RU2002118608A - Упругая шина с конструктивной опорой - Google Patents

Claims (28)

1. Упругая шина с конструктивной опорой, содержащая контактирующую с землей область протектора, области боковин, проходящие в радиальном направлении внутрь от области протектора и закрепленные в областях бортов, приспособленных оставаться скрепленными с колесом во время качения шины, и усиленную кольцевую полосу, расположенную в радиальном направлении внутри области протектора, причем упомянутая полоса содержит эластомерный, работающий на сдвиг слой, по меньшей мере, первую мембрану, скрепленную с внутренней в радиальном направлении поверхностью эластомерного, работающего на сдвиг слоя, и, по меньшей мере, вторую мембрану, скрепленную с внешней в радиальном направлении поверхностью эластомерного, работающего на сдвиг слоя, и где отношение модуля упругости при продольном растяжении одной из мембран к модулю сдвига работающего на сдвиг слоя составляет, по меньшей мере, 1000:1, в результате чего при деформировании контактирующей с землей области протектора под действием приложенной внешней нагрузки из по существу кольцевой формы в плоскую сохраняется по существу неизменная длина мембран, и относительное смещение мембран происходит по существу за счет деформации сдвига, возникающей в работающем на сдвиг слое.

2. Шина по п.1, где отношение модуля упругости при продольном растяжении одной из мембран к модулю сдвига в работающем на сдвиг слое составляет, по меньшей мере, 1000:1.

3. Шина по п.1, где жесткость противодействия деформации на единицу ширины контакта составляет более 0,1 даН/мм².

4. Шина по п.1, где произведение модуля сдвига для работающего на сдвиг слоя на толщину в радиальном направлении слоя приблизительно равно произведению предварительно определенного давления в контакте с землей на предварительно определенную радиальную позицию самой дальней от центра области протектора.

5. Шина по п.4, где работающий на сдвиг слой имеет толщину в радиальном направлении, по меньшей мере, 5 мм.

6. Шина по п.5, где работающий на сдвиг слой имеет толщину в радиальном направлении в диапазоне от приблизительно 10 мм до приблизительно 20 мм.

7. Шина по п.1, где эластомерный, работающий на сдвиг слой имеет модуль сдвига от приблизительно 3 МПа до приблизительно 20 МПа.

8. Шина по п.1, где каждая из упомянутых, по меньшей мере, первой и второй мембран далее содержит слои из практически нерастяжимых кордовых усилений, введенных в эластомерный слой покрытия, имеющий модуль сдвига больший или, по меньшей мере, равный модулю упругости при сдвиге для работающего на сдвиг слоя.

9. Шина по п.8, где кордовые усиления первой и второй мембран создают угол относительно кольцевого направления шины, величина которого находится в диапазоне приблизительно от 10 до 45°.

10. Шина по п.1, где вторая мембрана имеет дугообразный поперечный профиль, имеющий поперечный радиус кривизны меньший, чем поперечный радиус кривизны самой дальней в радиальном направлении поверхности области протектора.

11. Шина по п.10, где самая дальняя в радиальном направлении поверхность области протектора имеет поперечный радиус кривизны равный, по меньшей мере, 1000 мм.

12. Шина по п.10, где вторая мембрана имеет поперечный радиус кривизны, равный, по меньшей мере, 500 мм.

13. Шина по п.1, где область протектора имеет, по меньшей мере, одну протекторную канавку.

14. Шина по п.1, где вторая мембрана является волнистой и имеет амплитуду волнистости в радиальном направлении и некоторую длину волны в осевом направлении.

15. Шина по п.14, где амплитуда волнистости второй мембраны находится в диапазоне приблизительно от 20 до 50% от максимальной толщины работающего на сдвиг слоя.

16. Шина по п.14, где вторая мембрана имеет постоянную амплитуду в осевом направлении по всей ее поверхности.

17. Шина по п.14, где вторая мембрана имеет длину волны волнистости, находящуюся в диапазоне приблизительно от 20 до 50% от ширины протектора, контактирующего с землей при качении, в области протектора.

18. Шина по п.14, где область протектора имеет, по меньшей мере, одну канавку глубиной, по меньшей мере, 120% от номинальной глубины протектора.

19. Шина по п.1, где область боковины имеет эффективную радиальную жесткость при растяжении большую, чем эффективная радиальная жесткость при сжатии.

20. Шина по п.19, где области боковин являются практически нерастяжимыми при растяжении и практически не оказывают сопротивления выгибанию при сжатии.

21. Шина по п.19, где области боковин усилены по существу радиальными элементами.

22. Шина по п.19, где области боковин имеют прямоугольное сечение в меридианной плоскости.

23. Шина по п.19, где область боковины имеет максимальную толщину меньше 10% высоты сечения шины по радиусу.

24. Шина по п.1, где отношение продольной жесткости кольцевой полосы в экваториальной плоскости шины к эффективной радиальной жесткости области боковины при растяжении составляет менее 100:1.

25. Упругая шина с конструктивной опорой, содержащая контактирующую с землей область протектора, области боковин, проходящие в радиальном направлении внутрь от области протектора и закрепленные в областях бортов, приспособленных оставаться скрепленными с колесом во время качения шины, и усиленную кольцевую полосу, расположенную в радиальном направлении внутри области протектора, причем полоса содержит эластомерный, работающий на сдвиг слой, по меньшей мере, первую мембрану, скрепленную с внутренней в радиальном направлении поверхностью эластомерного, работающего на сдвиг слоя, и, по меньшей мере, вторую мембрану, скрепленную с внешней в радиальном направлении поверхностью эластомерного, работающего на сдвиг слоя, и где вторая мембрана является волнистой и имеет амплитуду волнистости в радиальном направлении и длину волны в осевом направлении, в результате чего деформирование второй мембраны с изменением ее формы из по существу кольцевой в плоскую под действием приложенной внешней нагрузки происходит без продольного выгибания второй мембраны и при этом сохраняется практически равномерное давление в контакте с землей контактирующей с землей области протектора по всей длине зоны контакта.

26. Упругая шина с конструктивной опорой, содержащая контактирующую с землей область протектора, области боковин, проходящие в радиальном направлении внутрь от упомянутой области протектора и закрепленные в областях бортов, приспособленных оставаться скрепленными с колесом во время качения шины, и усиленную кольцевую полосу, расположенную в радиальном направлении внутри области протектора, причем полоса содержит эластомерный, работающий на сдвиг слой, по меньшей мере, первую мембрану, скрепленную с внутренней в радиальном направлении поверхностью эластомерного, работающего на сдвиг слоя; и, по меньшей мере, вторую мембрану, скрепленную с внешней в радиальном направлении поверхностью эластомерного, работающего на сдвиг слоя, и где отношение продольной жесткости кольцевой полосы в экваториальной плоскости шины к эффективной радиальной жесткости области боковины при растяжении составляет менее 100:1, в результате чего вращение шины при приложенной нагрузке вызывает расширение кольцевой полосы в направлении по окружности и порождает дополнительное растяжение в областях боковин и уменьшает радиальную деформацию сжатия шины по сравнению с состоянием покоя.

27. Упругая шина с конструктивной опорой, содержащая контактирующую с землей область протектора, области боковин, проходящие в радиальном направлении внутрь от области протектора и закрепленные в областях бортов, приспособленных оставаться скрепленными с колесом во время качения шины, и усиленную кольцевую полосу, расположенную в радиальном направлении внутри области протектора, где полоса содержит эластомерный, работающий на сдвиг слой, по меньшей мере, первую мембрану, скрепленную с внутренней в радиальном направлении поверхностью эластомерного, работающего на сдвиг слоя; и, по меньшей мере, вторую мембрану, скрепленную с внешней в радиальном направлении поверхностью эластомерного, работающего на сдвиг слоя, и где области боковин являются практически нерастяжимыми при растяжении и практически не оказывают сопротивления выгибанию при сжатии, в результате чего приложенная внешняя нагрузка компенсируется практически силами растяжения в области боковины в зоне шины, не контактирующей с землей, и практически без вертикальной компенсации нагрузки со стороны области боковины, находящейся в зоне контакта с землей.

28. Способ изготовления упругой шины с конструктивной опорой, содержащей усиленную кольцевую полосу, имеющую эластомерный, работающий на сдвиг слой между жесткими в продольном направлении элементами, и этот способ содержит этапы: выбора давления в контакте с землей и радиуса шины; умножения давления в контакте с землей на радиус шины для определения характеристики работающего на сдвиг слоя; выбора материала работающего на сдвиг слоя, имеющего модуль упругости при сдвиге и толщину, таким образом, чтобы произведение модуля упругости при сдвиге на толщину равнялось характеристике работающего на сдвиг слоя; выбора мембран, имеющих модуль упругости при растяжении, который, по меньшей мере, в 100 раз больше модуля упругости при сдвиге; и сборки контактирующей с землей области протектора, усиленной кольцевой полосы, расположенной в радиальном направлении внутри области протектора, по меньшей мере, первой мембраны, скрепленной с внутренней в радиальном направлении поверхностью эластомерного, работающего на сдвиг слоя, по меньшей мере, второй мембраны, скрепленной с внешней в радиальном направлении поверхностью эластомерного, работающего на сдвиг слоя, и областей боковин, проходящих в радиальном направлении внутрь от области протектора и закрепленных в областях бортов для крепления к колесу.