RU2392128C1

RU2392128C1 - Automotive wheel anti-skid device

Info

Publication number: RU2392128C1
Application number: RU2009114097/11A
Authority: RU
Inventors: Фарит Шайхиевич Гимадиев (RU); Фарит Шайхиевич Гимадиев
Original assignee: Фарит Шайхиевич Гимадиев
Priority date: 2009-04-13
Filing date: 2009-04-13
Publication date: 2010-06-20

Abstract

FIELD: transport. ^ SUBSTANCE: proposed device consists of anti-skid elements representing tire studs arranged in and all around the tread. Said studs are arranged scattered in extending tire pattern parts in symmetry with the wheel tire lengthwise axis. Stud part extending radially from tire has low-pitch thread consisting of several coils. Face surface of the stud extending part has spherical shape. Vulcanised part of the stud features the shape of rolled section subjected to hardening to make permanent joint with rubber mix. ^ EFFECT: higher traffic safety in glase ice conditions, simplified design of joint, easier assembly of proposed device. ^ 5 dwg

Description

Изобретение относится к транспортным средствам с пневматическими шинами и может найти применение при движении по скользкой поверхности, например по льду, и позволяет повысить безопасность движения в сложных дорожных условиях гололеда.The invention relates to vehicles with pneumatic tires and can find application when driving on a slippery surface, for example on ice, and can improve traffic safety in difficult icy road conditions.

Известны колеса транспортного средства, снабженные дополнительными приставками в виде гофра, на ободе которого установлен протектор на опорной поверхности со вставленными шипами. Однако такие устройства сложны в изготовлении, дороги, увеличивают вес подвижной части транспортного средства.The wheels of a vehicle are known, equipped with additional attachments in the form of a corrugation, on the rim of which a tread is mounted on a supporting surface with inserted spikes. However, such devices are difficult to manufacture, roads, increase the weight of the moving part of the vehicle.

АНАЛОГ, патент России №1826949 A3, B60B 15/26.ANALOGUE, patent of Russia No. 1826949 A3, B60B 15/26.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство противоскольжения для эластичных шин, содержащее элементы противоскольжения в виде шипов, прикрепленных в несущей части, выполненной в виде кольца из гибкого прочного материала, расположенного в кольцевом углублении протектора по окружности шины, предохранительной оболочки кольца, диаметр которого меньше диаметра дна кольцевого углубления ненакачанной шины, шипы противоскольжения, имеющие конструктивные элементы крепления, например, в форме серьги.The closest in technical essence to the invention is an anti-skid device for elastic tires containing anti-skid elements in the form of spikes attached in a bearing part made in the form of a ring of flexible durable material located in the annular recess of the tread around the circumference of the tire, the protective shell of the ring, the diameter of which smaller than the diameter of the bottom of the annular recesses of the non-inflated tire, anti-skid spikes having structural fastening elements, for example, in the form of an earring.

ПРОТОТИП, патент России №2055750 C1, B60C 27/18.PROTOTYPE, Russian patent No. 2055750 C1, B60C 27/18.

Однако это устройство представляет сложности при сборке.However, this device is difficult to assemble.

Анализ заявленного технического решения в сопоставлении с прототипом позволяет сформулировать цель предлагаемого изобретения как упрощение конструкции шипового соединения с шиной, облегчение сборки устройства для противоскольжения. Поставленная цель достигается тем, что шиповое соединение для противоскольжения состоит из одного фигурного шипа, завулканизированного в выступе узора протектора шины, и представляет собой неразъемное соединение. Удобство сборки заключается в возможности механизировать процесс сборки и разборки оснастки для вулканизации протектора шины, используя выступающий конец шипа в виде резьбы, куда можно ввернуть фигурный болт с внутренней резьбой, пропущенный через разъемные части оболочки оснастки для вулканизации шины.Analysis of the claimed technical solution in comparison with the prototype allows us to formulate the purpose of the invention as a simplification of the design of the stud connection with the tire, facilitating the assembly of the anti-skid device. This goal is achieved in that the stud joint for anti-skidding consists of one curly stud, vulcanized in the protrusion of the tire tread pattern, and is an integral connection. Convenience of assembly consists in the ability to mechanize the assembly and disassembly of the tool for vulcanizing the tire tread, using the protruding end of the stud in the form of a thread, where you can screw a curly bolt with internal thread, passed through the detachable parts of the shell of the tool for vulcanizing the tire.

Новизна устройства заключается в том, что в предлагаемом устройстве шип собирается одновременно со сборкой разборной оснастки для формования шины и вулканизацией узора протектора с помощью специального болта, в отверстие которого ввернут выступающий из шины резьбовой конец шипа.The novelty of the device is that in the proposed device, the stud is assembled simultaneously with the assembly of collapsible equipment for molding the tire and the vulcanization of the tread pattern with a special bolt, into the hole of which the threaded end of the stud protruding from the tire is screwed.

Существенные отличия от прототипа в том, что в предлагаемом устройстве шип находится в выступающей части протектора, а не в углублении его, конструктивные элементы крепления шипа заключены в нем самом, именно: наружная форма охватываемой резиной шипа представлена из квадратного профиля в форме диска с конусной проточкой о обеих сторон. Такая форма шипа позволяет удерживаться в шине постоянно без выпадения и не проворачиваться при езде по скользкой дороге.Significant differences from the prototype are that in the proposed device, the spike is located in the protruding part of the tread, and not in the recess, the structural elements for attaching the spike are enclosed in it, namely: the outer shape covered by the spike rubber is presented from a square profile in the form of a disk with a conical groove about both sides. This form of the stud allows you to stay in the tire constantly without falling out and not crank when driving on slippery roads.

Сочетание взаимоположения деталей, значимость назначения, совокупность всех признаков предложенного устройства позволяет признать данную заявку изобретением.The combination of the mutual details, the significance of the destination, the combination of all the features of the proposed device allows you to recognize this application as an invention.

На фиг.1 изображено устройство в плане,Figure 1 shows the device in plan,

на фиг.2 изображено сечение А-А на фиг.1,figure 2 shows a section aa in figure 1,

на фиг.3 и 3а изображен фрагмент части шины в сборе со специальной гайкой, ввинченной в специальный болт, вставленный в оболочку оснастки для вулканизации,Figures 3 and 3a show a fragment of a part of a tire assembly with a special nut screwed into a special bolt inserted into the casing of a vulcanization tool,

на фиг.4 изображено сечение Б-Б на фиг.3а.figure 4 shows a section bB in figa.

Устройство состоит из следующих узлов и деталей: 1 - протекторная часть шины; 2 - шип для противоскольжения, находящийся в завулканизированной шине 1; 3 - резьбовой выступ шипа 2; 4 - болт специальный; 5 - внутренняя резьба болта 4, ответная резьбе 3; 6 - оснастка для вулканизации шины 1; 7 - оснастка для литья, условно не показана; 8 - углубления на нижнем торце шипа 2; 9 - диск шипа 2, подвергающийся закалке; 10 - гайка специальная; 11 - стакан; 12 - шпонка подныривающая; 13 - пружина цилиндрическая; 14 - болт; 15 - шпоночный паз с прямыми боками; 16 - шпоночный паз с наклонными боками на гайке 10; R - радиус сферической поверхности выступа 3, К - длина выступа 3, численное значение составляет 2÷2,5 мм, М - размер прокатного профиля шипа 2, сторона квадрата или шестигранника, численное значение зависит от размера протектора.The device consists of the following components and parts: 1 - tread part of the tire; 2 - stud for anti-skid located in the vulcanized tire 1; 3 - threaded spike of the spike 2; 4 - special bolt; 5 - internal thread of the bolt 4, mating thread 3; 6 - equipment for vulcanization of the tire 1; 7 - equipment for casting, conditionally not shown; 8 - recesses on the lower end of the spike 2; 9 - spike disk 2, subjected to hardening; 10 - special nut; 11 - a glass; 12 - diving key; 13 - coil spring; 14 - a bolt; 15 - keyway with straight sides; 16 - keyway with inclined sides on the nut 10; R is the radius of the spherical surface of the protrusion 3, K is the length of the protrusion 3, the numerical value is 2 ÷ 2.5 mm, M is the size of the rolling profile of the spike 2, the side of the square or hexagon, the numerical value depends on the size of the tread.

Резьба в выступающей части шипа 2 метрическая М4×0,5 мелкая, недорез равен 1 мм по таблице на стр.395, Справочник конструктора-машиностроителя, том 1, 1982 г., Машиностроение, Москва.The thread in the protruding part of the spike 2 metric M4 × 0.5 is small, the undercut is 1 mm according to the table on page 395, Handbook of a structural engineer, volume 1, 1982, Engineering, Moscow.

При длине выступающей части шипа, равной 2÷2,5 мм, остается место для нарезки резьбы, соответствующей 1÷1,5 мм. На этой длине умещается 2÷3 витка резьбы. Этого достаточно, чтобы удержать шип в радиальном положении на болте 4, вставленном в отверстие оснастки для вулканизации и литья 6, 7. α° - угол конуса диска 9 =15÷30°.When the length of the protruding part of the spike is 2 ÷ 2.5 mm, there is room for threading corresponding to 1 ÷ 1.5 mm. At this length fits 2 ÷ 3 turns of thread. This is enough to keep the spike in the radial position on the bolt 4 inserted into the hole of the vulcanization and casting tool 6, 7. α ° is the angle of the disk cone 9 = 15 ÷ 30 °.

Сборка. Сначала собирают отдельно болт 4 со стаканом 11. Для этого вставляют гайку специальную 10 в стакан 11, вворачивают болт 4 в гайку 10, имеющую мелкую резьбу М6×0,5, затем вставляют в шпоночный паз 15 стакана шпонку подныривающую 12 с вставленной пружиной сжатия 13 так, чтобы совместить со шпоночным пазом 16 с наклонными боками на гайке 10. Выступающий конец болта 4 вставляют в отверстие оснастки 6, 7, заранее выполненной в соответствии с выступами узора протектора 1 в разброс симметрично продольной оси шины 1. Рисунок протектора для каждого вида транспортного средства разный, технология литья и вулканизации на каждом предприятии имеет свои особенности, которых стараются не раскрывать. Закрепляют стакан 11 к оснастке 6, 7 с помощью болтов 14. Болты 4 выступают во внутреннюю полость шины на 0,5 мм, поэтому можно легко нащупать концы болтов 4 рукой, с внутренней стороны наворачивают резьбовую часть 3 шипа 2 до упора. Резьба в выступающей части 3 шипа 2 равна М4×0,5. Используется для заворачивания болта 4 механизированный сборочный инструмент - гайковерт, который контактирует с шестигранной головкой болта 4. Гайковерт - покупной инструмент, он имеет определенное усилие затяжки резьбы гайки. Не факт, что он не сорвет резьбу на гайке 10 при закручивании. Поэтому выбирают методом подбора податливость пружин 13 и их количество. Когда гайковерт ввернет болт 4 до упора в гайку 10, послышится характерный звук трещетки, надо остановить процесс вворачивания. Резьба М6×0,5 на гайке 10 останется несорванной, а резьбовой выступ 3, имеющий резьбу М4×0,5, будет ввернут во внутреннюю резьбу 5 болта 4. Продольная ось шипа 2 принимает радиальное положение. Заполняют протекторную часть оснастки резиновой смесью. Подвергают действию давления на резиновую смесь. Резиновая смесь под давлением охватывает всю наружную поверхность шипа 2, проникая в углубление 8 на торце шипа 2. Воздух вытесняется из оснастки через специальные места, на чертежах не показаны. После некоторой выдержки шину 1 подвергают вулканизации. После вулканизации гайковертом отворачивают все болты 4. Из-за того что площадь поверхности диска 9 сравнительно большая, сила сопротивления отворачиванию резьбовой части 3 много меньше силы вязкости резины 1 и силы трения, то болт 4 отворачивается, оставляя шип в шине 1. Затем разбирают части оснастки и снимают шины с оборудования.Assembly. First, a separate bolt 4 with a glass 11 is assembled. To do this, insert a special nut 10 into a glass 11, screw a bolt 4 into a nut 10 having a fine M6 × 0.5 thread, then insert a diving key 12 into the keyway 15 of the glass with an inserted compression spring 13 so as to align with the keyway 16 with the inclined sides on the nut 10. The protruding end of the bolt 4 is inserted into the hole of the tooling 6, 7, made in advance in accordance with the protrusions of the tread pattern 1 in the spread symmetrically to the longitudinal axis of the tire 1. The tread pattern for each type of transport The means are different, the casting and vulcanization technology at each enterprise has its own characteristics, which they try not to disclose. The cup 11 is fixed to the snap-in 6, 7 with the help of the bolts 14. The bolts 4 extend 0.5 mm into the inner cavity of the tire, so you can easily feel the ends of the bolts 4 with your hand, screw the threaded part 3 of the spike 2 from the inside until it stops. The thread in the protruding part 3 of the spike 2 is equal to M4 × 0.5. A mechanized assembly tool is used to tighten the bolt 4 — a wrench, which contacts the hexagonal head of bolt 4. A wrench is a purchased tool, it has a certain tightening torque of the nut thread. Not the fact that he will not break the thread on the nut 10 when tightening. Therefore, the flexibility of the springs 13 and their number are selected by selection. When the wrench tightens the bolt 4 all the way into the nut 10, the characteristic sound of a rattle is heard, the screwing process must be stopped. The M6 × 0.5 thread on the nut 10 will remain unbroken, and the threaded protrusion 3 having an M4 × 0.5 thread will be screwed into the internal thread 5 of the bolt 4. The longitudinal axis of the spike 2 assumes a radial position. Fill the tread portion of the snap with rubber compound. Exposure to the rubber compound. The rubber mixture under pressure covers the entire outer surface of the stud 2, penetrating into the recess 8 at the end of the stud 2. The air is forced out of the tool through special places, not shown in the drawings. After some exposure, tire 1 is vulcanized. After vulcanization, all bolts 4 are turned off with a wrench. Due to the fact that the surface area of the disk 9 is relatively large, the resistance to loosening of the threaded part 3 is much less than the viscosity force of rubber 1 and the friction force, the bolt 4 is turned away, leaving a thorn in the tire 1. Then the parts are disassembled snap and remove tires from equipment.

Работа предложенного устройства для противоскольжения колес транспортного средства аналогична работе устройства прототипа с той разницей, что будет меньше происходить истирание протектора. В предлагаемом устройстве увеличена площадь опорной поверхности шипа 2, выполненной в виде диска, контактирующего с вулканизированной резиной, по сравнению с прототипом.The operation of the proposed device for anti-skidding of the wheels of a vehicle is similar to the operation of the device of the prototype, with the difference that the tread wear will be less. In the proposed device, the increased area of the supporting surface of the spike 2, made in the form of a disk in contact with vulcanized rubber, compared with the prototype.

Углубление 3 на нижнем торце шипа 2, фиг.2, заполнено резиновой смесью, увеличивая площадь сцепления с резиной, увеличивая силу сопротивления силам растяжения. Действительно, при наезде шипа 2 на скользкую поверхность дороги происходит вдавливание выступа 3 частично в дорогу, большей частью - вовнутрь резинового протектора 1, стараясь выдавить резиновую массу под нижним торцом шипа 2. Резина под нижним торцом шипа 9 растягивается. Диск 9 шипа выполнен с конусной проточкой с обеих сторон с углом α° к оси шипа, что увеличивает долговечность работы устройства в части истирания. Диск 9 имеет профиль квадратный или шестигранный, что увеличивает площадь контакта с резиной. Материал диска шипа 2 подвергнут закалке. Это обстоятельство важно для сопротивления шипа боковым изгибающим силам, возникающим в процессе эксплуатации. Чем больше размер М профиля, тем долговечнее шип работает. Величина К выступающей части шипа чем меньше, тем лучше влияет на долговечность шипа. Эксплуатационные качества устройства улучшаются при применении небольшого заглубления резьбового выступа 3 в протектор шины, уменьшить величину К менее чем на 2 мм нельзя.The recess 3 at the lower end of the spike 2, figure 2, is filled with a rubber compound, increasing the adhesion area with rubber, increasing the resistance to tensile forces. Indeed, when a stud 2 collides with a slippery surface of the road, a protrusion 3 is partially pressed into the road, mostly inside the rubber tread 1, trying to squeeze the rubber mass under the lower end of the stud 2. The rubber under the lower end of the stud 9 is stretched. The stud disk 9 is made with a conical groove on both sides with an angle α ° to the stud axis, which increases the durability of the device in terms of abrasion. The disk 9 has a square or hexagonal profile, which increases the area of contact with the rubber. The material of the spike disc 2 is quenched. This circumstance is important for the resistance of the spike to lateral bending forces arising during operation. The larger the size of the M profile, the more durable the spike works. The value of K of the protruding part of the tenon the smaller, the better affects the durability of the tenon. The performance of the device is improved by applying a small deepening of the threaded protrusion 3 in the tire tread, it is impossible to reduce the value of K by less than 2 mm.

Экономический эффект от применения устройства складывается из следующих положительных свойств.The economic effect of the use of the device consists of the following positive properties.

1. Устройство состоит из минимального числа составляющих деталей одного типа шипов, совместно вулканизированных с резиновой смесью. На изготовление шипов 2 требуется токарный, автомат, который уменьшает стоимость изготовления. При сборке используется механизированный инструмент - гайковерт, что также уменьшает стоимость.1. The device consists of a minimum number of constituent parts of one type of studs, jointly vulcanized with the rubber compound. For the manufacture of spikes 2 requires a turning machine, which reduces the cost of manufacture. When assembling, a mechanized tool is used - a wrench, which also reduces the cost.

2. Не требуется дополнительная работа с шинами. Даже по сравнению с конструкцией устройства с двумя деталями: гильза и вставленный в него штырь, наша конструкция менее затратная, так как исключает операцию сверления шины и клепание штыря.2. No additional work with tires is required. Even compared to the design of the device with two parts: a sleeve and a pin inserted into it, our design is less expensive, since it excludes the operation of drilling the tire and riveting the pin.

3. Уменьшена вероятность потери шипов из-за выпадания из гнезда, так как шипы завулканизированы совместно с резиной, образуют неразъемное соединение.3. Reduced the likelihood of loss of spikes due to falling out of the socket, since the spikes are vulcanized together with rubber, form an integral connection.

Использованная литератураReferences

1. АНАЛОГ, патент России №1826949 A3, В60В 15/26.1. ANALOGUE, Russian patent No. 1826949 A3, B60B 15/26.

2. ПРОТОТИП, патент России №2055750 С1, В60С 27/18.2. PROTOTYPE, Russian patent No. 2055750 C1, B60C 27/18.

3. Справочник конструктора-машиностроителя, том 1, стр.395, 447. Машиностроение, Москва, 1982 г.3. Handbook of the designer-mechanical engineer, volume 1, p. 395, 447. Mechanical engineering, Moscow, 1982

Claims

A device for anti-skid vehicle wheels, consisting of anti-skid elements in the form of spikes arranged in a tread around the circumference, characterized in that the spikes are scattered in the protruding parts of the pattern, symmetrically relative to the longitudinal axis of the tire, the part of the spike radially protruding from the tread has a threaded thread with in small steps, consisting of several turns, the end surface of the protruding part of the tenon has a spherical shape, the vulcanized part of the tenon has the shape of a rolling pro I'm prone to hardening, forms a permanent connection with the rubber mixture.