EA024062B1 - Усовершенствованный протектор для шины для транспортных средств большой грузоподъемности - Google Patents

Усовершенствованный протектор для шины для транспортных средств большой грузоподъемности Download PDF

Info

Publication number
EA024062B1
EA024062B1 EA201391437A EA201391437A EA024062B1 EA 024062 B1 EA024062 B1 EA 024062B1 EA 201391437 A EA201391437 A EA 201391437A EA 201391437 A EA201391437 A EA 201391437A EA 024062 B1 EA024062 B1 EA 024062B1
Authority
EA
Eurasian Patent Office
Prior art keywords
tread
cavities
volume
total
equal
Prior art date
Application number
EA201391437A
Other languages
English (en)
Other versions
EA201391437A1 (ru
Inventor
Жан-Дени Идро
Стефани Камбон
Ришар Одижье
Original Assignee
Компани Женераль Дез Этаблиссман Мишлен
Мишлен Решерш Э Текник С.А.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Компани Женераль Дез Этаблиссман Мишлен, Мишлен Решерш Э Текник С.А. filed Critical Компани Женераль Дез Этаблиссман Мишлен
Publication of EA201391437A1 publication Critical patent/EA201391437A1/ru
Publication of EA024062B1 publication Critical patent/EA024062B1/ru

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60CVEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
    • B60C11/00Tyre tread bands; Tread patterns; Anti-skid inserts
    • B60C11/03Tread patterns
    • B60C11/032Patterns comprising isolated recesses
    • B60C11/0323Patterns comprising isolated recesses tread comprising channels under the tread surface, e.g. for draining water
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60CVEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
    • B60C1/00Tyres characterised by the chemical composition or the physical arrangement or mixture of the composition
    • B60C1/0016Compositions of the tread
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60CVEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
    • B60C11/00Tyre tread bands; Tread patterns; Anti-skid inserts
    • B60C11/0041Tyre tread bands; Tread patterns; Anti-skid inserts comprising different tread rubber layers
    • B60C11/005Tyre tread bands; Tread patterns; Anti-skid inserts comprising different tread rubber layers with cap and base layers
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60CVEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
    • B60C11/00Tyre tread bands; Tread patterns; Anti-skid inserts
    • B60C11/03Tread patterns
    • B60C11/0306Patterns comprising block rows or discontinuous ribs
    • B60C11/0309Patterns comprising block rows or discontinuous ribs further characterised by the groove cross-section
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60CVEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
    • B60C11/00Tyre tread bands; Tread patterns; Anti-skid inserts
    • B60C11/03Tread patterns
    • B60C11/032Patterns comprising isolated recesses
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60CVEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
    • B60C11/00Tyre tread bands; Tread patterns; Anti-skid inserts
    • B60C11/03Tread patterns
    • B60C11/04Tread patterns in which the raised area of the pattern consists only of continuous circumferential ribs, e.g. zig-zag
    • B60C11/042Tread patterns in which the raised area of the pattern consists only of continuous circumferential ribs, e.g. zig-zag further characterised by the groove cross-section
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60CVEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
    • B60C11/00Tyre tread bands; Tread patterns; Anti-skid inserts
    • B60C11/03Tread patterns
    • B60C11/12Tread patterns characterised by the use of narrow slits or incisions, e.g. sipes
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60CVEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
    • B60C11/00Tyre tread bands; Tread patterns; Anti-skid inserts
    • B60C11/03Tread patterns
    • B60C11/12Tread patterns characterised by the use of narrow slits or incisions, e.g. sipes
    • B60C11/1272Width of the sipe
    • B60C11/1281Width of the sipe different within the same sipe, i.e. enlarged width portion at sipe bottom or along its length
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60CVEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
    • B60C11/00Tyre tread bands; Tread patterns; Anti-skid inserts
    • B60C11/0008Tyre tread bands; Tread patterns; Anti-skid inserts characterised by the tread rubber
    • B60C2011/0016Physical properties or dimensions
    • B60C2011/0025Modulus or tan delta
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60CVEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
    • B60C2200/00Tyres specially adapted for particular applications
    • B60C2200/06Tyres specially adapted for particular applications for heavy duty vehicles

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Tires In General (AREA)

Abstract

Предложен протектор для шины транспортного средства большой грузоподъемности, имеющий общую толщину Е и общий объем V, при этом данный протектор имеет по меньшей мере одну непрерывную канавку (2) и содержит: по меньшей мере два слоя I, II износа в толщине протектора, при этом каждый слой имеет толщину, равную самое большее 75% от общей толщины Е протектора, множество внешних полостей (21) и множество внутренних полостей (22), расположенных в радиальном направлении и полностью внутри по отношению к поверхности (11) протектора в неизношенном состоянии, при этом каждая внутренняя полость соединена с внешней полостью соединительным каналом, при этом данный протектор имеет общий объем Vc пустот, равный по меньшей мере 7% и равный самое большее 12% от объема, равного сумме общего объема V протектора и общего объема пустот, и данный протектор также имеет эффективный объем Ve пустот для каждого слоя износа, который меньше общего объема Vc пустот протектора, при этом данный эффективный объем пустот удовлетворяет следующей формуле: 0,4 St<Ve<0,8 St, в которой 0,4 и 0,8 представляют собой высоты, выраженные в миллиметрах, и St представляет собой поверхность, ограниченную наружным контуром пятна контакта шины, измеренную при статических условиях при рабочих нагрузке и давлении, и, кроме того, данный протектор таков, что, по меньшей мере, первый слой I износа образован из резиновой смеси на основе по меньшей мере одного материала, имеющего динамическую температуру Tg стеклования, измеренную в соответствии со стандартом ASTM D 5992-96, превышающую -40°С, и содержащего преимущественно сополимер, представляющий собой бутадиенстирольный каучук, с температурой Tg > -65°С.

Description

Область техники
Настоящее изобретение относится к протекторам для шин, устанавливаемых на транспортных средствах большой грузоподъемности, и, в частности, относится к рисунку протектора для данных протекторов и к резиновым смесям, из которых они изготавливаются.
Уровень техники
Вождение при сырой погоде требует как можно более быстрого удаления воды в пятне контакта, в котором каждая шина входит в контакт с проезжей частью дороги, для гарантирования того, что материал, из которого выполнен протектор, войдет в контакт с данной проезжей частью дороги. Для обеспечения этого на протекторе образуют канавки, которые за счет их размеров (глубины и ширины) остаются открытыми в пятне контакта с проезжей частью дороги и, таким образом, обеспечивают возможность отвода воды, которая не была выдавлена вокруг передней и боковых сторон шины.
Канавки могут иметь любую форму в поперечном сечении и любую форму линии, вдоль которой они проходят по поверхности протектора, и могут быть ориентированы в любом направлении. Линия, вдоль которой проходит канавка на поверхности протектора, в данном случае означает среднюю геометрическую линию, вдоль которой следуют краевые углы, образуемые указанной канавкой на указанной поверхности.
Для шин, предназначенных для управляемых или несущих нагрузку мостов транспортного средства большой грузоподъемности, обычной практикой является выполнение протектора данных шин с продольными канавками, глубина которых, по существу, равна общей толщине протектора (не включая какую-либо толщину, которая может быть предусмотрена для обеспечения возможности частичного восстановления канавок). Данная глубина, как правило, составляет от 13 до 18 мм на данных мостах. Для шин, предназначенных для ведомых осей, глубина канавки может составлять до 24 мм.
Для подобных шин по предшествующему уровню техники общая доля объема пустот, как правило, составляет от 15 до 25% от объема протектора, предназначенного для изнашивания во время движения. Установлено, что данные шины имеют доступный объем пустот в пятне контакта, который является сравнительно большим у неизношенного протектора; данный объем пустот, открывающихся на поверхности протектора в пятне контакта, составляет в среднем порядка 100 см3, например, для шины с размером 315/70 К 22,5. Для рассматриваемой шины данная величина получена при ее номинальном внутреннем давлении и условиях статического нагружения, определенных стандартом ЕТКТО (Еигореап ТЮе апб Кгш ТесЬшса1 Огдаш/аОоп).
Кроме того, для улучшения сцепления шины с проезжей частью дороги известной практикой является образование щелевидных дренажных канавок, которые образуют краевые углы на поверхности протектора. Щелевидная дренажная канавка представляет собой узкую прорезь с малой средней шириной, такую, что при условиях обычной нагрузки стенки из материала, которые ограничивают данную щелевидную дренажную канавку, могут по меньшей мере частично входить в контакт друг с другом при проходе через пятно контакта, в котором шина находится в контакте с дорогой, для ограничения потери жесткости. Данные щелевидные дренажные канавки могут иметь глубину, равную толщине протектора, подлежащей истиранию, или меньшую, чем данная толщина.
В то время как канавки или в более общем смысле полости имеют существенное значение для отвода воды, получающееся в результате уменьшение площади поверхности может оказывать заметное воздействие на характеристики изнашивания протектора и, следовательно, вызывать уменьшение эксплуатационного срока службы шины в результате увеличения скорости износа. Также может быть оказано отрицательно воздействие на другие аспекты, связанные с эксплуатационными характеристиками шины, а именно эксплуатационные характеристики, связанные с поведением, шумом, вызываемым катящейся по дороге шиной при движении, сопротивлением качению. Также было установлено, что данные канавки, образованные с рабочей глубиной, равной высоте протектора, подлежащей истиранию, могут вызвать проблемы, связанные с усталостной долговечностью. При определенных условиях движения посторонние предметы, такие как камни, могут оказаться застрявшими в данных канавках и воздействовать на дно данных канавок, вызывая появление трещин в резине.
Кроме того, канавки приводят к уменьшению жесткости при сжатии и жесткости при сдвиге, поскольку данные канавки ограничивают участки из материала, которые более чувствительны к деформации по сравнению с участками, которые ограничены щелевидными дренажными канавками. Это обусловлено тем, что в случае щелевидных дренажных канавок стенки из материала, ограничивающие данные щелевидные дренажные канавки, могут входить в контакт друг с другом, по меньшей мере, при проходе через пятно контакта с проезжей частью дороги. Данное уменьшение жесткости в случае наличия канавок приводит к увеличению деформаций и вызывает ухудшение характеристик изнашивания протектора: отмечается больший износ для заданного пройденного расстояния (что соответствует увеличению скорости износа протектора). Кроме того, также отмечено увеличение сопротивления качению и, следовательно, потребления топлива транспортными средствами, на которых устанавливаются подобные шины, при этом отмеченное обстоятельство представляет собой результат увеличения гистерезисных потерь, связанных с циклами деформации материала, из которого изготовлен протектор.
Материал, из которого изготавливают протектор, обычно выбирают в зависимости от применения,
- 1 024062 для которого предназначена шина: обычно использование натурального каучука обеспечивает возможность достижения как низкого уровня гистерезиса (следовательно, малого нагрева шин), так и очень хорошего сопротивления агрессивным воздействиям и разделению. Это обуславливает то, что материалы на основе натурального каучука обычно используются при образовании протекторов шин для транспортных средств большой грузоподъемности. Использование неизопреновых диеновых эластомеров, таких как сополимеры на основе бутадиенстирольного каучука, (ЗВК), имеющие температуру Тд стеклования, превышающую температуру Тд стеклования натурального каучука, обеспечивает возможность улучшения сцепления с дорогой на мокрых поверхностях. Однако это достигается за счет гистерезиса и, следовательно, сопротивления качению; вследствие этого предпочтительно использовать функционализованные бутадиенстирольные каучуки, которые обеспечивают возможность поддержания уровней гистерезиса, совместимых с использованием протектора для шины для транспортных средств большой грузоподъемности. Однако, несмотря на то, что применение эластомера данного типа сопровождается заметным улучшением сцепления с мокрой дорогой, оно приводит к уменьшению сопротивления разрывам при ударном воздействии и особенно тогда, когда ударам подвергаются боковые части протекторов при движении через препятствия.
Определения
Рисунок протектора в данном описании означает геометрию той части протектора, которая предназначена для входа в контакт с проезжей частью дороги, при этом данный рисунок протектора образован выступающими элементами, отделенными друг от друга прорезями (канавками, щелевидными дренажными канавками, углублениями, полостями).
Общий объем протектора равен общему объему материала, который может быть истерт во время движения до того, как шина должна быть снята или так, что ее протектор может быть восстановлен посредством восстановления шины, или так, что она может быть заменена на новую шину.
Общий объем пустот (или полостей) протектора равен сумме всех объемов пустот независимо от того, открыты они или нет на поверхности протектора в неизношенном состоянии. Пустоты в данном документе означают канавки, углубления или полости любого типа, при этом указанные полости предназначены для того, чтобы открываться в пятне контакта с проезжей частью дороги и способствовать в тот или иной момент времени отводу воды из пятна контакта.
Блок представляет собой выступающий элемент, который образован на протекторе и ограничен пустотами или канавками, и имеет боковые стенки и поверхность контакта, предназначенную для входа в контакт с проезжей частью дороги во время движения.
Экваториальная средняя плоскость представляет собой плоскость, перпендикулярную к оси вращения шины и проходящую через те точки на шине, которые находятся дальше всего в радиальном направлении от указанной оси вращения. Данная экваториальная плоскость в большей или меньшей степени делит шину на две, по существу, одинаковые половины.
Радиальное направление означает направление, перпендикулярное оси вращения шины (данное направление соответствует направлению толщины протектора).
Аксиальное направление означает направление, параллельное оси вращения шины.
Направление вдоль окружности означает направление, перпендикулярное как к аксиальному направлению, так и к радиальному направлению.
Обычные условия движения или условия эксплуатации шины - это условия, определенные стандартом Е.Т.К.Т.О.: данные условия эксплуатации определяют контрольное внутреннее давление шины, соответствующее грузоподъемности шины, указанной посредством ее номинальной грузоподъемности, и индекс скорости. Данные условия эксплуатации также могут быть названы номинальными условиями или условиями использования.
В настоящем описании, если явным образом не указано иное, все указанные процентные содержания (%) выражены в весовых процентах (%).
рйг означает количество частей на сто частей эластомера.
Любой диапазон величин, указанный выражением между А и В, представляет все величины, которые больше А и меньше В (величины А и В исключены из данного множества), в то время как любой диапазон величин, обозначенный выражением от А до В, представляет множество всех величин, по меньшей мере, равных А и самое большее равных В (величины А и В включены в данное множество).
В данном тексте термины эластомер и резина/каучук обычным образом используются произвольно и являются взаимозаменяемыми.
Краткое описание изобретения
Задачей настоящего изобретения является создание протектора, который предназначен для шины, предназначенной для установки на транспортном средстве большой грузоподъемности, и который посредством рациональной комбинации материала, который обеспечивает улучшенные характеристики сцепления с мокрой дорогой, и рисунка протектора особого типа обеспечивает возможность достижения хорошего компромиссного сочетания эксплуатационных характеристик и особенно хорошей стойкости к ударным нагрузкам.
Для этого одним предметом изобретения является протектор для шины транспортного средства
- 2 024062 большой грузоподъемности, имеющий общую толщину Е и общий объем V, при этом протектор имеет поверхность протектора, предназначенную для входа в контакт с проезжей частью дороги, и, кроме того, имеет:
по меньшей мере два слоя I, II износа в толщине протектора, при этом каждый слой имеет толщину, равную самое большее 75% от общей толщины Е протектора, общий объем νο пустот, равный по меньшей мере 7% и равный самое большее 12% от объема, равного сумме общего объема V протектора и общего объема пустот, по меньшей мере одну непрерывную канавку, включающую в себя множество внешних полостей, открывающихся на поверхности протектора в неизношенном состоянии, и множество внутренних полостей, расположенных в радиальном направлении и полностью внутри по отношению к поверхности протектора в неизношенном состоянии, при этом первый слой износа проходит в направлении толщины протектора до самых близких к центру в радиальном направлении точек внешних полостей, каждый другой слой износа проходит в направлении глубины протектора до самых близких к центру точек внутренних полостей рассматриваемого слоя износа, при этом внешние полости имеют среднюю глубину Р1, равную самое большее 75% от общей толщины Е протектора, среднюю длину Ь1 и поперечное сечение с площадью 81, внутренние полости имеют среднюю высоту Р2, равную самое большее 75% от толщины протектора, среднюю длину Ь2 и поперечное сечение с площадью 82, при этом каждая внутренняя полость соединена с внешней полостью соединительным каналом, имеющим два конца, при этом указанные концы имеют поперечные сечения с площадями, равными площадям 81, 82 поперечных сечений внутренней и внешней полостей, соединенных данным соединительным каналом, при этом протектор, кроме того, имеет эффективный объем νο пустот для каждого слоя износа, при этом данный эффективный объем νο пустот способствует отводу воды из пятна контакта, в котором протектор находится в контакте с проезжей частью дороги, при этом данный эффективный объем νο пустот меньше общего объема νο пустот протектора и данный эффективный объем пустот удовлетворяет следующему выражению:
0,4 81<Уе<0,8 81, в котором 0,4 и 0,8 представляют собой высоты, выраженные в миллиметрах, и 81 представляет собой поверхность, ограниченную наружным контуром пятна контакта шины, измеренную при статических условиях при номинальных нагрузке и давлении, при этом шина смонтирована на рекомендованном для нее ободе.
Данный протектор также таков, что, по меньшей мере, первый слой I износа образован из резиновой смеси на основе по меньшей мере одного материала, имеющего динамическую температуру Тд стеклования - измеренную в соответствии со стандартом А8ТМ (Американское общество по испытанию материалов) Ό 5992-96, превышающую -40°С, и содержащего преимущественно сополимер бутадиенстирольного каучука, с температурой Тд > -65°С.
Резиновая смесь на основе преимущественно бутадиенстирольного каучука предпочтительно выбрана такой, что она имеет относительное удлинение при разрыве при 60°С, составляющее менее 500%. Еще более предпочтительно, если данное относительное удлинение меньше 400%.
Данное относительное удлинение при разрыве предпочтительно измеряют на образце из материала, взятом из вулканизованной шины. В данном методе (называемом методом 2) испытываемый образец образуют из каждого образца, взятого так, чтобы он имел длину, составляющую 18 мм, ширину, составляющую 1,1 мм, и толщину, составляющую 0,3 мм. Испытываемый образец из шины берут таким образом, чтобы направление его длины было перпендикулярным к направлению вдоль окружности шины. Данный испытываемый образец затем растягивают на экстензометре со скоростью 50 мм/мин при температуре 60°С до его разрыва. Деформацию при разрыве регистрируют посредством мониторинга смещения поперечины и напряжения при разрыве по меньшей мере на двух испытываемых образцах.
Другой метод (называемый методом 1) состоит в измерении данного относительного удлинения при разрыве при условиях, определяемых стандартом Франции ΝΡ Т 40-101 (декабрь 1979 года). В данном методе относительное удлинение при разрыве достигается в испытании на одноосное растяжение. Измерение выполняется посредством растягивания до точки разрыва и со скоростью 500 мм/мин испытываемого образца Н2 с толщиной 2,5 мм. Мониторинг деформации осуществляется посредством оптического экстензометра Ζ\νίο1< (торговое наименование), при этом измерения выполняются при 60°С.
За счет данной комбинации рисунка протектора шины и выбранного материала обеспечивается возможность достижения улучшенных характеристик сцепления с мокрой дорогой. Это имеет место, несмотря на ухудшение эксплуатационных характеристик выбранного материала в отношении свойств при разрыве по сравнению с материалами, используемыми в предшествующем уровне техники, вследствие того, что в основе подобных обычных материалов преимущественно используется натуральный каучук, при этом благодаря комбинации данного рисунка протектора и данного определенного материала существует возможность достижения, как хороших характеристик изнашивания, так и ходовых характеристик, и при этом одновременно будут обеспечены удовлетворительные эксплуатационные характеристики в отношении ударопрочности и в особенности сопротивления разрыву зоны дна канавок.
Следует напомнить, что обычные смеси базируются преимущественно на натуральном каучуке,
- 3 024062 разбавленном сополимерами, представляющими собой бутадиенстирольные каучуки, с температурой Тд стеклования, находящейся в интервале между -108°С (бутадиеновый каучук - ВК) и -48°С (бутадиенстирольный каучук - 8ВК). Данное разбавление означает, что динамическая температура Тд стеклования материала находится где-то в интервале между -55°С и -45°С. Решение, используемое в настоящем изобретении, предусматривает содержание с большей частью бутадиенстирольного каучука (8ВК) с температурой Тд стеклования, превышающей -65°С (данная величина соответствует температуре Тд стеклования натурального каучука).
Эффективный объем Уе пустот для каждого слоя износа в данном документе означает объем пустот, образованных в протекторе и предназначенных для отвода воды из пятна контакта протектора, при этом данный эффективный объем пустот определяется, когда шина подвергается воздействию стандартных условий использования.
Слой износа в настоящей заявке означает часть протектора, соответствующую максимальной глубине канавок в указанном слое износа. Слой износа имеет толщину, которая меньше общей толщины протектора и равна максимальной глубине канавок или полостей, имеющихся в данном слое износа. Протекторы по изобретению содержат по меньшей мере два слоя износа, в которых некоторые из канавок или полостей образованы только в одном из указанных слоев. Само собой разумеется, возможна и даже предпочтительна ситуация, когда при данной конфигурации каждый слой износа становится активным до того, как предшествующий слой износа будет полностью истерт; в подобном случае существует перекрытие между по меньшей мере двумя слоями износа. Слой износа становится активным, как только полости или канавки, образованные в данном слое, откроются на поверхности протектора шины, находящейся в контакте с проезжей частью дороги, для отвода воды, имеющейся на указанной проезжей части дороги в сырую погоду. Первый слой износа соответствует той части протектора, которая расположена в радиальном направлении дальше всего снаружи в неизношенном состоянии.
Высоты, составляющие 0,4 и 0,8 мм, соответствуют средним толщам воды, которая может иметься на проезжей части дороги в сырую погоду, и при этом должна быть обеспечена возможность отвода или сбора данной воды для поддержания хорошего контакта между протектором и проезжей частью дороги. Данные средние высоты, умноженные на площадь 8е поверхности, соответствующую площади поверхности, определяемой контуром пятна контакта, в котором протектор находится в контакте с той же самой проезжей частью дороги, и выраженной в мм2 (в данном случае учитываются площади поверхности, соответствующие полостям, открывающимся на поверхности протектора), - указывают на эффективный объем Уе пустот, когда шина подвергается воздействию номинальных условий ее использования (внутреннего давления в шине и воспринимаемой нагрузки). Если данный объем Уе меньше чем 0,4 8е, то он недостаточен для обеспечения достаточного отвода воды, и в этом случае вода остается в зоне контакта между шиной и проезжей частью дороги. Если данный объем Уе больше 0,8 8е, то считают, что данный объем избыточен с точки зрения обеспечения надлежащей жесткости протектора.
Протектор в соответствии с изобретением предпочтительно таков, что все его слои износа образованы из одной и той же резиновой смеси.
В соответствии с предпочтительным альтернативным вариантом внешние и внутренние полости непрерывных канавок таковы, что разность средних длин внутренних полостей и внешних полостей равна самое большее 20% от самой большой средней длины (а именно 0,80<Ь1/Ь2<1,20), разность средних площадей поперечных сечений внутренних и внешних полостей равна самое большее 20% от самой большой средней площади (а именно 0,80<81/82<1,20), и каждая внешняя полость соединена по меньшей мере с двумя внутренними полостями той же самой канавки соединительными каналами, которые обеспечивают непрерывность между указанными внутренними и внешней полостями. Данные соединительные каналы выполняют функцию обеспечения возможности прохода воды между внешними полостями, которые захватывают воду, и внутренними полостями.
В соответствии с другим предпочтительным вариантом данный протектор дополнительно содержит множество щелевидных дренажных канавок, открывающихся на поверхности протектора в неизношенном состоянии, при этом каждая из указанных щелевидных дренажных канавок соединяет две следующие друг за другом, внешние полости одной и той же канавки и по меньшей мере два соединительных канала и по меньшей мере одну внутреннюю полость. Наличие данных щелевидных дренажных канавок облегчает формование протектора и извлечение его из пресс-формы.
В соответствии с предпочтительным вариантом настоящего изобретения для каждой непрерывной канавки, включающей в себя множество внешних полостей, открывающихся на поверхности протектора в неизношенном состоянии, и множество внутренних полостей, расположенных в радиальном направлении и полностью внутри по отношению к поверхности протектора в неизношенном состоянии, общий объем внутренних полостей равен по меньшей мере 30% и равен самое большее 60% от общего объема указанной канавки в неизношенном состоянии.
Для обеспечения длительно сохраняющихся характеристик изнашивания целесообразно, чтобы необходимые объемы пустот были образованы в каждом слое износа или посредством образования полостей, или посредством образования канавок. Канавки отличаются от полостей тем, что они открываются к
- 4 024062 наружной стороне пятна контакта шины для обеспечения возможности удаления воды, имеющейся на проезжей части дороги, в сырую погоду. Таким образом, предпочтительно образование сетки канавок такого вида, которая независимо от степени износа протектора в соответствии с изобретением обеспечивает возможность отвода воды из пятна контакта, при этом данная сетка образована так, чтобы ограничить уменьшение жесткости, связанное с образованием частичных пустот в протекторе.
Резиновая смесь, по меньшей мере, первого слоя износа предпочтительно содержит диоксид кремния в качестве активного наполнителя.
Еще более предпочтительно, если сополимер, представляющий собой бутадиенстирольный каучук, в резиновой смеси функционализован по отношению к диоксиду кремния.
В соответствии с еще одним интересным вариантом протектора в соответствии с изобретением все слои износа в данном протекторе имеют одинаковый состав.
Изобретение распространяется на любой протектор, который изготавливается в целях обновления наружной части шины после износа посредством восстановления протектора, или в альтернативном случае на шину любого типа, предназначенную для установки на транспортном средства большой грузоподъемности и выполненную с протектором, подобным описанному выше.
Другие признаки и преимущества изобретения очевидны из описания, приведенного в дальнейшем со ссылкой на приложенные чертежи, которые в качестве неограничивающего примера показывают один вариант осуществления предмета изобретения.
Краткое описание чертежей
Фиг. 1 - вид в плане протектора в соответствии с предшествующим уровнем техники; фиг. 2 - изображение локального сечения протектора с фиг. 1, выполненного по линии ΙΙ-ΙΙ; фиг. 3 - вид в плане протектора в соответствии с изобретением;
фиг. 4 - сечение протектора с фиг. 3, выполненное по линии 1У-1У; и фиг. 5 - частичный вид протектора, показанного на фиг. 3.
Подробное описание изобретения
Фиг. 1 показывает вид в плане протектора 10 в соответствии с предшествующим уровнем техники, соответствующего рисунку ΧΖΕ2 протектора, предлагаемому на рынке для размера 315/70 К 22,5.
Рисунок протектора для данного протектора 10 обозначен §0; в нижеприведенном описании данный рисунок §0 протектора рассматривается как базовый рисунок протектора.
Для рассматриваемой шины данный базовый рисунок §0 протектора содержит четыре продольные канавки 2, глубина которых, равная 15 мм, соответствует общей толщине Е протектора, предназначенной для истирания во время движения. Данный тот же самый базовый рисунок §0 протектора также содержит поперечные канавки 3 с малой шириной и малой глубиной (равной самое большее 2 мм). Продольные канавки ограничивают ребра 4.
В исходном состоянии, соответствующем протектору в новом и неизношенном состоянии, данный базовый рисунок §0 протектора имеет общий объем пустот, измеренный при условиях номинального внутреннего давления и номинальной нагрузки, имеющийся в пятне контакта, который является большим и в данном случае равен 100 см3. Данный объем измеряют при следующих статических условиях: нагрузка, равная 3250 кг, и внутреннее давление в шине, равное 9 бар.
Фиг. 2 показывает сечение протектора с фиг. 1, выполненное по линии ΙΙ-ΙΙ. Фиг. 2 показывает, что продольные канавки 2 ограничивают ребра 4 с высотой, равной глубине продольных канавок, при этом данная глубина совпадает с толщиной Е протектора, подлежащей истиранию.
В данном конкретном примере имеется только один слой износа, поскольку общий объем пустот, образованный продольными канавками, полностью открыт на поверхности протектора в исходном состоянии (когда шина является новой), и данный объем пустот уменьшается по мере постепенного износа протектора.
Данный базовый рисунок §0 протектора имеет общий объем пустот, равный 19% от общего объема протектора, предназначенного для истирания.
Все канавки имеют глубину, равную толщине протектора.
Данный базовый рисунок §0 протектора имеет эффективный объем Уе пустот, который больше объема, полученного умножением высоты, составляющей 1 мм, на площадь §! поверхности (в мм2), соответствующую поверхности, ограниченной наружным контуром пятна контакта протектора, измеренной при статических условиях при номинальных нагрузке и давлении.
Для данного базового рисунка §0 протектора эффективный объем Уе пустот для отвода воды в пятне контакте в одном слое износа равен 100% от общего объема У! пустот протектора, поскольку все пустоты открыты на поверхности протектора новой шины.
Фиг. 3 показывает вид в плане рисунка § 1 протектора, который в сочетании со смесью, содержащей неизопреновый синтетический диеновый эластомер в количестве, соответствующем 40 частям на 100 частей каучука или более, и в качестве преобладающего (с точки зрения массы) активного наполнителя содержащей по меньшей мере одну сажу, находится в пределах объема настоящего изобретения.
Данный протектор предназначен для шины с размером 315/70 К 22,5, которая сама предназначена для установки на управляемом мосту транспортного средства большой грузоподъемности.
- 5 024062
Данная фиг. 3 показывает часть протектора 10 в неизношенном состоянии, при этом данный протектор 10 имеет поверхность 11 протектора, предназначенную для входа в контакт с проезжей частью дороги во время движения. Данный протектор 10 содержит три канавки 2, которые в неизношенном состоянии являются непрерывными в направлении вдоль окружности. Каждая канавка 2 образована из последовательности из множества внешних полостей 21 удлиненной формы с длиной Ь1, открывающихся на поверхности 11 протектора в неизношенном состоянии, и из множества внутренних полостей 22 с длиной Ь2, расположенных полностью внутри протектора в неизношенном состоянии. Соединительные каналы 23 образованы для соединения вместе внутренних полостей 22 и внешних полостей 21 и, таким образом, обеспечения непрерывности канавки 2 в основном направлении данной канавки. Данные соединительные каналы 23 при измерении их в основном направлении канавки (в данном случае в направлении вдоль окружности) имеют ненулевую длину Ы, которая в данном примере меньше длин Ь1 и Ь2. Создается впечатление, что канавка 2 следует вдоль волнистой линии в радиальном направлении, при этом данная канавка содержит последовательность участков (внешних полостей), открывающихся на поверхности протектора в неизношенном состоянии, чередующихся с участками (внутренними полостями), которые полностью расположены внутри протектора в неизношенном состоянии, при этом соединительные полости обеспечивают непрерывность между объемами указанных внутренних и внешних полостей (то есть обеспечивают возможность прохода текучей среды снаружи внутрь и наоборот). Таким образом, вода, имеющаяся на проезжей части дороги, может быть отведена посредством внешних полостей по направлению к внутренним полостям, когда они входят в контакт с данной проезжей частью дороги. Само собой разумеется, всегда должна быть по меньшей мере одна внешняя полость, полностью или частично открытая в пятне контакта, в котором шина находится в контакте с проезжей частью дороги. Размеры внешних полостей и размеры внутренних полостей определяются так, чтобы это условие удовлетворялось для участка заданной длины, находящегося в контакте с проезжей частью дороги.
Г лубина внешних полостей 21 определяет в большей или меньшей степени толщину первого слоя I износа, видимого на фиг. 4 и описанного позднее.
Для обеспечения возможности извлечения данных канавок из пресс-формы щелевидные дренажные канавки 30 выполнены как продолжение внутренних полостей 22 в радиальном направлении наружу, данные щелевидные дренажные канавки 30 выполнены с углублениями 31, ориентированными в радиальном направлении наружу, при этом указанные углубления открываются как на поверхности протектора в неизношенном состоянии, так и во внутренние полости 22.
Протектор 10 выполнен с каналами 40, которые расположены между данными продольными канавками 2, проходят в продольном направлении и образованы полностью внутри протектора 10. Данные каналы 40 предназначены для того, чтобы стать видимыми на поверхности (что означает открыться на поверхности протектора) после того, как степень износа станет соответствовать, по существу, истиранию первого слоя I износа (предпочтительно незадолго до полного истирания первого слоя). Продолжением данных каналов 40 в направлении к поверхности протектора является щелевидная дренажная канавка 41, соединяющая множество углублений 42, при этом данные углубления открываются как на поверхности 11 протектора, так и в канал 40. Данные углубления вместе с внешними полостями 21 способствуют отводу воды из пятна контакта во время движения.
Фиг. 4 показывает сечение протектора в плоскости сечения, обозначенной линией ГУ-ГУ на фиг. 3.
Данная фиг. 4 показывает в сечении протектор 10 с толщиной Е и поперечное сечение канавки 2, показывающее внешнюю полость 21, имеющую площадь 81 и проходящую в протектор на глубину Р1, равную 7 мм, которая составляет приблизительно 64% от общей толщины Е протектора (в данном случае равной 11 мм). Продолжением данной внешней полости 21 в радиальном направлении наружу является щелевидная дренажная канавка 30, и данная внешняя полость 21 соединена с внутренними полостями 22 с площадью 82, которые за счет их высоты Р2 определяют границы второго слоя II износа. Данный второй слой II износа предназначен для того, чтобы стать видимым незадолго до того, как первый слой I износа будет полностью истерт. Данная фиг. 4 также показывает весь канал 40, расположенный во втором слое износа, при этом продолжением данного канала в радиальном направлении наружу является щелевидная дренажная канавка 41. Данный канал имеет площадь поперечного сечения, по существу, равную площади 82 внутренней полости 22.
Что касается каждой канавки 2, то создается впечатление, что каждый слой износа имеет разные полости на поверхности протектора. Первый слой износа демонстрирует внешние полости 21 на поверхности протектора, и второй слой II износа демонстрирует внутренние полости 22 и каналы 40 на новой поверхности протектора. Слой I износа заканчивается в направлении толщины протектора в зоне дна внешних полостей, и данный слой износа еще не будет полностью истерт, когда слой II износа уже станет видимым (как только внутренние полости 22 появятся на поверхности протектора). Таким образом, в любой момент протектор имеет объем пустот, подходящий для обеспечения отвода любой воды, которая может находиться на проезжей части дороги.
До того как внутренние полости 22 станут видны, соединительные каналы 23 продолжают выполнять свою функцию и, в частности, обеспечивать непрерывность между объемами пустот, образованными внешними полостями и внутренними полостями канавки 2.
- 6 024062
Фиг. 5 показывает сечение по продольной плоскости сечения, обозначенной У-У на фиг. 3. В данном конкретном примере длина Ь1 каждой внешней полости 21 равна 150 мм и длина каждой внутренней полости 22 равна 110 мм; длина Ы соединительных каналов 23 равна 15 мм. На данной фиг. 5 можно видеть, что продолжением каждой внутренней полости 22 по направлению к поверхности 11 протектора является щелевидная дренажная канавка 30. Это облегчает формование протектора. Само собой разумеется, может быть предусмотрено то, что внешние полости 21 будут проходить в направлении толщины протектора в радиальном направлении внутрь для обеспечения возможности извлечения в радиальном направлении из формы с внутренней стороны, при этом указанный протектор будет прикрепляться к шине, которая находится в процессе ее сборки.
Каждая внутренняя полость 22 имеет размеры, аналогичные размерам внешних полостей; соответствующие длины Ь1 и Ь2 внешней и внутренней полостей в данном примере довольно похожи. Для того чтобы протектор всегда имел элементы в виде канавок или пустот, имеющиеся на его поверхности, независимо от степени износа протектора, предпочтительно, чтобы так же, как в данном случае, внутренние полости 22 одной и той же канавки 2 становились видимыми до того, как внешние полости 21 полностью исчезнут. Таким образом, первый слой I износа образован как проходящий между поверхностью протектора в неизношенном состоянии и самыми близкими к центру точками внешних полостей 21; при этом второй слой II износа проходит вниз до самых близких к центру точек протектора во внутренних полостях 22. Само собой разумеется, существует возможность спроектировать вторые полости такими, чтобы они становились видными только полного исчезновения первых вследствие износа. Также существует возможность предусмотреть число слоев износа, превышающее два (два слоя износа соответствуют примеру, описанному с помощью фиг. 3-5).
За счет данных мер можно иметь в неизношенном состоянии общую жесткость протектора, которая выше, чем была бы в случае такого же протектора, выполненного с обычными канавками, каждая из которых имела бы общую глубину, равную расстоянию между самыми близкими к центру точками внутренних полостей и поверхностью протектора в неизношенном состоянии. По меньшей мере, на первой фазе износа протектора (что означает до степени износа протектора, соответствующей 75% от глубины внешних полостей) функция захвата и отвода воды выполняется данной канавкой, поскольку вода, скапливающаяся во внешних полостях, может проходить в соединительные каналы и внутренние полости. Вода, отведенная таким образом, может затем снова вытекать из другой внешней полости. Соединения между различными полостями предпочтительно выполнены такими, чтобы они не препятствовали проходу текучей среды внутри канавки.
Когда первый слой I износа будет полностью истерт, внутренние полости 22 открываются на всей их длине на новой поверхности протектора и могут при этом служить в качестве резервуаров для удерживания большей или меньшей части воды, имеющейся на проезжей части дороги в сырую погоду.
С точки зрения размеров рисунок 81 протектора, описанный только что, определен следующим образом:
рисунок 81 протектора содержит два слоя износа, каждый из которых высоту канавок, составляющую 7 мм, и перекрытие в 3 мм между 2 слоями (перекрытие означает, что новая канавка или полость в следующем слое износа становится видимой до исчезновения канавки или полостей одного слоя износа); данный рисунок 81 протектора имеет общий объем Ус пустот, равный 9% от объема, равного сумме общего объема У материала протектора и общего объема пустот;
все внешние полости рисунка 81 протектора, открывающиеся на поверхности протектора в исходном состоянии, имеют глубину, равную 64% от толщины протектора;
каждый слой износа для данного рисунка 81 протектора имеет эффективный общий объем Уе пустот, равный 40 см3. Данный объем Уе, выраженный в мм3, удовлетворяет формуле 0,4 81<Уе<0,8 81. при этом площадь 81 поверхности выражена в мм2. В данном конкретном примере измеряется площадь 81 поверхности, ограниченной наружным контуром пятна контакта протектора, при этом она измеряется при статических условиях при номинальных нагрузке и давлении, при этом шина смонтирована на рекомендованном для нее ободе, и данная площадь поверхности равна 60300 мм2 (так что в данном случае 24120<40000<48240).
Для каждой непрерывной канавки (2), включающей в себя множество внешних полостей (21), открывающихся на поверхности протектора в неизношенном состоянии, и множество внутренних полостей (22), расположенных в радиальном направлении и полностью внутри по отношению к поверхности (11) протектора в неизношенном состоянии, общий объем внутренних полостей равен 45% от общего объема указанной канавки в неизношенном состоянии. Этот общий объем равен сумме объемов внутренних полостей, внешних полостей и соединительных полостей.
Различные смеси, обозначенные А0, А1 и упоминаемые ниже, были подвергнуты испытаниям в комбинации с протекторами, представленными выше. Смесь А0 представляет собой обычную смесь для базового протектора, продаваемого на рынке.
Протектор, упоминаемый как А0/80 (резиновая смесь А0 в сочетании с рисунком 80), представляет собой базовую комбинацию, используемую для сравнения с остальными комбинациями.
Обобщая, можно указать, что протектор, упоминаемый как Ап/8п, соответствует резиновой смеси
- 7 024062
Ап (с п=0,1) в сочетании с рисунком 8т протектора (при т=0 или 1).
Подводя итоги, следует отметить, что составы А0, А1 описаны ниже и в табл. 1
А0 содержит 40 частей стандартного бутадиенового каучука (ВК) на 100 частей каучука/эластомера и 54 части N234 (СТАВ=120 м2/г) на 100 частей каучука/эластомера;
А1 содержит 75 частей стандартного бутадиенстирольного каучука (8ВК) с температурой Тд стеклования, равной -48°С, на 100 частей каучука/эластомера и 56,5 части N134 (СТАВ = 135 м2/г) на 100 частей каучука/эластомера.
Таблица 1
Состав АО А1
ΝΚ (1) 60 15
ВК (2) 40 10
ЗВК (3) 75
Углеродная сажа N234 54
Углеродная сажа N134 56, 5
Парафин 1 1
Антиоксидант (5) 2 2
Стеариновая кислота 1,5 2
ΖηΟ 3 3
Сера 1,1 1,1
Ускоритель (6) 1,1 1,1
(1) ΝΚ: натуральный каучук (пластифицированный, пептизированный) (Тд = -65°С).
(2) ВК: полибутадиен с 2,5% 1,4-транс; 92,5% 1,4-цис; 5,0% 1-2 (Тд = -105°С).
(3) 8ВК: полимеризованный с использованием олова (Йп-еоир1е0), с высоким коэффициентом полидисперсности: сополимер стирола и бутадиена со следующим содержанием по массе: 50% 1,4-трансполибутадиена (ВК); 26% 1,4-цис-полибутадиена (ВК); 24% 1,2- полибутадиена (ВК); 26,5% стирола (Тд = -48°С). Молекулярная масса Мп данного полимера, определенная с использованием эксклюзионной хроматографии (8ЕС), составляет 145000 г-моль-1, 1р составляет 1,7.
(5) №'1,3-диметилбутил-№фенилпарафенилендиамин (6-ΡΡϋ).
(6) №циклогексил-2-бензотиазилсульфенамид (СВ8).
Состав резиновой смеси А0 также содержит 3 части средства для улучшения обрабатываемости на 100 частей каучука/эластомера, при этом данное средство необходимо, поскольку добавлены эластомеры, и 0,5 части отвердителя на 100 частей каучука/эластомера и 0,25 части отверждающейся смолы на 100 частей каучука/эластомера.
Составы резиновых смесей А0, А1 характеризуются их прочностью при разрыве, измеренной посредством испытания на одноосное растяжение (метод 1); измерение выполняют посредством растягивания испытываемого образца Н2 из резины с толщиной 2,5 мм до точки разрыва со скоростью 500 мм/мин; используемый экстензометр представляет собой экстензометр ΖλλίοΓ (торговое наименование). Мониторинг деформации осуществляют посредством использования оптического экстензометра, при этом измерения выполняют при 60°С в соответствии со стандартом Франции ΝΡ Т 40-101 (декабрь 1979 года). Резиновый материал, используемый для получения испытываемого образца является невулканизованным и взят в качестве образца перед формованием для создания протектора. Данный материал подвергают каландрованию и формуют в лист с толщиной 2,5 мм, и затем разрезают для получения испытываемого образца, наибольшая длина которого соответствует направлению каландрования.
Другой способ определения характеристик при разрыве заключается во взятии образцов для получения испытываемых образцов из самой шины. Испытываемый образец имеет длину, составляющую 18 мм, ширину, составляющую 1,1 мм, и толщину в сечении, составляющую 0,3 мм. Испытываемый образец из шины берут таким образом, чтобы направление длины испытываемого образца было параллельно поперечному направлению шины (направлению, параллельному оси вращения шины). Данный испытываемый образец затем растягивают на экстензометре ИпзКоп (торговое наименование) со скоростью 50 мм/мин при температуре 60°С до его разрыва. Деформацию и напряжение при разрыве получают по меньшей мере на двух испытываемых образцах.
Динамическую температуру Тд стеклования измеряют на анализаторе вязкости с торговым наименованием МеКауф (модель УА4000) в соответствии со стандартом А8ТМ И 5992-96. Реакцию образца вулканизованной смеси (цилиндрического испытываемого образца, имеющего высоту 4 мм и площадь сечения, составляющую 400 мм2), подвергаемого нагружению в виде простого знакопеременного синусоидального сдвига с частотой 10 Гц, под напряжением 0,7 МПа, регистрируют во время изменения температур в интервале между -60°С и +60°С. Динамическую температуру Тд стеклования определяют посредством определения максимальной величины {апб (соотношения модулей вязкости и упругости = П/П’).
Значения данных характеристик приведены в табл. 2.
- 8 024062
Таблица 2
СОСТАВ АО А1
Динамическая температура Тд стеклования, 10 Гц -50°С -30°С
Характеристики при разрыве, полученные по методу 1
Относительное удлинение при разрыве при 60°С (в %) 566 470
Предел прочности при разрыве при 60°С (в МПа) 20 19, 4
Характеристики при разрыве, полученные по методу 2
Относительное удлинение при разрыве при 6О°С (в %) 510 469
Предел прочности при разрыве при 60°С (в МПа) 22,8 19,2
Установлено, что сочетание описанного рисунка протектора с материалом, характеристики изнашивания которого очень заметно улучшены по сравнению с базовым материалом, обеспечивает возможность улучшения эксплуатационных характеристик шины, снабженной данным протектором, даже, несмотря на то, что материал протектора имеет относительное удлинение при разрыве, меньшее по сравнению с относительным удлинением, составляющим 500%, и может быть чувствительным к ударным воздействиям. При данной комбинации сам рисунок протектора позволяет сделать шину менее чувствительной к ударам.
Сравнительные испытания и измерения шины
Испытание на торможение: измеряют расстояние, которое требуется, чтобы транспортное средство, в котором используется шина, снизило скорость, составляющую 80 км/ч, до скорости 20 км/ч при движении на смоченном асфальтобетонном дорожном покрытии.
Для рассматриваемой комбинации рисунка протектора и состава величина, превышающая базовую величину 100 для базовой комбинации А0/80, указывает на уменьшение тормозного пути и, следовательно, улучшение характеристик сцепления с мокрой дорогой для рассматриваемой комбинации.
Испытание на ударопрочность: испытание на усталостную долговечность выполняли посредством использования тех же комбинаций (рисунков протектора и составов) для протекторов шин, устанавливаемых на переднем мосту транспортного средства высокой грузоподъемности типа тягача. Стойкость протектора шины оценивала посредством визуального осмотра протекторов. В частности, регистрировали степень разделения материала и размер данных разделенных участков. Показатель, равный 0, соответствует неудовлетворительной эксплуатационной характеристике, в то время как показатель, равный 100, соответствует удовлетворительной эксплуатационной характеристике.
Результаты данных различных испытаний приведены в табл. 3.
Таблица 3
Состав АО АО А1 А1
Рисунок протектора 50 51 50 51
Комбинация состава и рисунка протектора А0/50 АО/51 А1/50 А1/51
Испытания и измерения шин
Торможение на мокрой дороге 100 98 110 106
Испытание на усталостную долговечность (ударопрочность) 100 100 0 100
Можно видеть, что сочетание рисунка 81 протектора с материалом А1, который является более чувствительным к разрыву, чем материал А0, позволяет добиться улучшения сцепления с мокрой дорогой (за счет использования высокого содержания бутадиенстирольного каучука (8ВК) с температурой Тд стеклования, превышающей температуру стеклования натурального каучука) без снижения стойкости к разрывам/разделению, несмотря на заметно уменьшенное относительное удлинение при разрыве.
Само собой разумеется, изобретение не ограничено описанными и показанными примерами, и могут быть выполнены различные модификации изобретения без отхода от объема, определяемого формулой изобретения. В частности, несмотря на то, что все данное описание было посвящено описанию применения для шины, предназначенной для установки на транспортном средстве большой грузоподъемности, следует понимать, что протектор, имеющий рисунок протектора и состав, подобные определенным в данном документе, также образует часть изобретения, поскольку такой протектор предназначен для включения в шину (или во время сборки шины, или при восстановлении протектора указанной шины).
Можно отметить, что в целом рисунки протекторов, в которых лишь часть объема полостей открыта на поверхности протектора и, более точно, находится с контакте с проезжей частью дороги, предпоч- 9 024062 тительно используются вместе со смесями, описанными в данном документе для шин в соответствии с изобретением. Особо можно упомянуть рисунки протекторов, описанные в публикациях \УО 2010/030276 или, альтернативно, \УО 02/38399. Данные рисунки протекторов, обеспечивая достаточный отвод воды в пятне контакта, обеспечивают возможность поддержания высокой общей жесткости, если сравнить их с обычными рисунками протекторов, и при этом в то же время они также позволяют уменьшить толщину протектора.
Также можно отметить, что рисунок 81 протектора, используемый в сочетании со смесями, раскрытыми в изобретении, может содержать канавки и пустоты, ориентированные в направлениях, отличающихся от продольного направления (направления вдоль окружности шины). Таким образом, в соответствии с назначением транспортного средства большой грузоподъемности рисунок протектора содержит как продольные канавки, так и поперечные канавки, при этом существует возможность того, что поперечная канавка будет представлять собой канавку, идентичную канавкам, описанным в связи с фиг. 3-5.

Claims (11)

  1. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
    1. Протектор для шины транспортного средства большой грузоподъемности, имеющий поверхность протектора, предназначенную для входа в контакт с проезжей частью дороги, при этом протектор имеет общую толщину Е и общий объем V и содержит по меньшей мере два слоя I, II износа в толщине протектора, каждый из которых имеет толщину, равную самое большее 75% от общей толщины Е протектора, общий объем νο пустот, равный по меньшей мере 7% и равный самое большее 12% от объема, равного сумме общего объема V протектора и общего объема пустот, по меньшей мере одну непрерывную канавку (2), включающую в себя множество внешних полостей (21), открывающихся на поверхности протектора в неизношенном состоянии, и множество внутренних полостей (22), расположенных в радиальном направлении и полностью внутри по отношению к поверхности (11) протектора в неизношенном состоянии, при этом первый слой износа проходит в направлении толщины протектора до самых близких к центру в радиальном направлении точек внешних полостей (21), а каждый другой слой износа проходит в направлении глубины протектора до самых близких к центру точек внутренних полостей (22) рассматриваемого слоя износа, причем внешние полости (21) имеют среднюю глубину Р1, равную самое большее 75% от общей толщины Е протектора, среднюю длину Ь1 и поперечное сечение с площадью 81, а внутренние полости (22) имеют среднюю высоту Р2, равную самое большее 75% от толщины протектора, среднюю длину Ь2 и поперечное сечение с площадью 82, при этом каждая внутренняя полость соединена с внешней полостью соединительным каналом, имеющим два конца, причем указанные концы имеют поперечные сечения с площадями, равными площадям 81, 82 поперечных сечений внутренней и внешней полостей, соединенных этим соединительным каналом, при этом протектор, кроме того, имеет эффективный объем Vе пустот для каждого слоя износа, который способствует отводу воды из пятна контакта, в котором протектор находится в контакте с проезжей частью дороги, причем эффективный объем Vе пустот меньше общего объема νο пустот протектора и удовлетворяет следующей формуле:
    0,48ΐ<νο<0,88ΐ, в которой 0,4 и 0,8 представляют собой высоты, выраженные в миллиметрах, и 81 представляет собой поверхность, ограниченную наружным контуром пятна контакта протектора, измеренную при статических условиях при номинальных нагрузке и давлении, при этом шина смонтирована на рекомендованном для нее ободе, отличающийся тем, что, по меньшей мере, первый слой I износа образован из резиновой смеси на основе по меньшей мере одного материала, имеющего динамическую температуру Тд стеклования, измеренную в соответствии со стандартом А8ТМ Ό 5992-96, превышающую -40°С, и содержащего преимущественно сополимер бутадиенстирольного каучука, с температурой Тд >-65°С.
  2. 2. Протектор по п.1, отличающийся тем, что резиновая смесь первого слоя I износа имеет относительное удлинение при разрыве при 60°С, составляющее менее 500%, при этом относительное удлинение измерено на материале, взятом в качестве образца из протектора.
  3. 3. Протектор по п.2, отличающийся тем, что резиновая смесь первого слоя I износа имеет относительное удлинение при разрыве при 60°С, составляющее менее 400%, при этом относительное удлинение измерено на материале, взятом в качестве образца из протектора в направлении, параллельном поперечному направлению протектора.
  4. 4. Протектор по п.1, отличающийся тем, что все слои I, II износа образованы из резиновой смеси на основе по меньшей мере одного материала, имеющего динамическую температуру Тд стеклования, измеренную в соответствии со стандартом А8ТМ Ό 5992-96, превышающую -40°С, и содержащего преимущественно сополимер бутадиенстирольного каучука, с температурой Тд >-65°С.
  5. 5. Протектор по п.4, отличающийся тем, что все слои I, II износа образованы из резиновой смеси, имеющей относительное удлинение при разрыве при 60°С, составляющее менее 500%, при этом относи- 10 024062 тельное удлинение при разрыве измерено на материале, взятом в качестве образца из протектора в направлении, параллельном поперечному направлению протектора.
  6. 6. Протектор по любому из пп.1-5, отличающийся тем, что резиновая смесь содержит диоксид кремния в качестве активного наполнителя.
  7. 7. Протектор по п.6, отличающийся тем, что сополимер бутадиенстирольного каучука в резиновой смеси функционализован по отношению к диоксиду кремния.
  8. 8. Протектор по п.7, отличающийся тем, что внешние полости (21) и внутренние полости (22) являются такими, что разность средних длин внутренних полостей и внешних полостей равна самое большее 20% от самой большой средней длины, а именно 0,80<Ы/Ь2<1,20, разность средних площадей поперечных сечений внутренних и внешних полостей равна самое большее 20% от самой большой средней площади, а именно 0,80<81/82<1,20, и каждая внешняя полость (21) непрерывной канавки (2) соединена по меньшей мере с двумя внутренними полостями (22) той же самом канавки соединительными каналами (23), которые обеспечивают непрерывность между внутренними и внешней полостями.
  9. 9. Протектор по п.8, отличающийся тем, что он дополнительно содержит множество щелевидных дренажных канавок (30), открывающихся на поверхности протектора в неизношенном состоянии, при этом каждая из щелевидных дренажных канавок соединяет две следующие друг за другом внешние полости одной и той же канавки, и по меньшей мере два соединительных канала, и по меньшей мере одну внутреннюю полость.
  10. 10. Протектор по п.8 или 9, отличающийся тем, что для каждой непрерывной канавки (2), включающей в себя множество внешних полостей (21), открывающихся на поверхности протектора в неизношенном состоянии, и множество внутренних полостей (22), расположенных в радиальном направлении и полностью внутри по отношению к поверхности (11) протектора в неизношенном состоянии, общий объем внутренних полостей равен по меньшей мере 30% и равен самое большее 60% от общего объема указанной канавки в неизношенном состоянии.
  11. 11. Шина для транспортного средства большой грузоподъемности, отличающаяся тем, что она содержит протектор по любому из пп.8-10.
EA201391437A 2011-04-01 2012-03-30 Усовершенствованный протектор для шины для транспортных средств большой грузоподъемности EA024062B1 (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR1152829A FR2973284B1 (fr) 2011-04-01 2011-04-01 Bande de roulement amelioree pour pneu de vehicule poids lourd
PCT/EP2012/055905 WO2012131081A1 (fr) 2011-04-01 2012-03-30 Bande de roulement amelioree pour pneu de vehicule poids lourd

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EA201391437A1 EA201391437A1 (ru) 2014-04-30
EA024062B1 true EA024062B1 (ru) 2016-08-31

Family

ID=44358132

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EA201391437A EA024062B1 (ru) 2011-04-01 2012-03-30 Усовершенствованный протектор для шины для транспортных средств большой грузоподъемности

Country Status (8)

Country Link
US (1) US9440496B2 (ru)
EP (1) EP2694301B1 (ru)
JP (1) JP6190354B2 (ru)
CN (1) CN103459168B (ru)
BR (1) BR112013023974B1 (ru)
EA (1) EA024062B1 (ru)
FR (1) FR2973284B1 (ru)
WO (1) WO2012131081A1 (ru)

Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR3000433B1 (fr) * 2012-12-27 2015-04-24 Michelin & Cie Bande de roulement amelioree pour pneu de vehicule poids lourd
FR3013635B1 (fr) * 2013-11-26 2015-12-11 Michelin & Cie Bande de roulement a drainage ameliore pour pneu
FR3017076B1 (fr) * 2014-02-03 2016-02-12 Michelin & Cie Bande de roulement pour pneu poids lourd
FR3017075B1 (fr) * 2014-02-03 2016-02-12 Michelin & Cie Bande de roulement pour pneu poids lourd
FR3028805A1 (fr) 2014-11-25 2016-05-27 Michelin & Cie Bande de roulement de pneu de genie civil comprenant des blocs incises
WO2016190881A1 (en) * 2015-05-28 2016-12-01 Compagnie Generale Des Etablissements Michelin Truck tire tread and truck tire
FR3039556A1 (fr) * 2015-07-29 2017-02-03 Michelin & Cie Pneumatique d'avion
JP6621312B2 (ja) 2015-11-24 2019-12-18 株式会社ブリヂストン 空気入りタイヤ
WO2017218002A1 (en) * 2016-06-17 2017-12-21 Compagnie Generale Des Etablissements Michelin Truck tire tread
CN111295299B (zh) * 2017-11-07 2022-04-05 米其林集团总公司 具有结合倾斜刀槽和特定材料的胎面的轮胎
EP3707012B1 (fr) * 2017-11-07 2022-01-26 Compagnie Générale des Etablissements Michelin Pneu ayant une bande de roulement combinant des incisions inclinees avec un materiau specifique
CN111315591B (zh) * 2017-11-07 2022-09-23 米其林集团总公司 具有结合倾斜刀槽和特定材料的胎面的轮胎
EP3727893B1 (fr) * 2017-12-19 2021-12-01 Compagnie Generale Des Etablissements Michelin Bande de roulement de pneu comprenant des rainures ondulantes
US11548322B2 (en) 2017-12-22 2023-01-10 Compagnie Generale Des Etablissements Michelin Heavy goods vehicle tire with improved endurance
FR3081773B1 (fr) * 2018-05-31 2020-06-19 Compagnie Generale Des Etablissements Michelin Bande de roulement de pneumatique pour vehicule lourd de type genie civil comprenant des incisions de ventilation

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR1375849A (fr) * 1962-08-30 1964-10-23 Goodyear Tire & Rubber Pneumatique à bande de roulement perfectionnée
US20050209413A1 (en) * 2002-07-29 2005-09-22 Michelin Recherche Et Technique S.A. Rubber composition for a tire tread
WO2010000443A1 (fr) * 2008-07-04 2010-01-07 Societe De Technologie Michelin Pneumatique dont la bande de roulement comporte un elastomere snbr
FR2940185A1 (fr) * 2008-12-22 2010-06-25 Michelin Soc Tech Bande de roulement a volume de drainage ameliore

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
BR0115303B1 (pt) * 2000-11-13 2009-08-11 banda de rodagem, pneumático provido da mesma e elemento de moldagem destinado a equipar um molde para moldar um recorte em uma banda de rodagem.
JP4651940B2 (ja) * 2001-09-28 2011-03-16 株式会社ブリヂストン 空気入りタイヤ及びその製造方法
WO2003097384A1 (fr) * 2002-05-15 2003-11-27 Societe De Technologie Michelin Bande de roulement evolutive
CN1805857A (zh) * 2003-06-16 2006-07-19 米其林技术公司 包括有通风的保护性胎纹的轮胎胎面
US7249620B2 (en) * 2004-07-12 2007-07-31 The Goodyear Tire & Rubber Company Pneumatic tire
FR2875737B1 (fr) * 2004-09-29 2008-07-04 Michelin Soc Tech Pneumatique pour vehicule et procede d'aide a la conduite d'un vehicule
MX2011002468A (es) * 2008-09-11 2011-04-05 Michelin Rech Tech Llanta para neumatico de area superficial variable y neumatico.
FR2950565B1 (fr) * 2009-09-29 2012-08-31 Michelin Soc Tech Bande de roulement pour pneu de rigidite amelioree
FR2973285B1 (fr) * 2011-04-01 2013-03-29 Michelin Soc Tech Bande de roulement comprenant au moins une rainure ondulante et procede d'obtention

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR1375849A (fr) * 1962-08-30 1964-10-23 Goodyear Tire & Rubber Pneumatique à bande de roulement perfectionnée
US20050209413A1 (en) * 2002-07-29 2005-09-22 Michelin Recherche Et Technique S.A. Rubber composition for a tire tread
WO2010000443A1 (fr) * 2008-07-04 2010-01-07 Societe De Technologie Michelin Pneumatique dont la bande de roulement comporte un elastomere snbr
FR2940185A1 (fr) * 2008-12-22 2010-06-25 Michelin Soc Tech Bande de roulement a volume de drainage ameliore

Also Published As

Publication number Publication date
CN103459168B (zh) 2016-03-23
JP2014510669A (ja) 2014-05-01
EP2694301A1 (fr) 2014-02-12
FR2973284A1 (fr) 2012-10-05
WO2012131081A1 (fr) 2012-10-04
FR2973284B1 (fr) 2014-02-21
BR112013023974A8 (pt) 2017-12-26
CN103459168A (zh) 2013-12-18
BR112013023974A2 (pt) 2016-12-13
EP2694301B1 (fr) 2015-03-04
EA201391437A1 (ru) 2014-04-30
US20140110025A1 (en) 2014-04-24
US9440496B2 (en) 2016-09-13
BR112013023974B1 (pt) 2021-06-08
JP6190354B2 (ja) 2017-08-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EA024062B1 (ru) Усовершенствованный протектор для шины для транспортных средств большой грузоподъемности
US5176765A (en) Pneumatic tire having outer tread layer of foam rubber
US4381810A (en) Tire with dual tread compound
RU2630043C2 (ru) Протектор пневматической шины и пневматическая шина с таким протектором
CN110461626B (zh) 具有改进性能的轮胎
RU2690299C1 (ru) Шина
US11548322B2 (en) Heavy goods vehicle tire with improved endurance
RU2686996C1 (ru) Шина
RU2707858C1 (ru) Пневматическая шина
RU2690789C1 (ru) Шина
US20210178829A1 (en) Tire Having a Tread Combining Inclined Sipes with a Specific Material
RU2689889C1 (ru) Шина
US10442247B2 (en) Tire comprising a layer of circumferential reinforcement elements
US10518585B2 (en) Tire having improved dynamic properties
CA2010462C (en) Radial tire
RU2687392C1 (ru) Шина
RU2689645C1 (ru) Шина
CA1332145C (en) Pneumatic tire
CN110944853B (zh) 具有包括带有刀槽花纹的演变胎面花纹的胎面的轮胎
JP2023525132A (ja) 濡れた地面上の寿命末期グリップが改善されたタイヤ
US20170197469A1 (en) Tire Comprising A Layer Of Circumferential Reinforcing Elements
US20170197468A1 (en) Tire Comprising A Layer Of Circumferential Reinforcement Elements
US20200122507A1 (en) Tire with optimized crown and tread
RU2689045C1 (ru) Шина
US10399385B2 (en) Tire comprising a layer of circumferential reinforcing elements

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s)

Designated state(s): AM AZ BY KZ KG MD TJ TM

PC4A Registration of transfer of a eurasian patent by assignment