Система, образованная пневматической шиной и шипами, с креплением этих шипов при помощи защемления

СИСТЕМА, ОБРАЗОВАННАЯ ПНЕВМАТИЧЕСКОЙ ШИНОЙ И ШИПАМИ, С КРЕПЛЕНИЕМ ЭТИХ ШИПОВ ПРИ ПОМОЩИ ЗАЩЕМЛЕНИЯ(71)(73) Заявитель и патентовладелец: СОСЬЕТЕ ДЕ ТЕКНОЛОЖИ МИШЛЕН Пневматическая шина, снабженная множеством ячеек (20), причем каждая из этих ячеек содержит цилиндрический участок (21), открывающийся на наружной поверхности беговой дорожки протектора (30) пневматической шины и выполненный с возможностью взаимодействия с шипом(1), и множество шипов, каждый из которых содержит навариваемую пластинку (2), располагающуюся на одном из осевых концов этого шипа, головку (3), располагающуюся на другом его осевом конце, и центральный корпус (4), в которой каждая из упомянутых ячеек (20) содержит по меньшей мере одно периферийное утолщение (24), выполненное на цилиндрическом участке и располагающееся на расстоянии D от поверхности беговой дорожки протектора пневматической шины; упомянутый центральный корпус (4) каждого из шипов содержит по меньшей мере одну периферийную кольцевую выемку (5), располагающуюся на расстоянии С от верхней части центрального корпуса (4) упомянутого шипа; причем упомянутое расстояние D имеет величину в диапазоне от 0,6 С до 1,2 С и предпочтительным образом, по существу, равно величине расстояния С. 014466 Предлагаемое изобретение относится к области пневматических шин, в частности пневматических шин, специально разработанных для эксплуатации в зимних условиях, и, говоря более конкретно, это изобретение относится к системе, содержащей пневматическую шину, снабженную множеством ячеек,специально адаптированных для взаимодействия с шипами, оснащенными соответствующими участками, которые могут быть вставлены в эти ячейки. Снабженные шипами пневматические шины обладают неоспоримыми преимуществами с точки зрения их поведения на дороге в сложных зимних условиях, таких, например, как обледеневшее дорожное покрытие. Контакт со льдом и, говоря более конкретно, проникновение шипа в толщу льда, позволяет компенсировать снижение характеристик сцепления, отмечаемое на уровне элементов рельефного рисунка наружной поверхности беговой дорожки протектора пневматической шины. К сожалению, пневматические шины, оснащенные шипами, в то же время обладают определенными недостатками, которые продолжают существовать также и в продукции подобного рода новых поколений. С одной стороны, операции оснащения пневматических шин шипами являются достаточно трудоемкими и деликатными в реализации, а с другой стороны, при движении пневматической шины по дорожному покрытию шипы часто выпадают из своих ложементов или ячеек. В некоторых случаях потери шипов оказываются весьма заметными и влекут за собой снижение эффективности использования таких пневматических шин. И наконец, здесь следует подчеркнуть, что при обычном использовании оснащенные шипами пневматические шины часто катятся по поверхности дороги, не покрытой снегом или льдом. Непосредственный контакт между шипами и дорожным покрытием может привести к определенным формам износа этого дорожного покрытия. Таким образом, желательно ограничить явления выпадения шипов и содействовать обеспечению минимально агрессивного контакта этих шипов с дорогой в процессе качения пневматической шины по дорожному покрытию, не содержащему слоя снега или льда. Задача предлагаемого изобретения состоит в том, чтобы уменьшить или ограничить явления выпадения шипов из ячеек, в которых эти шипы закреплены. Другая задача предлагаемого изобретения состоит в том, чтобы облегчить операцию монтажа шипов в пневматическую шину и повысить точность установки этих шипов. Еще одна задача предлагаемого изобретения состоит в том, чтобы ограничить или уменьшить агрессивные контакты между шипами и не содержащим слоя снега или льда дорожным покрытием. Для решения этих задач в данном изобретении предлагается система, которая имеет в своем составе пневматическую шину, снабженную множеством ячеек, причем каждая ячейка содержит цилиндрический участок, открывающийся на наружной поверхности беговой дорожки протектора пневматической шины и приспособленный для взаимодействия с шипом; множество шипов, причем каждый из этих шипов содержит навариваемую твердосплавную пластинку, расположенную на одном из осевых концов этого шипа, головку, расположенную на другом его осевом конце, и центральный корпус 4, расположенный между упомянутой навариваемой твердосплавной пластинкой и упомянутой головкой,причем эта система отличается тем, что каждая из упомянутых ячеек содержит по меньшей мере одно периферийное утолщение, выполненное на цилиндрическом участке и расположенное на некотором расстоянии D от наружной поверхности беговой дорожки протектора пневматической шины; упомянутый центральный корпус каждого из шипов содержит по меньшей мере одну периферийную кольцевую выемку, располагающуюся на некотором расстоянии С от верхней части центрального корпуса данного шипа; упомянутое расстояние D имеет величину, заключенную в диапазоне от 0,6 С до 1,2 С, и предпочтительным образом, по существу, равную величине расстояния С. Здесь под выражением "верхняя часть" центрального корпуса следует понимать тот концевой участок этого центрального корпуса, который располагается со стороны упомянутой навариваемой твердосплавной пластинки. Такое устройство системы позволяет оптимизировать процесс позиционирования шипов в ячейках,предусмотренных на уровне беговой дорожки протектора пневматической шины. Таким образом, операции оснащения пневматических шин шипами оказываются облегченными при помощи явления самопозиционирования. Это же явление самопозиционирования позволяет получить скорее надежно определенное положение навариваемой твердосплавной пластинки, чем более или менее случайное ее положение,как это имело место до настоящего времени. Таким образом, получают своего рода самоблокировку, позволяющую также контролировать наклон шипа под действием возмущений, возникающих в процессе качения пневматической шины, создавая эффект противодействия раскачиванию шипа. И наконец, наличие упомянутых кольцевых выемок обусловливает снижение собственного веса шипа, что способствует уменьшению износа дорожного покрытия. Предпочтительным образом упомянутая кольцевая выемка, располагающаяся на шипах, занимает всю совокупность периметра данного шипа. В этом случае также является предпочтительным, чтобы-1 014466 упомянутое утолщение в ячейках также занимало всю совокупность периметра данной ячейки. В соответствии с предпочтительным способом реализации каждая кольцевая выемка имеет радиус А, измеренный от точки, располагающейся на наружной стороне этой кольцевой выемки, причем каждое утолщение имеет радиус В, измеренный от точки, располагающейся на наружной стороне этого утолщения, причем размерные параметры каждого шипа и каждой соответствующей ячейки определяются таким образом, чтобы радиус А кольцевой выемки шипа был несколько меньшим, чем радиус В соответствующего утолщения ячейки. В соответствии с предпочтительным вариантом описанного выше способа реализации радиус А кольцевой выемки шипа имеет величину, по существу, равную половине величины радиуса В утолщения ячейки. Это позволяет обеспечить адекватность или точное соответствие между не поддающейся деформированию кольцевой выемки шипа и утолщением ячейки, когда она оказывается растянутой, то есть в том случае, когда эта ячейка плотно облегает форму шипа после выполнения операции монтажа шипов. В соответствии с предпочтительным примером реализации радиус А упомянутой кольцевой выемки имеет величину, заключенную в диапазоне от 0,2 до 2 мм. В то же время, в соответствии с предлагаемым изобретением предусматривается шип для системы описанного выше типа, который содержит навариваемую твердосплавную пластинку, располагающуюся на одном из осевых концов этого шипа, головку, располагающуюся на другом его осевом конце, и центральный корпус, располагающийся на некотором расстоянии С от верхней части центрального корпуса 4 упомянутого шипа, причем этот шип адаптирован для вставления в ячейку, содержащую по меньшей мере одно соответствующее утолщение, располагающееся на некотором расстоянии D от наружной поверхности беговой дорожки протектора пневматической шины, и это расстояние D имеет величину, заключенную в диапазоне от 0,6 С до 1,2 С, и предпочтительно, по существу, равную величине расстояния С. И наконец, в предлагаемом изобретении также предусматривается пневматическая шина, предназначенная для использования в описанной ранее системе, снабженная множеством ячеек, причем каждая из этих ячеек содержит цилиндрический участок, открывающийся на наружной поверхности беговой дорожки протектора пневматической шины, и каждая из упомянутых ячеек содержит по меньшей мере одно периферийное утолщение, выполненное в упомянутом цилиндрическом участке и располагающееся на некотором расстоянии D от наружной поверхности беговой дорожки протектора пневматической шины, причем каждая такая ячейка адаптирована для взаимодействия с шипом, содержащим навариваемую твердосплавную пластинку, располагающуюся на одном из осевых концов этого шипа, головку, располагающуюся на другом его осевом конце, и центральный корпус 4, располагающийся между упомянутой навариваемой твердосплавной пластинкой и упомянутой головкой, причем упомянутый центральный корпус каждого из шипов содержит по меньшей мере одну периферийную кольцевую выемку, располагающуюся на расстоянии С от верхней части центрального корпуса упомянутого шипа, и упомянутое расстояние D имеет величину, заключенную в диапазоне от 0,6 С до 1,2 С, и предпочтительным образом,по существу, равную величине расстояния С. Другие характеристики и преимущества предлагаемого изобретения будут лучше поняты из приведенного ниже описания не являющихся ограничительными примеров различных форм реализации объекта предлагаемого изобретения. На различных приведенных в приложении фигурах шипы представлены располагающимися вне ячеек беговой дорожки протектора пневматической шины для большей ясности чертежей и облегчения визуального представления характеристик каждого из элементов предлагаемой системы. Фиг. 1 демонстрирует различные элементы системы в соответствии с предлагаемым изобретением,причем здесь представлен, с одной стороны, вид шипа спереди, а с другой стороны, вид в разрезе участка беговой дорожки протектора пневматической шины, содержащего ячейку, предназначенную для взаимодействия с представленным шипом; на фиг. 2 и 3 представлены те же самые элементы, что и на фиг. 1, но с указанием некоторых важных в данном случае размерных параметров; на фиг. 4 представлен другой пример реализации различных элементов системы в соответствии с предлагаемым изобретением, причем здесь представлен, с одной стороны, вид шипа спереди, а с другой стороны, вид в разрезе участка беговой дорожки протектора пневматической шины, содержащего ячейку, предназначенную для взаимодействия с представленным шипом. На фиг. 1-4 представлены различные примеры реализации системы в соответствии с предлагаемым изобретением. Эта система содержит, с одной стороны, пневматическую шину, снабженную множеством ячеек 20, предусмотренных в беговой дорожке протектора 30 этой пневматической шины, а с другой стороны, множество шипов 1, располагающихся в упомянутых ячейках. В том, что касается упомянутых шипов, их продольная ось А-А позволяет обеспечить ориентацию профиля этих шипов. Здесь речь обычно идет в целом о цилиндрическом профиле, центрированном на упомянутой оси А-А. Два конца такого шипа определяются, с одной стороны, навариваемой твердосплавной пластинкой 2, а с другой стороны, головкой 3, предназначенной для анкерного закрепления-2 014466 этого шипа в ячейке пневматической шины. Эта навариваемая твердосплавная пластинка образует участок, предназначенный для вхождения в контакт с поверхностью, по которой катится данная пневматическая шина, а именно, со льдом, со снегом или с чистым дорожным покрытием. Эта навариваемая твердосплавная пластинка предпочтительным образом может быть реализована при помощи материала, отличного от материала, из которого изготовлена остальная часть шипа. Это позволяет использовать более твердый материал для реализации той его части, которая подвергается весьма жестким механическим воздействиям. В то же время, это позволяет для некоторых категорий подобных изделий реализовать корпус шипа из литого или отформованного под давлением материала, на который наваривается твердосплавная пластинка. Разумеется, можно также использовать шипы, изготовленные из одного единственного материала. Верхний участок корпуса шипа содержит, под навариваемой твердосплавной пластинкой 2, центральный корпус 4, имеющий в целом цилиндрический профиль, причем этот центральный корпус 4 каждого из шипов содержит по меньшей мере одну периферийную кольцевую выемку 5, располагающуюся на некотором расстоянии С от верхней части центрального корпуса 4 этого шипа. Здесь под выражением"верхняя часть" центрального корпуса следует понимать концевой участок этого центрального корпуса,располагающийся со стороны навариваемой твердосплавной пластинки. В том, что касается пневматической шины, можно сказать, что она снабжена множеством ячеек 20,причем каждая ячейка содержит цилиндрический участок 21, открывающийся на наружной поверхности беговой дорожки протектора 30 пневматической шины и адаптированный для взаимодействия с шипом 1. Каждая из упомянутых ячеек 20 содержит по меньшей мере одно периферийное утолщение 24, выполненное в ее цилиндрическом участке 21 и располагающееся на некотором расстоянии D от наружной поверхности беговой дорожки протектора пневматической шины. Конфигурация и размерные параметры ячеек и шипов предлагаемой системы определяются таким образом, чтобы расстояние D имело величину, заключенную в диапазоне от 0, 6 С до 1,2 С и предпочтительным образом равную величине расстояния С. Таким образом, кольцевая выемка 5 может быть выполнена так, чтобы занимать все 360 или менее периферийной части шипа. В соответствии с различными способами реализации эта кольцевая выемка может проходить на одном или на нескольких отдельных участках периметра шипа. Упомянутые утолщения 24 имеют форму и размерные параметры, адаптированные к соответствующим кольцевым выемкам. Таким образом, эти утолщения могут быть выполнены так, чтобы занимать все 360 или менее периферийной части ячейки. В соответствии с различными способами реализации эти утолщения могут проходить на одном или на нескольких отдельных участках периметра ячеек,разумеется, в функции размерных параметров соответствующих кольцевых выемок. В проиллюстрированных здесь примерах реализации каждая кольцевая выемка имеет радиус А, измеренный от точки, располагающейся на наружной стороне этой кольцевой выемки, каждое утолщение имеет радиус В, измеренный от точки, располагающейся на наружной стороне этого утолщения, причем размерные параметры каждого шипа и каждой соответствующей ячейки определяются таким образом,чтобы радиус А кольцевой выемки 5 шипа 1 был несколько меньшим, чем радиус В утолщения 24 соответствующей ячейки, и предпочтительным образом был, по существу, равным половине радиуса В утолщения 24 ячейки 20. В качестве не являющегося ограничительным примера можно указать, что радиус А кольцевой выемки 5 имеет величину, заключенную в диапазоне от 0,2 до 2 мм. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Система, содержащая пневматическую шину, снабженную множеством ячеек (20), причем каждая ячейка содержит цилиндрический участок (21), открывающийся на наружной поверхности беговой дорожки протектора (30) пневматической шины и выполненный с возможностью взаимодействия с шипом (1),множество шипов, причем каждый из этих шипов содержит навариваемую пластинку (2), расположенную на одном из осевых концов этого шипа, головку (3), расположенную на другом его осевом конце, и центральный корпус (4), расположенный между навариваемой пластинкой (2) и головкой (3), и отличающаяся тем, что каждая из упомянутых ячеек (20) содержит по меньшей мере одно периферийное утолщение (24),выполненное на цилиндрическом участке (21) и расположенное на расстоянии D от поверхности беговой дорожки протектора (30) пневматической шины; упомянутый центральный корпус (4) каждого из шипов содержит по меньшей мере одну периферийную кольцевую выемку (5), расположенную на расстоянии С от верхней части центрального корпуса(4) упомянутого шипа; причем расстояние D имеет величину в диапазоне от 0,6 С до 1,2 С, и предпочтительным образом,по существу, равно величине расстояния С.-3 014466 2. Система по п.1, в которой упомянутая кольцевая выемка (5) шипов (1) занимает всю совокупность периметра шипа. 3. Система по п.2, в которой упомянутое утолщение (24) ячеек занимает весь периметр ячейки. 4. Система по п.1, в которой каждая кольцевая выемка имеет радиус А, измеренный от точки, расположенной на наружной стороне этой кольцевой выемки, и каждое утолщение имеет радиус В, измеренный от точки, расположенной на наружной стороне этого утолщения, причем размерные параметры каждого шипа и каждой соответствующей ячейки определяются таким образом, чтобы радиус А кольцевой выемки (5) шипа (1) был меньше, чем радиус В соответствующего утолщения (24) ячейки. 5. Система по п.4, в которой радиус А кольцевой выемки (5) шипа (1) имеет величину, по существу,равную половине величины радиуса В утолщения (24) ячейки (20). 6. Система по одному из пп.2-5, в которой радиус А кольцевой выемки (5) имеет величину, заключенную в диапазоне от 0,2 до 2 мм. 7. Шип (1), предназначенный для использования в системе в соответствии с одним из пп.1-6, который содержит навариваемую пластинку (2), расположенную на одном из осевых концов этого шипа, головку (3), расположенную на другом его осевом конце, и центральный корпус (4), расположенный между упомянутой навариваемой пластинкой (2) и упомянутой головкой (3), отличающийся тем, что упомянутый центральный корпус (4) содержит по меньшей мере одну периферийную кольцевую выемку (5), предусмотренную на наружном профиле этого корпуса (4), расположенную на расстоянии С от верхней части этого центрального корпуса (4) упомянутого шипа, причем этот шип выполнен с возможностью расположения в ячейке, содержащей по меньшей мере одно соответствующее утолщение (24), расположенное на расстоянии D от поверхности беговой дорожки протектора пневматической шины, и это расстояние D имеет величину, заключенную в диапазоне от 0,6 С до 1,2 С, и предпочтительным образом, по существу, равную величине расстояния С. 8. Пневматическая шина, предназначенная для использования в системе в соответствии с одним из пп.1-6 и снабженная множеством ячеек (20), причем каждая из этих ячеек содержит цилиндрический участок (21), открывающийся на наружной поверхности беговой дорожки протектора (30) пневматической шины, при этом каждая из упомянутых ячеек (20) содержит по меньшей мере одно периферийное утолщение (24), выполненное в упомянутом цилиндрическом участке (21) и расположенное на некотором расстоянии D от поверхности беговой дорожки протектора пневматической шины, причем каждая ячейка (20) выполнена с возможностью взаимодействия с шипом (1), содержащим навариваемую пластинку (2), расположенную на одном из осевых концов этого шипа, головку (3), расположенную на другом его осевом конце, и центральный корпус (4), расположенный между упомянутой навариваемой пластинкой (2) и упомянутой головкой (3), причем упомянутый центральный корпус (4) каждого из шипов содержит по меньшей мере одну периферийную кольцевую выемку (5), расположенную на расстоянии С от верхней части центрального корпуса (4) упомянутого шипа, и расстояние D имеет величину, заключенную в диапазоне от 0,6 С до 1,2 С, и предпочтительным образом, по существу, равную величине расстояния С.