Пневматическая шина - RU2671217C1
Код документа: RU2671217C1
Чертежи
Описание
Область техники
Настоящее изобретение относится к пневматической шине и, в частности, относится к пневматической шине с улучшенной тормозной характеристикой при движении по льду.
Уровень техники
Как правило, новая шина имеет химические продукты, прилипшие к поверхности протектора. Данные химические продукты снижают функциональную способность к поглощению воды и функциональность краев блоков на ранних стадиях износа, в результате чего ухудшается тормозная характеристика при движении по льду. Вследствие этого нешипованные шины в последние годы выполняли с множеством небольших узких неглубоких канавок на поверхности блоков. При такой конфигурации узкие неглубокие канавки обеспечивают удаление водяной пленки, образующейся между поверхностью обледеневшей дороги и поверхностью протектора на ранних стадиях износа, тем самым обеспечивая улучшение тормозной характеристики шины при движении по льду. Примером обычной пневматической шины, которая выполнена с подобной конфигурацией, является техническое решение, описанное в патенте Японии № 3702958 В.
Техническая проблема
Задача настоящего изобретения состоит в разработке пневматической шины с улучшенной тормозной характеристикой при движении по льду.
Решение проблемы
Для решения задачи, описанной выше, пневматическая шина в соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения содержит на поверхности ее протектора контактный участок, который представляет собой ребро или ряд блоков, при этом контактный участок содержит в его пятне контакта множество узких неглубоких канавок и множество углублений, расположенных на расстоянии от узких неглубоких канавок.
Предпочтительные эффекты от изобретения
В пневматической шине в соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения углубления обеспечивают удаление водяной пленки, образующейся в зоне между соседними узкими неглубокими канавками (в частности, в концевых частях и угловых частях блоков, описанных ниже), что является дополнением к характеристике поглощения воды узкими неглубокими канавками. Таким образом, обеспечивается тормозная характеристика шины при движении по льду.
Краткое описание чертежей
Фиг.1 представляет собой вид в разрезе, выполненном в меридиональном направлении шины, иллюстрирующий пневматическую шину в соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения.
Фиг.2 представляет собой вид в плане, иллюстрирующий поверхность протектора пневматической шины, проиллюстрированной на фиг.1.
Фиг.3 представляет собой разъясняющие схематическое изображение, иллюстрирующее контактный участок пневматической шины, проиллюстрированной на фиг.2.
Фиг.4 представляет собой увеличенный вид, иллюстрирующий основную часть блока, проиллюстрированного на фиг.3.
Фиг.5 представляет собой вид в разрезе пятна контакта блока, проиллюстрированного на фиг.4, при этом разрез выполнен по линии А-А.
Фиг.6 представляет собой разъясняющие схематическое изображение, иллюстрирующее контактный участок пневматической шины, проиллюстрированной на фиг.2.
Фиг.7 представляет собой разъясняющие схематическое изображение, иллюстрирующее контактный участок пневматической шины, проиллюстрированной на фиг.2.
Фиг.8 представляет собой разъясняющее схематическое изображение, иллюстрирующее модифицированный пример пневматической шины, проиллюстрированной на фиг.4.
Фиг.9 представляет собой разъясняющее схематическое изображение, иллюстрирующее модифицированный пример пневматической шины, проиллюстрированной на фиг.4.
Фиг.10 представляет собой разъясняющее схематическое изображение, иллюстрирующее модифицированный пример пневматической шины, проиллюстрированной на фиг.4.
Фиг.11 представляет собой разъясняющее схематическое изображение, иллюстрирующее модифицированный пример пневматической шины, проиллюстрированной на фиг.4.
Фиг.12 представляет собой разъясняющее схематическое изображение, иллюстрирующее модифицированный пример пневматической шины, проиллюстрированной на фиг.4.
Фиг.13 представляет собой разъясняющее схематическое изображение, иллюстрирующее модифицированный пример пневматической шины, проиллюстрированной на фиг.4.
Фиг.14 представляет собой разъясняющее схематическое изображение, иллюстрирующее модифицированный пример пневматической шины, проиллюстрированной на фиг.4.
Фиг.15 представляет собой разъясняющее схематическое изображение, иллюстрирующее модифицированный пример пневматической шины, проиллюстрированной на фиг.4.
Фиг.16 представляет собой разъясняющее схематическое изображение, иллюстрирующее модифицированный пример пневматической шины, проиллюстрированной на фиг.4.
Фиг.17 представляет собой разъясняющее схематическое изображение, иллюстрирующее модифицированный пример пневматической шины, проиллюстрированной на фиг.5.
Фиг.18 представляет собой разъясняющее схематическое изображение, иллюстрирующее модифицированный пример пневматической шины, проиллюстрированной на фиг.4.
Фиг.19 представляет собой разъясняющее схематическое изображение, иллюстрирующее модифицированный пример пневматической шины, проиллюстрированной на фиг.4.
Фиг.20 представляет собой разъясняющее схематическое изображение, иллюстрирующее модифицированный пример пневматической шины, проиллюстрированной на фиг.4.
Фиг.21 представляет собой разъясняющее схематическое изображение, иллюстрирующее модифицированный пример пневматической шины, проиллюстрированной на фиг.4.
Фиг.22 представляет собой таблицу, показывающую результаты испытаний для определения эксплуатационных характеристик пневматических шин в соответствии с вариантами осуществления настоящего изобретения.
Описание вариантов осуществления изобретения
Варианты осуществления настоящего изобретения подробно описаны ниже со ссылкой на чертежи. Тем не менее, настоящее изобретение не ограничено данными вариантами осуществления. Кроме того, компоненты вариантов осуществления включают элементы, которые являются заменяемыми при одновременном сохранении соответствия изобретению, и очевидно заменяемые элементы. Кроме того, модифицированные примеры, описанные в вариантах осуществления, могут быть скомбинированы по желанию в пределах объема очевидности для специалистов в данной области техники.
Пневматическая шина
Фиг.1 представляет собой вид в разрезе, выполненном вдоль меридионального направления шины, который иллюстрирует пневматическую шину в соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения. Тот же самый чертеж представляет собой вид в разрезе, иллюстрирующий зону с одной стороны в радиальном направлении шины. Кроме того, тот же самый чертеж иллюстрирует радиальную шину для пассажирского транспортного средства в качестве примера пневматической шины.
При ссылке на тот же самый чертеж «разрез/сечение в меридиональном направлении шины» относится к разрезу/сечению шины, выполненному вдоль плоскости, которая включает в себя ось вращения шины (непроиллюстрированную). Ссылочная позиция CL обозначает экваториальную плоскость шины и относится к плоскости, нормальной к оси вращения шины, которая проходит через точку шины, центральную в направлении оси вращения шины. Термин «боковое направление шины» относится к направлению, параллельному оси вращения шины. Термин «радиальное направление шины» относится к направлению, перпендикулярному к оси вращения шины.
Пневматическая шина 1 имеет кольцевую конструкцию с осью вращения шины в качестве ее центра и включает в себя два сердечника 11, 11 бортов, два наполнительных шнура 12, 12 бортов, слой 13 каркаса, брекерный слой 14, резиновый протектор 15, две резиновые боковины 16, 16 и два амортизирующих резиновых элемента 17, 17 для обода (см. фиг.1).
Два сердечника 11, 11 бортов представляют собой кольцевые элементы, образованные множеством бортовых проволок, связанных вместе в пучок. Два сердечника 11, 11 бортов образуют сердечники левой и правой бортовых частей. Два наполнительных шнура 12, 12 бортов расположены на перифериях двух сердечников 11, 11 бортов в радиальном направлении шины и образуют бортовые части.
Слой 13 каркаса имеет однослойную структуру, образованную одним слоем каркаса, или многослойную структуру, образованную наложенными друг на друга слоями каркаса, и проходит между левым и правым сердечниками 11, 11 бортов в виде тороида, образуя каркас для шины. Кроме того, обе концевые части слоя 13 каркаса загнуты наружу в боковом направлении шины так, чтобы они охватывали сердечники 11 бортов и наполнительные шнуры 12 бортов, и зафиксированы. Слой (слои) каркаса в слое 13 каркаса образован (-ы) посредством множества кордов каркаса, которые образованы из стали или из материала из органических волокон (например, арамидных, нейлоновых, полиэфирных, вискозных или тому подобных), покрытых резиновым покрытием и подвергнутых процессу прикатки. Слой (слои) каркаса имеет (имеют) угол каркаса (угол наклона направления волокон кордов каркаса относительно направления вдоль окружности шины), абсолютная величина которого составляет от 80 градусов до 95 градусов.
Брекерный слой 14 образован наложением друг на друга двух перекрещивающихся брекеров 141, 142 и закрывающего брекера 143 и расположен вокруг периферии слоя 13 каркаса. Два перекрещивающихся брекера 141, 142 образованы множеством кордов брекера, образованных из стали или из материала из органических волокон, покрытых резиновым покрытием и подвергнутых процессу прикатки. Перекрещивающиеся брекеры 141, 142 имеют угол брекера, абсолютная величина которого составляет от 20 градусов до 55 градусов. Кроме того, два перекрещивающихся брекера 141, 142 имеют углы брекера (угол наклона направления волокон кордов брекера относительно направления вдоль окружности шины), имеющие противоположные знаки, и брекеры наложены друг на друга так, что направления волокон кордов брекера пересекаются друг с другом (структура с перекрещивающимися слоями). Закрывающий брекер 143 образован множеством кордов, образованных из стали или из материала из органических волокон, покрытых резиновым покрытием и подвергнутых процессу прикатки. Закрывающий брекер 143 имеет угол брекера, абсолютная величина которого составляет от 0 до 10 градусов. Закрывающий брекер 143 размещен при его наложении снаружи по отношению к перекрещивающимся брекерам 141, 142 в радиальном направлении шины.
Резиновый протектор 15 расположен снаружи слоя 13 каркаса и брекерного слоя 14 в радиальном направлении шины и образует протекторную часть. Две резиновые боковины 16, 16 расположены снаружи слоя 13 каркаса в боковом направлении шины и образуют части, представляющие собой левую и правую боковины. Два амортизирующих резиновых элемента 17, 17 для обода расположены внутри по отношению к левому и правому сердечникам 11, 11 бортов и загнутым частям слоя 13 каркаса в радиальном направлении шины. Два амортизирующих резиновых элемента 17, 17 для обода образуют поверхности контакта левой и правой бортовых частей с бортами обода.
Рисунок протектора
Фиг.2 представляет собой вид в плане, иллюстрирующий поверхность протектора пневматической шины, проиллюстрированной на фиг.1. Тот же самый чертеж иллюстрирует рисунок протектора нешипованной шины. При ссылке на тот же самый чертеж «направление вдоль окружности шины» относится к направлению вращения/поворота вокруг оси вращения шины. Ссылочная позиция Т обозначает край зоны контакта шины с грунтом.
Как проиллюстрировано на фиг.2, пневматическая шина 1 в протекторной части выполнена с множеством окружных основных канавок 21, 22, проходящих в направлении вдоль окружности шины, множеством контактных участков 31-33, границы которых определяются окружными основными канавками 21, 22, и множеством поперечных боковых канавок 41-43, расположенных на контактных участках 31-33.
Термин «окружная основная канавка» относится к окружной канавке, которая имеет указатель износа, который указывает на терминальную стадию износа, и, как правило, имеет ширину канавки, составляющую 5,0 мм или более, и глубину канавки, составляющую 7,5 мм или более. Кроме того, термин «поперечная боковая канавка» относится к поперечной канавке, имеющей ширину канавки, составляющую 2,0 мм или более, и глубину канавки, составляющую 3,0 мм или более.
Ширина канавки представляет собой максимальное расстояние между левой и правой стенками канавки во входной части канавки, и ширину канавки измеряют, когда шина смонтирована на заданном ободе, накачана до заданного внутреннего давления и находится в ненагруженном состоянии. В конфигурации, в которой контактные участки включают в себя части с вырезом/вырезанные части или скошенные части в их краевых частях, ширину канавки измеряют относительно точек, в которых пятно контакта протектора и линии продолжения стенок канавки пересекаются, если смотреть в сечении, нормальном к направлению длины канавки. Кроме того, в конфигурации, в которой канавки проходят с зигзагообразной формой или с волнообразной формой в направлении вдоль окружности шины, ширину канавки измеряют относительно центральной линии максимального интервала между стенками канавки.
Глубина канавки представляет собой максимальное расстояние от пятна контакта протектора до дна канавки, и глубину канавки измеряют, когда шина смонтирована на заданном ободе, накачана до заданного внутреннего давления и находится в ненагруженном состоянии. Кроме того, в конфигурациях, в которых канавки включают в себя неровный участок или щелевидные дренажные канавки на дне канавки, глубину канавки измеряют, не принимая во внимание данные участки.
Термин «заданный обод» относится к «применимому ободу», определенному Ассоциацией производителей автомобильных шин Японии (JATMA), «Расчетному ободу», определенному Ассоциацией по шинам и ободьям (TRA), или «Мерному колесу», определенному Европейской технической организацией по шинам и ободьям (ETRTO). Кроме того, «заданное внутреннее давление» относится к «максимальному давлению воздуха», определяемому JATMA, к максимальной величине в «ПРЕДЕЛЬНЫХ НАГРУЗКАХ ШИНЫ ПРИ РАЗЛИЧНЫХ ДАВЛЕНИЯХ НАКАЧИВАНИЯ В ХОЛОДНОЕ ВРЕМЯ», определяемых TRA, и к «ДАВЛЕНИЯМ НАКАЧИВАНИЯ», определяемым ETRTO. Кроме того, «заданная нагрузка» относится к «максимальной нагрузочной способности», определяемой JATMA, максимальной величине в «ПРЕДЕЛЬНЫХ НАГРУЗКАХ ШИНЫ ПРИ РАЗЛИЧНЫХ ДАВЛЕНИЯХ НАКАЧИВАНИЯ В ХОЛОДНОЕ ВРЕМЯ», определяемых TRA, и к «НАГРУЗОЧНОЙ СПОСОБНОСТИ», определяемой ETRTO. Тем не менее, согласно JATMA в случае шины для пассажирских транспортных средств заданное внутреннее давление представляет собой давление воздуха, составляющее 180 кПа, и заданная нагрузка составляет 88% от максимальной нагрузочной способности.
Например, в конфигурации по фиг.2 четыре окружные основные канавки 21, 22, имеющие прямолинейную форму, расположены с лево-правой симметрией относительно экваториальной плоскости CL шины. Кроме того, границы пяти контактных участков 31-33 определяются четырьмя окружными основными канавками 21, 22. Контактный участок 31 расположен на экваториальной плоскости CL шины. Контактные участки 31-33 включают в себя множество поперечных боковых канавок 41-43, которые расположены с заданными интервалами в направлении вдоль окружности шины и которые проходят через контактные участки 31-33 в боковом направлении шины. Каждый из вторых контактных участков 32 выполнен с окружной узкой канавкой 23, которая проходит с изгибами в направлении вдоль окружности шины. Каждый из контактных участков 31-33 образован в виде ряда блоков, границы которых определяются окружными основными канавками 21, 22, окружными узкими канавками 23 и поперечными боковыми канавками 41-43.
Следует отметить, что в конфигурации по фиг.2, подобной описанной выше, окружные основные канавки 21, 22 имеют прямолинейную форму. Тем не менее, настоящее изобретение не ограничено подобной конфигурацией, и окружные основные канавки 21, 22 могут иметь зигзагообразную форму или волнообразную форму с изгибами или криволинейностью, когда они проходят в направлении вдоль окружности шины (не проиллюстрировано).
В конфигурации по фиг.2, подобной описанной выше, контактные участки 31-33 разделены в направлении вдоль окружности шины поперечными боковыми канавками 41-43, и при этом образуются ряды блоков. Тем не менее, настоящее изобретение не ограничено подобной конфигурацией, и, например, поперечные боковые канавки 41-43 могут иметь полузакрытую конструкцию, при которой поперечные боковые канавки 41-43 заканчиваются в пределах контактных участков 31-33, в результате чего контактные участки 31-33 образуются в виде ребер, непрерывных в направлении вдоль окружности шины (не проиллюстрировано).
В конфигурации по фиг.2 пневматическая шина 1 имеет рисунок протектора с лево-правой симметрией. Тем не менее, настоящее изобретение не ограничено подобной конфигурацией, и, например, рисунок протектора может иметь лево-правую осевую симметрию, лево-правую асимметрию или направленность в направлении вращения шины (не проиллюстрировано).
В конфигурации по фиг.2 пневматическая шина 1 выполнена с окружными основными канавками 21, 22, которые проходят в направлении вдоль окружности шины. Тем не менее, настоящее изобретение не ограничено подобной конфигурацией, и вместо окружных основных канавок 21, 22 пневматическая шина 1 может быть выполнена с множеством наклонных основных канавок, которые проходят с наклоном под заданным углом относительно направления вдоль окружности шины. Например, пневматическая шина 1 может быть выполнена с множеством V-образных наклонных основных канавок, которые имеют V-образную конфигурацию с выступом, проходящим в направлении вдоль окружности шины, и проходят в боковом направлении шины, открываясь на левом и правом краях протектора, с множеством поперечных боковых канавок, которые соединяют соседние V-образные наклонные основные канавки, и с множеством контактных участков, границы которых определяются V-образными наклонными основными канавками и поперечными боковыми канавками (не проиллюстрировано).
Щелевидные дренажные канавки блока
Фиг.3 представляет собой разъясняющие схематическое изображение, иллюстрирующее контактный участок пневматической шины, проиллюстрированной на фиг.2. Фиг.3 представляет собой вид в плане одного из блоков 5, которые образуют контактный участок 33 плечевой зоны.
Как проиллюстрировано на фиг.2 и 3, в пневматической шине 1 блоки 5 контактных участков 31-33 включают в себя множество щелевидных дренажных канавок 6. При выполнении щелевидных дренажных канавок 6 краевые компоненты контактных участков 31-33 увеличиваются, и улучшаются эксплуатационные характеристики шины при движения по снегу и льду.
Подобная щелевидная дренажная канавка представляет собой прорезь, образованную на контактном участке, которая, как правило, имеет ширину щелевидной дренажной канавки, составляющую менее 1,0 мм, и глубину щелевидной дренажной канавки, составляющую 2,0 мм или более, и закрывается, когда шина входит в контакт с грунтом. Следует отметить, что максимальное значение глубины щелевидной дренажной канавки не ограничено особым образом, но оно, как правило, меньше глубины канавок, представляющих собой основные канавки.
Ширина щелевидной дренажной канавки представляет собой максимальное расстояние, соответствующее ширине раскрыва/входной части щелевидной дренажной канавки в пятне контакта контактного участка, и ширину щелевидной дренажной канавки измеряют, когда шина смонтирована на заданном ободе, накачана до заданного внутреннего давления и находится в ненагруженном состоянии.
Следует отметить, что щелевидные дренажные канавки 6 могут иметь закрытую конструкцию, при которой щелевидные дренажные канавки 6 заканчиваются в пределах блока 5 в обеих концевых частях, полузакрытую конструкцию, при которой щелевидные дренажные канавки 6 открыты в краевой части блока 5 в одной концевой части и заканчиваются в пределах блока 5 в другой концевой части, или открытую конструкцию, при которой щелевидные дренажные канавки 6 открыты в краевых частях блока 5 в обеих концевых частях. Кроме того, длина, число и схема расположения щелевидных дренажных канавок 6 на контактных участках 31-33 могут быть выбраны соответствующим образом в пределах объема очевидности для специалистов в данной области техники. Щелевидные дренажные канавки 6 могут проходить в боковом направлении шины, в направлении вдоль окружности шины или в любом направлении, имеющем наклон относительно данных направлений.
Например, в конфигурации по фиг.3 контактный участок 33 плечевой зоны включает в себя множество блоков 5, границы которых определяются самой дальней от центра, окружной основной канавкой 22 и множеством поперечных боковых канавок 43 (см. фиг.2). Каждый из блоков 5 включает в себя множество щелевидных дренажных канавок 6. Кроме того, щелевидные дренажные канавки 6, имеющие зигзагообразную форму, проходят в боковом направлении шины и расположены рядом друг с другом с заданными интервалами в направлении вдоль окружности шины. Кроме того, щелевидные дренажные канавки 6, самые дальние от центра в направлении вдоль окружности шины, имеют закрытую конструкцию, при которой щелевидная дренажная канавка 6 заканчивается в пределах блока 5 в обеих концевых частях. В результате обеспечивается жесткость краевых частей переднего края и заднего края блока 5 при качении шины. Щелевидные дренажные канавки 6 в части, центральной в направлении вдоль окружности шины, имеют полузакрытую конструкцию, при которой щелевидные дренажные канавки 6 открываются в окружную основную канавку 22 в одной концевой части и заканчиваются в пределах блока 5 в другой концевой части. В результате жесткость блока 5 в центральной части уменьшается, и обеспечивается равномерное распределение жесткости блока в направлении вдоль окружности шины.
Узкая неглубокая канавка блока
Фиг.4 представляет собой увеличенный вид, иллюстрирующий основную часть блока, проиллюстрированного на фиг.3. Фиг.5 представляет собой вид в разрезе пятна контакта блока, проиллюстрированного на фиг.4, при этом разрез выполнен по линии А-А. Фиг.4 иллюстрирует взаимное расположение щелевидных дренажных канавок 6, узких неглубоких канавок 7 и углубления 8. Фиг.5 представляет собой вид в разрезе в направлении глубины узких неглубоких канавок 7 и углубления 8.
В пневматической шине 1 контактные участки 31-33 включают в себя множество узких неглубоких канавок 7 в пятне контакта (см. фиг.3). При такой конфигурации за счет того, что узкие неглубокие канавки 7 «впитывают» и удаляют водяную пленку, образующуюся между поверхностью обледеневшей дороги и поверхностью протектора при входе шины в контакт с грунтом, тормозная характеристика шины при движении по льду улучшается.
Узкие неглубокие канавки 7 имеют ширину канавок, составляющую от 0,2 мм до 0,7 мм, и глубину Hg канавок, составляющую от 0,2 мм до 0,7 мм (см. фиг.5). Таким образом, узкие неглубокие канавки 7 имеют меньшую глубину, чем щелевидные дренажные канавки 6. Кроме того, узкие неглубокие канавки 7 расположены от края до края всей поверхности контактных участков 31-33.
Например, в конфигурации по фиг.3 узкие неглубокие канавки 7 расположены во всей зоне пятна контакта контактного участка 33 плечевой зоны. Узкие неглубокие канавки 7 имеют прямолинейную форму и расположены с наклоном под заданным углом θ наклона относительно направления вдоль окружности шины (см. фиг.4). Узкие неглубокие канавки 7 расположены рядом друг с другом с заданными шагами Р (см. фиг.4). Как проиллюстрировано на фиг.4, узкие неглубокие канавки 7 пересекают щелевидные дренажные канавки 6 и разделены щелевидными дренажными канавками 6 в продольном направлении.
Следует отметить, что, как проиллюстрировано на фиг.3, в конфигурации, в которой узкие неглубокие канавки 7 являются удлиненными и расположены рядом друг с другом, угол θ наклона узких неглубоких канавок 7 (см. фиг.4) предпочтительно находится в диапазоне 20 градусов≤θ≤80 градусов и более предпочтительно - в диапазоне 40 градусов≤θ≤60 градусов. Шаг Р расположения (см. фиг.4) узких неглубоких канавок 7 предпочтительно находится в диапазоне 2,5 мм≤Р≤6,0 мм и более предпочтительно - в диапазоне 3,0 мм≤Р≤5,0 мм. В результате соответствующим образом обеспечивается функциональная способность узких неглубоких канавок 7 удалять водяную пленку, и обеспечивается площадь контакта контактных участков 31-33 с грунтом. Следует отметить, что плотность расположения узких неглубоких канавок 7 не ограничена особым образом, но шаг Р расположения, описанный выше, накладывает ограничения на нее.
Шаг Р расположения узких неглубоких канавок 7 определяется как расстояние между осевыми линиями канавок, представляющих собой соседние узкие неглубокие канавки 7, 7.
Углубления блока
Как проиллюстрировано на фиг.2 и 3, в пневматической шине 1 каждый из контактных участков 31-33 включает в себя множество углублений 8 в пятне контакта. При такой конфигурации за счет того, что углубления 8 «впитывают» водяную пленку, образующуюся между поверхностью обледеневшей дороги и поверхностью протектора при входе шины в контакт с грунтом, и краевые компоненты контактных участков 31-33 увеличиваются при выполнении углублений 8, тормозная характеристика шины при движении по льду улучшается.
Каждое из углублений 8 представляет собой замкнутое углубление (углубление или впадину, которое (-ая) не открывается на границе пятна контакта), образованное в пятне контакта контактных участков 31-33. Углубление 8 имеет произвольно выбранную геометрическую форму в пятне контакта контактных участков 31-33. Например, форма углубления 8 может быть круглой, эллиптической, четырехугольной или другой многоугольной формой. Круглое или эллиптическое углубление 8 является предпочтительным для уменьшения неравномерного износа зоны пятна контакта контактных участков 31-33, и многоугольное углубление 8 является предпочтительным для улучшения тормозной характеристики при движении по льду за счет увеличенных краевых компонентов.
Кроме того, площадь пропускного сечения углубления 8 предпочтительно находится в диапазоне от 2,5 мм2 до 10 мм2. Например, круглое углубление 8 имеет диаметр, находящийся в диапазоне от приблизительно 1,8 мм до 3,6 мм. В результате обеспечивается функциональная способность углубления 8 удалять водяную пленку.
Площадь пропускного сечения углубления 8 представляет собой площадь пропускного сечения углубления 8 в пятне контакта контактных участков 31-33, и данную площадь измеряют, когда шина смонтирована на заданном ободе, накачана до заданного внутреннего давления и находится в ненагруженном состоянии.
Кроме того, глубина Hd (см. фиг.5) углубления 8 и глубина Hg канавки, представляющей собой узкую неглубокую канавку 7, предпочтительно имеют соотношение 0,5≤Hd/Hg≤1,5 и более предпочтительно имеют соотношение 0,8≤Hd/Hg≤1,2. Другими словами, глубина Hd углубления 8 приблизительно равна глубине Hg канавки, представляющей собой узкую неглубокую канавку 7. В результате улучшается функциональная способность зоны пятна контакта контактных участков 31-33 поглощать воду. Кроме того, за счет того, что углубление 8 имеет малую глубину по сравнению с щелевидными дренажными канавками (например, с прямолинейной щелевидной дренажной канавкой 6 или круговой щелевидной дренажной канавкой (непроиллюстрированной)), жесткость контактных участков 31-33 обеспечивается надлежащим образом. Таким образом, обеспечиваются тормозная характеристика шины при движении по льду.
Кроме того, угол α наклона стенок (см. фиг.5) углубления 8 предпочтительно находится в диапазоне -85 градусов≤α≤95 градусов. Другими словами, внутренняя стенка углубления 8 предпочтительно является по существу вертикальной относительно пятна контакта контактных участков 31-33. В результате краевые компоненты углубления 8 увеличиваются.
Угол α наклона стенки углубления 8 представляет собой угол, образованный пятном контакта контактных участков 31-33 и внутренней стенкой углубления 8, если смотреть в сечении углубления 8, выполненном в направлении глубины.
Кроме того, как проиллюстрировано на фиг.4, углубление 8 расположено на расстоянии от щелевидных дренажных канавок 6. Другими словами, углубления 8 и щелевидные дренажные канавки 6 расположены в разных местах в пятне контакта контактных участков 31-33 и не пересекаются. Расстояние g между углублением 8 и щелевидными дренажными канавками 6 предпочтительно находится в диапазоне 0,2 мм≤g и более предпочтительно - в диапазоне 0,3 мм≤g. В результате жесткость контактных участков 31-33 обеспечивается соответствующими образом.
Кроме того, как проиллюстрировано на фиг.4, углубление 8 расположено на расстоянии от узких неглубоких канавок 7. Другими словами, углубления 8 и узкие неглубокие канавки 7 расположены на контактных участках 31-33 на расстоянии друг от друга и не пересекаются. В результате благодаря тому, что углубления 8 и узкие неглубокие канавки 7 не пересекаются друг с другом, непрерывность пятен контакта контактных участков 31-33 обеспечивается в большей степени, чем в конфигурации, в которой углубления 8 и узкие неглубокие канавки 7 пересекаются друг с другом. Кроме того, углубления 8 обеспечивают удаление водяной пленки, образующейся в зоне между соседними узкими неглубокими канавками 7, 7 (в частности, в концевых частях и угловых частях блоков 5, описанных ниже), следовательно, дополняется характеристика поглощения воды узкими неглубокими канавками. В результате улучшается тормозная характеристика шины при движении по льду.
Кроме того, расстояние между углублением 8 и узкими неглубокими канавками 7 предпочтительно составляет 0,1 мм или более и более предпочтительно - 0,2 мм или более. В результате углубление 8 и узкие неглубокие канавки 7 будут отделены друг от друга соответствующим образом, и, следовательно, соответствующим образом обеспечивается жесткость контактных участков 31-33. Следует отметить, что максимальная величина расстояния между углублением 8 и узкими неглубокими канавками 7 не ограничена особым образом, но шаг расположения узких канавок 7 и наружный диаметр углубления 8 накладывают ограничения на нее.
Например, в конфигурации по фиг.3 узкие неглубокие канавки 7, имеющие прямолинейную форму, расположены на всей поверхности контактного участка 33 с заданным шагом при их одновременном наклоне под заданным углом относительно направления вдоль окружности шины. В результате, как проиллюстрировано на фиг.4, соседние узкие неглубокие канавки 7, 7 проходят рядом друг с другом в одном и том же направлении. Кроме того, углубления 8 расположены между двумя соседними узкими неглубокими канавками 7, 7 и не пересекают никакую узкую неглубокую канавку 7. Расстояние между одним углублением 8 и левой и правой узкими неглубокими канавками 7, 7 является постоянным.
Кроме того, как проиллюстрировано на фиг.3, углубления 8 распределены более редко, чем узкие неглубокие канавки 7. В частности, плотности Da расположения углублений 8 во всей зоне непрерывных пятен контакта контактных участков 31-33 предпочтительно находятся в диапазоне 0,8 единицы/см2≤Da≤4,0 единицы/см2 и более предпочтительно - в диапазоне 1,0 единицы/см2≤Da≤3,0 единицы/см2. В результате обеспечивается площадь пятен контакта контактных участков 31-33.
Плотность Da расположения углублений 8 определяется как общее количество углублений 8 по отношению к площади непрерывных пятен контакта контактных участков 31-33. Например, в конфигурации, в которой контактные участки представляют собой ребра, непрерывные в направлении вдоль окружности шины (не проиллюстрировано), общее количество углублений 8 по отношению к площади пятна контакта одного полного ребра определяется как плотность Da расположения. В альтернативном варианте в конфигурации, в которой контактные участки представляют собой блоки (см. фиг.2 и 3), общее количество углублений 8 по отношению к площади пятна контакта одного блока 5 определяется как плотность Da расположения.
Площадь пятен контакта контактных участков измеряют на поверхности контакта между шиной и плоской плитой, когда шина смонтирована на заданном ободе, накачана до заданного внутреннего давления, размещена вертикально на плоской плите в статическом состоянии и находится под действием нагрузки, которая соответствует заданной нагрузке.
В конфигурации по фиг.3 блоки 5 контактного участка 33 плечевой зоны включают в себя прямоугольное пятно контакта. Щелевидные дренажные канавки 6 расположены рядом друг с другом в направлении вдоль окружности шины и разделяют блоки 5 на множество секций в направлении вдоль окружности шины. Каждая секция включает в себя, по меньшей мере, одно углубление 8. Кроме того, в части блока, центральной в направлении вдоль окружности шины, секция, включающая в себя углубление 8, и секция без углубления 8 в данной концевой части, расположены с чередованием в направлении вдоль окружности шины в концевой части блока 5, проксимальной по отношению к окружной основной канавке 22. В секциях в обеих частях блока 5, концевых в направлении вдоль окружности шины, углубления 8 расположены в угловых частях блока 5, проксимальных по отношению к окружной основной канавке 22. Кроме того, в секциях в обеих частях блока 5, концевых в направлении вдоль окружности шины, углубление 8 не расположено в зоне, центральной в боковом направлении шины, (углубление 8 расположено в угловой части).
Центральная зона контактных участков 31-33 задана как зона в зоне, центральной в боковом направлении шины и занимающей 50% от непрерывного пятна контакта контактных участков 31-33 в боковом направлении шины. Зона концевых частей контактных участков 31-33 задана как зона левой и правой частей, которые являются концевыми в боковом направлении шины и каждая из которых занимает 25% от непрерывного пятна контакта контактных участков 31-33 в боковом направлении шины. Зона центральной части и зоны концевых частей заданы без учета вырезанных частей 311 (см. фиг.7, описанную ниже), частично образованных на контактных участках 31-33. Например, в конфигурации, в которой контактные участки представляют собой ребра, непрерывные в направлении вдоль окружности шины (не проиллюстрировано), пятно контакта одного полного ребра разделяется на центральную зону и зоны концевых частей. В альтернативном варианте в конфигурации, в которой контактные участки представляют собой блоки (см. фиг.2 и 3), пятно контакта одного блока 5 разделяется на центральную зону и зоны концевых частей. Кроме того, углубление 8 считается расположенным в центральной зоне или в зонах концевых частей, описанных выше, если центр данного углубления 8 находится в центральной зоне или в зонах концевых частей, описанных выше.
Каждая угловая часть контактных участков 31-33 определена как зона в виде квадрата с длиной стороны, составляющей 5 мм, включающая в себя угловую часть пятна контакта контактного участка. Угловая часть контактного участка представляет собой не только часть контактного участка, ограниченную основной канавкой и поперечной боковой канавкой, но также включает в себя часть контактного участка, ограниченную вырезанной частью, образованной на контактном участке. Кроме того, углубление 8 считается расположенным в угловой части, описанной выше, если центр данного углубления 8 находится в данной угловой части.
Пятно контакта контактного участка определяется как поверхность контакта между шиной и плоской плитой, когда шина смонтирована на заданном ободе, накачана до заданного внутреннего давления, размещена вертикально на плоской плите в статическом состоянии и находится под действием нагрузки, которая соответствует заданной нагрузке.
В конфигурации по фиг.3 три произвольно выбранные секции, соседние в направлении вдоль окружности шины, включают секцию, включающую в себя углубление 8, расположенное в зонах частей, концевых в боковом направлении шины, и секцию, включающую в себя углубление 8, расположенное в зоне, центральной в боковом направлении шины. В результате углубления 8 расположены рассредоточенно во всех зонах концевых частей и центральных зонах контактных участков 31-33.
Выражение «секции в обеих частях блока 5, концевых в направлении вдоль окружности шины» относится к двум секциям, расположенным в обеих частях, концевых в направлении вдоль окружности шины, из секций блока 5, ограниченных щелевидными дренажными канавками 6 в направлении вдоль окружности шины. Выражение «секция в части блока 5, центральной в направлении вдоль окружности шины» относится к секции за исключением секций в обеих частях, концевых в направлении вдоль окружности шины.
Когда шина входит в контакт с грунтом, контактное давление со стороны грунта действует на зоны частей блока 5, концевых в боковом направлении шины, в частности, на зону концевой части, проксимальную по отношению к окружной основной канавке 2, в большей степени, чем на центральную часть блока 5. В результате во время движения по поверхностям обледеневших дорог лед на поверхности дороги без труда подвергается таянию под действием контактного давления на грунт и образует водяную пленку. Соответственно, при размещении углублений 8 в концевых частях и угловых частях блоков 5 водяная пленка на поверхности обледеневшей дороги эффективно поглощается, и тормозная характеристика шины при движении по льду улучшается.
Кроме того, в конфигурации по фиг.3 щелевидные дренажные канавки 6 расположены параллельно поперечным боковым канавкам 43 или с небольшим наклоном относительно поперечных боковых канавок 43. Щелевидные дренажные канавки 6 также расположены только в зоне, внутренней в боковом направлении шины по отношению к краю Т зоны контакта шины с грунтом. Узкие неглубокие канавки 7 проходят за край Т зоны контакта шины с грунтом до зоны контактного участка 33, наружной в боковом направлении шины. Углубления 8 расположены только в зоне, находящейся внутри в боковом направлении шины по отношению к краю Т зоны контакта шины с грунтом.
«Край Т зоны контакта шины с грунтом» относится к месту, соответствующему максимальной ширине в аксиальном направлении шины, на поверхности контакта между шиной и плоской плитой, когда шина смонтирована на заданном ободе, накачана до заданного внутреннего давления, размещена вертикально на плоской плите в статическом состоянии и находится под действием нагрузки, которая соответствует заданной нагрузке.
Следует отметить, что в конфигурации, описанной выше, по меньшей мере, одно углубление 8 предпочтительно расположено в месте, которое соответствует вентиляционному отверстию пресс-формы для шин (не проиллюстрировано). Другими словами, поскольку при вулканизационном формовании шины в пресс-форме невулканизированная шина поджимается к пресс-форме для шин, воздух в пресс-форме для шин должен быть отведен наружу. Соответственно, пресс-форма для шин включает в себя множество вентиляционных средств (не проиллюстрировано) на поверхности пресс-формы, предназначенной для образования пятна контакта контактных участков 31-33. Кроме того, вентиляционное средство одного типа образует вентиляционное отверстие (небольшое углубление) на поверхности пресс-формы, соответствующей контактным участкам 31-33 после вулканизации. Таким образом, при использовании вентиляционного отверстия в качестве углубления 8 вентиляционное отверстие эффективно используется, и число ненужных углублений уменьшается в пятне контакта контактных участков 31-33, что создает возможность обеспечения соответствующим образом площади пятна контакта контактных участков 31-33.
Фиг.6 и 7 представляют собой разъясняющие схематические изображения, иллюстрирующие контактные участки пневматической шины, проиллюстрированной на фиг.2. Фиг.6 представляет собой вид в плане одного из блоков 5, которые образуют второй контактный участок 32. Фиг.7 представляет собой вид в плане одного блока 5, который образует центральный контактный участок 31.
В конфигурации по фиг.2 каждый из вторых контактных участков 32 разделен в боковом направлении шины одной окружной узкой канавкой 23 и дополнительно разделен в направлении вдоль окружности шины множеством поперечных боковых канавок 42, в результате чего образуется множество блоков 5. Кроме того, в зоне каждого из вторых контактных участков 32, внутренней в боковом направлении шины, образован блок 5, более длинный в направлении вдоль окружности шины, и в зоне, наружной в боковом направлении шины, образованы более короткие блоки 5.
Кроме того, как проиллюстрировано на фиг.6, блок 5 второго контактного участка 32, расположенный снаружи в боковом направлении шины, включает в себя прямоугольное пятно контакта. Щелевидные дренажные канавки 6 расположены рядом друг с другом в направлении вдоль окружности шины для разделения блока 5 на множество секций. Каждая секция включает в себя, по меньшей мере, одно углубление 8. Кроме того, в части блока 5, центральной в направлении вдоль окружности шины, секция, включающая в себя углубление 8 только в зонах частей блока 5, концевых в боковом направлении шины, и секция, включающая в себя углубление 8 только в зоне, центральной в боковом направлении шины, расположены с чередованием в направлении вдоль окружности шины. Кроме того, углубления 8 расположены в четырех угловых частях блока 5. В секциях в обеих частях блока 5, концевых в направлении вдоль окружности шины, углубления 8 не расположены в зоне, центральной в боковом направлении шины.
Как правило, на контактном участке 32, включающем в себя более короткие блоки 5, жесткость блоков 5 уменьшена, следовательно, при торможении транспортного средства степень сплющивания блоков 5 является большой. В частности, в конфигурации, в которой блоки 5 включают в себя множество щелевидных дренажных канавок 6, данная тенденция является существенной, и шина подвержена ухудшению ее тормозной характеристики при движении по льду. Однако при подобной конфигурации за счет того, что блоки 5 выполнены с углублениями 8 во всех секциях блока 5, ограниченных щелевидными дренажными канавками 6, водяная пленка на поверхности обледеневшей дороги эффективно поглощается, и обеспечивается тормозная характеристика шины при движении по льду.
В конфигурации по фиг.2 центральный контактный участок 31 разделен в направлении вдоль окружности шины множеством поперечных боковых канавок 41 на множество блоков 5. Кроме того, блоки 5 включают в себя вырезанные части 311 на линиях продолжения поперечных боковых канавок 42 второго контактного участка 32. Блоки 5 включают в себя прямоугольное пятно контакта.
Кроме того, как проиллюстрировано на фиг.7, щелевидные дренажные канавки 6 расположены рядом друг с другом в направлении вдоль окружности шины для разделения блока 5 на множество секций. Блок 5 включает в себя секции без углубления 8. Три произвольно выбранные соседние секции включают секцию без углубления 8. Например, в конфигурации по фиг.7 секция, включающая в себя углубление 8 только в обеих частях блока 5, концевых в боковом направлении шины, и секция без углубления 8 расположены с чередованием в направлении вдоль окружности шины. Кроме того, углубления 8 расположены в четырех угловых частях блока 5. В секциях в обеих частях блока 5, концевых в направлении вдоль окружности шины, углубления 8 не расположены в зоне, центральной в боковом направлении шины. Кроме того, секция, соседняя с вырезанной частью 311, включает в себя углубление 8.
Как правило, термин «центральный контактный участок» относится к контактному участку 31 на экваториальной плоскости CL шины (см. фиг.2) или соседним контактным участкам с обеих сторон экваториальной плоскости CL шины (не проиллюстрировано). Подобный центральный контактный участок 31 предпочтительно имеет высокую жесткость для обеспечения характеристики шины, гарантирующей курсовую устойчивость. Таким образом, как проиллюстрировано на фиг.7, за счет того, что блоки 5 центрального контактного участка 31 частично выполнены с секциями без углубления 8, обеспечивается жесткость блоков 5, и обеспечивается характеристика шины, гарантирующая курсовую устойчивость.
Модифицированные примеры
Фиг.8-14 представляют собой разъясняющие схематические изображения, иллюстрирующие модифицированные примеры пневматической шины, проиллюстрированной на фиг.4. Данные чертежи иллюстрируют взаимное расположение щелевидных дренажных канавок 6, узких неглубоких канавок 7 и углубления 8.
В конфигурации по фиг.4 узкие неглубокие канавки 7 расположены с наклоном под заданным углом θ относительно направления вдоль окружности шины. Подобная конфигурация является предпочтительной, поскольку наклонные узкие неглубокие канавки 7 обеспечивают краевые компоненты как в направлении вдоль окружности шины, так и в боковом направлении шины.
Тем не менее, настоящее изобретение не ограничено подобной конфигурацией, и узкие неглубокие канавки 7 могут проходить параллельно направлению вдоль окружности шины (см. фиг.8) или могут проходить параллельно боковому направлению шины (см. фиг.9).
Кроме того, в конфигурации по фиг.4 узкие неглубокие канавки 7 имеют прямолинейную форму. Подобная конфигурация является предпочтительной, поскольку узкие неглубокие канавки 7 легко образуются.
Тем не менее, настоящее изобретение не ограничено подобной конфигурацией, и узкие неглубокие канавки 7 могут иметь зигзагообразную форму (см. фиг.10) или волнообразную форму (см. фиг.11). В подобных конфигурациях, как проиллюстрировано на фиг.10 и 11, множество узких неглубоких канавок 7 могут быть расположены «синфазно» друг с другом или, как проиллюстрировано на фиг.12, могут быть расположены не «синфазно» друг с другом. Кроме того, как проиллюстрировано на фиг.13, узкие неглубокие канавки 7 могут иметь конструкцию изогнутых или криволинейных коротких канавок. В таких конфигурациях короткие узкие неглубокие канавки 7 могут быть расположены в рядах, смещенных друг от друга (см. фиг.13), или могут быть расположены в виде матрицы (не проиллюстрировано). Кроме того, узкие неглубокие канавки 7 могут иметь дугообразную форму (см. фиг.14) или могут иметь криволинейную форму, подобную S-образной форме (не проиллюстрировано).
В конфигурациях по фиг.10-14 аналогично конфигурациям по фиг.4, 8 и 9 узкие неглубокие канавки 7 могут иметь наклон под заданным углом θ относительно направления вдоль окружности шины, могут проходить параллельно направлению вдоль окружности шины или могут проходить параллельно боковому направлению шины. Следует отметить, что в конфигурациях, в которых узкие неглубокие канавки 7 имеют зигзагообразную форму или волнообразную форму, угол θ наклона узких неглубоких канавок 7 измеряют относительно центра максимального интервала, соответствующего амплитуде зигзагообразной конфигурации или волнообразной конфигурации.
Фиг.15 и 16 представляют собой разъясняющие схематические изображения модифицированных примеров пневматической шины, проиллюстрированной на фиг.4. Данные чертежи иллюстрируют взаимное расположение щелевидных дренажных канавок 6, узких неглубоких канавок 7 и углубления 8.
В конфигурации по фиг.4 узкие неглубокие канавки 7 имеют прямолинейную конструкцию и проходят в заданном направлении. Подобная конфигурация является предпочтительной, поскольку узкие неглубокие канавки 7 могут проходить непрерывно через всю зону пятна контакта блоков 5.
Тем не менее, настоящее изобретение не ограничено подобной конфигурацией, и, как проиллюстрировано на фиг.15 и 16, узкие неглубокие канавки 7 могут иметь кольцеобразную конструкцию и могут быть расположены с заданными шагами и на расстоянии друг от друга. Например, форма узких неглубоких канавок 7 может представлять собой круглую (фиг.15), эллиптическую (не проиллюстрировано) или прямоугольную (фиг.16), треугольную, шестиугольную или другую многоугольную форму (не проиллюстрировано). Кроме того, в подобных конфигурациях углубления 8 расположены так, что углубления 8 не пересекаются с узкой неглубокой канавкой 7.
Фиг.17 представляет собой разъясняющее схематическое изображение, иллюстрирующее модифицированный пример пневматической шины, проиллюстрированной на фиг.5. Тот же самый чертеж иллюстрирует вид в разрезе узких неглубоких канавок 7а, 7b и углубления 8, выполненном в направлении глубины.
В конфигурации по фиг.5 все узкие неглубокие канавки 7 имеют одинаковую глубину Hg канавок.
В альтернативном варианте в конфигурации по фиг.17 глубина канавки, представляющей собой, по меньшей мере, одну из узких неглубоких канавок 7b, меньше стандартной глубины Hg канавки, представляющей собой узкую неглубокую канавку 7а. При такой конфигурации по мере прогрессирования износа шины узкие неглубокие канавки 7b с меньшей глубиной канавок исчезают первыми. Узкие неглубокие канавки 7а с большей глубиной Hg канавок исчезают после них. Данная конфигурация может обеспечить подавление изменения характеристик блоков 5, которое вызывается одновременным исчезновением всех узких неглубоких канавок 7.
Фиг.18-21 представляют собой разъясняющие схематические изображения, иллюстрирующие модифицированные примеры пневматической шины, проиллюстрированной на фиг.4. Данные чертежи иллюстрируют взаимное расположение щелевидных дренажных канавок 6, узких неглубоких канавок 7 и углубления 8.
В конфигурации по фиг.4 все узкие неглубокие канавки 7 расположены параллельно друг другу. В результате узкие неглубокие канавки 7 расположены в виде полосок, и при этом узкие неглубокие канавки 7 не пересекаются друг с другом.
Тем не менее, настоящее изобретение не ограничено подобной конфигурацией, и, как проиллюстрировано на фиг.18-21, узкие неглубокие канавки 7 могут быть расположены так, что они будут пересекаться друг с другом или сообщаться друг с другом. Например, как проиллюстрировано на фиг.18 и 20, множество узких неглубоких канавок 7 расположены в виде сетки. В подобной конфигурации узкие неглубокие канавки 7 могут быть расположены с наклоном относительно направления вдоль окружности шины и относительно бокового направления шины (см. фиг.18) или могут быть расположены параллельно направлению вдоль окружности шины и параллельно боковому направлению шины (см. фиг.19). Кроме того, по меньшей мере, одна из узких неглубоких канавок 7 может быть расположена, например, так, что она будет иметь дугообразную или волнообразную криволинейную форму (см. фиг.20). Кроме того, узкие неглубокие канавки 7 могут иметь кольцеобразную конструкцию и могут быть расположены с обеспечением их сообщения друг с другом (фиг.21). Например, в конфигурации по фиг.21 узкие неглубокие канавки 7 расположены подобно сотам. Кроме того, в данных конфигурациях углубления 8 расположены так, что углубления 8 не пересекают узкую неглубокую канавку 7.
Эффекты
Как описано выше, пневматическая шина 1 выполнена с образованными на поверхности протектора, контактными участками 31-33, которые включают в себя ребро или ряд блоков (см. фиг.2). Контактные участки 31-33 выполнены с множеством узких неглубоких канавок 7 и множество углублений 8, расположенных на расстоянии от узких неглубоких канавок 7, в их пятне контакта (см. фиг.3 и 4).
Подобная конфигурация является предпочтительной, поскольку: (1) при контактных участках 31-33, выполненных с углублениями 8 в пятне контакта, краевые компоненты контактных участков 31-33 увеличиваются, и тормозная характеристика шины при движении по льду улучшается, и (2) за счет того, что углубления 8 и узкие неглубокие канавки 7 не пересекаются друг с другом, непрерывность пятен контакта контактных участков 31-33 обеспечивается в большей степени, чем при конфигурации, в которой углубления 8 и узкие неглубокие канавки 7 пересекаются друг с другом. Подобная конфигурация является предпочтительной, поскольку улучшается контакт контактных участков 31-33 с грунтом, и улучшается тормозная характеристика шины при движении по льду. Кроме того, (3) углубления 8 обеспечивают удаление водяной пленки, образующейся в зоне между соседними узкими неглубокими канавками 7, 7 (в частности, в концевых частях и угловых частях блоков 5, описанных ниже), следовательно, дополняется характеристика поглощения воды узкими неглубокими канавками. Подобная конфигурация является предпочтительной, поскольку увеличивается способность контактных участков 31-33 к поглощению воды, и улучшается тормозная характеристика шины при движении по льду. Кроме того, (4) за счет того, что углубления 8 являются неглубокими по сравнению с щелевидными дренажными канавками (например, с прямолинейной щелевидной дренажной канавкой 6 или круговой щелевидной дренажной канавкой (непроиллюстрированной)), жесткость контактных участков 31-33 обеспечивается соответствующим образом. Таким образом, обеспечивается тормозная характеристика шины при движении по льду.
Кроме того, в пневматической шине 1 плотность Da расположения углублений 8 во всей зоне непрерывных пятен контакта контактных участков 31-33 (на фиг.3 - пятна контакта блока 5) находится в диапазоне 0,8 единицы/см2≤Da≤4,0 единицы/см2. Подобная конфигурация является предпочтительной, поскольку обеспечивается соответствующая плотность расположения углублений 8. Другими словами, при выполнении условия 0,8 единицы/см2≤Da обеспечивается количество размещенных углублений 8, и соответствующим образом обеспечивается выполнение функции удаления водяной пленки посредством углублений 8. Кроме того, при выполнении условия Da≤4,0 единицы/см2 соответствующим образом обеспечивается площадь пятна контакта контактных участков 31-33.
В пневматической шине 1 контактные участки 31-33 включают в себя в пятне контакта множество щелевидных дренажных канавок 6, и углубления 8 расположены на расстоянии от щелевидных дренажных канавок 6 (см., например, фиг.3). Подобная конфигурация является предпочтительной, поскольку при размещении углублений 8 и щелевидных дренажных канавок 6 на расстоянии друг от друга обеспечивается жесткость контактных участков 31-33 и улучшается тормозная характеристика шины при движении по льду.
Кроме того, в пневматической шине 1 щелевидные дренажные канавки 6 расположены рядом друг с другом для разделения контактных участков 32 на множество секций в направлении вдоль окружности шины (не проиллюстрировано). Секция, включающая в себя углубление 8 только в зоне, центральной в боковом направлении шины, и секция, включающая в себя углубление 8 только в зонах частей, концевых в боковом направлении шины, расположены с чередованием в направлении вдоль окружности шины. Подобная конфигурация является предпочтительной, поскольку при рассредоточенном размещении углублений 8 функциональная способность углубления 8 к поглощению водяной пленки может быть увеличена, и может обеспечиваться жесткость контактных участков. Кроме того, при выполнении углублений в каждой непрерывной секции водяная пленка на поверхности обледеневшей дороги эффективно поглощается, и улучшается тормозная характеристика шины при движении по льду.
Кроме того, в пневматической шине 1 щелевидные дренажные канавки 6 расположены рядом друг с другом в направлении вдоль окружности шины для разделения каждого из контактных участков 31-33 на множество секций. Кроме того, по меньшей мере, одна из двух произвольно выбранных соседних секций включает в себя углубление 8 в зонах частей, концевых в боковом направлении шины (см. фиг.3 и 7). В подобной конфигурации углубления 8 расположены в зонах частей, концевых в боковом направлении шины, в которых контактное давление со стороны грунта является высоким и существует вероятность образования водяной пленки. Подобная конфигурация является предпочтительной, поскольку водяная пленка на поверхности обледеневшей дороги эффективно поглощается, и улучшается тормозная характеристика шины при движении по льду.
Кроме того, в пневматической шине 1 щелевидные дренажные канавки 6 расположены рядом друг с другом в направлении вдоль окружности шины для разделения каждого из контактных участков 31-33 на множество секций. Три произвольно выбранные секции, соседние в направлении вдоль окружности шины, включают секцию, включающую в себя углубление 8 в зонах частей, концевых в боковом направлении шины, и секцию, включающую в себя углубление 8 в зоне, центральной в боковом направлении шины (см. фиг.3 и 6). Подобная конфигурация является предпочтительной, поскольку углубления 8 расположены рассредоточенно во всех зонах концевых частей и центральных зонах контактных участков 31-33.
Кроме того, в пневматической шине 1 щелевидные дренажные канавки 6 расположены рядом друг с другом в направлении вдоль окружности шины для разделения каждого из контактных участков 31-33 на множество секций. Три произвольно выбранные секции, соседние в направлении вдоль окружности шины, включают секцию, включающую в себя углубление 8, и секцию без углубления 8 (см. фиг.7). При такой конфигурации за счет выполнения секции без углубления 8 углубления 8 будут расположены рассредоточенно. Подобная конфигурация является предпочтительной, поскольку обеспечивается площадь пятна контакта контактных участков 31-33, и улучшается тормозная характеристика шины при движении по льду.
Кроме того, в пневматической шине 1 контактные участки 31-33 представляют собой ряды блоков, каждый из которых включает в себя множество блоков 5, и углубления 8 расположены в угловых частях блоков 5 (см. фиг.3, 6 и 7). В подобной конфигурации углубления 8 расположены в угловых частях блоков 5 в тех местах, где контактное давление со стороны грунта является высоким и существует вероятность образования водяной пленки. Подобная конфигурация является предпочтительной, поскольку водяная пленка на поверхности обледеневшей дороги эффективно поглощается, и улучшается тормозная характеристика шины при движении по льду.
Кроме того, в пневматической шине 1 контактные участки 31-33 представляют собой ряды блоков, каждый из которых включает в себя множество блоков 5, и углубления 8 не расположены в тех частях блоков 5, которые являются концевыми в направлении вдоль окружности шины, или в зоне, центральной в боковом направлении шины (см. фиг.3, 6 и 7). Подобная конфигурация является предпочтительной, поскольку обеспечиваются площадь пятна контакта и жесткость концевых частей блоков на передней стороне и задней стороне, и улучшается тормозная характеристика шины при движении по льду.
Кроме того, в пневматической шине 1 площадь пропускного сечения углубления 8 находится в диапазоне от 2,5 мм2 до 10 мм2. Подобная конфигурация является предпочтительной, поскольку обеспечивается соответствующая площадь пропускного сечения углублений 8. Другими словами, при площади пропускного сечения углублений 8, составляющей 2,5 мм2 или более, обеспечиваются функциональность краев и водопоглощающая способность углублений 8. Кроме того, при площади пропускного сечения углублений 8, составляющей 10 мм2 или менее, обеспечиваются площадь пятна контакта и жесткость контактных участков 31-33.
В пневматической шине 1 углубления 8 имеют круглую (см. фиг.4) или эллиптическую форму (не проиллюстрирована) в пятне контакта контактных участков 31-33. Подобная конфигурация является предпочтительной, поскольку по сравнению с конфигурацией, в которой углубления 8 имеют многоугольную форму, может быть подавлен неравномерный износ зоны пятна контакта контактных участков 31-33.
В пневматической шине 1 угол α наклона стенок углублений 8 находится в диапазоне -85 градусов≤α≤95 градусов (см. фиг.5). Подобная конфигурация является предпочтительной, поскольку улучшается функционирование краев углублений 8.
Кроме того, в пневматической шине 1 глубина Hd углублений 8 и глубина Hg канавок, представляющих собой узкие неглубокие канавки 7, имеют соотношение 0,5≤Hd/Hg≤1,5 (см. фиг.5). Подобная конфигурация является предпочтительной, поскольку обеспечивается соответствующая глубина Hd углублений 8. Другими словами, выполняется условие 0,5≤Hd/Hg, что обеспечивает функцию поглощения воды углублениями 8. Кроме того, выполняется условие Hd/Hg≤1,5, что обеспечивает возможность подавления уменьшения жесткости контактных участков 31-33, вызываемого тем, что углубления 8 являются слишком глубокими по отношению к узким неглубоким канавкам 7.
В пневматической шине 1, по меньшей мере, одно углубление 8 расположено в месте, которое соответствует вентиляционному отверстию пресс-формы для шин (не проиллюстрировано). Подобная конфигурация является предпочтительной, поскольку вентиляционное отверстие эффективно используется, и уменьшается количество ненужных углублений в пятне контакта контактных участков 31-33, что создает возможность обеспечения площади пятна контакта контактных участков 31-33 соответствующим образом.
Кроме того, в пневматической шине 1 узкие неглубокие канавки 7 имеют удлиненную форму и расположены рядом друг с другом (см. фиг.4 и 8-14). При такой конфигурации за счет того, что узкие неглубокие канавки 7 имеют удлиненную форму, водяная пленка, поглощаемая узкими неглубокими канавками 7, может направляться в продольном направлении узких неглубоких канавок 7 и отводиться. Кроме того, за счет того, что углубления 8 расположены поперек узких неглубоких канавок 7 с удлиненной формой, водяная пленка, поглощаемая углублениями 8, удерживается в углублениях 8, в результате чего повышается водопоглощающая способность контактных участков 31-33. Подобная конфигурация является предпочтительной, поскольку улучшается тормозная характеристика шины при движении по льду.
Кроме того, в пневматической шине 1 узкие неглубокие канавки 7 имеют кольцевую форму и расположены на расстоянии друг от друга (см. фиг.15 и 16). При такой конфигурации жесткость контактных участков 31-33 будет выше, чем при конфигурации, в которой узкие неглубокие канавки 7 проходят через контактные участки 31-33. Подобная конфигурация является предпочтительной, поскольку улучшается тормозная характеристика шины при движении по льду.
Кроме того, в пневматической шине 1 узкие неглубокие канавки 7 расположены в виде сетки (см. фиг.18-20). Подобная конфигурация является предпочтительной, поскольку увеличивается площадь канавок, представляющих собой узкие неглубокие канавки 7, и улучшается выполнение функции поглощения водяной пленки, обеспечиваемого узкими неглубокими канавками 7.
Кроме того, в пневматической шине 1 узкие неглубокие канавки 7 имеют кольцевую форму и расположены с обеспечением их сообщения друг с другом (см. фиг.21). Подобная конфигурация является предпочтительной, поскольку увеличивается площадь канавок, представляющих собой узкие неглубокие канавки 7, и улучшается выполнение функции поглощения водяной пленки, обеспечиваемого узкими неглубокими канавками 7.
Примеры
Фиг.22 представляет собой таблицу, показывающую результаты испытаний для определения эксплуатационных характеристик пневматических шин в соответствии с вариантами осуществления настоящего изобретения.
В испытаниях для определения эксплуатационных характеристик множество разных испытываемых шин были подвергнуты испытаниям для оценки тормозной характеристики при движении по льду. Испытываемые шины с размером шины 195/65R15 были смонтированы на применимом ободе, определяемом согласно JATMA, и для испытываемых шин были применены давление воздуха, составляющее 230 кПа, и максимальная нагрузка, определяемая согласно JATMA. Кроме того, испытываемые шины были смонтированы на испытательном транспортном средстве, а именно на легковом автомобиле с кузовом типа «седан», с переднемоторной, переднеприводной компоновкой (FF) и с рабочим объемом двигателя, составляющим 1600 см3.
Оценка тормозной характеристики при движении по льду: испытательное транспортное средство приводили в движение по заданной поверхности обледеневшей дороги, и измеряли тормозной путь при начале торможения при скорости движения, составляющей 40 км/ч. После этого результаты измерений были выражены в виде значений показателей, при этом результат для обычного примера был задан в качестве базы (100). При данной оценке предпочтительны бóльшие значения.
Испытываемые шины по Примерам 1-8 имеют конфигурацию, проиллюстрированную на фиг.1 и 2, и блоки 5 контактных участков 31-33 включают в себя щелевидные дренажные канавки 6, узкие неглубокие канавки 7 и углубления 8. Кроме того, как проиллюстрировано на фиг.4, прямолинейные узкие неглубокие канавки 7 расположены параллельно друг другу с наклоном относительно направления вдоль окружности шины и проходят через блоки 5. В Примерах 1-3 углубления 8 расположены только в зонах тех частей блоков 5, которые являются концевыми в боковом направлении шины (см., например, фиг.7). В Примерах 4-8 углубления 8 расположены во всей зоне блоков 5 (например, фиг.3 и 6). Кроме того, узкие неглубокие канавки 7 имеют ширину канавок и глубину канавок, составляющие 0,3 мм.
Испытываемая шина в соответствии с обычным примером имела конфигурацию по Примеру 2 за исключением того, что, несмотря на то, что блоки 5 включали в себя щелевидные дренажные канавки 6 и узкие неглубокие канавки 7, углубления 8 не были выполнены.
Из показанных результатов испытаний можно видеть, что в испытываемых шинах по Примерам 1-8 тормозная характеристика шины при движении по льду улучшилась.
Перечень ссылочных позиций
1 - пневматическая шина
21, 22 - окружная основная канавка
23 - окружная узкая канавка
31-33 - контактный участок
311 - вырезанная часть
41-43 - поперечная боковая канавка
5 - блок
6 - щелевидная дренажная канавка
7 - узкая неглубокая канавка
8 - углубление
11 - сердечник борта
12 - наполнительный шнур борта
13 - слой каркаса
14 - брекерный слой
141, 142 - перекрещивающийся брекер
143 - закрывающий брекер
15 - резиновый протектор
16 - резиновая боковина
17 - амортизирующий резиновый элемент для обода
Реферат
Изобретение относится к автомобильной промышленности. Пневматическая шина (1) содержит на поверхности ее протектора контактный участок (33), который содержит множество блоков (5). Каждый из блоков (5) содержит в его пятне контакта множество узких неглубоких канавок (7) и множество углублений (8), расположенных на расстоянии от узких неглубоких канавок (7). Узкие неглубокие канавки (7) имеют ширину канавок, составляющую от 0,2 до 0,7 мм, и глубину канавок, составляющую от 0,2 до 0,7 мм. Углубления (8) имеют такую же глубину, как узкие неглубокие канавки (7). Технический результат – улучшение тормозных характеристик при движении по льду. 12 з.п. ф-лы, 22 ил.
