RU2616483C1

RU2616483C1 - Пневматическая шина

Info

Publication number: RU2616483C1
Application number: RU2016101347A
Authority: RU
Inventors: Лиса ТАУТИ; Сатору ИСОБЕ
Original assignee: Дзе Йокогама Раббер Ко., Лтд.
Priority date: 2013-06-21
Filing date: 2014-06-17
Publication date: 2017-04-17
Also published as: US10538131B2; CN105377580B; US20160137009A1; AU2014282222A1; CN105377580A; JP2015003667A; WO2014203909A1; JP6318480B2; AU2014282222B2

Abstract

Изобретение относится к автомобильной промышленности. Когда на шину, которая установлена на заданном ободе, накачана до внутреннего давления, составляющего 50 кПа, и размещена в ненагруженном состоянии, смотрят в сечении от меридионального направления шины, место, соответствующее 1,30×Hf, на наружной поверхности части, представляющей собой боковину, если взять высоту (Hf) борта обода, представляющего собой заданный обод, в качестве базы отсчета, определено как точка (Р), основание нормали (L), начерченной от точки (Р) до линии каркаса в основной части (131) слоя (13) каркаса, определено как точка (М), и точка пересечения нормали (L) и линии каркаса в загнутой части (132) слоя (13) каркаса определена как точка (Т). При этом расстояние (а) мм от точки (М) до точки (Т), расстояние (b) мм от точки (Т) до точки (Р) и заданная нагрузка (х) кН находятся в таком соотношении, что а=0,019×х+13,3 и b=0,052×x+21,6, при допустимом отклонении, составляющем не менее 0% и не более 20%. Технический результат - повышение прочности шины. 14 з.п. ф-лы, 5 ил.

Description

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

Настоящее изобретение относится к пневматической шине и, в частности, относится к пневматической шине, имеющей улучшенную характеристику долговечности.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Радиальные шины для строительных транспортных средств, как правило, используются в течение длительных промежутков времени в условиях тяжелых нагрузок и плохих дорог и, таким образом, требуют высоких характеристик долговечности. В частности, крайне востребовано улучшение характеристики долговечности бортовой части.

Техническое решение, раскрытое в патенте Японии № 4724103 В, известно как обычная радиальная шина для строительных транспортных средств, связанная с данной проблемой.

ЗАДАЧИ, РЕШАЕМЫЕ ПОСРЕДСТВОМ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Задача настоящего изобретения состоит в разработке пневматической шины с улучшенной характеристикой долговечности.

СРЕДСТВА РЕШЕНИЯ ЗАДАЧИ

Для решения вышеописанной задачи пневматическая шина по настоящему изобретению включает в себя: два сердечника бортов, два наполнительных шнура бортов, которые расположены с наружных сторон двух сердечников бортов в радиальном направлении шины, и слой каркаса, который проходит между двумя сердечниками бортов и загнут и закреплен, при этом он охватывает сердечники бортов и наполнительные шнуры бортов. Когда на шину, которая установлена на заданном ободе, накачана до внутреннего давления, составляющего 50 кПа, и размещена в ненагруженном состоянии, смотрят в сечении от меридионального направления шины, место, соответствующее 1,30×Hf, на наружной поверхности части, представляющей собой боковину, если взять высоту Hf борта обода, представляющего собой заданный обод, как базу отсчета, определено как точка Р, основание нормали L, начерченной от точки Р до линии каркаса в основной части слоя каркаса, определено как точка М, и точка пересечения нормали L и линии каркаса в загнутой части слоя каркаса определена как точка Т и расстояние а мм от точки М до точки Т, расстояние b мм от точки Т до точки Р и заданная нагрузка х кН находятся в таких соотношениях, что а=0,019×х+13,3 и b=0,052×x+21,6, при допустимом отклонении, составляющем не менее 0% и не более 20%.

ЭФФЕКТ ОТ ИЗОБРЕТЕНИЯ

В пневматической шине в соответствии с настоящим изобретением за счет соответствующего регулирования расстояний a и b относительно заданной нагрузки x кН подавляется смятие слоя каркаса в месте, соответствующем 1,30×Hf, (в точке Р) при условиях эксплуатации шины. В результате имеется преимущество, заключающееся в том, что подавляется разрушение бортовой части и долговечность шины повышается.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Фиг. 1 - сечение в меридиональном направлении шины, иллюстрирующее пневматическую шину в соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения;

Фиг. 2 - разъясняющий вид, иллюстрирующий бортовую часть пневматической шины, проиллюстрированной на Фиг. 1;

Фиг. 3 - таблица, показывающая результаты испытаний для определения эксплуатационных характеристик пневматических шин в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения;

Фиг. 4 - таблица, иллюстрирующая определенные примеры пневматической шины в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения; и

Фиг. 5 - таблица, иллюстрирующая определенные примеры пневматической шины в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения.

НАИЛУЧШИЙ СПОСОБ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Настоящее изобретение описано ниже подробно со ссылкой на прилагаемые чертежи. Тем не менее настоящее изобретение не ограничено данным вариантом осуществления. Кроме того, компоненты, которые могут быть в возможном варианте или очевидно заменены при одновременном сохранении совместимости/согласованности с настоящим изобретением, включены в компоненты варианта осуществления. Кроме того, множество модифицированных примеров, которые описаны в варианте осуществления, могут быть свободно скомбинированы в пределах объема очевидности для специалиста в данной области техники.

ПНЕВМАТИЧЕСКАЯ ШИНА

Фиг. 1 представляет собой сечение в меридиональном направлении шины, иллюстрирующее пневматическую шину в соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения. Фиг. 1 иллюстрирует одну сторону сечения в радиальном направлении шины. Кроме того, Фиг. 1 иллюстрирует радиальную шину для строительных транспортных средств, которую называют шиной для бездорожья (шиной OR (off-road)), в качестве одного примера пневматической шины.

Следует отметить, что на Фиг. 1 сечение в меридиональном направлении шины обозначает сечение шины, разрезаемой вдоль плоскости, которая включает в себя ось вращения шины (непроиллюстрированную). Кроме того, ссылочная позиция CL, которая соответствует экваториальной плоскости шины, обозначает плоскость, которая проходит через точку шины, центральную в направлении оси вращения шины, и которая перпендикулярна к оси вращения шины. Кроме того, направление ширины шины относится к направлению, параллельному оси вращения шины, и радиальное направление шины относится к направлению, перпендикулярному к оси вращения шины.

Пневматическая шина 1 имеет кольцевую конструкцию, сцентрированную относительно оси вращения шины, и включает в себя два сердечника 11, 11 бортов, два наполнительных шнура 12, 12 бортов, слой 13 каркаса, брекерный слой 14, резиновый протектор 15, две резиновые боковины 16, 16 и два буферных резиновых элемента 17, 17 для обода (см. Фиг. 1). Следует отметить, что границы наполнительных шнуров 12 бортов, резинового протектора 15, резиновых боковин 16 и буферных резиновых элементов 17 для обода не проиллюстрированы на Фиг. 1.

Два сердечника 11, 11 бортов, которые представляют собой кольцевые элементы, образованные посредством связывания в пучок множества бортовых проволок, образуют сердечники левой и правой бортовых частей. Два наполнительных шнура 12, 12 бортов расположены на перифериях двух сердечников 11, 11 бортов в радиальном направлении шины для усиления бортовых частей.

Слой 13 каркаса проходит между левым и правым сердечниками 11, 11 бортов в виде тороида, образуя каркас для шины. Кроме того, оба края слоя 13 каркаса загнуты от стороны, внутренней в радиальном направлении шины, к стороне, наружной в радиальном направлении шины, и закреплены так, что они охватывают сердечники 11 бортов и наполнительные шнуры 12 бортов. Кроме того, слой 13 каркаса образован множеством кордов каркаса, которые образованы из стали, и покрыты резиновым покрытием, и подвергнуты процессу прикатки. Слой 13 каркаса имеет угол каркаса (угол наклона направления волокон кордов каркаса относительно направления вдоль окружности шины), абсолютная величина которого составляет не менее 85° и не более 95°.

Брекерный слой 14 образован посредством соединения, по меньшей мере, четырех слоев 141-144 брекера путем ламинирования и расположен так, что он проходит поверх наружной периферии слоя 13 каркаса. Как правило, в шине для бездорожья брекерный слой 14 брекера образован посредством соединения от четырех до восьми слоев брекера путем ламинирования (не проиллюстрировано).

Каждый из слоев 141-144 брекера образован стальными кордами, которые покрыты резиновым покрытием и подвергнуты процессу прикатки. Кроме того, каждый из слоев 141-144 брекера имеет угол брекера, имеющий знак, отличающийся от знака угла соседних слоев брекера, и слои брекера соединены путем ламинирования так, что углы наклона кордов брекера в горизонтальном направлении изменяются на противоположные с чередованием. Таким образом, формируется конфигурация с перекрестно армированными слоями и конструкционная прочность брекерного слоя 14 повышается.

Резиновый протектор 15 расположен на периферии слоя 13 каркаса и брекерного слоя 14, наружной в радиальном направлении шины, и образует протекторную часть шины. Каждая из двух резиновых боковин 16, 16 расположена со стороны слоя 13 каркаса, наружной в направлении ширины шины, для образования частей, представляющих собой левую и правую боковины. Два буферных резиновых элемента 17, 17 для обода расположены каждый с внутренней - в радиальном направлении шины - стороны сердечников 11, 11 левого и правого бортов и загнутой части слоя 13 каркаса и образуют поверхности контакта левой и правой бортовых частей относительно борта обода.

Следует отметить, что для радиальной шины для строительных транспортных средств предпочтительно, чтобы относительно высоты SH сечения шины высота TUH края загнутой части слоя 13 каркаса находилась в пределах диапазона 0,70≤TUH/SH. Таким образом, может быть надлежащим образом гарантирована конструкционная прочность бортовых частей и частей, представляющих собой боковины. Верхний предел отношения TUH/SH не ограничен особым образом, но когда в обычной конструкции шины край загнутой части слоя 13 каркаса расположен в радиальном направлении шины на расстоянии от брекерного слоя 14 (см. Фиг. 1), ограничения могут применяться.

КОНСТРУКЦИЯ БОРТОВ

Фиг. 2 представляет собой разъясняющий вид, иллюстрирующий бортовую часть пневматической шины, проиллюстрированной на Фиг. 1. Фиг. 2 иллюстрирует увеличенное сечение одной из бортовых частей, когда шина установлена на заданном ободе, накачана до внутреннего давления, составляющего 50 кПа, и размещена в ненагруженном состоянии. Кроме того, на Фиг. 2 виртуальная линия, обозначенная ссылочной позицией 10, обозначает бортовую часть обода, представляющего собой заданный обод.

Радиальные шины для строительных транспортных средств, как правило, используются в течение длительных промежутков времени в условиях тяжелых нагрузок и плохих дорог и, таким образом, требуется высокая характеристика долговечности. В частности, крайне востребовано улучшение характеристики долговечности бортовой части. В данном случае для повышения долговечности пневматической шины 1 предложена следующая конструкция борта (см. Фиг. 2).

Во-первых, шина установлена на заданном ободе, накачана до внутреннего давления, составляющего 50 кПа, и размещена в ненагруженном состоянии.

В данном документе понятие «заданный обод» относится к «применимому ободу», определенному Ассоциацией производителей автомобильных шин Японии (JATMA), «расчетному ободу», определенному Ассоциацией по шинам и ободьям (TRA (США)), или «мерному колесу», определенному Европейской технической организацией по шинам и ободьям (ETRTO). Кроме того, для справки, понятие «заданное внутреннее давление» относится к «максимальному давлению воздуха», определяемому JATMA, максимальной величине в «предельных нагрузках шины при различных давлениях накачивания в холодное время», определяемых TRA, или «давлениям накачивания», определяемым ETRTO. Кроме того, понятие «заданная нагрузка», которая будет описана позднее, относится к «максимальной нагрузочной способности», определяемой JATMA, максимальной величине в «предельных нагрузках шины при различных давлениях накачивания в холодное время», определяемых TRA, или «нагрузочной способности», определяемой ETRTO. Однако для JATMA в случае шин для пассажирских автомобилей заданное внутреннее давление представляет собой давление воздуха, составляющее 180 кПа, и заданная нагрузка составляет 88% от максимальной нагрузочной способности.

Далее, как проиллюстрировано на Фиг. 2, если смотреть в сечении от меридионального направления шины, место, соответствующее 1,30×Hf, на наружной поверхности части, представляющей собой боковину, если взять высоту Hf борта обода, представляющего собой заданный обод, в качестве базы отсчета, определено как точка Р. Высоту Hf борта обода измеряют как максимальную высоту бортовой части 10 обода, при этом в качестве базы отсчета берут точку измерения диаметра обода.

Кроме того, основание нормали L, начерченной от точки Р до линии каркаса (непроиллюстрированной) в основной части 131 слоя 13 каркаса, определено как точка М, и точка пересечения нормали L и линии каркаса (непроиллюстрированной) в загнутой части 132 слоя 13 каркаса определена как точка Т. Линия каркаса представляет собой линию, которая проходит через центр каждой из основной части 131 и загнутой части 132 каркаса в сечении в меридиональном направлении шины.

При этом расстояние а мм от точки М до точки Т, расстояние b мм от точки Т до точки Р и заданная нагрузка х кН находятся в соотношениях, выраженных нижеприведенными формулой (1) и формулой (2). Кроме того, допустимое отклонение расстояний а и b составляет от не менее 0% до не более 20%.

а=0,019×х+13,3 (1)

b=0,052×x+21,6 (2)

Кроме того, в пневматической шине 1, когда шина установлена на заданном ободе, накачана до внутреннего давления, составляющего 50 кПа, и размещена в ненагруженном состоянии, радиус R кривизны поверхности контакта относительно бортовой части 10 обода, представляющего собой заданный обод, и радиус R’ кривизны бортовой части 10 обода, представляющего собой заданный обод, находятся в таком соотношении, что 1,2≤R/R’≤1,6.

Радиусы R, R’ кривизны измеряют следующим образом.

Как проиллюстрировано на Фиг. 2, в заданном ободе для радиальной шины, предназначенной для строительных транспортных средств, в сечении обода посадочная поверхность бортовой части 10 обода имеет линейный участок 101 и дугообразный участок 102. Линейный участок 101, который представляет собой участок, который проходит по прямой линии по направлению к стороне, наружной в радиальном направлении шины, имеет наклон относительно радиального направления обода под углом, находящимся в диапазоне от 0° до 3°. Дугообразный участок 102, который представляет собой участок, который «изгибается» с дугообразной формой наружу в направлении ширины шины по мере его приближения к стороне, наружной в радиальном направлении шины, и удаления от линейного участка 101, граничит с линейным участком 101 в точке Q’ перегиба. Радиус R’ кривизны бортовой части 10 обода измеряют как радиус кривизны дугообразного участка 102. Кроме того, центр Ο кривизны для радиуса R’ кривизны находится на прямой линии, которая проходит через точку Q’ перегиба и которая параллельна оси вращения обода.

Кроме того, в радиальной шине для строительных транспортных средств прилегающая к ободу поверхность бортовой части имеет линейный участок 171 и изогнутый участок 172, соответствующие бортовой части 10 обода, представляющего собой заданный обод. Линейный участок 171, который представляет собой участок, который проходит по прямой линии от пятки борта по направлению к стороне, наружной в радиальном направлении шины, имеет наклон относительно экваториальной плоскости CL шины (см. Фиг. 1) под углом, находящимся в диапазоне от 0° до 3°. Изогнутый участок 172, который представляет собой участок, который «изгибается» с дугообразной формой наружу в направлении ширины шины по мере его приближения к стороне, наружной в радиальном направлении шины, и удаления от линейного участка 171, граничит с линейным участком 171 в точке Q перегиба.

В данном случае, когда шина установлена на заданном ободе, накачана до внутреннего давления, составляющего 50 кПа, и размещена в ненагруженном состоянии, точка Q перегиба на шине находится в том же месте, что и точка Q’ перегиба на бортовой части 10 обода, и, кроме того, центр Ο кривизны для радиуса R’ кривизны бортовой части 10 обода находится на виртуальной линии, начерченной от точки Q перегиба на шине в направлении оси вращения шины. При этом точка S, которая соответствует углу Q’ΟS=45°, предусмотрена на изогнутом участке 172 шины. При вышеописанных условиях измерения радиус R кривизны поверхности контакта шины измеряют как радиус кривизны изогнутого участка 172 в точке S.

Кроме того, в пневматической шине 1 радиус LSR линии профиля, которая продолжается от части, представляющей собой боковину, до изогнутого участка 172 бортовой части, и высота SH сечения шины находятся в таком соотношении, что 0,25≤LSR/SH≤0,65 (см. Фиг. 1 и 2).

Радиус LSR части, представляющей собой боковину, измеряют, когда шина установлена на заданном ободе, накачана до внутреннего давления, составляющего 50 кПа, и размещена в ненагруженном состоянии.

Под высотой SH сечения шины понимается 1/2 разности наружного диаметра шины и диаметра обода, и высоту SH сечения шины измеряют, когда шина установлена на заданном ободе, накачана до внутреннего давления, составляющего 50 кПа, и размещена в ненагруженном состоянии.

Кроме того, в пневматической шине 1 толщина с мм буферного резинового элемента 17 для обода в месте расположения центра тяжести сердечника 11 борта и заданная нагрузка x кН находятся в соотношении, выраженном нижеприведенной формулой (3). Кроме того, допустимое отклонение толщины с составляет от не менее 0% до не более 20%.

с=0,004×x+13,5 (3)

Как проиллюстрировано на Фиг. 2, если смотреть в сечении от меридионального направления шины, толщину с мм буферного резинового элемента 17 для обода измеряют на виртуальной линии, которая начерчена от центра тяжести сердечника 11 борта параллельно оси вращения шины.

Кроме того, в пневматической шине 1 высота Hi точки U перегиба загнутой части 132 слоя 13 каркаса и высота Hf борта обода находятся в пределах диапазона 1,65≤Hi/Hf (см. Фиг. 2). Верхний предел отношения Hi/Hf не ограничен особым образом, но ограничения возникают вследствие формы шины.

Высоту Hi точки U перегиба загнутой части 132 измеряют, взяв точку измерения диаметра обода в качестве базы отсчета, когда на шину, которая установлена на заданном ободе, накачана до внутреннего давления, составляющего 50 кПа, и размещена в ненагруженном состоянии, смотрят в сечении в меридиональном направлении шины,

ЭФФЕКТ

Как описано выше, пневматическая шина 1 выполнена с двумя сердечниками 11, 11 бортов, двумя наполнительными шнурами 12, 12 бортов, которые расположены с тех сторон двух сердечников 11, 11 бортов, которые являются наружными в радиальном направлении шины, и со слоем 13 каркаса, который проходит между двумя сердечниками 11, 11 бортов и загнут и закреплен, при этом он охватывает сердечники 11 бортов и наполнительные шнуры 12 бортов (см. Фиг. 1). Кроме того, когда на шину, которая установлена на заданном ободе, накачана до внутреннего давления, составляющего 50 кПа, и размещена в ненагруженном состоянии, смотрят в сечении от меридионального направления шины, место, соответствующее 1,30×Hf, на наружной поверхности части, представляющей собой боковину, если взять высоту Hf борта обода, представляющего собой заданный обод, в качестве базы отсчета, определено как точка Р, основание нормали L, начерченной от точки Р до линии каркаса в основной части 131 слоя 13 каркаса, определено как точка М и точка пересечения нормали L и загнутой части 132 слоя 13 каркаса определена как точка Т (см. Фиг. 2). При этом расстояние а мм от точки М до точки Т, расстояние b мм от точки Т до точки Р и заданная нагрузка х кН находятся в таких соотношениях, что а=0,019×х+13,3 и b=0,052×x+21,6, при допустимом отклонении, составляющем не менее 0% и не более 20%.

При данной конфигурации за счет соответствующего регулирования расстояний a и b в месте, соответствующем 1,30 × Hf, (в точке Р) относительно заданной нагрузки x кН подавляется смятие слоя 13 каркаса при условиях эксплуатации шины. В результате имеется преимущество, заключающееся в том, что подавляется разрушение бортовой части и долговечность шины повышается. В частности, поскольку расстояние а находится в пределах вышеописанного диапазона, напряжение при сдвиге, действующее на слой 13 каркаса, уменьшается. В частности, подавляется разрыв кордов каркаса. Кроме того, поскольку расстояние b находится в пределах вышеописанного диапазона, толщина резины бортовой части соответствующим образом отрегулирована и подавляется разрушение бортовой части, вызываемое деформацией при сдавливании в нагруженном состоянии. В частности, в месте, соответствующем 1,30×Hf, напряжение при сдвиге, действующее на загнутую часть 132 слоя 13 каркаса, является большим по сравнению с другими зонами. Следовательно, соответствующее регулирование расстояний a и b в данном месте является чрезвычайно полезным.

Кроме того, в пневматической шине 1, когда на шину, которая установлена на заданном ободе, накачана до внутреннего давления, составляющего 50 кПа, и размещена в ненагруженном состоянии, смотрят в сечении от меридионального направления шины, радиус R кривизны поверхности контакта относительно бортовой части 10 обода, представляющего собой заданный обод, и радиус R’ кривизны бортовой части 10 обода, представляющего собой заданный обод, находятся в таком соотношении, что 1,2≤R/R’≤1,6 (см. Фиг. 2). Это имеет преимущество, заключающееся в том, что отношение R/R’ отрегулировано надлежащим образом. В частности, при условии что 1,2≤R/R’, радиус R кривизны поверхности контакта шины с ободом гарантируется надлежащим образом, и при накачивании шины степень защемления бортовой части шины относительно бортовой части 10 обода уменьшается, и напряжение при сдавливании, действующее на поверхность контакта шины с ободом, уменьшается. Кроме того, при условии что R/R’≤1,6, различие между радиусами R, R’ кривизны шины и обода уменьшается и напряжение, действующее на поверхность контакта шины с ободом, уменьшается. Кроме того, при задании как вышеописанных расстояний а и b, так и отношения R/R’ в вышеописанном диапазоне, обеспечивается преимущество, заключающееся в том, что форма бортовой части шины соответствующим образом отрегулирована.

Кроме того, в пневматической шине 1, когда на шину, которая установлена на заданном ободе, накачана до внутреннего давления, составляющего 50 кПа, и размещена в ненагруженном состоянии, смотрят в сечении от меридионального направления шины, радиус LSR линии профиля, которая продолжается от части, представляющей собой боковину, до бортовой части, и высота SH сечения шины находятся в таком соотношении, что 0,25≤LSR/SH≤0,65 (см. Фиг. 2). Это имеет преимущество, заключающееся в том, что отношение LSR/SH отрегулировано надлежащим образом. В частности, при условии что 0,25≤LSR/SH, радиус LSR гарантируется надлежащим образом, и при накачивании шины степень защемления бортовой части шины относительно бортовой части 10 обода уменьшается, и напряжение при сдавливании, действующее на поверхность контакта шины с ободом, уменьшается. Кроме того, при условии что LSR/SH≤0,65, напряжение, действующее на поверхность контакта шины с ободом, уменьшается. Кроме того, при задании как вышеописанных расстояний а и b, так и отношения LSR/SH в вышеописанном диапазоне обеспечивается преимущество, заключающееся в том, что форма бортовой части шины соответствующим образом отрегулирована.

Кроме того, в пневматической шине 1 толщина с мм буферного резинового элемента 17 для обода в месте расположения центра тяжести сердечника 11 борта и заданная нагрузка x кН находятся в таком соотношении, что с=0,004×x+13,5, при допустимом отклонении, составляющем не менее 0% и не более 20% (см. Фиг. 2). Это имеет преимущество, заключающееся в том, что толщина с мм буферного резинового элемента 17 для обода соответствующим образом отрегулирована. В частности, поскольку нижний предел толщины с (когда допустимое отклонение составляет 0%) находится в пределах вышеописанного диапазона, толщина с мм буферного резинового элемента 17 для обода гарантируется надлежащим образом и открытие кордов каркаса для внешних воздействий, вызываемое износом при использовании шины, подавляется. Кроме того, поскольку верхний предел толщины с (когда допустимое отклонение составляет 20%) находится в пределах вышеописанного диапазона, соответствующим образом гарантируется простота изготовления шины.

Кроме того, в пневматической шине 1, когда на шину, которая установлена на заданном ободе, накачана до внутреннего давления, составляющего 50 кПа, и размещена в ненагруженном состоянии, смотрят в сечении от меридионального направления шины, высота Hi точки U перегиба загнутой части 132 слоя 13 каркаса, для которой точка измерения диаметра обода рассматривается в качестве базы отсчета, и высота Hf борта обода находятся в пределах диапазона 1,65≤Hi/Hf (см. Фиг. 2). При вышеописанной конфигурации гарантируется высота Hi точки U перегиба загнутой части 132, и, следовательно, обеспечивается преимущество, заключающееся в том, что нагрузка, действующая на часть шины, прилегающую к ободу, при накачивании шины эффективно уменьшается.

ОБЪЕМ ПРИМЕНЕНИЯ

Предпочтительно, чтобы пневматическая шина 1 применялась в качестве радиальной шины для строительных транспортных средств. Радиальную шину для строительных транспортных средств, которая представляет собой шину, устанавливаемую на строительном транспортном средстве, которое перемещается по неровному грунту, например на местах сооружения объектов гражданского строительства, устанавливают на строительных транспортных средствах, таких как большие грузовые автомобили-самосвалы, пневмокатки, скреперы, грейдеры, краны и колесные погрузчики.

Тем не менее настоящее изобретение не ограничено вышеописанными применениями, и пневматическая шина 1 может быть использована в качестве радиальной шины для тяжелых нагрузок, которую устанавливают, например, на грузовых автомобилях и автобусах (не проиллюстрировано).

ПРИМЕРЫ

ИСПЫТАНИЯ ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ ХАРАКТЕРИСТИК

Фиг. 3 представляет собой таблицу, показывающую результаты испытаний для определения характеристик пневматических шин в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения.

В данных испытаниях для определения эксплуатационных характеристик множество отличающихся друг от друга испытываемых шин оценивали в отношении (1) показателя деформации в части, контактирующей с бортовой частью обода, (2) показателя напряжения при сдавливании в загнутой части 132 слоя 13 каркаса и (3) характеристики долговечности. В данных испытаниях для определения эксплуатационных характеристик испытываемые шины с размером шины 3300R51 E*2 монтировали на ободе, определенном Ассоциацией по шинам и ободьям (TRA), и для испытываемых шин использовали давление воздуха, определенное TRA, и нагрузку, определенную TRA (328,52 кН).

(1) Показатель деформации части, контактирующей с бортовой частью обода, и (2) показатель напряжения при сдавливании в загнутой части слоя каркаса были получены посредством анализа и расчета - с использованием метода конечных элементов - деформации и напряжения при сдавливании, когда шина была установлена на заданном ободе, накачана до заданного внутреннего давления и размещена под заданной нагрузкой.

(3) Оценку долговечности выполняли при испытаниях на долговечность при низком давлении, используя машину для испытаний с барабаном, расположенную внутри помещения. При этом рабочая скорость была задана равной 25 км/ч, нагрузку увеличивали от заданной нагрузки на 5% каждые 12 часов, и измеряли время испытания до того момента, когда шина разрушалась. При этом на основе результатов измерений была выполнена оценка показателей, причем Обычный Пример рассматривался в качестве базы (100). Большее числовое значение предпочтительно в оценках.

Испытываемые шины по Рабочим Примерам 1-12 и испытываемая шина по Обычному Примеру имели конфигурацию, проиллюстрированную на Фиг. 1 и Фиг. 2. В испытываемых шинах с вышеописанным размером шин области числовых значений расстояний а и b и толщины с, которые удовлетворяют условиям формул (1)–(3), таковы: а=20 мм–24 мм, b=39 мм–43 мм и с=12 мм–18 мм.

Как показывают результаты испытаний, для испытываемых шин по Рабочим Примерам 1-12 можно видеть, что показатель деформации части, контактирующей с бортовой частью обода, (2) показатель напряжения при сдавливании в загнутой части 132 слоя 13 каркаса и (3) характеристика долговечности улучшились.

ПРИМЕРЫ ПРИМЕНЕНИЯ РАДИАЛЬНОЙ ШИНЫ ДЛЯ СТРОИТЕЛЬНЫХ ТРАНСПОРТНЫХ СРЕДСТВ

Фиг. 4 и 5 представляют собой таблицы, показывающие конкретные примеры пневматической шины в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения.

Фиг. 4 и 5 показывают конкретные примеры, когда радиальные шины для строительных транспортных средств, имеющие разные размеры шин, удовлетворяют условиям вышеприведенных формул (1) и (2) в месте, соответствующем 1,30×Hf, (в точке Р на Фиг. 2). На Фиг. 5 числовые величины W1pt, W1tm, W2tm и W2pt представляют собой заданные толщины в местах, соответствующих 1,18×Hf и 0,81×Hf, и условия их измерения такие же, как условия, описанные в патенте Японии № 4724103В.

Как показано на Фиг. 4 и 5, для шин, которые удовлетворяют условиям вышеприведенных формул (1) и (2) в месте, соответствующем 1,30×Hf, можно видеть, что заданные условия для толщин, описанные в патенте Японии № 4724103 В, не удовлетворяются ни для какого из размеров шин. Следовательно, условия вышеприведенных формул (1) и (2) и заданные условия для толщин, описанные в патенте Японии № 4724103 В, не совместимы.

В частности, в шине с малой величиной отношения высоты профиля шины к его ширине можно видеть, что толщины в местах, соответствующих 1,18×Hf и 0,81×Hf, существенно отличаются от условий, описанных в патенте Японии № 4724103 В. Напротив, в шинах (непроиллюстрированных), которые удовлетворяют условиям, описанным в патенте Японии № 4724103 В, условия вышеприведенных формул (1) и (2) не выполняются и имеет место тенденция к уменьшению расстояний а и b в месте, соответствующем 1,30×Hf. Следовательно, можно прогнозировать, что напряжение при сдвиге, действующее на загнутую часть 132 слоя 13 каркаса, станет большим, и разрыв кордов каркаса будет происходить легче.

ПЕРЕЧЕНЬ ССЫЛОЧНЫХ ПОЗИЦИЙ

1 - Пневматическая шина

11 - Сердечник борта

12 - Наполнительный шнур борта

13 - Слой каркаса

131 - Основная часть

131 - Загнутая часть

14 - Брекерный слой

141-144 - Слои брекера

15 - Резиновый протектор

16 - Резиновые боковины

17 - Буферный резиновый элемент для обода

171 - Линейный участок

172 - Изогнутый участок

10 - Бортовая часть обода

101 - Линейный участок

102 - Дугообразный участок

Claims

1. Пневматическая шина, содержащая:

два сердечника бортов;

два наполнительных шнура бортов, которые расположены с наружных сторон двух сердечников бортов в радиальном направлении шины; и

слой каркаса, который проходит между двумя сердечниками бортов и является загнутым и закрепленным, охватывая сердечники бортов и наполнительные шнуры бортов, при этом:

когда на шину, которая установлена на заданном ободе, накачана до внутреннего давления, составляющего 50 кПа, и размещена в ненагруженном состоянии, смотрят в сечении от меридионального направления шины,

место, соответствующее 1,30×Hf, на наружной поверхности части, представляющей собой боковину, если взять высоту Hf борта обода, представляющего собой заданный обод, в качестве базы отсчета, определено как точка Р, основание нормали L, начерченной от точки Р до линии каркаса в основной части слоя каркаса, определено как точка М и точка пересечения нормали L и линии каркаса в загнутой части слоя каркаса определена как точка Т, и

расстояние а мм от точки М до точки Т, расстояние b мм от точки Т до точки Р и заданная нагрузка х кН находятся в таких соотношениях, что а=0,019×х+13,3 и b=0,052×x+21,6, при допустимом отклонении, составляющем не менее 0% и не более 20%.

2. Пневматическая шина по п.1, в которой, когда на шину, которая установлена на заданном ободе, накачана до внутреннего давления, составляющего 50 кПа, и размещена в ненагруженном состоянии, смотрят в сечении от меридионального направления шины, радиус R кривизны поверхности контакта относительно бортовой части обода, представляющего собой заданный обод, и радиус R' кривизны бортовой части обода, представляющего собой заданный обод, находятся в таком соотношении, что 1,2≤R/R'≤1,6.

3. Пневматическая шина по п.1, в которой, когда на шину, которая установлена на заданном ободе, накачана до внутреннего давления, составляющего 50 кПа, и размещена в ненагруженном состоянии, смотрят в сечении от меридионального направления шины, радиус LSR линии профиля, которая продолжается от части, представляющей собой боковину, до бортовой части, и высота SH сечения шины находятся в таком соотношении, что 0,25≤LSR/SH≤0,65.

4. Пневматическая шина по п.1, в которой толщина с мм буферного резинового элемента для обода в месте расположения центра тяжести сердечника борта и заданная нагрузка x кН находятся в таком соотношении, что с=0,004×x+13,5, при допустимом отклонении, составляющем не менее 0% и не более 20%.

5. Пневматическая шина по п.1, в которой, когда на шину, которая установлена на заданном ободе, накачана до внутреннего давления, составляющего 50 кПа, и размещена в ненагруженном состоянии, смотрят в сечении от меридионального направления шины, высота Hi точки перегиба загнутой части слоя каркаса, если взять точку измерения диаметра обода в качестве базы отсчета, и высота Hf борта обода находятся в диапазоне 1,65≤Hi/Hf.

6. Пневматическая шина по п.1, применяемая в качестве радиальной шины для строительных транспортных средств.

7. Пневматическая шина по п.2, в которой, когда на шину, которая установлена на заданном ободе, накачана до внутреннего давления, составляющего 50 кПа, и размещена в ненагруженном состоянии, смотрят в сечении от меридионального направления шины, радиус LSR линии профиля, которая продолжается от части, представляющей собой боковину, до бортовой части, и высота SH сечения шины находятся в таком соотношении, что 0,25≤LSR/SH≤0,65.

8. Пневматическая шина по п.7, в которой толщина с мм буферного резинового элемента для обода в месте расположения центра тяжести сердечника борта и заданная нагрузка x кН находятся в таком соотношении, что с=0,004×x+13,5, при допустимом отклонении, составляющем не менее 0% и не более 20%.

9. Пневматическая шина по п.8, в которой, когда на шину, которая установлена на заданном ободе, накачана до внутреннего давления, составляющего 50 кПа, и размещена в ненагруженном состоянии, смотрят в сечении от меридионального направления шины, высота Hi точки перегиба загнутой части слоя каркаса, если взять точку измерения диаметра обода в качестве базы отсчета, и высота Hf борта обода находятся в диапазоне 1,65≤Hi/Hf.

10. Пневматическая шина по п.2, в которой толщина с мм буферного резинового элемента для обода в месте расположения центра тяжести сердечника борта и заданная нагрузка x кН находятся в таком соотношении, что с=0,004×x+13,5, при допустимом отклонении, составляющем не менее 0% и не более 20%.

11. Пневматическая шина по п.10, в которой, когда на шину, которая установлена на заданном ободе, накачана до внутреннего давления, составляющего 50 кПа, и размещена в ненагруженном состоянии, смотрят в сечении от меридионального направления шины, высота Hi точки перегиба загнутой части слоя каркаса, если взять точку измерения диаметра обода в качестве базы отсчета, и высота Hf борта обода находятся в диапазоне 1,65≤Hi/Hf.

12. Пневматическая шина по п.2, в которой, когда на шину, которая установлена на заданном ободе, накачана до внутреннего давления, составляющего 50 кПа, и размещена в ненагруженном состоянии, смотрят в сечении от меридионального направления шины, высота Hi точки перегиба загнутой части слоя каркаса, если взять точку измерения диаметра обода в качестве базы отсчета, и высота Hf борта обода находятся в диапазоне 1,65≤Hi/Hf.

13. Пневматическая шина по п.3, в которой толщина с мм буферного резинового элемента для обода в месте расположения центра тяжести сердечника борта и заданная нагрузка x кН находятся в таком соотношении, что с=0,004×x+13,5, при допустимом отклонении, составляющем не менее 0% и не более 20%.

14. Пневматическая шина по п.13, в которой, когда на шину, которая установлена на заданном ободе, накачана до внутреннего давления, составляющего 50 кПа, и размещена в ненагруженном состоянии, смотрят в сечении от меридионального направления шины, высота Hi точки перегиба загнутой части слоя каркаса, если взять точку измерения диаметра обода в качестве базы отсчета, и высота Hf борта обода находятся в диапазоне 1,65≤Hi/Hf.

15. Пневматическая шина по п.3, в которой, когда на шину, которая установлена на заданном ободе, накачана до внутреннего давления, составляющего 50 кПа, и размещена в ненагруженном состоянии, смотрят в сечении от меридионального направления шины, высота Hi точки перегиба загнутой части слоя каркаса, если взять точку измерения диаметра обода в качестве базы отсчета, и высота Hf борта обода находятся в диапазоне 1,65≤Hi/Hf.