Колесо (варианты), пневматическая шина, обод (варианты) - RU2090374C1

Чертежи

Показать все 7 чертежа(ей)

Описание

Объектом предлагаемого изобретения является реализация систем, образованных пневматическими шинами с каркасом радиального типа и монтажными ободами для этих пневматических шин предпочтительно моноблочного типа, причем некоторые из этих систем могут оказаться полезными при движении транспортного средства в тех случаях, когда давление в пневматической шине резко снижается и становится меньше номинального эксплуатационного или рабочего давления или даже становится равным нулю.

Основные трудности, встречающиеся в случае езды транспортного средства на полностью спущенных пневматических шинах или при малом давлении воздуха в них, заключается в опасности расклинивания и схода со своих посадочных мест закраин или бортов пневматической шины, в частности расклинивания борта, располагающегося с наружной стороны данной пневматической шины, смонтированной с наружной стороны данного транспортного средства. Предложенные ранее и хорошо известные технические приемы, предназначенные для исключения такого расклинивания и состоящие, в частности, в размещении в осевом направлении внутри наружной седловины обода выступа или "горба" небольшой высоты, обусловливают появление дополнительных трудностей при монтаже и демонтаже пневматических шин.

Одно из возможных технических решений, которое может быть применено к разрешению проблемы расклинивания бортов или закраин пневматических шин, описано во французском патенте N 1139619. Этот патент касается системы, образованной пневматической шиной и монтажным ободом, где гибкие борта пневматической шины, в отличие от обычно используемых достаточно жестких бортов, под действием давления воздуха в данной пневматической шине стремятся обжать упоры обода, предназначенные для удержания упомянутых выше бортов на некотором расстоянии друг от друга. Однако такое техническое решение требует, по меньшей мере, специальной арматуры каркаса пневматической шины и не соответствует компромиссу свойств и характеристик, требуемому для современной пневматической шины.

Некоторые предложенные ранее технические решения содержат рекомендации по добавлению к описанной ранее конструкции обода поддерживающего упора, выполненного заодно с этим ободом или изготовленного отдельно и закрепленного на ободе любым подходящим в данном случае способом. Содержащие концевой упорный выступ или не содержащие такого выступа системы, имеющие в своем составе обода с поддерживающей опорой, хорошо известны и патент ФРГ N 3626013, а также патент Франции N 2560121 описывают системы подобного типа.

Однако такие системы не нашли широкого распространения, поскольку, несмотря на определенные преимущества, они также создают существенные трудности при монтаже пневматической шины на обод. Упомянутый выше французский патент описывает способ монтажа, позволяющий устранить многие из этих трудностей: поворот и овализация одного из бортов пневматической шины позволяет обеспечить проход обода, снабженного специальной опорой, поддерживающей изнутри пневматическую шину, в том случае, если упомянутый обод ориентирован своей осью вращения в направлении, перпендикулярном оси вращения покрышки пневматической шины, причем борта данной пневматической шины при помощи кольцевых монтажных желобов, располагающихся в осевом направлении по обе стороны от поддерживающей опоры, затем устанавливаются в соответствующие седловины данного обода.

Если обозначить буквой S габаритную ширину данного монтажного обода, измеренную в осевом направлении между концами круговых выступов этого обода, через D_j обозначить диаметр обода, измеренный на уровне пересечения упомянутого кругового выступа или реборды данного обода и конической образующей седловины этого обода, представленной в его меридианальном сечении, через H¹ обозначить высоту опоры, измеренную относительно линии, параллельной оси вращения данного обода и проходящей через упомянутую выше точку пересечения поверхностей, и через D_B обозначить диаметр борта пневматической шины, измеренной по линии, параллельной экваториальной плоскости данной пневматической шины и проходящей через центр усилительного прутка, то описанный выше метод оказывается неприемлемом в том случае, когда величина 2πD_в оказывается меньше величины 2(D_j+2H¹+S), откуда следует невозможность располагать пневматическими шинами, характеризующимися обычно применяемым отношением формы, с достаточно эффективной внутренней опорой.

Затруднения, возникающие при монтаже и демонтаже пневматических шин, устанавливаемых на такие обода, усугубляются в еще большей степени с появлением недавно разработанных пневматических шин с пониженным отношением формы, зачастую содержащих кроме того хорошо усиленные борта.

В целом задача данного изобретения состоит в том, чтобы предложить другие технически решения, позволяющие определенным образом улучшить условия функционирования и использования пневматических шин с каркасом радиального типа в случае езды транспортного средства при нулевом или аварийно малом давлении воздуха в данной шине. Эти технические решения касаются как собственно пневматической шины, так и монтажного обода, а также системы, образованной этой пневматической шиной, ободом и прилагающейся или не прилагающейся к нему поддерживающей опорой.

Для достижения поставленной цели и в соответствии с первым вариантом предлагаемого изобретения движущаяся система, содержащая по меньшей мере одну пневматическую шину с арматурой каркаса радиального типа, закрепленной на каждом борту данной пневматической шины за усилительное кольцо, и обод, ограниченный в осевом направлении первой кромкой и второй кромкой обода и снабженный первой седловиной и второй седловиной обода, отличается тем, что в меридианальном сечении:
а) по меньшей мере, первая седловина обода имеет такую образующую, что наружный в осевом направлении край упомянутой образующей отстоит на определенном расстоянии от оси вращения этого обода, причем величина этого расстояния меньше величины, отделяющей от этой же оси ее внутренней в осевом направлении край, и ограничен в осевом направлении снаружи выступом или горбом небольшой высоты, а также тем, что:
б) пневматическая шина, установленная на обод и надутая до своего рабочего или эксплуатационного давления, оснащена арматурой каркаса радиального типа, обладающей меридианальным профилем в направлении постоянной кривизны, по меньшей мере в боковине и борту данной пневматической шины, располагающихся с той же стороны данной системы, что и первая седловина обода.

Первая седловина данного обода, как говорят, наклонена в наружную сторону данной системы.

В предпочтительном варианте практической реализации описанная выше система содержит, по меньшей мере, одну реборду обода, прилегающую в осевом направлении к одной из седловин данного обода, причем максимальный диаметр упомянутой реборды превышает диаметр любой части этого обода, заключенной между упомянутой выше ребордой и наиболее близким к этой реборде в осевом направлении краем упомянутого обода. Можно предусмотреть наличие в конструкции данного обода, по меньшей мере, один монтажный кольцевой желоб, причем этот монтажный желоб в предпочтительном варианте продолжает в осевом направлении внутрь одну из седловин данного обода или в случае наличия реборды обода предпочтительно продолжает в осевом направлении внутрь упомянутую реборду.

В соответствии с другим аспектом предлагаемого изобретения движущаяся система, содержащая пневматическую шину с арматурой каркаса радиального типа, закрепленной в каждом борту на усилительном кольце, обод, ограниченный в осевом направлении первой кромкой и второй кромкой обода и снабженный первой седловиной и второй седловиной обода, и поддерживающую опору беговой дорожки протектора данной пневматической шины, отличается тем, что она в меридианальном сечении характеризуется следующими особенностями:
а) по меньшей мере первая седловина данного обода имеет такую образующую, что наружный в осевом направлении конец этой образующей отстоит от оси вращения обода на расстоянии, величина которого меньше расстояния, отделяющего от этой оси ее внутренней в осевом направлении конец, причем упомянутый обод содержит, по меньшей мере, одну опорную поверхность, предназначенную для установки на нее поддерживающей опоры беговой дорожки протектора данной пневматической шины и располагающуюся между внутренними в осевом направлении концами двух седловин данного обода, а также имеющую собственную образующую, минимальный диаметр которой, являющийся диаметром одного из ее концов, по меньшей мере, равен диаметру любой части упомянутого обода, заключенной в осевом направлении между упомянутым выше концом образующей и кромкой обода, соответствующей седловиние данного обода, наиболее близкой в осевом направлении к упомянутому выше концу, а также тем, что:
б) пневматическая шина, установленная на монтажный обод и надутая до своего эксплуатационного или рабочего давления, оснащена арматурой каркаса радиального типа, обладающей меридианальным профилем в направлении постоянной кривизны, по меньшей мере, в боковине и в борту, располагающихся с той же стороны системы, что и первая седловина обода, и тем, что:
с) поддерживающая кольцевая опора является овализируемой, т.е. ей может быть придана овальная форма, предпочтительной является нерастяжимой в окружном направлении и может быть натянута на опорную поверхность обода.

Под диаметром опорной поверхности в данном случае понимается диаметр тех частей этой опорной поверхности, которые будут находиться в контакте с этой поддерживающей опорой.

Система в соответствии с упомянутым выше вторым аспектом предлагаемого изобретения может содержать, по меньшей мере, один монтажный желоб, располагающийся в осевом направлении между одной из седловин данного обода и опорной поверхностью, предназначенной для размещения на ней поддерживающей опоры. В соответствии с тем же вторым аспектом данного изобретения упомянутая система предпочтительно содержит, по меньшей мере, первую седловину обода, ограниченную в осевом направлении снаружи выступом или горбом небольшой высоты. Кроме того, обод такой системы может содержать, по меньшей мере, одну реборду обода, примыкающую в осевом направлении к одной из седловин этого обода, причем максимальный диаметр упомянутой реборды превышает диаметр любой другой части обода, заключенной между упомянутой ребордой и кромкой обода, наиболее близкой в осевом направлении к упомянутой реборде. Опорная поверхность, предназначенная для размещения на ней поддерживающей опоры, может представлять собой часть поверхности вращения, в предпочтительном варианте примыкающую изнутри в осевом направлении к одной из седловин обода, причем монтажный желоб располагается в осевом направлении между упомянутой опорной поверхностью и ребордой обода, а поддерживающая опора установлена на упомянутую опорную поверхность, служит в этом случае осевым упором для примыкающего к ней борта данной пневматической шины.

Очень хороший компромисс между различными требуемыми характеристиками системы, содержащей пневматическую шину с арматурой каркаса радиального типа, закрепленной в каждом борту за бортовое усилительное кольцо, обод, ограниченный в осевом направлении первой кромкой и второй кромкой обода и снабженный первой седловиной и второй седловиной обода, и поддерживающую опору дорожки качения протектора, а также выполненной в соответствии с предлагаемым изобретением, обеспечивается в том случае, когда эта система состоит из:
а) обода, имеющего, по меньшей мере, первую седловину обода, образующая которой такова, что ее наружный в осевом направлении конец отстоит от оси вращения на расстояние, величина которого меньшей расстояния, отделяющего от этой оси ее внутренний в осевом направлении край, и ограниченного в осевом направлении снаружи выступом или горбом, причем упомянутый обод содержит, по меньшей мере, одну опорную поверхность, предназначенную для размещения на ней поддерживающей опоры боговой дорожки протектора, и эта опорная поверхность внутри примыкает в осевом направлении к первой седловине обода и имеет образующую, минимальный диаметр которой представляет собой диаметр одного из ее концов, и по меньшей мере, равен диаметру любой другой части обода, заключенной в осевом направлении между упомянутым концом и кромкой обода, соответствующей первой седловине обода, тогда как реборда продолжает в осевом направлении внутрь вторую седловину обода, а сама эта реборда в свою очередь продолжается в осевом направлении внутрь монтажным желобом, располагающимся между этой ребордой и упомянутой выше опорной поверхностью;
б) пневматической шины, которая будучи смонтированной на ободе и надутой воздухом до своего эксплуатационного или рабочего давления, снабжена арматурой каркаса радиального типа, обладающей меридианальным профилем в направлении постоянной кривизны, по меньшей мере, в боковине и в борту, располагающихся на той же стороне системы, что и первая седловина обода;
с) кольцевой поддерживающей опоры, которая является овализируемой, т.е. такой, что ей может быть придана овальная форма, предпочтительно нерастяжимой в окружном направлении и способной надеваться на упомянутую опорную поверхность обода.

Монтажный желоб, служащий в случае необходимости для монтажа бортов пневматической шины на соответствующие седловины обода, имеет глубину и ширину в осевом направлении, величины которых представляют собой функцию в первую очередь ширины бортов в осевом направлении и внутреннего диаметра бортовых усилительных колец, а также в некоторых случаях функцию ширины части поверхности в виде тела вращения или ширины поддерживающей опоры.

Глубина монтажного желоба в некоторых случаях может оказаться чрезмерно большой в том смысле, что она сильно уменьшает свободное пространство, предназначенное для механических органов качения колеса. Кроме того, ширина монтажного желоба в осевом направлении представляет собой очевидное препятствие для расширения в осевом направлении поддерживающей опоры в том случае, когда представляется целесообразным и выгодным ее использовать.

С целью минимизации упомянутых выше недостатков и в соответствии с еще одним аспектом предлагаемого изобретения система, содержащая, по меньшей мере, одну пневматическую шину с арматурой каркаса радиального типа, закрепленной в каждом из бортов этой шины на усилительном бортовом кольце, и обод, ограниченный в осевом направлении первой кромкой и второй кромкой обода и снабженный первой седловиной и второй седловиной обода, отличается тем, что в меридианальном сечении:
a) по меньшей мере, первая седловина обода имеет такую образующую, что наружный в осевом направлении конец упомянутой образующей отстоит от оси вращения на расстояние, величина которого меньше расстояния, отделяющего от этой оси ее внутренней в осевом направлении конец, причем упомянутые выше седловины имеют различные диаметры, а также тем, что:
б) пневматическая шина, смонтированная на ободе и надутая воздухом до своего эксплуатационного или рабочего давления, снабжена арматурой каркаса радиального типа, обладающей меридианальным профилем в направлении постоянной кривизны, по меньшей мере, в боковине и в борту, располагающихся с той же стороны системы, что и упомянутая первая седловина обода.

В случае системы, выполненной в соответствии с этим последним аспектом предлагаемого изобретения, предпочтительным также является оснащение упомянутого обода первой седловиной, ограниченной в осевом направлении снаружи выступом или горбом небольшой высоты. Такая система может содержать обод, снабженный, по меньшей мере, одной ребордой обода, примыкающей в осевом направлении к одной из седловин этого обода, причем максимальный диаметр упомянутой реборды превышает диаметр любой другой части данного обода, заключенной между упомянутой ребордой и кромкой обода, наиболее близкой в осевом направлении к упомянутой реборде.

В предпочтительном варианте практической реализации эта реборда обода продолжает в осевом направлении внутрь седловину обода наибольшего диаметра. Система, выполненная в соответствии с этим последним аспектом предлагаемого изобретения и в которой используемая пневматическая шина имеет борта, асимметричные по их внутренним посадочным диаметрам, предпочтительно может также содержать обод, имеющий, по меньшей мере, одну опорную поверхность, предназначенную для размещения на ней поддерживающего кольца, причем упомянутая опорная поверхность в осевом направлении примыкает изнутри к седловине обода наименьшего диаметра и имеет минимальный диаметр, представляющий собой диаметр одного из ее концов, по меньшей мере, равный диаметру любой другой части обода, заключенной в осевом направлении между упомянутым концом этой опорной поверхности и кромкой данного обода, соответствующей седловине этого обода, наиболее близкой в осевом направлении к упомянутому концу, и кольцевую поддерживающую опору, которой может быть придана овальная форма, которая предпочтительно является нерастяжимой в окружном направлении и которая может быть надета на упомянутую опорную поверхность обода, причем упомянутая кольцевая опора удерживается в заданном осевом положении при помощи, по меньшей мере, одного борта смонтированной на ободе пневматической шины.

В системе, выполненной в соответствии с этим последним аспектом предлагаемого изобретения, обод также может быть снабжен монтажным желобом, глубина или высота которого может иметь величину меньшую, чем в обычных случаях, и который в предпочтительном варианте будет примыкать в осевом направлении изнутри к реборде обода, которая сама продолжает в осевом направлении изнутри седловину обода наибольшего диаметра, причем упомянутый монтажный желоб заключен между опорной поверхностью и упомянутой ребордой.

Первая седловина обода в системе, выполненной в соответствии с этим третьим аспектом предлагаемого изобретения, в предпочтительном варианте представляет собой седловину наименьшего диаметра. Система, выполненная в соответствии с одним из трех упомянутых выше аспектов данного изобретения, может содержать обод со второй седловиной, имеющей такую образующую, что наружный в осевом направлении конец этой образующей будет отстоять от оси вращения на расстояние, величина которого меньше расстояния, отделяющего от этой оси ее внутренней в осевом направлении конец, причем упомянутая седловина продолжается наружу в осевом направлении выступом или горбом, и пневматическую шину, смонтированную на ободе и надутую воздухом до своего эксплуатационного или рабочего давления, которая снабжена арматурой каркаса радиального типа, обладающей меридианальным профилем в направлении постоянной кривизны на всей своей длине.

В случае использования обода с седловинами различных диаметров данное изобретение имеет целью также комбинацию, по меньшей мере, одной опорной поверхности, предназначенной для размещения на ней поддерживающей опоры беговой дорожки протектора и продолжающей в осевом направлении внутрь седловину обода наименьшего диаметра, и монтажного желоба, располагающегося между упомянутой выше опорной поверхностью и седловиной обода наименьшего диаметра.

Поскольку, как уже было сказано выше, диаметры седловины обода в данном случае различны, а диаметр седловины обода, как известно, представляет собой диаметр ее конца, наиболее удаленного от оси вращения, диаметры концевых выступов данного обода соответственно также различны. Наибольший диаметр концевого выступа в предпочтительном варианте превышает диаметр другого концевого выступа данного обода на величину, заключенную в диапазоне от 2,5 до 10% от наименьшего диаметра. Пневматическая шина, предназначенная для монтажа на такой обод, обычно также является асимметричной по диаметрам ее бортов и, соответственно, бортовых усилительных колец.

Во всех упомянутых выше случаях седловины обода предпочтительно имеют образующие конической формы, составляющие с осью вращения угол α′, величина которого заключена в диапазоне от 4 до 30^o. Кроме того, внутренняя поверхность концевого выступа или выступов в предпочтительном варианте также будет иметь коническую форму.

Опорная поверхность обода, на которую при монтаже пневматической шины будет надеваться поддерживающее кольцо, в предпочтительном варианте может представлять собой опорную поверхность цилиндрической формы. Минимальный диаметр этой опорной поверхности D в предпочтительном варианте может быть равен номинальному диаметру данного обода. Кроме того, представляет определенный интерес предусмотреть на ее внутреннем в осевом направлении краю специальный выступ позиционирования, служащий изнутри упором для поддерживающего кольца. В этом случае монтажный желоб может быть устроен между этими выступом и ребордой обода, примыкающей к седловине, противоположной той седловине, вокруг которой может быть надето на опорную поверхность поддерживающее кольцо.

Ширина L в осевом направлении, заключенная между этим выступом позиционирования и наружным в осевом направлении концевым выступом, соответствующим седловине, примыкающей к опорной поверхности данного обода, в предпочтительном варианте как максимум равна половине максимальной ширины S данного обода, заключенной между двумя концевыми кромками.

Высота наружного в осевом направлении выступа или выступов в предпочтительном варианте как максимум равна 1,25% от номинального диаметра монтажного обода.

Предпочтительным образом пневматическая шина, используемая в системе данного типа, оснащена арматурой каркаса радиального типа, имеющей меридианальный профиль, касательная АТ к которому в точке или в точках касания A этого профилы с бортовым усилительным кольцом или кольцами данной пневматической шины составляет с осью вращения угол o, раскрытый в направлении наружу на величину по меньшей мере 70^o, а в предпочтительном варианте на величину, превышающую 80^o, причем такой профиль арматуры каркаса пневматической шины позволяет модифицировать поперечные жесткости этой шины и модифицировать некоторые компромиссные параметры, которые определяют эксплуатационные характеристики упомянутой пневматической шины.

Наилучшая посадка борта пневматической шины, смонтированного с той стороны обода, где он имеет реборду, обеспечивается в том случае, если наружная в осевом направлении поверхность упомянутой реборды составляет с перпендикуляром к оси вращения угол О, величина которого заключена в диапазоне от 0 до 15^o. Хорошее основание для посадки борта шины на обод может быть получено также, в частности, в том случае, когда обе седловины обода наклонены в наружном направлении путем наклона внутрь пневматической шины траектории арматуры каркаса в борту этой шины. Другими словами, касательные к меридиональному профилю арматуры каркаса в тех точках, где этот профиль соприкасается с бортовыми усилительными кольцами, наклонены по отношению к оси вращения на угол o, раскрытый в наружном направлении и превышающий по величине 90^o, причем линия наибольшей ширины в осевом направлении существенно представляет собой осевую линию, соединяющую центры тяжести двух бортовых усилительных колец.

В пневматической шине, предпочтительной по конструкции для использования предлагаемого изобретения, носок борта, предназначенного для монтажа на первую седловину обода, может быть усеченным или, другими словами, посадочная поверхность или основание борта будет соединяться с утолщением со стороны носка отрезком прямой линии, наклоненной по отношению к линии, параллельной оси вращения, на угол, раскрытый в радиальном и в осевом направлениях наружу и имеющий величину менее 90^o, предпочтительно равный 45±5^o, причем носок борта располагается с наружной в осевом направлении стороны пневматической шины, тогда как пятка этого борта располагается с внутренней стороны. Эта пятка борта в предпочтительном варианте практической реализации пневматической шины также может быть усеченной или скошенной.

В этом случае, когда обе седловины обода наклонены в наружном направлении, носки и пятки двух бортов пневматической шины предпочтительно должны быть усеченными или скошенными.

Со стороны пятки борта пневматической шины соответствующая часть монтажного обода может иметь форму дуги окружности, соединяющей коническую седловину с ребордой обода. Наружный выступ может быть поверхность, наклоненную на угол 45±5^o по отношению к оси вращения и предназначенную для принятия усеченного или скошенного носка борта пневматической шины.

Борта пневматической шины монтируются на обод, в частности на конические седловины этого обода, с некоторым натягом. Этот натяг в случае рассматриваемой здесь системы определяется как соотношение между минимальным диаметром D_M седловины обода и минимальным диаметром D₁ посадочной поверхности борта пневматической шины. Этот натяги в предпочтительном варианте практической реализации предлагаемой системы будет, по меньшей мере, равен 1,003 и во всех случаях будет оставаться менее 1,02.

Под уже упоминавшимся выше выражением "поддерживающая опора, нерастяжимая в окружном направлении" следует понимать такую опору кольцевой формы, которая характеризуется относительным удлинением при растягивающем усилии в окружном направлении, не превышающем во всех случаях 0,5%
Кроме того, высокая эффективность системы в соответствии с предлагаемым изобретение обеспечивается при достаточно больших высотах упомянутой поддерживающей опоры, в предпочтительном варианте превышающих 40% от высоты арматуры каркаса данной пневматической шины. Эта особенность придает системе преимущество возможности продолжения движения при полностью спущенной пневматической шине, т.е. при нулевом давлении воздуха в ней, не вызывая при этом в случае обычной конструкции боковин данной пневматической шины их повреждения, а также повреждения арматуры каркаса и даже арматуры вершины.

Кольцевая поддерживающая опора легко надевается на предназначенную для нее опорную поверхность обода. Это обусловлено специальными характеристиками обода и выбором его минимального внутреннего диаметра, по меньшей мере, равным минимальному D опорной поверхности обода и как максимум превышающим этот диаметр на 2 мм, причем его внутренняя образующая является параллельной образующей опорной поверхности.

Поддерживающая опора, которой может быть придана овальная форма и которая выполнена нерастяжимой в окружном направлении, в предпочтительном варианте изготовлена из каучукового вулканизата (резина) и имеет кольцевую форму, причем упомянутый вулканизат или резина усилены арматурой из нитей или корда, располагающейся в окружном направлении с точностью порядка 2^o. Такое строение этой кольцевой поддерживающей опоры позволяет обеспечить удобство обращения с ней при монтаже и демонтаже на обод, гарантируя при этом нерастяжимость этой опоры в любых условиях движения данной системы, в частности, под действием центробежных сил, связанных с большой скоростью вращения колеса.

Кроме того, что система в соответствии с предлагаемым изобретением позволяет решить проблему расклинивания бортов пневматической шины, минимизируя при этом трудности ее монтажа на обод во всех обычно встречающихся случаях, специальная конструкция используемой в этой системе пневматической шины, в частности ее бортов, обеспечивает и другие преимущества.

Действительно, если придание овальной формы бортам пневматической шины является необходимой операцией при монтаже пневматической шины на обод и при том, что строение некоторых бортовых усилительных колец, в частности, так называемые "оплетенные" прутки, позволяет сравнительно легко придавать бортам овальную форму, эта операция не должна приводить к превращению некоторых пределов. В частности, слишком сильная овализация бортов пневматической шины при монтаже, что соответствует описанным выше примерам из существующего уровня техники, сильно затрагивает жесткость усилительного кольца под действием усилий растяжения, изгиба на ребре, изгиба в плоскости этого бортового кольца, что выражается для некоторых типов пневматических шин в ухудшении свойств герметичности, усталостной стойкости бортов, прочности на разрыв и предупреждения расклинивания. Все эти свойства в полной мере сохраняются при использовании предлагаемого изобретения.

Как в системе симметричного типа, так и в системе, асимметричной по диаметрам, представляет определенный интерес предусмотреть, чтобы кольцевая поддерживающая опора служила упором, по меньшей мере, для наружного борта пневматической шины, установленной на данном транспортном средстве, поскольку этот борт естественно наиболее склонен к расклиниванию или сходу с обода и наружная сторона пневматической шины, смонтированной на ободе, в наибольшей степени подвержена повреждениям в случае движения при малом или нулевом давлении воздуха в шине и при резких изменениях направления движения данного транспортного средства.

Предлагаемое изобретение будет лучше понято при помощи приведенного ниже описания примера, сопровождаемого ссылками на приведенные в приложении фигуры, и иллюстрирующего не являющиеся ограничительными примеры реализации пневматической шины типа 185/33-16, смонтированной на ободе диаметром 406,4 мм.

В приложении к упомянутому описанию приведены:
фиг.1, на который схематически показан меридиональный разрез пневматической шины, используемой в системе, выполненной в соответствии с предлагаемым изобретением;
фиг. 2, на которой показан меридиональный разрез монтажного обода системы, на котором установлена кольцевая поддерживающая опора, выполненная в соответствии с предлагаемым изобретением;
фиг. 3, на которой схематически показан меридиональный разрез варианта, реализации монтажного обода системы, основанного на асимметрии, существующей между диаметрами выступов на краях этого монтажного обода;
фиг. 4 8, на которых в упрощенном схематическом виде показан порядок монтажа пневматической шины и кольцевой поддерживающей опоры на монтажный обод в соответствии с предлагаемым изобретением.

На фиг. 1 пневматическая шина 1 содержит беговую дорожку на протекторе 10, соединенном посредством двух боковин 11 с двумя бортами 12. Эта пневматическая шина усилена араматурным каркасом 13 радиального типа, образованным одним слоем текстильных кордных нитей, закрепленных в каждом борту 12 путем обматывания вокруг прутка 14, который в данном случае является прутком плетенного типа. Над арматурой каркаса 13 в радиальном направлении располагается арматура 15 вершины, состоящая, с одной стороны, из двух наложенных друг на друга слоев 15A и 15B металлического корда, перекрещенных между собой, создавая с окружным направлением угол величиной 22^o, а с другой стороны располагающаяся радиально снаружи от упомянутой металлической арматуры в виде слоя 15C текстильных кордных нитей, ориентированных в окружном или практически в окружном направлении, т.е. в интервале ±2^o от этого направления.

Пневматическая шина 1 имеет коэффициент формы в предпочтительном варианте 0,4, а точнее, в описанном здесь примере этой коэффициент равен 0,33. Под коэффициентом формы в данном случае следует понимать отношение H/B, характерное для арматуры каркаса данной пневматической шины, где H представляет собой высоту арматуры каркаса 13 и B представляет собой ее максимальную ширину в осевом направлении. Высота H каркаса является радиальным расстоянием между точкой T арматуры каркаса, наиболее удаленной от оси вращения колеса, и осевой линией, соединяющей в осевом направлении центры тяжести O поперечных сечений прутков 14 бортовых колец. Это расстояние равно 62 мм. Максимальная ширина B каркаса в осевом направлении равна 185 мм и измеряется по осевой линии, которая в радиальном направлении весьма близка к осевой линии, соединяющей между собой два сечения прутков бортовых колец 14. Действительно, арматура каркаса 13 располагается по касательной к прутку 14 в точке A, через которую проходит прямая линия, параллельная оси вращения системы в соответствии с предлагаемым изобретением. В этой точке A касательная к меридиональному профилю AT арматуры каркаса 13 составляет с упомянутой выше прямой, параллельной оси вращения, угол o, раскрытый наружу на 85^o.

Каждый борт 12 пневматической шины в соответствии с предлагаемым изобретением, имеющий ширину в осевом направлении, сопоставимую с обычно используемой шириной бортов пневматических шин известных типов, представлен наружным контуром, образованным главным образом носком борта, наружная поверхность 12A которого составляет с осью вращения системы угол γ, раскрытый наружу в осевом и радиальном направлениях на величину 45±5^o, при этом эта наружная поверхность 12A переходит в осевом направлении в посадочную поверхность борта с коническим основанием 12B, составляющую с осью вращения угол a, раскрытый внутрь в осевом направлении и наружу в радиальном направлении на величину, заключенную в диапазоне от 10 до 45^o. Этот угол a превышает по величине угол a′ (фиг.2), который представляет собой угол наклона седловины обода 23 на величину 6-15^o. Минимальный внутренний диаметр D_i борта пневматической шины, измеренный в плоскости, параллельной экваториальной плоскости XX¹, составляет 394 мм.

Посадочная поверхность 12B продолжается внутрь в осевом направлении конической образующей 12C, соответствующей пятке данного борта пневматической шины и составляющей с осью вращения угол β, раскрытый внутрь в осевом направлении и наружу в радиальном направлении на величину 45±5^o. Эта коническая образующая продолжается в направлении внутрь поверхностью 12D, существенно перпендикулярной оси вращения системы.

Обод 2 (фиг.2), имеющий ширину S в осевом направлении, измеренную между его концами, наиболее удаленными в осевом направлении от экваториальной плоскости XX¹, образован при рассмотрении его от одного края к другому выступом 25', внутренняя поверхность которого образует с осью вращения угол g′, равный по величине углу γ носка борта 12 пневматической шины 1, и диаметр D_S которого равный 402 мм, меньше внутреннего диаметра D_T бортового усилительного кольца 14. Высота h₁ этого выступа, измеренная относительно наружного в осевом направлении конца седловины 23' обода 2, не превышает 1,25% от номинального диаметра D, причем этот диаметр D, представляющий собой диаметр внутренних в осевом направлении концов седловин 23', 23'' обода 2, равен 406,4 мм.

Седловины 23' и 23''обода имеют коническую форму и их образующие составляют с осью вращения угол a′, раскрытый внутрь данной пневматической шины на величину, заключенную в диапазоне от 4 до 30^o и составляющую конкретно в описываемом здесь примере 14^o, что на 8^o меньше величины угла α соответствующих образующих конических посадочных поверхностей бортов 12 пневматической шины, равной здесь 22^o. На одной из сторон данной системы седловина 23'' связана с наружной в осевом направлении стенкой 24 реборды обода. Эта наружная стенка реборды обода образует перпендикулятор к оси вращения системы угол q,, имеющий величину менее 5^o. Максимальный диаметр D_F этой наружной стенки реборды составляет 432 мм и превышает таким образом диаметр D. С другой стороны обода по отношению к экваториальной плоскости XX' седловина 23' непосредственно связана с опорной поверхностью 21, имеющей цилиндрическую форму и предназначенной для размещения на ней поддерживающий опоры 3. Эта опорная поверхность 21 снабжена с внутренней в осевом направлении стороны выступом 26 поперечного позиционирования упомянутой выше опоры 3. Высота h₂ этого выступа 26 не превышает 1,5% от величины номинального диаметра D обода 2 и в описываемом здесь примере равна 5 мм. Осевое расстояние L, измеренное между концом выступа 25, и внутренней поверхностью выступа 26, равно в рассматриваемом примере 103 мм. Эта величина составляет менее половины от общей ширины S обода 2, равной 215 мм.

Внутренние в осевом направлении поверхности соответственно выступа 26 поперечного позиционирования и реборды 24 обода определяют в осевом направлении монтажный желоб 22, глубина которого h' составляет 50 мм, причем эта глубина или высота h' измеряется в радиальном направлении от осевой линии, определяющей положение номинального диаметра D данного обода.

Что касается кольцевой поддерживающей опоры 3, то ее меридиональное сечение имеет форму, близкую к прямоугольной. В этом сечении внутренняя в радиальном направлении сторона является строго прямолинейной, а боковые стороны и наружная в радиальном направлении сторона могут быть слегка искривленными. Разница H' между наружным и внутренним радиусами кольцевой поддерживающей опоры 3 составляет 31 мм, что равно 50% от полной высоты H данной пневматической шины 1.

Кольцевая поддерживающая опора изготовлена из вулканизированного слоя 30 каучука, усиленного соответственно снаружи и изнутри в радиальном направлении двумя слоями арматуры 31 и 32, каждый из которых образован двумя слоями текстильных кордных нитей, ориентированных в окружном направлении с точностью ±2^o.

Вариант практической реализации монтажного обода в соответствии с предлагаемым изобретением, представленной на фиг.3, отличается от варианта, показанного на фиг.2, только диссиметрией соответствующих диаметров концевых выступов 25' и 25'', седловин 23' и 23'' обода и соответствующих им посадочных поверхностей бортов пневматической шины.

Один из концевых выступов 25'' обода в этом варианте имеет диаметр D_SI, превышающий на величину ΔS диаметр D_SE противоположного выступа 25' этого монтажного обода. Величина ΔS равная в рассматриваемом примере 16 мм, т.е. 4% от величины диаметра D_SE, относительно мала, но позволяет тем не менее сократить глубину или высоту h' монтажного желоба на 35 мм по сравнению с высотой h', соответствующей случаю использования симметричных вариантов пневматической шины и монтажного обода. Высота h' измеряется относительно цилиндрической образующей диаметра D, который представляет собой номинальный диаметр данного обода и диаметр цилиндрической опорной поверхности 21, примыкающей в осевом направлении изнутри к конической седловине 23', снабженной выступом 25' наименьшего диаметра D_SE.

Способ монтажа системы в соответствии с предлагаемым изобретением, схематически представленный на фиг. 4 8, распадается в рассматриваемом здесь примере на следующие этапы:
a) монтируют первый борт 12 пневматической шины со стороны, противоположной расположению реборды обода 24 для достижения положения, показанного на фиг.4;
б) переводя упомянутый выше первый борт вплотную к внутренней стенке монтажного желоба 22, вводят в опору 3, которой придана овальная форма, после чего надевают ее на цилиндрическую опорную поверхность 21 обода 2, как показано на фиг.5;
c) далее монтируют второй борт пневматической шины 12, причем ее первый борт остается на этом этапе в монтажном желобе 22, как показано на фиг.6;
д) завершают монтаж, выводя первый борт 12 пневматической шины из монтажного желоба 22 за пределы обода, как на фиг.7;
e) и, наконец, устанавливают этот первый борт пневматической шины в соответствующую седловину обода для окончательного получения системы, сформированной в соответствии с предлагаемым изобретением, как это показано на фиг.8.

Реферат

Использование: в автомобильной промышленности. Сущность: пневматическая шина радиального типа, низкопрофильная. Посадочные поверхности бортов имеют наклон в направлении наружу. Эти поверхности находятся в контакте с наклонными седловинами 23', 23'' обода 2. Обод имеет монтажный желоб 22 и цилиндрическую часть 21, на которой может быть размещена кольцевая поддерживающая опора 3, изготовленная из резины, и реборда 24. 5 с. и 43 з.п.ф-лы, 8 ил.

Формула