ЗВЕНО ЦЕПИ ПРОТИВОСКОЛЬЖЕНИЯ
ANTISKID CHAIN LINK

Изобретение касается звена цепи противоскольжения для автомобильных шин, при этом на звене цепи размещены отстоящие штыри.
Далее, изобретение касается цепи противоскольжения для автомобильных шин с размещенной на покрышке автомобильной шины сеткой, которая содержит конфигурации элементов цепи, при этом конфигурации элементов цепи состоят из чередующихся продолговатых вертикальных звеньев и горизонтальных звеньев, входящих с зацеплением в выемки вертикальных звеньев, причем понятия «вертикальный» и «горизонтальный» относятся к рабочей поверхности автомобильной шины.
Цепи противоскольжения со звеньями, содержащими отстоящие штыри, представляют собой на сегодняшний день стандартное оборудование, в частности, для тяжелых автомобилей, таких как грузовые автомобили, тракторы и трелевочные машины. Такие цепи оправдали себя особенно в тяжелых условиях, таких как снег, лед и болотистый топкий грунт.
Например, в US 5423365 речь идет о цепи противоскольжения для использования в мягком и замерзшем грунте. Цепь противоскольжения включает в себя пару размещенных параллельно боковых цепей, соединенных с помощью системы тяговых колец и размещенных между ними сеток из цепей, которые состоят из системы вертикальных и горизонтальных звеньев цепи. При этом на тяговых кольцах размещены прямоугольные выступы для зацепления с мягким грунтом, в то время как на вертикальных звеньях цепи расположены отстоящие в радиальном направлении штыри с круглым поперечным сечением, которые обеспечивают удержание на замерзшем грунте.
WO 2006/135249 A1 раскрывает цепь для шин автомобиля, предназначенную для улучшения сцепления с дорогой, в частности, в условиях, когда проезжая часть покрыта снегом и льдом. При этом цепь состоит из ряда звеньев, которые представляют собой либо чередующиеся стоящие и лежащие звенья либо повернутые звенья, на которых смонтированы отстоящие штыри, которые имеют, предпочтительным образом, угловатое или многоугольное поперечное сечение.
Также и в полезной модели - АТ 006031 U1 заявителя речь идет о цепи противоскольжения, имеющей кольцевые элементы, на которые наварено по одному шипу, отстоящему в радиальном направлении, для улучшения сцепления с грунтом.
Недостаток известных решений заключается, прежде всего, в том, что вследствие размещения штырей на звеньях цепи уже не обеспечивается надежная гарантия надлежащего функционирования в случае проворачивания цепи противоскольжения, что может быть связано с нагрузкой.
Поэтому задача изобретения состоит в создании устройства, которое обеспечивает надлежащую тягу также и в случае высокой нагрузки и проворачивания цепи противоскольжения.
Эта задача в соответствии с изобретением решается с помощью звена цепи названного вначале типа за счет того, что, по меньшей мере, один штырь размещен на продольной стороне звена цепи, и продольная средняя ось штыря имеет наклон относительно средней плоскости звена цепи. По меньшей мере, один штырь обращен при этом наружу, а следовательно, он размещен на наружной стороне звена цепи.
Благодаря изобретению штыри цепи остаются в контакте с грунтом даже в том случае, если из-за сильной нагрузки на цепь происходит ее скручивание. Такое скручивание может легко случиться как раз во время проведения трелевочных работ или вообще на бездорожье, при этом как раз в таких ситуациях имеется настоятельная необходимость в хорошем удержании. В принципе в случае звена цепи речь может идти как о лежащем (или соответственно горизонтальном), так и о стоящем (или соответственно вертикальном) звене цепи, причем эти обозначения всегда относятся к рабочей поверхности протектора шины, на которой установлена цепь противоскольжения. В лучшем случае штырь или штыри размещены, по меньшей мере, на стоящем (соответственно вертикальном) звене цепи, так как это звено в большинстве случаев связано с грунтом. Обычно звено цепи имеет овальную форму. В этом случае продольная сторона располагается параллельно основной оси овала цепи, при этом в этой основной оси проходит также и продольная ось звена цепи. Поперечное сечение штырей является, например, круглым, но может быть выполнено также и по-другому.
Под средней плоскостью звена цепи здесь понимается та плоскость, которая проходит через продольные стороны и через продольную среднюю ось звена цепи. Плоскость, которая располагается перпендикулярно продольной средней оси (и тем самым также средней плоскости), в последующих формах выполнения обозначается как «перпендикулярная плоскость». Наклон штырей относительно средней плоскости звена цепи означает здесь, что один конец штыря, который обращен от звена цепи, находится вне средней плоскости, в то время как конец, обращенный к звену цепи, (который представляет собой также соединение со звеном цепи) находится в средней плоскости. Поперечное сечение штырей является, например, круглым или четырехугольным, но может также иметь и другую форму.
Предпочтительно продольные средние оси штырей наклонены относительно средней плоскости звена цепи под углом 30°±10°. Таким образом, с одной стороны, обеспечивается ситуация, когда цепь, находящаяся в нескрученном состоянии, хорошо удерживается штырями. А с другой стороны, штыри, благодаря такому расположению также и в случае скрученной в результате нагрузки цепи оптимально зацепляются с грунтом. В принципе штыри могут быть наклонены по направлению из средней плоскости в двух направлениях. Но при этом указанное значение угла относится в каждом случае к абсолютному углу между продольной средней осью штыря и средней плоскостью звена цепи. В принципе диапазон значений угла может составлять от 5° до 85°.
Предпочтительным образом на каждое звено цепи предусмотрено по два штыря, которые размещаются на продольной стороне звена цепи рядом друг с другом. В результате этого обеспечивается еще лучшее функционирование звена цепи. В принципе может быть предусмотрено и еще большее количество штырей, однако в этом случае, разумеется, необходимо взвесить преимущества большего количество штырей по сравнению с большими затратами на их изготовление.
В предпочтительном варианте выполнения изобретения штыри имеют наклон в разных направлениях относительно средней плоскости звена цепи. А это означает, что штыри в представленном в разрезе условном виде звена цепи наклонены по направлению из средней плоскости звена цепи один раз в направлении по часовой стрелке, а один раз в направлении против часовой стрелки. При этом значения углов следует понимать опять же в каждом случае как абсолютную величину в противоположных направлениях. За счет такого расположения обеспечивается оптимальная тяга при любом скручивании цепи.
В описанных до этого вариантах изобретения штыри наклонены исключительно относительно средней плоскости звена цепи. В следующей форме выполнения изобретения штыри могут быть наклонены к тому же по направлению к плоскости, которая ориентирована перпендикулярно продольной средней оси звена цепи. Выше эта плоскость была определена как «перпендикулярная плоскость». Итак, это означает, что не только штыри, соответственно продольные средние оси штырей имеют наклон в направлении из средней плоскости звена цепи, но что еще и средние оси штырей повернуты относительно своего начального положения. Под начальным положением здесь понимается точка, в которой штыри соединяются со звеном цепи, или соответственно средние оси штырей пересекаются со звеном цепи. Таким образом достигается еще лучшая тяга при любом скручивании цепи.
В предпочтительном варианте выполнения изобретения в случае звена цепи речь идет о прямом звене цепи. Под прямым звеном цепи здесь понимается такое звено цепи, у которого продольные стороны и продольная средняя ось лежат в одной плоскости. Штыри закреплены на звене цепи предпочтительно с помощью сварных соединений.
В следующем варианте выполнения изобретения в случае звена цепи речь идет о поковке. Поковки в результате процесса изготовления получают уплотненную структуру и обладают лучшими показателями прочности по сравнению со звеньями цепи, изготовленными методом прокатки или вытяжки. Это вытекает также из того, что в процессе ковки могут быть использованы более высококачественные материалы, чем материалы звеньев цепи, которые подвергаются сварке. К тому же возможность формообразования у поковок имеет более индивидуальный характер, поскольку в противоположность технологии сварки в рамках технологии ковки имеют место дополнительные возможности для конструктивного исполнения. Шипы, имеющие наклон в направлении тяги, идеально сцепляются с грунтом и обеспечивают оптимальное тяговое усилие, а тем самым и надежность.
При этом предпочтительно звено цепи и штыри изготовлены как единое целое. Благодаря изготовлению в виде поковки можно в значительной степени сократить производственные расходы.
Звено цепи содержит при этом в своей основной части, по меньшей мере, одно отверстие для крепления других звеньев цепи в случае использования звена цепи в составной цепной конструкции.
Названная выше задача в соответствии с изобретением решается далее с помощью цепи противоскольжения упомянутого ранее вида за счет того, что описанные выше звенья цепи используются в виде вертикальных звеньев. Конфигурации элементов цепи выполнены при этом, по существу, в форме многоугольников.
В дальнейшем настоящее изобретение поясняется более подробно на основе не ограничивающего примера выполнения, который представлен на чертеже. На нем схематически показано:
фиг.1 - вид прямого звена цепи согласно изобретению по направлению, ориентированному перпендикулярно средней плоскости звена цепи,
фиг.2 - вид звена цепи по фиг.1 по направлению, ориентированному вдоль его продольной средней оси,
фиг.3 - вид сверху звена цепи по направлению, ориентированному перпендикулярно продольной средней оси, с учетом положения на фиг.1,
фиг.4 - вид звена цепи в том же направлении, что и на фиг.3, но снизу,
фиг.5 - перспективный вид звена цепи согласно изобретению, которое выполнено в виде поковки,
фиг.6 - боковое изображение звена цепи по фиг.3 вдоль продольной оси звена цепи;
фиг.7 - вертикальное изображение звена цепи по фиг.3 в направлении, ориентированном перпендикулярно продольной оси звена цепи,
фиг.8 - вид в плане звена цепи по фиг.3, и
фиг.9 - вырез цепи противоскольжения с разными формами выполнения звеньев цепи согласно изобретению.
На фиг.1 показана форма выполнения изобретения на основе прямого (например, полученного методом прокатки или вытяжки) звена 100 цепи для более подробного пояснения имеющихся преимущественных свойств. При этом фиг.1 показывает вид по направлению, ориентированному перпендикулярно средней плоскости ε (см. фиг.2) прямого звена 100 цепи, которая в предлагаемом изображении располагается в плоскости листа. Прямое звено 100 цепи имеет овальную форму и имеет верхнюю продольную сторону 101 и нижнюю продольную сторону 102, при этом обозначения «верхняя» и «нижняя» выбраны здесь произвольно и относятся к изображению, представленному на фиг.1. Параллельно продольным сторонам 101, 102 проходит продольная средняя ось α. Перпендикулярно продольной средней оси α и средней плоскости располагается перпендикулярная плоскость γ. Естественно, прямое звено 100 цепи используется в цепи противоскольжения не в отдельности, а предпочтительно в комбинации с другими звеньями цепи, тяговыми кольцами или поковками (см. фиг.9), однако, это изображение служит только для лучшего понимания.
К верхней продольной стороне 101 прямого звена 100 цепи приварены два штыря 103, 104 с круглым поперечным сечением, как это видно на сварных швах 105, изображенных эскизно. В принципе, возможно также и другое число штырей 103, 104, например, может быть предусмотрен только один штырь, однако, смотря по обстоятельствам, могут быть приварены также три или большее количество штырей. Также и поперечное сечение штырей может быть выполнено не только круглым, но и другой формы, например в виде треугольника, четырехугольника или многоугольника. Штыри 103, 104 выполняют задачу, состоящую в том, чтобы при эксплуатации автомобиля, который оснащен цепью противоскольжения с выполненными в соответствии с изобретением звеньями, обеспечивать зацепление с грунтом и лучшее сцепление или соответственно тягу.
Из фиг.2, на которой изображен вид прямого звена 100 цепи вдоль продольной средней оси α, видно, что продольная ось β штырей 103, 104 (на фиг.2 изображена только на первом штыре 103) наклонена относительно средней плоскости ε прямого звена 100 цепи. Преимущество этого варианта состоит в том, что сцепление звеньев цепи обеспечивается также и тогда, когда цепь противоскольжения вследствие воздействия нагрузки при эксплуатации скручивается, и изменяются условия ее контакта с грунтом.
Например, продольные оси β (продольные средние оси штырей) штырей 103, 104 в данном случае наклонены по отношению к средней плоскости ε прямого звена 100 цепи на угол 106, равный приблизительно 30°, при этом в принципе диапазон наклона может составлять от 5° до 85°.
Штыри 103, 104 имеют здесь наклон из средней плоскости ε, в разных направлениях (например, в разные стороны от средней плоскости ε); проще говоря, первый штырь 103 имеет наклон в направлении против часовой стрелки, в то время как второй штырь 104 имеет наклон в направлении по часовой стрелке. Преимущество этого варианта состоит в том, что цепь противоскольжения может скручиваться в любом направлении, а звенья цепи все еще продолжают функционировать. Конечно, все штыри 103, 104 могут также иметь наклон в направлении одной стороны или же их ориентация может быть скомбинирована по-другому.
На фиг.3 изображен вид сверху продольной стороны 101 звена 100 цепи (опять же со ссылкой на расположение, представленное на фиг.1) в направлении, которое проходит в средней плоскости ε звена 100 цепи. Здесь можно видеть, что штыри 103, 104 имеют круглое поперечное сечение; однако, в принципе, возможны также и другие формы поперечного сечения. На фиг.4 изображен вид снизу звена 100 цепи.
На фиг.5 в перспективном виде представлена еще одна форма выполнения изобретения на основе отдельного (изготовленного методом ковки) звена 310 цепи, которое выполнено в форме поковки. Естественно, также и это изготовленное методом ковки звено 310 цепи может использоваться совместно с другими, при определенных обстоятельствах изготовленными с использованием других способов, звеньями цепи в комбинированном варианте цепи (фиг.9). Однако для лучшего понимания здесь опять представлено только одно звено 310 цепи, которое изготовлено методом ковки.
Поковки обладают лучшими показателями прочности по сравнению со звеньями цепи, изготовленными методом прокатки или вытяжки, поскольку они имеют уплотненную структуру, что связано с технологическим процессом изготовления. Возможность формообразования у поковок имеет более индивидуальный характер, поскольку в противоположность технологии сварки в рамках технологии ковки имеют место дополнительные возможности для конструктивного исполнения.
Изготовленное методом ковки звено 310 цепи состоит из основной части 307, которая изготовлена также методом ковки и в которой выполнены два отверстия 308, 309, предназначенные для базирования других звеньев цепи. В принципе было бы возможно сделать здесь отдельное сквозное базирующее приспособление, аналогичное внутреннему отверстию (см. позицию 110 на фиг.1), выполненному в прямом звене цепи, которое показано на фиг.1 и 2. Основная часть 307 выполнена, по существу, в форме прямоугольника, при этом он имеет две продольные стороны 301, 302 и две стороны по ширине, причем стороны по ширине отличаются тем, что они выполнены короче, чем продольные стороны 301, 302. Что касается продольных сторон, то здесь речь идет опять же о «верхней» продольной стороне 301 и о «нижней» продольной стороне 302, причем обозначения взяты произвольно, на основании изображения, представленного на фиг.5.
Основная часть 307 изготовленного методом ковки звена 310 цепи содержит среднюю плоскость ε (так же как и прямое звено 100 цепи, представленное на фиг.1 и фиг.2), которая ориентирована параллельно продольным сторонам 301, 302 основной части 307 и проходит через продольную среднюю ось α (см. фиг.7) изготовленного методом ковки звена 310 цепи (средняя плоскость ε и продольная средняя ось α не показаны на фиг.5 по причине уже существующей наглядности).
На верхней продольной стороне 301 выполнены два штыря 303, 304, которые изготовлены методом ковки как единое целое совместно с основной частью 307 изготовленного также методом ковки звена 310 цепи. По технологическим причинам штыри 303, 304 в настоящем примере выполнения имеют четырехугольное поперечное сечение и выполнены таким образом, что они уменьшаются в диаметре в направлении от основной части 307. Как уменьшение в диаметре, так и четырехугольное поперечное сечение являются лишь вариантами разных возможностей конструктивного выполнения штырей.
Штыри 303, 304 имеют наклон соответственно по направлению из средней плоскости ε изготовленного методом ковки звена 310 цепи. При этом штыри 303, 304 наклонены соответственно по направлению из средней плоскости ε в разных направлениях. В случае формы выполнения, представленной на фиг.1, речь идет, разумеется, только об одной из множества форм выполнения. Например, был бы также допустим вариант, когда оба штыря 303, 304 были бы ориентированы с наклоном из средней плоскости ε в одинаковом направлении. Как уже упоминалось в процессе рассмотрения формы выполнения, представленной на фиг.1 и фиг.2, теоретически было бы также возможно, если бы было предусмотрено меньшее или большее количество штырей, чем два штыря 303, 304.
На фиг.6 представлено боковое изображение изготовленного методом ковки звена 310 цепи по фиг.5. Изображение выполнено здесь в направлении продольной средней оси α, соответственно средней плоскости ε, которые на фиг.6 обозначены штрихпунктирной линией. Четко видно, что штыри 303, 304 имеют наклон относительно средней плоскости ε изготовленного методом ковки звена 310 цепи. Значение угла 306 между продольными осями β штырей (на фиг.2 для лучшей наглядности обозначена только одна продольная ось β штыря) и средней плоскостью ε находится соответственно в диапазоне от 5° до 85°, при этом значение угла составляет предпочтительно 30°±10°. Поэтому в предпочтительной форме выполнения штыри 303, 304 образуют угол, величина которого составляет до 80°. Для полноты изложения следует упомянуть о том, что в связи с тем, что штыри 303, 304 имеют тенденцию к уменьшению диаметра по направлению вверх (понятие «вверх» относится здесь к изображению, представленному на фиг.6), производится соответствующее измерение угла, который образуется между продольной осью β штырей (которая проходит не параллельно линии внешних границ штырей) и средней плоскостью ε.
На фиг.7 показан вид сверху изготовленного методом ковки звена 310 цепи, которое представлено на фиг.5, в направлении, ориентированном перпендикулярно средней плоскости ε (см. фиг.6), которая на упомянутой фигуре располагается в плоскости листа. Для большей наглядности изображена продольная средняя ось α. В направлении, ориентированном перпендикулярно продольной средней оси α, проходит перпендикулярная плоскость γ.
Оба отверстия 308, 309, предназначенные для базирования расположенных по соседству звеньев цепи в цепной комбинации, четко различимы. Еще раз следует упомянуть о том, что оба отверстия 308, 309 могут быть объединены с образованием одного единственного сквозного отверстия. Далее, из фиг.7 видно, что штыри 303, 304 в предлагаемом примере выполнения изготовлены таким образом, что они не выступают за пределы расположенных по ширине сторон изготовленного методом ковки звена 310 цепи. То же самое можно видеть также и на фиг.8, которая представляет собой вид в плане изготовленного методом ковки звена 310 цепи, при этом также и здесь штыри 303, 304 не выступают за пределы расположенных по ширине сторон изготовленного методом ковки звена 310 цепи.
Разумеется, штыри могут быть выполнены также таким образом, что они будут выступать за пределы расположенных по ширине сторон звена 310 цепи, соответственно дополнительно к наклону относительно средней плоскости будут иметь наклон по направлению из перпендикулярной плоскости γ звена цепи. А это означает, что штыри (соответственно продольные средние оси штырей) дополнительно к наклону относительно средней плоскости повернуты относительно точки, в которой они соединены со звеном цепи. Обычно диапазон поворота лежит в пределах от 0° до 90°. Такой вариант обозначен на фиг.7 и 8 пунктирной линией. При этом штыри 303', 304' выступают за пределы расположенных по ширине сторон звена 310 цепи.
Правда, этот вариант изобретения для формы его выполнения, представленной на фиг.1 и 2, не показан, но предусмотренные там штыри 103, 104 могут быть также размещены в уже описанной конфигурации. Для лучшей наглядности перпендикулярная плоскость γ на фиг.1, 7 и 8 обозначена штрихпунктирной линией.
На фиг.9 изображен вырез цепи 711 противоскольжения, которая содержит цепные звенья согласно изобретению. При этом цепь противоскольжения 711 содержит, по существу, многоугольные структуры, которые соединены друг с другом. В данном случае речь идет о шестиугольнике, но возможны также и любые другие формы выполнения.
Цепь 711 противоскольжения состоит из кольцевых соединительных элементов 712, которые находятся в лежащем положении и которые соединены со стоящими звеньями 100, 310 цепи, имеющими наклоненные штыри, которые, в свою очередь, взаимодействуют опять же с лежащими звеньями 713 цепи и частично с уже названными кольцевыми соединительными элементами 100, 310, 712.
При рассмотрении определенного кольцевого соединительного элемента 712, обозначенного на фиг.9 позицией «А», видно, что этот элемент Y-образно соединен с другими звеньями цепи. В направлении (вдоль «ствола» Y-образной формы) кольцевой соединительный элемент «А» соединен со стоящим вытянутым звеном «В» цепи (соответствует звену 100 цепи, представленному на фиг.1 и 2), которое опять же входит в зацепление с лежащим звеном (без штырей) 713 цепи, при этом это лежащее звено цепи через еще одно стоящее вытянутое звено цепи соединено с другим кольцевым соединительным элементом.
Кольцевой соединительный элемент «А» в двух других направлениях (которые являются «ветвями» Y-образной формы) соединен со стоящими, содержащими штыри звеньями цепи, которые выполнены в форме поковок. Эти изготовленные методом ковки звенья С, С' цепи (которые соответствуют звену 310 цепи, представленному на фиг.5-8) входят опять же в зацепление с кольцевыми соединительными элементами. Цепь противоскольжения состоит, по существу, из последовательного присоединения этих конфигураций.
Перечень ссылочных позиций
100
прямое звено цепи
101, 301
верхняя продольная сторона
102, 302
нижняя продольная сторона
103, 303, 303', 104, 304, 304'
штыри
105
сварной шов
106, 306
угол
307
(изготовленная методом ковки)основная часть
308, 309
отверстие
310
изготовленное методом ковки
звено цепи
711
цепь противоскольжения
712
кольцевой соединительныйэлемент
713
лежащее звено цепи
α
продольная средняя ось
β
продольная средняя ось штырей
γ
перпендикулярная плоскость
ε
средняя плоскость