Результат интеллектуальной деятельности: ПНЕВМАТИЧЕСКАЯ ШИНА

Область техники

[0001]

Настоящее изобретение относится к пневматической шине. Настоящее изобретение относится, в частности, к пневматической шине с механическим креплением для прикрепления объекта, имеющего определенную функцию, к внутренней поверхности шины.

Предшествующий уровень техники

[0002]

В последние годы проводятся исследования, связанные с размещением объектов, выполняющих различные функции, на внутренней круговой поверхности пневматической шины.

[0003]

Например, была предложена пневматическая шина, которая включает в себя одно крепление из пары креплений, выполненных с возможностью разделения на два элемента, в области от кончика борта до положения максимальной ширины шины на внутренней поверхности шины. Электронное устройство с другим креплением, выполненным с возможностью зацепления с первым креплением, присоединяют к внутренней поверхности шины посредством зацепления двух креплений (патентный документ 1).

[0004]

Кроме того, была предложена технология, предусматривающая расположение механического крепления на внутренней поверхности шины для фиксации объекта, имеющего определенную функцию, в установленном положении на внутренней поверхности шины таким образом, чтобы объект удерживался на месте без вращения и/или достижения высокого усилия зацепления (патентные документы 2 и 3).

Список цитированной литературы

Патентная литература

[0005]

Патентный документ 1: публикация нерассмотренной патентной заявки Японии № 2012-240602A.

Патентный документ 2: публикация нерассмотренной патентной заявки Японии № 2012-240603A.

Патентный документ 3: публикация нерассмотренной патентной заявки Японии № 2012-240465A.

Изложение сущности изобретения

Техническая проблема

[0006]

В частности, для пневматических шин с очень большим диаметром, порядка нескольких метров, таких как шины для строительных машин (также известные как внедорожные шины (OR) в соответствии с промышленными стандартами), важно постоянно отслеживать давление воздуха внутри шины. Следовательно, такие шины для строительных машин выполняют с устройством отслеживания давления воздуха в шине, размещенным и зафиксированным внутри шины, причем устройство отслеживания давления воздуха в шине обеспечено средствами определения внутреннего давления воздуха в шине и средствами передачи, выполненными с возможностью передачи полученных результатов.

[0007]

Один способ фиксации может быть таким, как описанный в патентном документе 1, в котором подготавливают одно из пары механических креплений, зафиксированное на внутренней поверхности шины, и устройство отслеживания давления воздуха в шине с другим механическим креплением, а затем размещают и фиксируют устройство отслеживания давления воздуха на внутренней поверхности шины посредством зацепления и т.п. пары механических креплений.

[0008]

Как правило, такое устройство отслеживания давления воздуха в шине представляет собой электронное устройство, обеспеченное средствами определения внутреннего давления воздуха в шине и средствами передачи, выполненными с возможностью передачи полученных результатов. В этом случае необходимо техническое обслуживание, такое как осмотр и регулировка.

[0009]

Техническое обслуживание крупных шин для строительных машин с диаметром порядка нескольких метров обычно выполняют путем снятия шины с обода и установки шины в вертикальное положение с помощью мостового крана, лебедки и т.п.

[0010]

Тем не менее с этим связаны определенные проблемы; например, при установке шины в вертикальное положение невозможно определить, где размещено механическое крепление на внутренней поверхности шины, посмотрев на нее снаружи, и, в зависимости от положения установки механического крепления на шине в вертикальном положении, ввиду большого диаметра шины, может оказаться, что рабочий не может безопасно выполнить работу или ее выполнение является невозможным на высоко расположенной вертикальной стороне шины.

[0011]

В свете вышеизложенного целью настоящего изобретения является создание пневматической шины, обеспеченной элементом механического крепления на внутренней поверхности пневматической шины, в которой легко определяется положение установки элемента механического крепления.

Решение проблемы

[0012]

Пневматическая шина настоящего изобретения, которая соответствует обозначенным выше целям, имеет конфигурацию, описанную в п. (1) ниже.

(1) Пневматическая шина, содержащая:

по меньшей мере один элемент механического крепления, прикрепленный к внутренней поверхности шины; и

метку на наружной поверхности шины, причем метка на наружной поверхности указывает соответствующее положение в направлении вращения шины, соответствующее положению, в котором элемент механического крепления прикреплен к внутренней поверхности шины.

[0013]

Кроме того, пневматическая шина настоящего изобретения предпочтительно имеет любую из следующих конфигураций по пп.(2)-(12).

(2) Пневматическая шина по п.(1), дополнительно содержащая внутреннюю метку, расположенную на элементе механического крепления, прикрепленном к внутренней поверхности шины, или расположенную на его периферии, причем внутренняя метка указывает положение элемента механического крепления.

(3) Пневматическая шина по п.(1) или (2), в которой положение, когда элемент механического крепления прикреплен к внутренней поверхности шины, находится на участке протектора, если смотреть в поперечном сечении в осевом направлении шины.

(4) Пневматическая шина по любому из пп.(1)-(3), в которой метка на наружной поверхности расположена по меньшей мере на участке «плеча» шины.

(5) Пневматическая шина по любому из пп.(1)-(3), в которой метка на наружной поверхности расположена по меньшей мере на боковом участке шины.

(6) Пневматическая шина по любому из пп.(1)-(3), в которой метка на наружной поверхности расположена на участке «плеча» шины и на боковом участке шины.

(7) Пневматическая шина по п.(4) или (6), в которой метка на наружной поверхности, расположенная на участке «плеча» шины, расположена по меньшей мере на участке дна канавки на участке «плеча» шины.

(8) Пневматическая шина по п.(7), в которой твердая часть корпуса, окруженная ребром, расположена по меньшей мере на участке дна канавки на участке «плеча» шины, а метка на наружной поверхности сформирована путем окрашивания внутреннего участка твердой части корпуса, окруженной ребром.

(9) Пневматическая шина по п.(8), в которой твердая часть корпуса, окруженная ребром, расположена на участке «плеча» шины на участке дна всех или множества боковых канавок, размещенных по всей окружности шины, и среди этих твердых частей корпуса метка на наружной поверхности сформирована путем избирательного окрашивания внутреннего участка твердой части корпуса, размещенного в положении, где должна находиться метка на наружной поверхности.

(10) Пневматическая шина по п.(8) или (9), в которой внутренний участок твердой части корпуса по меньшей мере частично окрашен для формирования метки на наружной поверхности, причем цвет отличается от цвета наружной поверхности шины.

(11) Пневматическая шина по любому из пп.(1)-(10), представляющая собой шину для высоконагруженных машин, шину для строительных машин или шину для промышленных транспортных средств.

(12) Пневматическая шина по любому из пп.(1)-(11), в которой электронное устройство, включающее в себя датчик давления воздуха или датчик температуры, зафиксировано с помощью элемента механического крепления, прикрепленного к внутренней поверхности шины.

Преимущественные эффекты изобретения

[0014]

В соответствии с настоящим изобретением по п.1, может быть представлена пневматическая шина, обеспеченная элементом механического крепления на внутренней поверхности пневматической шины, в которой легко определяется положение установки элемента механического крепления.

[0015]

Если положение установки элемента механического крепления известно, шину можно легко установить в идеальное положение для выполнения требуемого технического обслуживания, а затем установить в вертикальное положение или наклонить в установленном направлении в рамках подготовки к техническому обслуживанию. В результате техническое обслуживание (такое как осмотр, регулировка, замена, монтаж и сборка) и сборка и т.п. могут выполняться с большей безопасностью, эффективностью и точностью.

[0016]

Для более подробного объяснения результата отметим, что трудоемкий процесс поворота шины в положение, в котором можно удобно выполнить техническое обслуживание объекта, имеющего определенную функцию, зафиксированного на внутренней поверхности шины с помощью элемента механического крепления, можно сделать значительно более эффективным, в частности, в случае крупных шин, таких как шины для строительных машин. Кроме того, отнимающая много времени работа по визуальному поиску объекта, имеющего определенную функцию, зафиксированного с помощью элемента механического крепления, в условиях темноты, связанной с тем, что свет не проникает во внутреннюю поверхность шины, может быть сделана значительно более эффективной, особенно в случае крупных шин.

[0017]

В частности, в случае шины, имеющей большой наружный диаметр, при техническом обслуживании или снятии объекта, имеющего определенную функцию, зафиксированного на внутренней поверхности шины с помощью элемента механического крепления, или при прикреплении нового такого объекта положение в направлении вращения шины (направлении вдоль окружности шины), в котором прикреплен указанный объект, будет легче определить с наружной стороны шины. Кроме того, в случае шины с малым диаметром положение, в котором прикреплен объект (положение прикрепления элемента механического крепления), можно определить с наружной стороны шины. В результате при снятии шины с обода можно предотвратить повреждение объекта или элемента механического крепления монтировкой.

[0018]

В соответствии с пневматической шиной настоящего изобретения по любому из пп.2-12, можно получить технический результат от пневматической шины настоящего изобретения по п.1 в более выраженной форме.

Краткое описание чертежей

[0019]

На ФИГ.1 представлен вид в перспективе, схематически показывающий вариант осуществления пневматической шины настоящего изобретения.

На ФИГ.2 представлен вид в поперечном сечении по меридиану шины, схематически показывающий вариант осуществления пневматической шины настоящего изобретения.

На ФИГ.3 представлен вид для пояснения варианта осуществления пневматической шины настоящего изобретения, представляющий собой вид сбоку, схематически показывающий пример связи между состоянием хранения пневматической шины и меткой на наружной поверхности, указывающей соответствующее положение в направлении вращения шины, соответствующее положению, в котором элемент механического крепления прикреплен к внутренней поверхности шины.

На ФИГ.4 представлен вид в перспективе для пояснения другого варианта осуществления пневматической шины настоящего изобретения.

Описание вариантов осуществления

[0020]

Ниже приведено подробное описание пневматической шины настоящего изобретения.

[0021]

Как показано на ФИГ.1, пневматическая шина 1 настоящего изобретения включает в себя по меньшей мере один элемент 2 механического крепления, прикрепленный к внутренней поверхности шины, и метку 3 на наружной поверхности, расположенную на наружной поверхности шины. Метка 3 на наружной поверхности шины указывает соответствующее положение в направлении вращения шины, соответствующее положению, в котором элемент 2 механического крепления прикреплен к внутренней поверхности шины.

[0022]

В результате такой конфигурации трудоемкий процесс поворота шины в положение, в котором можно удобно выполнить техническое обслуживание объекта, имеющего определенную функцию, зафиксированного на внутренней поверхности шины с помощью элемента механического крепления, можно сделать значительно более эффективным, в частности, в случае крупных шин, таких как шины для строительных машин или промышленных транспортных средств. Кроме того, отнимающая много времени работа по визуальному поиску объекта, имеющего определенную функцию, зафиксированного с помощью элемента механического крепления, в условиях темноты, связанной с тем, что свет не проникает во внутреннюю поверхность шины, может быть сделана значительно более эффективной, особенно в случае этих крупных шин.

[0023]

В частности, в случае шины, имеющей большой наружный диаметр, при техническом обслуживании или снятии объекта, имеющего определенную функцию, зафиксированного на внутренней поверхности шины с помощью элемента механического крепления, или при прикреплении нового такого объекта положение в направлении вращения шины (направлении вдоль окружности шины), в котором прикреплен указанный объект, будет легче определить с наружной стороны шины. Кроме того, в случае шины с малым диаметром положение, в котором прикреплен объект (положение прикрепления элемента механического крепления), можно определить с наружной стороны шины. В результате при снятии шины с обода можно предотвратить повреждение объекта или элемента механического крепления монтировкой.

[0024]

В настоящем изобретении термин «механическое крепление» означает механическое крепление, по сути аналогичное описанному в указанных выше патентных документах 1-3, и относится к паре элементов крепления, выполненных с возможностью разделения на два элемента крепления и повторного физического зацепления, причем указанное зацепление и разделение могут свободно повторяться.

[0025]

Примерные типы такого механического крепления известны как «крючки» или «защелки». Конкретные примеры продуктов в швейной промышленности, которые, как правило, рассматривают в качестве механических креплений, включают кнопки-застежки, кольцевые кнопки, кольцевые крючки, американские кнопки, американские крючки, крючки-петельки, карабины и комбинезонные пряжки. Такие механические крепления отличаются от поверхностных креплений тем, что у поверхностного крепления площадь зацепляющейся части не ограничена по всей поверхности, а у механического крепления площадь зацепляющейся части мала (например, предпочтительно от около 1 до 115 мм² и более предпочтительно от около 4 до 90 мм²). Другими словами, механические крепления представляют собой точечные крепления. Другими словами, даже при небольшой площади зацепления от около 1 до 115 мм², например ввиду механической конструкции с внутренней охватываемой и наружной охватывающей деталью и т.п., достигается сильное зацепление. Таким образом, для механического крепления можно применять обычную конструкцию. Механическое крепление может быть выполнено из таких материалов, как металлы, синтетические смолы, твердые каучуки и т.п.

[0026]

В настоящем изобретении предпочтительной является конфигурация, включающая внутреннюю метку, которая указывает положение прикрепления элемента механического крепления и расположена на поверхности или периферии элемента механического крепления, прикрепленного к внутренней поверхности шины. Визуальный поиск положения элемента механического крепления на внутренней поверхности шины можно выполнять эффективно, если внутренняя метка 4 расположена на поверхности и/или периферии элемента механического крепления на внутренней поверхности шины, поскольку это положение легко найти, просто взглянув на внутреннюю поверхность шины. Этот вариант осуществления схематично показан на ФИГ.2.

[0027]

Внутренняя метка 4 предпочтительно состоит, по меньшей мере частично, из флуоресцентного материала покрытия, светящегося в темноте материала покрытия, блестящего материала покрытия или светоотражающего материала. Альтернативно, внутренняя метка 4 может быть окрашена в яркий белый или аналогичный цвет. Отражающий материал предпочтительно представляет собой световозвращающий материал, в котором для отражения света применяются мелкие шарики.

[0028]

Кроме того, положение прикрепления элемента 2 механического крепления, прикрепленного к внутренней поверхности шины, предпочтительно находится на участке 5 протектора (на участке протектора на внутренней поверхности шины, ниже слоев брекера (на стороне оси вращения шины)), если смотреть в поперечном сечении в осевом направлении шины (поперечном сечении по меридиану шины). Это обусловлено тем, что при размещении элемента 2 механического крепления на участке протектора эффект настоящего изобретения усиливается, хотя в этом случае прикрепление объекта к элементу механического крепления и снятие объекта с элемента механического крепления становится более сложным по сравнению с вариантами размещения элемента 2 механического крепления в другом месте.

[0029]

Предпочтительным расположением метки 3 на наружной поверхности является по меньшей мере участок «плеча» шины. В этом случае более предпочтительным расположением метки 3 на наружной поверхности является по меньшей мере дно канавки на участке «плеча» шины. Предпочтительным расположением метки 3 на наружной поверхности является участок «плеча» шины, поскольку при хранении крупных шин для строительных машин и т.п. их часто укладывают наклонно, как показано на ФИГ.3. При нанесении метки 3 на наружной поверхности на участке «плеча» шины она легко визуально различима даже при указанном расположении шин. Более предпочтительным расположением метки 3 на наружной поверхности является дно канавки, поскольку в результате износа, загрязнения, порезов и т.п. метка 3 на наружной поверхности может стать неразличимой, если метка 3 на наружной поверхности обеспечена только на пояске участка «плеча». Таким образом, предпочтительно обеспечивать метку 3 на наружной поверхности на дне канавки, посредством чего ее различимость будет сохраняться в течение длительного времени.

[0030]

Кроме того, предпочтительным расположением метки 3 на наружной поверхности является боковой участок шины по аналогичным причинам, чтобы метка была легко визуально различима. Это связано с тем, что если шина имеет небольшой размер, то метка 3 на наружной поверхности на боковом участке шины будет лучше визуально различима.

[0031]

По указанным выше причинам вариант осуществления, в котором метка 3 на наружной поверхности расположена как на участке «плеча» шины, так и на боковом участке шины, является предпочтительным.

[0032]

В настоящем изобретении термин «соответствующее положение в направлении вращения шины, соответствующее положению, в котором элемент механического крепления прикреплен к внутренней поверхности шины» относится не только к термину «то же положение в направлении вращения шины», но также включает в себя понятие «положение, определяемое на основании конкретного отношения соответствия». Например, «положение, в котором элемент механического крепления прикреплен к внутренней поверхности шины» может означать то, что оно подходит для расположения метки на наружной поверхности в противоположном положении со смещением на 180 градусов вдоль всей окружности шины. Это связано с тем, что работа может стать более удобной с точки зрения облегчения труда рабочего, выполняющего подготовительные работы, такие как описанные выше.

[0033]

В настоящем изобретении способ формирования метки 3 на наружной поверхности может представлять собой способ тиснения, а также способ печати или нанесения покрытия. Подходящим также является способ, сочетающий в себе тиснение, печать и/или нанесение покрытия.

[0034]

Кроме того, метка 3 на наружной поверхности предпочтительно, по меньшей мере частично, окрашена в цвет, отличный от цвета наружной поверхности шины. Метка 3 на наружной поверхности предпочтительно имеет такую же форму, как и твердая часть корпуса, окруженная ребром, изготовленная в заливочной форме в процессе производства шины. Окруженный внутренний участок предпочтительно окрашивается в цвет, отличный от цвета наружной поверхности шины, путем нанесения материала покрытия и т.п.

[0035]

В частности, например, подробная предпочтительная форма представляет собой ту, в которой твердая часть корпуса, окруженная ребром (окруженный внутренний участок представляет собой углубленный участок), сформирована на участке дна каждой из канавок, размещенных рядами по всей окружности шины. Среди этих твердых частей корпуса только внутренний участок, окруженный ребром, в месте обеспечения метки на наружной поверхности избирательно окрашивается путем нанесения установленного материала покрытия и т.п.

[0036]

Этот предпочтительный вариант осуществления пневматической шины показан на ФИГ.4. Твердые части 6 корпуса, окруженные ребром (окруженный внутренний участок, сформированный в виде углубленного участка), сформированы на участке «плеча» на дне каждой боковой канавки 7, размещенной по всей окружности шины. Среди этих твердых частей 6 корпуса внутренний участок твердой части корпуса, размещенный в месте обеспечения метки на наружной поверхности, избирательно окрашивается путем нанесения установленного материала покрытия и т.п., таким образом формируя метку 3 на наружной поверхности.

[0037]

Вариант осуществления, в котором описанное окрашивание участка, окруженного ребром, является предпочтительным, поскольку в таком варианте осуществления можно предотвратить снижение различимости цвета из-за трения в процессе эксплуатации шины. В результате эффект настоящего изобретения может сохраняться в течение длительного времени. Кроме того, предварительная маркировка, в частности с применением цветного каучука, может наноситься в месте обеспечения метки на наружной поверхности, которое будет окрашиваться, перед вулканизацией шины. Кроме того, твердая часть корпуса, которая представляет собой углубленный участок, может быть сформирована на участке «плеча» на дне каждой из боковых канавок 7. Среди этих твердых частей корпуса только внутренний участок твердых частей корпуса, размещенный в месте обеспечения метки на наружной поверхности, избирательно окрашивается путем нанесения установленного материала покрытия и т.п., таким образом формируя метку 3 на наружной поверхности.

[0038]

Следует отметить, что в случае, когда твердые части 6 корпуса для метки на наружной поверхности не могут быть размещены по всей окружности шины, твердые части 6 корпуса для метки на наружной поверхности могут размещаться в положениях, образующих соответствующие подразделения по всей окружности шины. Даже в случае, когда точное положение не известно, с точки зрения удобства конфигурация, в которой известно приблизительное положение, может обеспечить эффект настоящего изобретения. Число подразделений по окружности шины предпочтительно составляет от 8 до 24, включительно.

[0039]

Кроме того, в описанных выше вариантах осуществления внутренняя часть описанной выше твердой части корпуса предпочтительно, по меньшей мере частично, окрашена для формирования метки на наружной поверхности в цвет, отличный от цвета наружной поверхности шины.

[0040]

В настоящем изобретении пневматическая шина предпочтительно представляет собой шину для высоконагруженных машин, шину для строительных машин или промышленных транспортных средств (также известные как внедорожные шины (OR) в соответствии с промышленными стандартами). В частности, это связано с тем, что значительные эффекты проявляются, когда метка на наружной поверхности расположена на шинах с большим наружным диаметром. Диапазон значений наружного диаметра предпочтительно составляет 1000 мм или более, более предпочтительно 1500 мм или более и наиболее предпочтительно 2500 мм или более.

[0041]

Кроме того, объект, имеющий определенную функцию, зафиксированный с помощью элемента механического крепления, прикрепленного к внутренней поверхности шины, определяется целью его установки. Однако данный объект предпочтительно представляет собой электронное устройство, включающее в себя, например, датчик давления воздуха или датчик температуры. Электронное устройство, включающее в себя такие датчики, проходит плановое техническое обслуживание, и при необходимости устройство заменяется другим. Таким образом, эффект настоящего изобретения может быть в значительной степени продемонстрирован.

[0042]

Поскольку существует возможность установки на внутренней поверхности шины множества таких объектов, имеющих определенную функцию, целесообразно размещать множество элементов механического крепления, которые прикрепляются к внутренней поверхности шины. Альтернативно, даже если на практике число применяемых объектов, имеющих определенную функцию, равно единице, целесообразно размещать множество элементов механического крепления, которые прикрепляются к внутренней поверхности шины, чтобы можно было неоднократно менять место установки или выбирать место установки в зависимости от обстоятельств.

[0043]

Рабочий пример 1 и сравнительный пример 1

Как показано на ФИГ.2, один элемент 2 механического крепления был размещен на экваториальном участке внутренней круговой поверхности участка протектора пневматической шины для строительных машин (наружный диаметр шины 2700 мм) и присоединен в процессе вулканизационной формовки шин (рабочий пример 1, сравнительный пример 1).

[0044]

Шина согласно рабочему примеру 1 включала в себя метку 3 на наружной поверхности на дне канавки на обоих участках «плеча» шины с покрытием из материала покрытия. Шина согласно сравнительному примеру 1 не имела метки на наружной поверхности или какого-либо аналогичного обозначения.

[0045]

Прикрепление датчика давления воздуха с помощью элемента механического крепления к противоположному элементу механического крепления выполняли, когда шины еще не были установлены на колесо. Время (в секундах) от начала до завершения прикрепления датчика давления воздуха измеряли для каждой шины и сравнивали.

[0046]

Операцию повторяли пять раз, и результаты составили для рабочего примера 1 в среднем 110 с, а для сравнительного примера 1 - в среднем 380 с.

[0047]

Разница в затраченном времени в рабочем примере 1 настоящего изобретения может объясняться тем, что, например, при установке шины на колесо элемент механического крепления можно установить в положение, в котором датчик давления воздуха можно легко прикрепить, проверив метку 3 на наружной поверхности в процессе установки шины. В то же время в сравнительном примере 1 после установки шины на колесо пневматическую шину необходимо смещать, пока не будет достигнуто положение, в котором датчик давления воздуха можно легко прикрепить. В результате шина в сравнительном примере 1 потребовала приблизительно в 3,5 раза больше общего рабочего времени (в секундах), чем в рабочем примере 1.

Перечень справочных обозначений

[0048]

1 Пневматическая шина

2 Элемент механического крепления

3 Метка на наружной поверхности

4 Внутренняя метка

5 Участок протектора

6 Твердая часть корпуса, окруженная ребром

7 Боковая канавка.