Пневматическая шина с усовершенствованным бортовым конструктивным элементом

Пневматическая шина с усовершенствованным бортовым конструктивным элементом

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Настоящее изобретение относится к пневматической шине, пригодной для использования в грузовых автомобилях или грузовиках и, в частности, предназначенной для транспортных средств средней/большой грузоподъемности.

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.

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.

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.

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.

В данной области техники известны различные типы сердечников бортов.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

Например, в документах US 2149079, US 1503883 и US 4561919 раскрыто использование текстильной ленты (обертки из ткани), которая намотана вокруг витков нитевидных элементов.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

Следует отметить, что указанные локальные деформации, которые воздействуют на витки проволоки (проволок), образующие сердечники бортов шины, в основном обусловлены следующими факторами.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

В настоящем описании термин «удлиненный предварительно отформованный усилительный элемент» используется для обозначения усилительного элемента, содержащего, по меньшей мере, один предварительно отформованный нитевидный элемент.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

В соответствии с первым аспектом настоящего изобретения создана пневматическая шина, содержащая бортовой конструктивный элемент, содержащий два отстоящих по оси сердечника бортов,

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;

протекторный браслет, проходящий в направлении по окружности вокруг каркасной конструкции;

брекерный конструктивный элемент, расположенный по окружности между каркасной конструкцией и протекторным браслетом; и

по меньшей мере, одну пару боковин, наложенных на каркасную конструкцию в противоположных по оси местах,

при этом каждый сердечник борта содержит:

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, и

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.

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.

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.

Предпочтительно, деформации предварительно отформованных нитевидных элементов представляют собой деформации копланарного типа. А именно, каждый предварительно отформованный нитевидный элемент находится в одной плоскости.

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.

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.

В альтернативном варианте осуществления деформация имеет форму, которая не является формой копланарного типа, но, например, имеет форму спиралеобразного типа.

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.

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.

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.

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.

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).

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.

Предпочтительно, сердечник борта шины согласно настоящему изобретению имеет поперечное сечение многоугольной формы, как описано, например, в документах US 4192368 и US 4180116.

Альтернативно, сердечник борта шины согласно настоящему изобретению представляет собой однопроволочный сердечник борта.

Альтернативно, сердечник борта шины согласно настоящему изобретению представляет собой сердечник конструкции Alderfer.

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.

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.

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.

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.

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:

фиг.1 - частичное поперечное сечение шины для грузового автомобиля в соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения;

фиг.2 - частичное поперечное сечение шины для грузового автомобиля в соответствии с дополнительным вариантом осуществления настоящего изобретения;

фиг.3 - частичный вид в перспективе сердечника борта шины с фиг.1;

фиг.4 - частичный вид в перспективе сердечника борта шины с фиг.2; и

фиг.5 - предварительно отформованный нитевидный элемент, который может быть использован в удерживающем элементе шины в соответствии с настоящим изобретением.

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.

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).

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.

Сердечники 13 бортов отстоят по оси друг от друга и встроены в соответствующие борта 14 в месте, находящемся радиально внутри шины.

Помимо сердечника 13 борта, борт 14 дополнительно содержит наполнитель 15 борта, расположенный радиально снаружи по отношению к сердечнику борта.

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.

Предпочтительно, каркас представляет собой каркас радиального типа и включает в себя усилительные корды, расположенные в направлении, по существу перпендикулярном экваториальной плоскости шины.

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.

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.

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 к