содержат, по меньшей мере, один предварительно отформованный нитевидный металлический элемент.In accordance with the present invention, the bead core 13 comprises a holding member 26 that spans a plurality of turns of metal wires forming the bead core. The retaining element comprises a plurality of substantially mutually parallel elongated reinforcing elements 27, which comprise at least one preformed whisker metal element.

Предпочтительно сердечник 13 борта дополнительно содержит эластомерный слой (не показан на чертежах), который расположен между множеством витков, образующих сердечник борта, и удерживающим элементом 26.Preferably, the bead core 13 further comprises an elastomeric layer (not shown in the drawings) which is located between the plurality of turns forming the bead core and the retaining member 26.

Альтернативно, указанный эластомерный слой отсутствует.Alternatively, said elastomeric layer is absent.

В этом случае эластомерный материал, в который заделаны удлиненные усилительные элементы 27 для образования удерживающего элемента 26, предпочтительно содержит добавку, усиливающую адгезию, так что удерживающий элемент соответствующим образом охватывает металлические проволоки и прилипает к металлическим проволокам (которые предпочтительно оцинкованы), витки которых образуют сердечник 13 борта. Предпочтительно указанная добавка, усиливающая адгезию, выбрана из:In this case, the elastomeric material in which the elongated reinforcing elements 27 are embedded to form the retaining element 26 preferably contains an adhesion enhancing additive such that the retaining element appropriately covers the metal wires and adheres to the metal wires (which are preferably galvanized), the turns of which form the core 13 sides. Preferably, said adhesion improver is selected from:

- солей двухвалентного кобальта, которые могут быть выбраны из карбоксилированных соединений с формулой (R-CO-O)₂Co, в которой R - алифатическая или ароматическая группа с С₆-С₂₄, например, такая как неодеканоат кобальта;- cobalt divalent salts which can be selected from carboxylated compounds of the formula (R-CO-O) ₂ Co, in which R is an aliphatic or aromatic group with C ₆ -C ₂₄ , for example, such as cobalt neodecanoate;

- металлоорганического комплекса на основе бора и кобальта, при этом последние соединены вместе посредством кислорода (например, комплекса, известного под торговым названием Manobond® 680C от группы OMG);- an organometallic complex based on boron and cobalt, the latter being joined together by means of oxygen (for example, a complex known under the trade name Manobond® 680C from the OMG group);

- системы резорцин/гексаметоксиметиленмеламин (HMMM) или системы резорцин/гексаметилентетрамин (НМТ);- resorcinol / hexamethoxymethylenemelamine (HMMM) systems or resorcinol / hexamethylenetetramine (HMT) systems;

или их смесей. Предпочтительно, используется смесь металлоорганического комплекса на основе бора и кобальта с системой резорцин/гексаметоксиметиленмеламин (НМММ).or mixtures thereof. Preferably, a mixture of an organometallic complex based on boron and cobalt with a resorcinol / hexamethoxymethylenemelamine system (HMMM) is used.

Предпочтительно, усиливающая адгезию добавка присутствует в эластомерной композиции в количестве от 0,2 до 3 частей на 100 частей каучука, предпочтительно от 0,5 до 2,5 частей на 100 частей каучука.Preferably, the adhesion enhancing additive is present in the elastomeric composition in an amount of from 0.2 to 3 parts per 100 parts of rubber, preferably from 0.5 to 2.5 parts per 100 parts of rubber.

В соответствии с вариантом осуществления согласно фиг.1 шина согласно настоящему изобретению дополнительно содержит усиливающий слой 28, который, как правило, известен под термином «бортовая лента» и который имеет функцию повышения жесткости борта.According to the embodiment of FIG. 1, the tire according to the present invention further comprises a reinforcing layer 28, which is generally known by the term “side tape” and which has the function of increasing the rigidity of the bead.

Бортовая лента 28 содержит множество удлиненных усилительных элементов, которые заделаны в эластомерную матрицу и которые, как правило, выполнены из текстильных материалов (например, из арамида или гидратцеллюлозы) или из металлических материалов (например, стального корда).The sideband 28 comprises a plurality of elongated reinforcing elements which are embedded in an elastomeric matrix and which are typically made of textile materials (e.g., aramid or cellulose hydrate) or from metal materials (e.g. steel cord).

В соответствии с настоящим изобретением бортовая лента предпочтительно выполнена с металлическими удлиненными усилительными элементами, которые содержат предварительно отформованные нитевидные элементы малого диаметра, как описано выше со ссылкой на удерживающий элемент 26.In accordance with the present invention, the side ribbon is preferably made with metal elongated reinforcing elements that comprise preformed small diameter threadlike elements, as described above with reference to the holding element 26.

Бортовая лента может быть расположена во множестве мест внутри борта и/или боковины шины. В соответствии с вариантом осуществления, показанным на фиг.1, бортовая лента 28 расположена по оси снаружи относительно слоя 12 каркаса. В том случае, когда шина выполнена с двумя слоями каркаса, бортовая лента может быть расположена между указанными слоями каркаса. Предпочтительно, бортовая лента начинается в месте, соответствующем радиально наружной части сердечника борта, при этом она повторяет периферийный профиль наполнителя борта и заканчивается в месте, соответствующем боковине шины. Альтернативно, бортовая лента может проходить вдоль боковины шины, до концов брекерного конструктивного элемента шины.The side belt can be located in a variety of places inside the bead and / or sidewall of the tire. In accordance with the embodiment shown in FIG. 1, the side belt 28 is axially outwardly relative to the carcass ply 12. In the case when the tire is made with two layers of the carcass, the side tape can be located between these layers of the carcass. Preferably, the bead tape starts at a location corresponding to the radially outer part of the bead core, while it repeats the peripheral profile of the bead filler and ends at a place corresponding to the sidewall of the tire. Alternatively, the bead strip may extend along the sidewall of the tire, to the ends of the tire breaker structural member.

В соответствии с вариантом осуществления, показанным на фиг.1, удерживающий элемент 26 выполнен в виде непрерывной ленты, состоящей из эластомерного материала, в который заделаны удлиненные усилительные элементы, при этом указанная лента спирально намотана вокруг множества витков металлических проволок, которые образуют сердечник борта, так, чтобы полностью охватить указанные витки вдоль их периферийного наружного профиля. Предпочтительно, указанную намотку выполняют таким образом, чтобы было обеспечено частичное перекрывание витков, соседних в осевом направлении, как показано на фиг.3.In accordance with the embodiment shown in FIG. 1, the retaining element 26 is made in the form of a continuous tape consisting of an elastomeric material into which elongated reinforcing elements are embedded, said tape being helically wound around a plurality of turns of metal wires that form the bead core, so as to fully encompass said turns along their peripheral outer profile. Preferably, said winding is performed in such a way that partial overlap of coils adjacent in the axial direction is ensured, as shown in FIG.

На фиг.2 показано частичное сечение шины 20 для грузового автомобиля, аналогичной шине с фиг.1. Следовательно, для простоты описания элементы с фиг.2, которые аналогичны или идентичны элементам с фиг.1, будут обозначены в описании теми же ссылочными позициями. Единственное отличие шины 20, показанной на фиг.2, от шины 10, показанной на фиг.1, состоит в том, что удерживающий элемент 26 наложен в виде листа (лист состоит из эластомерного материала, в который заделаны удлиненные усилительные элементы), при этом лист завернут вокруг периферийного наружного профиля множества витков металлических проволок, образующих сердечник борта. Предпочтительно, операцию заворота выполняют так, чтобы обеспечить частичное перекрывание боковых краев листа, как показано на фиг.4. В соответствии с дополнительным вариантом осуществления (не показан) указанный лист заворачивают, по меньшей мере, дважды вокруг окружного наружного профиля множества витков металлических проволок, образующих сердечник борта.Figure 2 shows a partial section of the truck tire 20, similar to the tire of figure 1. Therefore, for simplicity of description, the elements of FIG. 2, which are similar or identical to the elements of FIG. 1, will be indicated in the description by the same reference numerals. The only difference between the tire 20 shown in FIG. 2 and the tire 10 shown in FIG. 1 is that the retaining element 26 is superimposed in the form of a sheet (the sheet consists of an elastomeric material in which elongated reinforcing elements are embedded), while the sheet is wrapped around a peripheral outer profile of a plurality of turns of metal wires forming a bead core. Preferably, the inversion operation is performed so as to partially overlap the side edges of the sheet, as shown in FIG. 4. According to a further embodiment (not shown), said sheet is wrapped at least twice around a circumferential outer profile of a plurality of turns of metal wires forming a bead core.

На фиг.5 показан нитевидный элемент 200, которому предварительно придана синусоидальная форма в соответствии с настоящим изобретением.FIG. 5 shows a threadlike element 200 to which a sinusoidal shape has previously been shaped in accordance with the present invention.

Как упомянуто выше, указанные деформации, по существу имеющие вид периодических отклонений от прямой линии, могут быть получены с любой известной формой. Предпочтительно, указанные деформации представляют собой деформации копланарного типа. Еще более предпочтительно, если указанные деформации состоят из по существу синусоидальных волнообразных элементов (таких как те, которые проиллюстрированы на фиг.5), имеющих длину Р волны (или шаг) и амплитуду Н волны.As mentioned above, these deformations, essentially having the form of periodic deviations from a straight line, can be obtained with any known shape. Preferably, said strains are coplanar type strains. Even more preferably, said deformations consist of substantially sinusoidal wave-like elements (such as those illustrated in FIG. 5) having a wavelength P (or pitch) and an amplitude H of the wave.

В целях настоящего изобретения «длину Р волны» следует понимать как длину минимального участка, который повторяется периодически, а «амплитуду Н волны» следует понимать как обозначающую удвоенную амплитуду максимального отклонения в поперечном направлении (которая предполагается равной в обоих направлениях) нитевидного элемента от центральной оси S (см. фиг.5).For the purposes of the present invention, “wavelength P” should be understood as the length of the minimum portion that is repeated periodically, and “wave amplitude H” should be understood as indicating the doubled amplitude of the maximum deviation in the transverse direction (which is assumed to be equal in both directions) of the threadlike element from the central axis S (see figure 5).

Как упомянуто выше, предпочтительно длина Р волны (или шаг) составляет от 2,5 мм до 30 мм, более предпочтительно - от 5 мм до 25 мм.As mentioned above, preferably the wavelength P (or pitch) is from 2.5 mm to 30 mm, more preferably from 5 mm to 25 mm.

Предпочтительно, амплитуда Н волны составляет от 0,12 мм до 1 мм, более предпочтительно - от 0,14 мм до 0,60 мм.Preferably, the H wave amplitude is from 0.12 mm to 1 mm, more preferably from 0.14 mm to 0.60 mm.

Как правило, предварительно отформованные нитевидные элементы в соответствии с настоящим изобретением имеют диаметр D, составляющий от 0,05 мм до 0,25 мм, предпочтительно от 0,08 мм до 0,20 мм. Особенно предпочтителен диаметр, составляющий 0,12 мм.Typically, the preformed threadlike elements in accordance with the present invention have a diameter D of 0.05 mm to 0.25 mm, preferably 0.08 mm to 0.20 mm. Particularly preferred is a diameter of 0.12 mm.

Как упомянуто выше, нитевидные элементы являются металлическими.As mentioned above, the threadlike elements are metallic.

Предпочтительно, нитевидные элементы изготовлены из стали. В том случае, когда диаметр нитевидного элемента составляет от 0,4 мм до 0,1 мм, прочность на разрыв стандартной стали обычной прочности находится в диапазоне от приблизительно 2600 Н/мм² (или 2600 МПа - мегапаскалей) до приблизительно 3200 Н/мм², прочность на разрыв высокопрочной стали (стали с высоким сопротивлением разрыву) находится в диапазоне от приблизительно 3000 Н/мм² до приблизительно 3600 Н/мм², прочность на разрыв стали со сверхвысокой прочностью (сверхвысоким сопротивлением разрыву) находится в диапазоне от приблизительно 3300 Н/мм² до приблизительно 3900 Н/мм², прочность на разрыв стали с ультравысокой прочностью (ультравысоким сопротивлением разрыву) находится в диапазоне от приблизительно 3600 Н/мм² до приблизительно 4200 Н/мм². Указанные значения прочности на разрыв зависят, в частности, от количества углерода, содержащегося в стали.Preferably, the threadlike elements are made of steel. In the case where the diameter of the threadlike element is from 0.4 mm to 0.1 mm, the tensile strength of standard steel of ordinary strength is in the range from about 2600 N / mm ² (or 2600 MPa - megapascals) to about 3200 N / mm ² , the tensile strength of high-strength steel (steel with high tensile strength) is in the range from about 3000 N / mm ² to about 3600 N / mm ² , the tensile strength of steel with ultra-high strength (ultra-high tensile strength) is in the range from about 3300 N / mm ² to approx. Relatively 3900 N / mm ² , the tensile strength of steel with ultra-high strength (ultra-high tensile strength) ranges from about 3600 N / mm ² to about 4200 N / mm ² . The indicated tensile strengths depend, in particular, on the amount of carbon contained in the steel.

Как правило, указанные нитевидные элементы выполнены с латунным покрытием (Cu - от 60 до 75 вес.%, Zn - от 40 до 25 вес.%), имеющим толщину от 0,10 мкм до 0,50 мкм. Указанное покрытие обеспечивает лучшее прилипание нитевидного элемента к прорезиненной смеси и обеспечивает защиту металла от коррозии как во время изготовления шины, так и во время ее использования. Если возникает необходимость обеспечить более высокую степень защиты от коррозии, указанные нитевидные элементы предпочтительно могут быть выполнены с антикоррозионным покрытием, отличным от латуни, способным обеспечить бтльшую коррозионную стойкость, например, таким как покрытие на основе цинка, цинково-марганцевых (ZnMn) сплавов, цинк-кобальтовых (ZnCo) сплавов или цинк-кобальт-марганцевых (ZnCoMn) сплавов.Typically, these threadlike elements are made with a brass coating (Cu - from 60 to 75 wt.%, Zn - from 40 to 25 wt.%), Having a thickness of from 0.10 μm to 0.50 μm. The specified coating provides better adhesion of the thread-like element to the rubberized mixture and provides protection of the metal from corrosion both during the manufacture of the tire and during its use. If it becomes necessary to provide a higher degree of corrosion protection, said threadlike elements can preferably be made with a non-brass anti-corrosion coating capable of providing better corrosion resistance, for example, such as a coating based on zinc, zinc-manganese (ZnMn) alloys, zinc - cobalt (ZnCo) alloys or zinc-cobalt-manganese (ZnCoMn) alloys.

Предпочтительно, удерживающий элемент в соответствии с настоящим изобретением получают посредством использования кордов, имеющим структуру типа n×D, где n - число нитевидных элементов, образующих корд, и D - диаметр каждого нитевидного элемента. Предпочтительно, n находится в диапазоне от 2 до 5. Особенно предпочтительно значение n, равное трем.Preferably, the retaining element in accordance with the present invention is obtained by using cords having an n × D structure, where n is the number of threadlike elements forming the cord and D is the diameter of each threadlike element. Preferably, n is in the range from 2 to 5. Particularly preferably, the value of n is three.

Предпочтительно, шаг скручивания корда находится в диапазоне от 2,5 мм до 25 мм, более предпочтительно - от 6 мм до 18 мм. Особенно предпочтителен шаг скручивания, составляющий 12,5 мм.Preferably, the torsion pitch of the cord is in the range from 2.5 mm to 25 mm, more preferably from 6 mm to 18 mm. A twisting pitch of 12.5 mm is particularly preferred.

Предпочтительными конструкциями кордов являются, например, следующие: 2х (то есть два нитевидных элемента, скрученных вместе), 3x, 4x, 5x, 2+1 (то есть одна прядь из двух нитевидных элементов и одна прядь из одного нитевидного элемента, при этом указанные две пряди скручены вместе), 2+2, 3+2, 1+4.Preferred cord designs are, for example, the following: 2x (i.e., two thread-like elements twisted together), 3x, 4x, 5x, 2 + 1 (i.e. one strand of two thread-like elements and one strand of one thread-like element, wherein two strands are twisted together), 2 + 2, 3 + 2, 1 + 4.

Предпочтительно, плотность удлиненных усилительных элементов в удерживающем элементе в соответствии с настоящим изобретением составляет от 40 кордов на дециметр до 160 кордов на дециметр, более предпочтительно она составляет от 80 кордов на дециметр до 120 кордов на дециметр. Особенно предпочтительными являются следующие значения плотности - 85 кордов на дециметр и 105 кордов на дециметр.Preferably, the density of the elongated reinforcing elements in the retaining element according to the present invention is from 40 cords per decimeter to 160 cords per decimeter, more preferably from 80 cords per decimeter to 120 cords per decimeter. Particularly preferred are the following density values — 85 cords per decimeter and 105 cords per decimeter.

Предпочтительно, удлиненные усилительные элементы удерживающего элемента в соответствии с настоящим изобретением ориентированы наклонно относительно радиальной плоскости шины.Preferably, the elongated reinforcing elements of the retaining element in accordance with the present invention are oriented obliquely with respect to the radial plane of the tire.

В том случае, когда удерживающий элемент наложен в виде листа, который завернут вокруг периферийного наружного профиля витков сердечника борта, удлиненные усилительные элементы предпочтительно расположены под углом относительно радиальной плоскости шины, находящимся в диапазоне от 15° до 60°, более предпочтительно от 30° до 45°.In the case where the retaining element is superimposed in the form of a sheet that is wrapped around the peripheral outer profile of the bead core turns, the elongated reinforcing elements are preferably located at an angle relative to the radial plane of the tire, ranging from 15 ° to 60 °, more preferably from 30 ° to 45 °.

Альтернативно, в том случае, когда удерживающий элемент наложен в виде непрерывной ленты, которая намотана по спирали вокруг окружного периферийного наружного профиля сердечника борта, удлиненные усилительные элементы расположены параллельно относительно продольного направления развертывания ленты. Предпочтительно, указанная лента намотана по спирали вокруг витков сердечника борта под углом закручивания, который находится в диапазоне от 50° до 70°.Alternatively, in the case where the retaining element is superimposed in the form of a continuous tape that is wound in a spiral around the peripheral peripheral outer profile of the bead core, the elongated reinforcing elements are parallel to the longitudinal direction of deployment of the tape. Preferably, said tape is spirally wound around the turns of the bead core at an angle of twist that ranges from 50 ° to 70 °.

Предпочтительно, толщина удерживающего элемента, то есть общая толщина, включая диаметр кордов и резиновую смесь, в которую заделан корд, составляет от 0,5 (±0,1) мм до 1,7 (±0,1) мм, более предпочтительно - от 0,8 (±0,1) мм до 1,1 (±0,1) мм.Preferably, the thickness of the retaining element, that is, the total thickness, including the diameter of the cords and the rubber mixture into which the cord is embedded, is from 0.5 (± 0.1) mm to 1.7 (± 0.1) mm, more preferably from 0.8 (± 0.1) mm to 1.1 (± 0.1) mm.

Предпочтительно, шина для грузового автомобиля согласно настоящему изобретению имеет отношение Н/С, то есть отношение высоты перпендикулярного поперечного сечения к максимальной ширине сечения, составляющее менее 1. Предпочтительно, отношение Н/С меньше 0,9.Preferably, the truck tire according to the present invention has an H / C ratio, that is, a ratio of the height of the perpendicular cross section to the maximum section width of less than 1. Preferably, the H / C ratio is less than 0.9.

Настоящее изобретение относится к пневматической шине, используемой в грузовых автомобилях или грузовиках и, в частности, предназначенной для транспортных средств средней/большой грузоподъемности. Настоящее изобретение также пригодно для таких транспортных средств, как грузовые автомобили малой грузоподъемности.The present invention relates to a pneumatic tire used in trucks or trucks and, in particular, designed for medium / heavy vehicles. The present invention is also suitable for vehicles such as light trucks.

Для дополнительного описания изобретения ниже приведен иллюстративный пример.An illustrative example is provided below to further describe the invention.

ПРИМЕР 1EXAMPLE 1

Были изготовлены два типа шин (шина А и шина В), имеющих размер 315/80 R22,5.Two types of tires (tire A and tire B) having a size of 315/80 R22.5 were manufactured.

Шины А и В имели идентичные конструктивные элементы, то есть идентичный каркас (один слой каркаса), два пересекающихся слоя брекерного пояса, две боковые усилительные ленты (усилительные ленты, расположенные под углом ноль градусов и радиально снаружи по отношению к пересекающимся слоям брекерного пояса и образованные из двух слоев, наложенных друг на друга в радиальном направлении, как показано на фиг.1 и 2), брекерный слой (который наложен в радиальном направлении на радиально наружный слой брекерного пояса и расположен между боковыми усилительными лентами), идентичный протекторный браслет.Tires A and B had identical structural elements, that is, an identical carcass (one carcass ply), two intersecting layers of the belt, two side reinforcing bands (reinforcement tapes, angled zero degrees and radially outward from the intersecting layers of the belt and formed of two layers superimposed on each other in the radial direction, as shown in figures 1 and 2), the belt layer (which is superimposed in the radial direction on the radially outer layer of the belt belt and is located between the side mustache -inflammatory ribbons), identical tread band.

Шина А (шина в соответствии с настоящим изобретением) дополнительно содержала сердечник борта, подобный тому, который показан на фиг.2, то есть сердечник борта, который был получен посредством намотки по спирали семи не покрытых резиной проволок (при этом каждая проволока имела по существу шестиугольное поперечное сечение и была выполнена из оцинкованного высокопрочного стального материала) с образованием семи соседних по оси столбчатых элементов, при этом каждый столбчатый элемент был образован из шести витков, наложенных друг на друга в радиальном направлении. В соответствии с настоящим изобретением сердечник борта дополнительно содержал удерживающий элемент, который был наложен в виде листа посредством заворота последнего вокруг периферийного наружного профиля множества витков металлических проволок, образующих сердечник борта. Эту операцию выполняли таким образом, чтобы было обеспечено частичное перекрывание боковых краев листа, как показано на фиг.4. Удерживающий элемент состоял из эластомерного материала, в который были заделаны удлиненные усилительные элементы, при этом каждый удлиненный усилительный элемент состоял из корда 3×0,12 из высокопрочной стали (то есть из корда, образованного из трех проволок из высокопрочной стали, имеющих диаметр 0,12 мм). Каждая проволока корда была предварительно отформована в соответствии с по существу синусоидальной волнообразной формой (как показано на фиг.5) с длиной волны (шагом), составляющим 2,200 мм, и амплитудой волны, составляющей 0,345 мм. Удлиненные усилительные элементы в удерживающем элементе были расположены под углом относительно радиальной плоскости шины, составляющим приблизительно 45°. Плотность удлиненных усилительных элементов в удерживающем элементе составляла 105 кордов на дециметр, а толщина удерживающего элемента, то есть общая толщина, включая диаметр корда и резиновую смесь, в которую был заделан корд, составляла приблизительно 0,95 мм.Tire A (a tire in accordance with the present invention) further comprises a bead core similar to that shown in FIG. 2, i.e., a bead core that was obtained by spiral winding of seven rubber-free wires (each wire having essentially a hexagonal cross section and was made of galvanized high-strength steel material) with the formation of seven adjacent columnar elements along the axis, each columnar element was formed of six turns superimposed on each other in the radial direction. In accordance with the present invention, the bead core further comprises a retaining element that has been applied in the form of a sheet by wrapping the latter around a peripheral outer profile of a plurality of turns of metal wires forming the bead core. This operation was performed in such a way that partial overlapping of the side edges of the sheet was ensured, as shown in FIG. The holding element consisted of an elastomeric material into which elongated reinforcing elements were embedded, wherein each elongated reinforcing element consisted of a 3 × 0.12 high-strength steel cord (i.e., a cord formed of three high-strength steel wires having a diameter of 0, 12 mm). Each cord wire was preformed in accordance with a substantially sinusoidal waveform (as shown in FIG. 5) with a wavelength (pitch) of 2,200 mm and a wave amplitude of 0.345 mm. The elongated reinforcing elements in the retaining element were positioned at an angle relative to the tire radial plane of approximately 45 °. The density of the elongated reinforcing elements in the retaining element was 105 cords per decimeter, and the thickness of the retaining element, i.e. the total thickness, including the diameter of the cord and the rubber mixture into which the cord was embedded, was approximately 0.95 mm.

Шина В (сравнительная) дополнительно содержала сердечник борта, аналогичный сердечнику борта шины А, при этом единственное различие состояло в том, что удерживающий элемент состоял из эластомерного материала, в который были заделаны текстильные удлиненные усилительные элементы. При подробном рассмотрении следует отметить, что удлиненные усилительные элементы состояли из нейлона 940×2, то есть корд был образован из двух элементарных волокон, причем каждое элементарное волокно имело номер 940 дтекс (дтекс представляет собой массу в граммах, соответствующую 10000 м волокна) и крутку, составляющую 48 кручений на 1 метр. Крутка корда составляла 48 кручений на метр. Удлиненные усилительные элементы в удерживающем элементе были расположены под углом относительно радиальной плоскости шины, составляющим приблизительно 45°. Плотность удлиненных усилительных элементов в удерживающем элементе составляла 68 кордов на дециметр, а толщина удерживающего элемента, то есть общая толщина, включая диаметр корда и резиновую смесь, в которую был заделан корд, составляла приблизительно 0,88 мм.Tire B (comparative) additionally contained a bead core similar to the bead core of Tire A, the only difference being that the retaining element consisted of an elastomeric material into which elongated textile reinforcing elements were embedded. Upon closer examination, it should be noted that the elongated reinforcing elements consisted of 940 × 2 nylon, that is, the cord was formed of two elementary fibers, each elementary fiber having the number 940 dtex (dtex is a mass in grams corresponding to 10,000 m of fiber) and twist comprising 48 torsions per 1 meter. The cord twist was 48 torsions per meter. The elongated reinforcing elements in the retaining element were positioned at an angle relative to the tire radial plane of approximately 45 °. The density of the elongated reinforcing elements in the retaining element was 68 cords per decimeter, and the thickness of the retaining element, i.e. the total thickness, including the diameter of the cord and the rubber mixture into which the cord was embedded, was approximately 0.88 mm.

Лабораторные испытания были выполнены на трех шинах А и трех шинах В, так что можно было вычислить среднее значение результатов испытаний.Laboratory tests were performed on three tires A and three tires B, so that the average value of the test results could be calculated.

а) Испытание для определения усталостного напряжения борта шины грузового автомобиля(a) Test to determine the fatigue stress of the bead of a truck tire

Шины были установлены на ободе колеса с размером 9,00 дюйма и надуты до давления 135 фунтов на кв.дюйм (9,5 бар). Шины были подвергнуты воздействию нагрузки, составляющей 9220 кгс, то есть воздействию перегрузки, составляющей 240% относительно грузоподъемности (несущей способности) шины. Впоследствии шины вращали на ходовом колесе с постоянной и регулируемой скоростью, составляющей 20 км/ч. Испытание прекращали, когда шины выходили из строя, и определяли момент времени, когда происходил выход шины из строя.The tires were mounted on a 9.00-inch wheel rim and inflated to a pressure of 135 psi (9.5 bar). The tires were subjected to a load of 9220 kgf, that is, an overload of 240% relative to the load capacity of the tire. Subsequently, the tires were rotated on the running wheel with a constant and adjustable speed of 20 km / h. The test was stopped when the tires failed, and the point in time was determined when the tire failed.

Результаты приведены в таблице 1, из которой можно увидеть, что усталостное напряжение для шины А согласно настоящему изобретению было более чем на 19% больше по сравнению со сравнительной шиной В. Такой результат показывает, что шина согласно настоящему изобретению обеспечивает лучшую стабильность геометрической формы и повышенную целостность бортов при использовании по сравнению с обычными шинами.The results are shown in Table 1, from which it can be seen that the fatigue stress for tire A according to the present invention was more than 19% higher than comparative tire B. This result shows that the tire according to the present invention provides better geometric shape stability and increased tire integrity when used compared to conventional tires.

Таблица 1Table 1 Образец 1 (ч)Sample 1 (h) Образец 2 (ч)Sample 2 (h) Образец 3 (ч)Sample 3 (h) Среднее значение (ч)Average value (h) ШИНА А (согласно изобретению) TIRE A (according to the invention) 312312 341341 354354 336336 ШИНА В (сравнительная) TIRE B (comparative) 273273 293293 281281 282282

b) Испытание шины на разрыв под действием внутреннего давленияb) Tire tensile test under internal pressure

Шины, нагруженные номинальной рабочей нагрузкой и установленные на соответствующем ободе колеса, постепенно наполняли водой под давлением. Испытание прекращали, когда шина лопалась или когда борт шины соскальзывал с обода, и определяли момент времени, в который происходили указанные явления. Результаты приведены в таблице 2, из которой можно увидеть, что внутреннее давление, при котором шина лопалась, для шины А согласно настоящему изобретению было более чем на 7% выше, чем для сравнительной шины В. Такой результат показывает, что уплотненность, а также стойкость к локальным деформациям сердечника борта шины согласно настоящему изобретению повышаются по сравнению с уплотненностью и стойкостью к локальным деформациям обычных шин.Tires loaded with rated working load and mounted on the appropriate wheel rim were gradually filled with water under pressure. The test was stopped when the tire burst or when the tire bead slid off the rim, and the point in time at which these phenomena occurred was determined. The results are shown in table 2, from which it can be seen that the internal pressure at which the tire burst for tire A according to the present invention was more than 7% higher than for comparative tire B. This result shows that the seal as well as durability to local deformations of the bead core of the tire according to the present invention are increased compared with compaction and resistance to local deformations of conventional tires.

Таблица 2table 2 Образец 1 (бар)Sample 1 (bar) Образец 2 (бар)Sample 2 (bar) Образец 3 (бар)Sample 3 (bar) Среднее значение (бар)Average value (bar) Шина А (согласно изобретению) Tire A (according to the invention) 30thirty 2929th 30thirty 29,729.7 Шина В (сравнительная) Tire B (comparative) 2727 2727 2929th 27,727.7

Claims

1. A pneumatic tire (10; 20) of vehicles, comprising: an airborne structural element (14) containing two sides spaced apart along the axis of the core (13); frame structure (11) containing at least one layer (12) of the frame passing between the cores of the sides and attached on the axially opposite end parts to the corresponding one of the cores of the sides, with each axial end part wrapped up around the cores of the sides; a tread band (16) extending in a circumferential direction around the frame structure; a belt structural member (18) located circumferentially between the frame structure and the tread band; and at least one pair of sidewalls (17) superimposed on the frame structure in opposite places along the axis; wherein each bead core contains: a plurality of turns of at least one metal wire (25) radially superimposed on each other and axially located side by side relative to each other, and a holding element (26) spanning the plurality of turns and comprising a plurality of substantially mutually parallel elongated reinforcing elements (27), wherein the elongated reinforcing elements comprise at least one preformed threadlike metal element (200) having a diameter in the range from 0.05 to 0.25 mm.

2. A tire (10; 20) according to claim 1, in which each elongated reinforcing element (27) is a metal cord containing a plurality of threadlike elements, at least one (200) of which is preformed.

3. The tire (10; 20) according to claim 2, in which all the threadlike elements (200) of the elongated reinforcing elements (27) are preformed.

4. The tire (10; 20) according to claim 1, in which at least one threadlike element (200) is preformed by deformation of the coplanar type.

5. The tire (10; 20) according to claim 4, in which at least one threadlike element (200) is preformed so that it has the shape of a wave-like type.

6. The tire (10; 20) according to claim 5, in which the wavy shape is a shape of a substantially sinusoidal type.

7. The tire (10; 20) according to claim 6, in which the substantially sinusoidal shape has a wavelength (P) of 2.5 to 30 mm.

8. The bus (10; 20) according to claim 6, in which the essentially sinusoidal shape has an amplitude (H) of the wave, comprising from 0.12 to 1 mm.

9. The tire (10; 20) according to claim 5, in which the wavy shape is a spiral-shaped type.

10. The tire (10; 20) according to claim 1, in which at least one metal threadlike element consists of steel.

11. The tire (10; 20) according to claim 1, in which at least one metal filiform element has a coating selected from the group consisting of brass, zinc, zinc-manganese alloys, zinc-cobalt alloys, zinc-cobalt -Manganese alloys.

12. The tire (10; 20) according to claim 2, in which the number of metal threadlike elements is from 2 to 5.

13. The tire (10; 20) according to claim 2, in which the step of twisting the metal threadlike elements is from 2.5 to 25 mm.

14. The tire (10; 20) according to claim 1, in which the density of the elongated reinforcing elements (27) is from 40 cords per decimeter to 160 cords per decimeter.

15. The tire (10; 20) according to claim 1, in which the bead core (13) is obtained by spiral winding a plurality of rubber-coated wires, each wire being radially wound onto itself to form a columnar element superimposed on one another radial direction of wound turns.

16. The tire (10; 20) according to claim 1, in which the bead core (13) is obtained by spiral winding a plurality of uncovered rubber wires, each wire being radially wound onto itself to form a columnar element superimposed on one another radial direction of wound turns.

17. The tire (10; 20) according to clause 16, in which the uncovered rubber wires have a substantially rectangular cross section.

18. Tire (10; 20) according to clause 16, in which the uncoated rubber wires have a substantially hexagonal cross section.

19. The tire (10; 20) according to claim 1, in which the bead core (13) has a polygonal cross-section.

20. The tire (10; 20) according to claim 1, in which the bead core (13) is a single-wire bead core.

21. The tire (10; 20) according to claim 1, wherein the bead core (13) is an Alderfer core.

22. The tire (10; 20) according to claim 1, in which the bead core (13) further comprises a plurality of locking elements periodically superimposed on the periphery of the bead core.

23. The tire (10; 20) according to clause 16, in which the bead core (13) further comprises an elastomeric layer located between the plurality of turns and the retaining element (26).

24. A tire (10; 20) according to claim 1, in which the elongated reinforcing elements (27) are embedded in an elastomeric material.

25. Tire (10; 20) according to paragraph 24, in which the elastomeric material contains an additive that enhances adhesion.

26. A tire (10; 20) according to claim 1, further comprising a bead strip (28), which comprises a plurality of substantially parallel metal elongated reinforcing elements.

27. Tire (10; 20) according to claim 26, in which the elongated reinforcing elements of the sideband (28) comprise at least one preformed threadlike element.

28. Tire (10; 20) according to claim 26, in which the bead belt (28) is located axially outside with respect to at least one layer (12) of the carcass.

29. The tire (10; 20) according to claim 1, in which the retaining element (26) is made in the form of a continuous tape, which is wound in a spiral around many turns of the bead core (13).

30. The tire (10; 20) according to clause 29, in which the tape is helically wound at an angle of twist, in the range from 50 to 70 °.

31. The tire (10; 20) according to claim 1, in which the retaining element (26) is applied in the form of a sheet that is wrapped around a peripheral outer profile of a plurality of turns of the bead core (13).

32. A tire (10; 20) according to claim 31, in which the elongated reinforcing elements (27) are located at an angle relative to the radial plane of the tire, ranging from 15 to 60 °.

33. The tire (10; 20) according to claim 1, in which the ratio N / C is less than 1.

34. Tire (10; 20) according to claim 33, wherein the H / C ratio is less than 0.9.