Способ установки вкладыша в шину - RU2750560C1
Код документа: RU2750560C1
Чертежи
Описание
Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к шинам, в частности к предварительно изготовленным шинам, содержащим вкладыши. В особенности настоящее изобретение относится к способам установки таких вкладышей в такие шины.
Уровень техники
Известно, что вкладыши, такие как шипы, можно вставлять в шины, используя роботизированные или автоматизированные средства, в основе которых лежит, например, так называемый принцип «монтажного пистолета». При использовании таких известных способов, помимо того, что вкладыши в процессе внедрения в шину подвергаются заметным ударным нагрузкам, вкладыши требуется крепко захватывать перед внедрением в шину и во время внедрения в их установочные гнезда.
Такие средства подвергают вкладыш заметным сжимающим и/или ударным нагрузкам, что создает опасность повреждения поверхности или конструкции вкладыша.
В частности, такая опасность повреждения особенно выражена в случае вкладышей для «умных» шин. Это связано с тем, что вкладыши, которые в типичном случае требуются для «умных» шин, обычно содержат электронные компоненты или же по иной причине являются более уязвимыми, чем увеличивающие сцепление вкладыши на основе металла и/или керамики, которые обычно используются в шипованных шинах.
Такие «умные» шины могут содержать различные вкладыши с разным функциональным назначением - например для измерения износа, сцепления, влажности и ускорения, а также с разной формой, размерами и расположением на шине.
Задача настоящего изобретения состоит в решении или ослаблении вышеупомянутых проблем, которые связаны с установкой вкладышей - особенно вкладышей, которые содержат электронные компоненты или которые являются уязвимыми по иным причинам.
Раскрытие изобретения
Задача настоящего изобретения заключается в том, чтобы предложить способ установки вкладышей в шины, так чтобы во время установки вкладыши -в частности, слабые вкладыши, такие как те, что содержат электронные компоненты - могли быть защищены от сжимающих и ударных сил.
Настоящее изобретение предполагает, что во время установки вкладыша в шину вкладыш размещают по меньшей мере частично во втулке. Таким образом, втулка может быть использована для обеспечения защиты вкладыша от сжимающих и/или ударных сил во время установки вкладыша в шину.
Точнее, настоящее изобретение содержит способ установки вкладыша в протектор шины. В соответствии со способом, вначале предусматривают вкладыш и шину, содержащую блоки протектора, образующие протектор шины. При этом вкладыш проходит в продольном направлении от своей нижней стороны до своей верхней стороны, и имеет первое поперечное сечение на первом продольном расстоянии от нижней стороны и второе поперечное сечение на втором продольном расстоянии от нижней стороны, причем отметка первого продольного расстояния расположена ближе к верхней стороне, чем отметка второго продольного расстояния, а второе поперечное сечение больше первого поперечного сечения. К тому же блок протектора оснащен глухим пазом. К примеру, глухой паз имеет первое поперечное сечение на первой глубине, и второе поперечное сечение на второй глубине, причем второе поперечное сечение больше первого поперечного сечения, а вторая глубина больше первой глубины. Согласно способу, затем помещают по меньшей мере часть вкладыша во втулку, которая выполнена с возможностью размещения по меньшей мере той части вкладыша, которая имеет первое поперечное сечение, и поддержания по меньшей мере той части вкладыша, которая имеет второе поперечное сечение в продольном направлении и/или в поперечном направлении, которое перпендикулярно продольному направлению. Затем вводят вкладыш в глухой паз, так что нижняя сторона вкладыша погружается глубже в глухой паз, чем верхняя сторона вкладыша.
Согласно настоящему изобретению, чтобы обеспечить защитную посадку вкладыша во втулку, предпочтительно, чтобы часть втулки была геометрически конгруэнтной той части вкладыша, которая находится в промежутке между отметками первого продольного расстояния и второго продольного расстояния.
Краткое описание чертежей
Фиг. 1а изображает шину.
Фиг. 1b в разрезе изображает шину, содержащую вкладыш в глухом пазу.
Фиг. 1с в разрезе изображает шину, содержащую вкладыш в глухом пазу и опрашивающее устройство.
Фиг. 2a-2i изображают примеры вкладышей.
Фиг. 3а в разрезе и сбоку изображает глухой паз в блоке протектора шины.
Фиг. 3b в разрезе и сбоку изображает в блоке протектора шины глухой паз, содержащий метки на своих стенках.
Фиг. 4а-4с в разрезе и сбоку изображают соответствующий примерам вкладыш в глухом пазу.
Фиг. 5а в разрезе и сбоку изображает соответствующий примеру вкладыш.
Фиг. 5b в разрезе и сбоку изображает соответствующий примерам вкладыш в глухом пазу.
Фиг. 6а-6с в разрезе и сбоку изображают последовательные фазы высверливания глухого паза в протекторе шины при помощи сверла, содержащего выступ.
Фиг. 7а-7с в разрезе и сбоку изображают последовательные фазы высверливания глухого паза в протекторе шины при помощи сверла, содержащего радиально расширяющуюся часть.
Фиг. 8а-8с в разрезе и сбоку изображают последовательные фазы высверливания глухого паза в протекторе шины при помощи сверла, используемого под разными углами.
Фиг. 9 изображает пример сверла.
Фиг. 10а в разрезе и сбоку изображает вкладыш со втулкой.
Фиг. 10b представляет вид сверху вкладыша со втулкой.
Фиг. 10с1 представляет вид сверху вкладыша, содержащего фланец.
Фиг. 10с2 представляет вид сверху вкладыша фиг. 10с1 с втулкой.
Фиг. 10d1 представляет вид сверху вкладыша, содержащего фланец.
Фиг. 10d2 представляет вид сверху вкладыша фиг. 10d1 с втулкой.
Фиг. 10е1 представляет вид сверху вкладыша, содержащего фланец.
Фиг. 10е2 представляет вид сверху вкладыша фиг. 10е1 с втулкой.
Фиг. 11а, 11d в разрезе и сбоку изображают соответствующую примерам втулку.
Фиг. 12а в разрезе и сбоку изображает соответствующий примеру вкладыш и пуансон, содержащий втулку.
Фиг. 12b в разрезе и сбоку изображает соответствующий примеру пуансон содержащий втулку с вкладышем во втулке.
Фиг. 12с изображает в соответствии с примером выталкивание вкладыша из втулки при помощи стержня.
Фиг. 13а в разрезе и сбоку изображает соответствующий примеру вкладыш и пуансон, содержащий втулку.
Фиг. 13b в разрезе и сбоку изображает соответствующий примеру пуансон содержащий втулку с вкладышем во втулке.
Фиг. 13с изображает в соответствии с примером выталкивание вкладыша из втулки при помощи стержня.
Фиг. 14 в разрезе и сбоку изображает расположенный в глухом пазу вкладыш, находящийся во втулке.
Фиг. 15а-15b в разрезе и сбоку изображают последовательные фазы извлечения втулки из глухого паза, так что установленный во втулку вкладыш остается в глухом пазу.
Фиг. 16а-16b в разрезе и сбоку изображают последовательные фазы введения вкладыша в глухой паз при помощи инструмента.
Фиг. 16с в разрезе и сбоку изображает введение вкладыша в глухой паз.
Фиг. 16d в разрезе, сбоку и в увеличенном виде изображает один конец инструмента фиг. 16 с с вкладышем.
Фиг. 16е согласно другому примеру, в разрезе и сбоку изображает инструмент фиг. 16d с вкладышем.
Фиг. 17 в разрезе и сбоку иллюстрирует определение расстояния между протектором и армирующим брекером.
Чертежи предназначены для иллюстрации общих принципов настоящего изобретения. Поэтому фигуры не обязательно выполнены в масштабе и не обязательно показывают точное расположение компонентов системы.
Осуществление изобретения
Ниже в тексте ссылки будут сделаны на чертежи и при этом использованы следующие позиционные обозначения:
100 Шина
110 Блок протектора
112 Глухой паз
112а Дно глухого паза
112b Диаметр глухого паза
112с Стенка глухого паза
113 Маркирующие следы
114 Клей
120 Протектор шины
122 Прорезь
130 Внутренняя поверхность шины
150 Армирующий брекер
155 Слой
200 Вкладыш
202 Нижняя сторона вкладыша
204 Верхняя сторона вкладыша
205 Боковая сторона вкладыша
207 Фланец вкладыша
210 Первичный емкостный элемент
220 Первичный индуктивный элемент
230 Твердый металлический штырь
235 Поддерживающий фланец
240 Датчик
300 Опрашивающее устройство
310 Схема коммуникации
320 Вторичный индуктивный элемент
330 Источник электропитания
340 Второй датчик
400 Сверло
410 Хвостовик сверла
420 Выступ сверла
430 Фланец сверла
450 Расширяющаяся часть хвостовика сверла
500 Инструмент
502 Губка инструмента
504 Губка инструмента
510 Цилиндр
512 Пуансон
514 Стержень
550 Втулка
555 Стенка втулки
560 Первое отверстие втулки
565 Полость втулки
570 Второе отверстие втулки
600 Датчик положения
900 Поверхность
α Угол
А1 Первое сечение вкладыша
А2 Второе сечение вкладыша
A3 Первое сечение втулки
Amax Максимальная площадь сечения вкладыша
AXR Осевое направление
С1 Первое сечение глухого паза
С2 Второе сечение глухого паза
D112 Глубина глухого паза
d150 Расстояние между протектором и армирующим брекером
de1 Первая глубина в глухом пазу
de2 Вторая глубина в глухом пазу
N1 Нормаль протектора
Pmax Плоскость максимального сечения
r1 Первое продольное расстояние
r2 Второе продольное расстояние
SR Радиальное направление
t555 Толщина стенки втулки
z200 Продольное направление
Согласно фиг. 1, соответствующее изобретению техническое решение относится к шине 100. Такая шина 100 может быть пневматической шиной и/или предварительно изготовленной шиной.
Для ясности терминологии и в целях понимания специалистами в данной области, термин «предварительно изготовленная» шина 100 означает, что шина 100 была уже изготовлена, т.е. произведена, и ее уже можно использовать, как таковую, без дополнительного оснащения, подобного тому, какое будет рассмотрено ниже. Такой предварительно изготовленной шиной 100 может являться, например, вулканизированная шина 100, но шина также может быть предварительно изготовлена и иным способом.
Шина 100 может являться шиной пассажирского транспортного средства, такого как легковой автомобиль или мотоцикл. Шина 100 может являться тяжелой шиной, т.е. шиной для тяжелой машины, такой как комбайн, фронтальный погрузчик, грузовой автомобиль или машина на гусеничном ходу. Шина 100 может являться шиной для применения на скользких поверхностях, например, может использоваться в качестве зимней шины.
Шина 100 обычно содержит протектор 120, который находится в контакте с поверхностью 900, такой как дорожное покрытие, когда осуществляется нормальная эксплуатация шины 100. Обычно протектор 120 содержит множество блоков 110 протектора, которые образуют рисунок протектора. Такие блоки 110 протектора обычно окружены прорезями 122.
Материал блоков 110 протектора, или по меньшей мере определенного блока 110 протектора, в который устанавливают вкладыш 200, в соответствии с нижеприведенным описанием, может обладать твердостью 50-80 единиц по Шору А. Такая твердость может быть измерена, например, согласно стандарту ASTM D2240, версии 15е1. Согласно примеру, блок (блоки) протектора имеет такую твердость при температуре 23°С.
Как известно, шина 100 может вращаться вокруг оси AXR вращения, при этом на компоненты шины 100 вдоль радиального направления SR действует направленная наружу центробежная сила.
Согласно типичной конструкции определенных шин 100, как показано на фиг. 1b-1с, шина 100 может содержать армирующий брекер 150, расположенный между протектором 120 и внутренней поверхностью 130 шины 100.
В соответствии с настоящим изобретением, такая шина 100 может быть оснащена вкладышем 200. Таким вкладышем 200, к примеру, может являться типичный для зимних шин шип, увеличивающий сцепление с дорожным покрытием. Согласно другому примеру, вкладыш 200 может быть выполнен с возможностью измерения интересующих параметров, таких как износ протектора 120 шины 100. А согласно еще одному примеру, такой вкладыш 200 может сочетать в себе вышеупомянутые возможности шипа и средства измерений.
Соответственно, настоящее изобретение относится к способу внедрения вкладыша 200 в протектор 120 шины 100, предпочтительно, уже изготовленной шины 100.
Шина 100 может содержать один или более вкладышей 200. Такие вкладыши 200 могут одного типа или разных типов.
Фиг. 2a-2i иллюстрируют примеры вкладышей 200, соответствующих настоящему изобретению.
Как показано на фиг. 2а, вкладыш 200 может содержать первичный емкостной элемент 210 и первичный индуктивный элемент 220, к примеру, чтобы обеспечить связь с опрашивающим устройством 300. Как показано на фиг. 2f, такой вкладыш 200 может содержать фланец 207. Если, к примеру, вкладыш 200 предназначен для измерения износа протектора 120, то первичный емкостной элемент 210 может изнашиваться вместе с протектором 120 вследствие того, что вкладыш 200 вставлен в протектор 120, и тем самым условием для измерения износа протектора 120 может быть вызванное износом изменение электрической емкости емкостного элемента 210. Исходя из вышесказанного, вкладыш 200 может таким образом быть выполнен с возможностью измерения состояния, например, износа шины 100.
Согласно фиг. 1с, в случае, если шина 100 содержит вкладыш 200, выполненный с возможностью измерения интересующей величины, шина 100 может иметь в своем составе опрашивающее устройство 300, предназначенное для коммуникации с вкладышем 200. Такое опрашивающее устройство 300 может быть прикреплено к внутренней поверхности 130 шины 100. Такое опрашивающее устройство 300 может содержать источник питания, предпочтительно, источник 330 электропитания для подачи электрического питания и обеспечения функционирования опрашивающего устройства 300 и схемы 310 коммуникации в целях выполнения измерений и обеспечения связи с внешним устройством (устройствами) (не показано). В типичном случае источником 330 электропитания является аккумуляторная батарея, вырабатывающая электроэнергию путем преобразования химической энергии в электрическую энергию. В качестве альтернативы или дополнительно, источник 330 электропитания может содержать устройство аккумулирования энергии, такое как пьезоэлектрическое или трибоэлектрическое устройство аккумулирования энергии, при этом такое устройство в качестве одного из элементов может содержать аккумуляторную батарею и/или конденсатор.
В целях обеспечения связи между вкладышем 200 и опрашивающим устройством 300 вкладыш 200 может содержать первичный индуктивный элемент 220 и первичный емкостной элемент 210, как, например, показано на фиг. 2а и 2f, а опрашивающее устройство 300 может содержать вторичный индуктивный элемент 320. В таком случае связь между вкладышем 200 и опрашивающим устройством 300 может устанавливаться за счет того, что вторичный индуктивный элемент 320 способен преобразовывать магнитную энергию в электрическую энергию. Источником такой магнитной энергии может являться первичный индуктивный элемент 220 вкладыша 200. Опрашивающее устройство 300 может содержать источник энергии, такой как источник 330 электропитания, например, аккумуляторную батарею, чтобы обеспечивать энергией элементы и работу опрашивающего устройства 300, включая индуктивный элемент 320. Вследствие этого взаимодействие между пассивной схемой вкладыша 200 и опрашивающим устройством 300 может быть обусловлено взаимной индуктивностью вторичного индуктивного элемента 320 и первичного индуктивного элемента 220. Т.е. первичный индуктивный элемент 220 и вторичный индуктивный элемент 320 имеют друг с другом электромагнитную связь.
Как показано на фиг. 2b, вкладыш 200 может содержать твердый металлический штырь 230 на том своем конце, который предназначен для контакта с поверхностью 900. Оснащенный твердым металлическим штырем 230 вкладыш 200 может также на другом своем конце содержать фланец. Таким образом, вкладыш 200 может быть выполнен с возможностью улучшения сцепления шины 100 с дорожной поверхностью.
Как показано на фиг. 2с, вкладыш 200, содержащий твердый металлический штырь 230, может содержать поддерживающий фланец 235, который подвижно соединен с телом вкладыша 200. Следовательно, такой поддерживающий фланец 235 может быть выполнен так, чтобы дать возможность вкладышу двигаться относительно поддерживающего фланца 235, т.е. иметь некоторый ход сквозь фланец, но при этом не отделяться от поддерживающего фланца 235. При такой конструкции сила давления твердого металлического штыря 230 на поверхность 900 может быть контролируемым образом уменьшена, и, следовательно, уменьшен износ поверхности 900.
Вкладыш 200 может быть выполнен с возможностью индикации состояния, например, износа шины 100. С этой целью, как показано на фиг. 2d и 2g, вкладыш 200 может быть, например, окрашен цветом, который изменяется по вертикальному направлению вкладыша 200. При таком окрашивании с изменяющимся цветом степень износа вкладыша можно определять визуально по цвету вкладыша 200. Как показано на фиг. 2d и 2g, окрашенный таким образом вкладыш может иметь в своем вертикальном сечении форму конуса, двойного конуса или иную геометрическую форму.
Вкладыш 200 может быть выполнен с возможностью измерения параметра окружающей среды, такого как влажность или сила трения (сцепление). С этой целью, как показано на фиг. 2е, вкладыш 200 может содержать датчик 240. В таком случае вкладыш 200 может также содержать средства для коммуникации с опрашивающим устройством 300, такие как первичный индуктивный элемент 220.
Как показано на фиг. 2h и 2i, вкладыш 200 может иметь более сложную геометрическую форму, которая может быть выбрана для обеспечения устойчивости вкладыша 200 в положении его установки в блоке 110 протектора шины, например, в глухом пазу 112 блока 110 протектора шины. В качестве конкретного примера такой более сложной геометрической формы, вкладыш 200 может содержать в вертикальном сечении два или более фланцев, которые в вертикальном направлении отнесены друг от друга, как показано на фиг. 2h в случае двух фланцев. В качестве другого конкретного примера такой более сложной геометрической формы, вкладыш 200 может содержать в вертикальном сечении волнообразные боковые стенки, как показано на фиг. 2i.
В соответствии с фиг. 3а, согласно настоящему изобретению, вкладыш 200 вставляют в блок 110 протектора шины 100, предпочтительно, уже изготовленной шины 100. С этой целью, после обеспечения наличия шины 100, содержащей блоки 110, образующие протектор 120 шины 100, и обеспечения наличия вкладыша 200, в блоке 110 протектора шины путем механической обработки может быть создан глухой паз 112, если такой глухой паз 112 не был уже выполнен в шине 100. Согласно настоящему изобретению, вкладыш 200 может быть вставлен в глухой паз 112.
В случае если шина 100 является пневматической шиной, то во время механической обработки глухого паза 112 (если такой глухой паз 112 не был уже выполнен в шине 100), шина 100 может быть накачанной.
В случае если шина 100 еще не содержит такого глухого паза 112, то паз может быть выполнен в блоке 110 протектора, например, путем высверливания. В данном случае под высверливанием понимается вырезание паза при помощи вращающегося режущего инструмента. Ниже такой вращающийся режущий инструмент именуется «сверло» 400.
Согласно фиг. 3а, глухой паз 112 проходит от дна 112а в направлении диаметра 112b в блоке 110 протектора, в продольном направлении z200 параллельно радиальному направлению SR шины в месте расположения паза 112, или образуя с радиальным направлением угол α максимум 75°.
Согласно примеру, глухой паз 112 представляет собой «полость вращения», т.е. выемку в форме тела вращения. В данном случае вращение совершается вокруг продольного направления z200.
Согласно фиг. 3а, между дном 112а и диаметром 112b паз 112 ограничен стенкой (стенками) 112с. Согласно примеру, стенка (стенки) 112с может определять цилиндрическое или практически цилиндрическое глухое отверстие 112. Согласно другому примеру (и как видно из фиг. 3а) образующая стенки (стенок) 112с в вертикальном направлении может не быть прямой линией. То есть, согласно данному примеру, глухое отверстие 112 имеет первое сечение С1 на первой глубине de1 и второе сечение С2 на второй глубине de2, причем указанные поперечные сечения С1 и С2 могут отличаться друг от друга. В целях улучшения устойчивости вкладыша 200 в установленном положении в глухом пазу 112 - особенно, если вкладыш 200 содержит фланец 207 с той стороны или в направлении, которое ближе к торцу противоположному поверхности 900 - паз 112 может быть шире на одной глубине, чем на другой глубине. Например, это может быть случай, когда паз 112 имеет первой сечение С1 на первой глубине de1, и второе сечение С2 на второй глубине de2, причем второе сечение С2 больше первого сечения С1, а вторая глубина de2 больше первой глубины del1.
Согласно фиг. 3b, в соответствии с примером, стенка (стенки) 112 с глухого паза 112 может содержать маркирующие следы 113 или несколько маркирующих следов 113, которые служат индикацией того, что паз 112 был выполнен в блоке 110 протектора путем механической обработки после того, как блок 110 протектора уже был изготовлен, например, посредством вулканизации. Такие маркирующие следы 113 могут быть нанесены при механической обработке паза 112, т.е. механическом изготовлении паза 112 таким образом, что на стенке (стенках) 112 с остаются следы 113. Фактически следы 113 подразумевают, что глухой паз 112 можно рассматривать, как паз, полученный механической обработкой, а не как образованный при изготовлении шины 100 посредством металлических стержней. Такие маркирующие следы 113 могут быть образованы, например, собственной шероховатостью или управляемой результирующей шероховатостью, создаваемой инструментом, посредством которого формируется глухой паз 112.
Такие маркирующие следы 113 могут дополнительно увеличивать трение между пазом 112 и вкладышем 200, установленным в паз 112 и/или обеспечивать большую силу адгезии между пазом 112 и вкладышем 200, если используется клей 114, как в примере, показанном на фиг. 5b. Таким образом, клей 114 может быть нанесен между вкладышем 200 и блоком 110 протектора, чтобы улучшить устойчивость вкладыша 200 в положении его установки в пазу 112. Например, клей 114 можно наносить по меньшей мере между нижней стороной 202 вкладыша и дном 112а глухого паза 112.
Согласно фиг. 4а, в соответствии с настоящим изобретением, вкладыш 200 проходит в продольном направлении z200 от своей нижней стороны 202 до своей верхней стороны 204. Далее, вкладыш 200 содержит боковую стенку (стенки) 205 между своей верхней стороной 204 и нижней стороной 202. Кроме того, у вкладыша 200 предусмотрено первое поперечное сечение А1 на первом продольном расстоянии r1 от нижней стороны 202, и второе поперечное сечение А2 на втором продольном расстоянии r2 от нижней стороны 202, причем первое продольное расстояние r1 соответствует положению более близкому к верхней стороне 204, чем второе продольное расстояние r2, а второе поперечное сечение А2 больше первого поперечного сечения А1.
Такой вкладыш может быть установлен в цилиндрический или по существу цилиндрический глухой паз 112 (причем следует иметь в виду, что стенки 112 с паза 112 в типичном случае обладают эластичностью) или в глухой паз 112, в котором стенка (стенки) 112 в вертикальном сечении не представляет прямую линию, как показано на фиг. 4а.
Согласно примеру, и предпочтительно, если глухой паз 112 представляет собой «полость вращения», то вкладыш 200 представляет собой тело вращения.
Тем не менее, предпочтительно, чтобы вкладыш 200 и глухой паз 112, который принимает в себя вкладыш 200, имели практически одинаковую геометрическую форму. То есть, предпочтительно, чтобы глухой паз 112 в блоке 110 протектора был таким, чтобы форма глухого паза 112 была геометрически конгруэнтна вкладышу 200. Вследствие этого устойчивость вкладыша 200 в установленном положении в пазу 112 может быть улучшена, поскольку между вкладышем 200 и пазом 112 имеется одинаковый зазор или вообще зазор отсутствует. Следует понимать, что в случае, когда вкладыш 200 и глухой паз 112 имеют практически одинаковую геометрическую форму, паз 112 в некоторых случаях по объему может быть меньше вкладыша 200, поскольку материал стенки (стенок) 112 с и дна 112а паза дает возможность пазу 112 растягиваться и тем самым увеличиваться в объеме.
В соответствии с вышесказанным, вкладыш 200 может быть вставлен в глухой паз 112 так, что нижняя сторона 202 вкладыша 200 погружается глубже в паз 112, чем верхняя сторона 204 вкладыша 200.
Как было отмечено выше, вкладыш 200 может содержать фланец 207, который шире, чем остальная часть вкладыша 200, так что фланец 207 находится у того конца или ближе к тому концу вкладыша 200, который обращен в сторону, противоположную поверхности 900. Фланец 207 может быть расположен так, что он находится в плоскости, в которой вкладыш 200 имеет максимальное поперечное сечение, т.е. в плоскости максимального сечения Ртах располагается максимальное поперечное сечение Amax вкладыша 200. Однако, максимальное поперечное сечение Amax не обязательно должно соответствовать определенному фланцу 207, как показано в примерах фиг. 4b-4с.
Согласно фиг. 6а-6с, изображенная шина 100 пока еще не содержит глухого паза 112, соответствующего вышеприведенному описанию; такой глухой паз может быть создан посредством механической обработки в блоке 110 протектора шины 100 путем высверливания при помощи сверла 400, которое содержит хвостовик 410, который проходит в продольном направлении сверла 400. Кроме того, такое сверло 400 может содержать выступ 420, такой как фланец 430 (как конкретно показано на фиг. 9), радиально выступающий от хвостовика 410. В таком случае второе сечение С2 глухого паза 112 может быть сформировано путем использования выступа 420 сверла 400. Таким образом, как последовательно показано на фиг. 6а-бс, сверло 400, содержащее выступ 420 может внедряться в блок 110 протектора в продольном направлении z200, формируя первое сечение С1, а затем смещаться перпендикулярно продольному направлению z200, формируя тем самым при помощи выступа 420 второе сечение С2.
В качестве альтернативы или дополнительно, согласно фиг. 7а-7с, глухой паз 112 может быть получен механической обработкой блока 110 протектора шины 100 путем высверливания при помощи сверла 400, которое содержит хвостовик 410, проходящий в продольном направлении сверла 400. Кроме того, часть 450 хвостовика 410 сверла 400 может быть выполнена с возможностью радиального расширения в процессе работы. В таком случае второе сечение С2 паза 112 может быть сформировано путем использования радиально расширяющейся части 450 хвостовика 410. Другими словами, поперечное сечение С2 глухого паза 112 может быть сформировано посредством части сверла 400 с расширяющимся диаметром. Таким образом, как последовательно показано на фиг. 7а-7с, сверло 400, содержащее радиально расширяющуюся часть 450, когда радиально расширяющаяся часть 450 находится в нерасширенном состоянии, может внедриться в блок 110 протектора в продольном направлении z200, формируя первое поперечное сечение С1. Затем радиально расширяющаяся часть может быть расширена, и в расширенном состоянии может сформировать второе поперечное сечение С2. И наконец, сверло 400 может быть извлечено из сформированного глухого паза 112, когда радиально расширяющаяся часть 450 находится в нерасширенном состоянии.
В качестве альтернативы или дополнительно, согласно фиг. 8а-8 с, глухой паз 112 может быть получен механической обработкой блока 110 протектора шины 100 путем высверливания при помощи сверла 400, которое содержит хвостовик 410, таким образом, что второе сечение С2 глухого паза 112 получается больше первого сечения С1 за счет расположения хвостовика 410 под разными углами относительно нормали N1 к протектору 120. Таким образом, сверло 400, как последовательно показано на фиг. 8а-8с, может вначале внедриться в блок 110 протектора в продольном направлении z200, после чего сверло 400 можно наклонять под разными углами так, что поперечное сечение дна 112а паза 112 становится больше диаметра 112b. В результате глухой паз 112 по форме может представлять собой «полость вращения».
Согласно фиг. 10а и 10b, перед тем как вставлять вкладыш 200 в глухой паз 112 в соответствии с вышеизложенным, вкладыш 200 или по меньше мере часть вкладыша 200 помещают во втулку 550.
Благодаря размещению вкладыша 200 или по меньшей мере части вкладыша 200 во втулке 550, вкладыш 200 может быть защищен во время его введения в глухой паз 112. Например, применение втулки 550 может гарантировать целостность размеров и формы вкладыша 200 во время его введения в паз 112. Таким образом, вкладыш 200 может быть вставлен в глухой паз 112 вместе с втулкой 550. После такого введения, как последовательно показано на фиг. 14 и 15а-15b, втулка 550 может быть извлечена из паза 112, а вкладыш 200 останется в установленном положении в глухом пазу 112.
Как показано на фиг. 11а и 11d, такая втулка 550 ограничивает первое отверстие 560 для приема вкладыша 200 или по меньшей мере части вкладыша. Такое первое отверстие 560 находится на первом торце втулки 550 и определяет третье сечение A3, как показано на фиг. 11а и 11b. Кроме того, такая втулка 550 содержит полость 565 для размещения вкладыша 200 или по меньшей мере его части.
Дополнительно, втулка 550 может содержать второе отверстие 570 на своем втором противоположном торце. В таком случае первое отверстие 560 может определять полость 565, которая проходит ко второму отверстию 570. В таком случае полость 565 может сужаться в направлении второго отверстия 570, как показано на фиг. 11а и 11b.
Согласно фиг. 12а, 12b и 13а, 13b, в соответствии с настоящим изобретением, по меньшей мере часть вкладыша 200 может быть помещена в такую втулку 550, которая выполнена с возможностью приема по меньшей мере той части вкладыша 200, которая имеет первое сечение А1, а также с возможностью поддержания по меньшей мере той части вкладыша, которая имеет второе сечение А2 в продольном направлении z200 и/или в поперечном направлении, перпендикулярном продольному направлению z200. При этом втулка 550 может обеспечить опору и защиту вкладышу 200 во время введения вкладыша 200 в глухой паз 112 шины 100.
Точнее, как показано на фиг. 13а, 13b, втулка 550 и вкладыш 200 могут быть выполнены так, что втулка 550 ограничивает первое отверстие 560 для приема вкладыша 200, причем первому отверстию 560 соответствует третье сечение A3. В этом отношении третье сечение A3 может быть по меньшей мере таким же по размеру, что и второе сечение А2 вкладыша 200, в силу чего вкладыш 200 предпочтительно может располагаться во втулке 550, так что втулка 550 в поперечном направлении окружает вкладыш 200, как показано на фиг. 13а, 13b. В таком случае наружный диаметр втулки 550 предпочтительно должен быть больше наружного диаметра вкладыша 200, чтобы втулка защищала вкладыш 200 от поперечных сил, например, зажимного инструмента, захватывающего втулку 550 во время установки вкладыша 200, находящегося внутри втулки 550, в глухой паз 112.
Согласно фиг. 13а, 13b, третье сечение A3 втулки 550 может быть по меньшей мере равным по размеру второму сечению А2 вкладыша 200, при этом весь вкладыш 200 или, по существу, весь вкладыш 200 может быть заключен в полость 565 втулки 550, как показано на фиг. 13b. В таком случае, геометрическая форма полости 565 предпочтительно является конгруэнтной геометрической форме вкладыша 200, который должен быть заключен в полость 565.
С другой стороны, как показано на фиг. 12а, 12b, втулка 550 и вкладыш 200 могут быть выполнены так, что втулка 550 ограничивает первое отверстие 560 для приема части вкладыша, при этом первому отверстию 560 соответствует третье сечение A3. При этом третье сечение A3 может быть меньше по размеру, чем второе сечение А2 вкладыша 200, в силу чего часть вкладыша 200 может быть расположена внутри втулки 550, так что та часть вкладыша 200, которая имеет второе сечение А2, не охвачена в поперечном направлении втулкой 550, как показано на фиг. 12а, 12b. В таком случае, наружный диаметр втулки 550 предпочтительно должен быть больше наружного диаметра вкладыша 200, чтобы втулка защищала вкладыш 200 от поперечных сил, например, зажимного инструмента, захватывающего втулку 550 во время установки вкладыша 200, находящегося внутри втулки 550, в глухой паз 112.
Таким образом, согласно фиг. 12а, 12b, третье сечение A3 втулки 550 может быть выполнено меньшим, чем второе сечение А2 вкладыша 200, при этом часть вкладыша 200, такая, как его фланец 207 остается снаружи полости 565 втулки 550, как показано на фиг. 12b. В таком случае геометрическая форма полости 565 предпочтительно является конгруэнтной геометрической форме вкладыша 200, который должен быть заключен в полость 565.
Как показано на примерах фиг. 12а-12с и 13а-13с, с точки зрения поддерживающей и защитной функции втулки 550 полезно, что часть втулки 550 геометрически конгруэнтна части вкладыша 200. Таким образом, указанная часть втулки 550 может более равномерно охватывать указанную часть вкладыша 200, и тем самым лучше поддерживать и защищать вкладыш 200. Точнее, согласно фиг. 4а-4с, часть втулки 550 геометрически конгруэнтна той части вкладыша 200, какая остается между отметками первого продольного расстояния r1 и второго продольного расстояния r2.
Кроме того, чтобы защитить верхний торец, т.е. верхнюю сторону 204 вкладыша 200, когда по меньшей мере часть вкладыша 200 располагается внутри втулки 550, выгодно, чтобы втулка 550 доходила в продольном направлении z200 вкладыша 200 по меньшей мере до верхней стороны 204 вкладыша 200, а предпочтительно заходила за пределы верхней стороны 204 вкладыша 200.
Как показано на фиг. 10а-10е2, вкладыш 200 может содержать фланец 207, причем втулка 550 может быть выполнена с возможностью поддержания по меньшей мере фланца 207, когда вкладыш 200 вводят в глухой паз 112. При такой опоре, к примеру, может быть создано препятствие деформации фланца 207 в виде его изгиба вверх, когда вкладыш 200 вводят в глухой паз 112.
С этой целью, согласно примеру, втулка 550 может содержать стенку 555, которая может быть выполнена с возможностью бокового охвата по меньшей мере части вкладыша 200. Предпочтительно, чтобы стенка 555 была выполнена из металла, керамики, полимера или композитного материала. Предпочтительно, чтобы толщина t555 стенки 555 составляла по меньшей мере 0,3 мм. Таким образом, при введении вкладыша 200 в протектор 120 шины 100 по меньшей мере часть вкладыша 200 может располагаться внутри втулки 550, так что стенка 555 втулки 550 в поперечном направлении окружает по меньшей мере часть вкладыша 200, причем толщина t555 стенки 555 втулки 550 составляет по меньшей мере 0,3 мм.
Другими словами, как показано на фиг. 10а и 10b, в случае, если вкладыш 200 содержит фланец 207, стенка 555 втулки 550 может окружать ту часть вкладыша 200, которая не содержит фланца 207. То есть, тело вкладыша 200 за вычетом фланца 207 может располагаться внутри втулки 550 во время установки вкладыша 200 в глухой паз 112. В таком случае выгодно, чтобы толщина t555 стенки 555 втулки 550 соответствовала или предпочтительно превосходила выступание в наружном направлении фланца 207, так чтобы фланец 207 мог опираться на втулку 550 во время установки вкладыша 200 в глухой паз 112. Кроме того, предпочтительно, чтобы форма поперечного сечения втулки 550 соответствовала форме поперечного сечения вкладыша 200, также включая возможный фланец 207, что иллюстрируют примеры на фиг. 10c1-2, 10d1-2 и 10е1-2.
Согласно примеру, вкладыш 200 или по меньшей мере часть вкладыша 200 может быть заведена во втулку 550 путем приложения тянущей силы. Такая тянущая сила может быть приложена, например, за счет всасывания. С этой целью втулка 550 может содержать трубопровод (трубопроводы) и/или отверстие (отверстия), такое как второе отверстие 570, показанное на фиг. 11а, 11b. Согласно примеру, через такое второе отверстие 570 от источника отрицательного давления (не показан) к полости 565 втулки может быть подведено давление всасывания, при этом полость 565 должна принять в себя вкладыш 200 или по меньшей мере часть вкладыша 200.
Согласно фиг. 16а и 16b, вкладыш 200, будучи заключенным во втулку 550, может быть вставлен в глухой паз 112, так что по меньшей мере часть глухого паза 112 с поперечным сечением С1 растягивается в поперечном направлении при внедрении вкладыша 200 в глухой паз 112. То есть глухой паз 112 может быть растянут шире перед введением и во время введения вкладыша 200 в паз 112, и тем самым может быть облегчено введение вкладыша 200 вместе с втулкой 550 в паз 112. Чтобы было обеспечено такое растяжение, материал блока 110 протектора, содержащего глухой паз 112, может обладать твердостью 50-80 единиц по Шору А при температуре 23°С.
Согласно примеру, и как показано на фиг. 16b, такое растяжение может быть выполнено путем использования по меньшей мере трех зажимных губок 502, 504. Такие губки 502, 504 могут представлять собой часть инструмента 500, который также может выполнять дополнительные функции, о чем будет сказано ниже.
Еще одним преимуществом настоящего изобретения является то, что боковое растяжение может быть получено за счет втулки 550, т.е. втулка 550 давит на губки 502, 504, а не вкладыш 200, и тем самым осуществляется защита вкладыша 200 от повреждений, вызываемых губками.
После того как вкладыш 200 оказывается введенным в глухой паз 112, губки 502, 504 - и втулка 550 - могут быть извлечены из глухого паза 112, давая тем самым блоку 110 протектора возможность охватить вкладыш 200, как это было рассмотрено выше.
Независимо от того, были или не были использованы губки 502, 504 при введении вкладыша 200, находящегося во втулке 550, в глухой паз 112, процесс введения может быть облегчен путем нанесения вещества, снижающего трение на втулку 550 и/или глухой паз 112. Такое вещество, снижающее трение, может также облегчить извлечение втулки 550 из паза 112, как показано на фиг. 14 и 15а, 15b.
В качестве возможного варианта, втулка 550 может быть выполнена в виде неотъемлемой части пуансона 512, как показано на фиг. 12а-12с и 13а-13с. Такой пуансон 512 может быть использован для введения вкладыша 200 в глухой паз 112. Как показано на фиг. 16а-16е, пуансон 512 может представлять собой часть инструмента 500, выполненного с возможностью введения вкладыша 200 в глухой паз 112, при этом инструмент 500 может также содержать вышеупомянутые губки 502, 504.
Если втулка 550 выполнена в виде неотъемлемой части пуансона 512, то втулка 550 может в соответствии с вышеизложенным содержать полость 565, выполненную с возможностью размещения по существу всего вкладыша 200, как показано на фиг. 16е, а также фиг. 13а,13b, или части вкладыша 200, как показано на фиг. 16d, а также фиг. 12а и 12b.
В случае если втулка 550 выполнена в виде неотъемлемой части пуансона 512, т.е. используется для введения вкладыша 200 в глухой паз 112, то втулка 550 может быть извлечена из паза 112 после того, как вкладыш 200 при помощи нее будет введен в паз 112, согласно иллюстрациям на фиг. 14 и 15а и 15b. При этом, в соответствии с примерами и чертежами на фиг. 12 с и 13 с, вкладыш 200 может быть выбит из втулки 550, или такое удаление может быть обеспечено путем использования стержня 514, который может вытолкнуть вкладыш 200 из втулки 550. В качестве альтернативы или дополнительно, с той же целью выталкивания может быть использован сжатый газ. Таким образом, в целях такого применения стержня 514 и/или сжатого газа, втулка 550 может быть оснащена вторым отверстием 570, которое показано на фиг. 11а и 11b.
Иначе говоря, втулка 550 может быть извлечена из глухого паза 112 после установки вкладыша 200 в глухой паз вместе с втулкой 550 путем приложения к вкладышу 200 выталкивающей силы через второе отверстие 570 втулки с целью выталкивания вкладыша 200 из втулки 550, например, путем приложения выталкивающей силы с использованием сжатого газа и/или путем приложения выталкивающей силы с использованием стержня 514.
Как показано на фиг. 16a-16d, инструмент 500, выполненный с возможностью использования при установке вкладыша 200 в шину 100, может содержать губки 502, 504 и/или пуансон 512 (также возможно включающий в себя втулку 550) и/или выталкивающий стержень 514 и/или функцию выталкивания с помощью сжатого газа.
Как было отмечено выше, и согласно фиг. 17, шина 100 (к примеру, уже изготовленная шина 100) может содержать армирующий брекер 150 между протектором 120 и внутренней поверхностью 130 шины 100. В таком случае, и, если шина 100 еще не содержит глухого паза 112 для вкладыша 200, предпочтительно, чтобы глухой паз 112, выполняемый механической обработкой блока 110 протектора шины, не проникал сквозь и тем самым не повреждал армирующий брекер 150. Поэтому предпочтительно, чтобы этап механического изготовления глухого паза 112 (высверливания) содержал определение расстояния d150 между протектором 120 и армирующим брекером 150; при этом высверливание глухого паза 112 предпочтительно выполнять так, чтобы глубина d112 паза 112 была меньше расстояния d150 между протектором 120 и армирующим брекером 150. То есть, предпочтительно глухой паз получать путем высверливания так, чтобы паз 112 не проходил от протектора 120 до армирующего брекера 150, а проходил в блоке 110 протектора на меньшую глубину.
Шина 100 может содержать дополнительные элементы сверху армирующего брекера 150, которые предпочтительно не повреждать при механическом высверливании глухого паза 112. При высверливании глухого паза 112 толщину указанных элементов можно принять во внимание в соответствии с вышесказанным. То есть, в таком случае предпочтительно, чтобы этап высверливания глухого паза 112 содержал определение расстояния d150 между протектором 120 и армирующим брекером 150, и при этом выполнять высверливание глухого паза 112 в блоке 110 протектора так, чтобы глубина d112 глухого паза 112 была меньше расстояния d150 между протектором 120 и армирующим брекером 150 плюс толщина прочих элементов, которые не должны быть повреждены глухим пазом 112.
При определении расстояния d150 между протектором 120 и армирующим брекером 150 можно предположить возможность присутствия на армирующем брекере ферромагнитного или парамагнитного материала, например, ферромагнитного или парамагнитного металла, такого как сталь. В таком случае определение расстояния d150 между протектором 120 и армирующим брекером 150 можно осуществлять путем использования индуктивного датчика 600 положения. Такой индуктивный датчик 600 положения может быть выполнен с возможностью определения расстояния до ферромагнитной или парамагнитной цели.
Реферат
Изобретение относится к автомобильной промышленности. Способ установки вкладыша (200) в протектор (120) шины (100) такой, чтобы легко повреждаемый вкладыш (200), например, содержащий электронные компоненты, мог быть защищен от сжимающих и ударных сил во время его установки. Способ предполагает, чтобы во время установки вкладыша (200) в протектор (120) шины (100) вкладыш (200) располагался по меньшей мере частично во втулке (550). Таким образом, втулка (550) может быть использована для обеспечения защиты вкладыша (200) от сжимающих или ударных сил во время установки вкладыша в протектор (120) шины (100). 28 з.п. ф-лы, 17 ил.
Формула
