ПНЕВМАТИЧЕСКАЯ ШИНА Российский патент 2010 года по МПК B60C11/03 B29D30/06 

Область техники

Изобретение относится к пневматической шине, используемой на ледяной и заснеженной дороге, более точно к пневматической шине, которая может улучшить эксплуатационные характеристики при движении по снегу на поверхности заснеженной дороги, включая шербетообразную поверхность (типа воды со льдом) дороги.

Уровень техники

В качестве одной из пневматических шин, используемых на ледяной и заснеженной дороге, традиционно известна, например, пневматическая шина, подобная показанной на фиг.4. Такая пневматическая шина имеет поверхность 21 протектора, выполненную с щелевидными прорезями 20, четырьмя основными канавками 22, проходящими в направлении вдоль окружности шины, и поперечными канавками 23, проходящими в направлении ширины шины, расположенными на поверхности протектора с соответствующим выравниванием, в результате чего улучшаются эксплуатационные характеристики при движении по льду и эксплуатационные характеристики при движении по снегу сбалансированным образом (см., например, публикацию на патент Японии № 2005-349970).

В последние годы вследствие глобального потепления выросло число возможностей, когда транспортные средства движутся по шербетообразным поверхностям снеговых дорог в зонах снегопада. Нельзя сказать, что обычная шина, используемая на ледяной и заснеженной дороге, подобная описанной выше, в основном удовлетворяет требованиям, предъявляемым к эксплуатационным характеристикам при движении по заснеженной дороге, включая шербетообразную поверхность заснеженной дороги; требуется технический подход для улучшения эксплуатационных характеристик при движении по снегу по поверхности заснеженной дороги, включая шербетообразную поверхность заснеженной дороги, без ухудшения эксплуатационных характеристик при движении по льду.

Проблемы, подлежащие решению с помощью изобретения

Цель настоящего изобретения заключается в создании пневматической шины, способной улучшить эксплуатационные характеристики при движении по снегу по поверхности заснеженной дороги, включая шербетообразную поверхность заснеженной дороги, без ухудшения эксплуатационных характеристик при движении по льду.

Средства для решения проблем

Для достижения вышеуказанной цели в соответствии с настоящим изобретением разработана пневматическая шина, имеющая поверхность протектора, четыре основные канавки, проходящие в направлении вдоль окружности шины, выполненные на поверхности протектора, при этом четыре основные канавки включают в себя две первые основные канавки, расположенные с правой и левой сторон от экваториальной плоскости шины, и две вторые основные канавки, расположенные снаружи от двух первых основных канавок в направлении ширины шины, при этом между первыми основными канавками образована центральная контактная площадка, между первыми основными канавками и вторыми основными канавками образованы промежуточные контактные площадки, снаружи от вторых основных канавок в направлении ширины шины образованы контактные площадки плечевой зоны; щелевидные прорези, проходящие в направлении ширины шины, расположенные на каждой из контактных площадок с заданными интервалами в направлении вдоль окружности шины; поперечные канавки, проходящие в направлении ширины шины, выполненные на поверхности протектора с заданными интервалами в направлении вдоль окружности шины, при этом: каждая из промежуточных контактных площадок имеет вспомогательную канавку, ширина которой меньше ширины первых и вторых основных канавок, при этом вспомогательная канавка проходит в направлении вдоль окружности шины; поперечные канавки включают в себя правые и левые первые поперечные канавки и правые и левые вторые поперечные канавки, расположенные с правой и левой сторон от экваториальной плоскости шины, при этом правые и левые первые поперечные канавки и правые и левые вторые поперечные канавки попеременно расположены в направлении вдоль окружности шины, причем правые и левые первые поперечные канавки проходят от центральной контактной площадки наружу в направлении ширины шины за концы зоны контакта шины с грунтом, при этом правые и левые вторые поперечные канавки проходят от промежуточных контактных площадок наружу в направлении ширины шины за концы зоны контакта шины с грунтом, причем правые и левые первые поперечные канавки имеют внутренние крайние концы, которые расположены так, что они находятся на расстоянии друг от друга на центральной контактной площадке, правые и левые вторые поперечные канавки имеют внутренние крайние концы, которые расположены в пределах промежуточных контактных площадок; и поверхность протектора имеет поверхностную зону контакта с грунтом, расположенную между правым и левым концами зоны контакта шины с грунтом, причем поверхностная зона контакта с грунтом имеет центральную часть зоны со стороны центра и боковые части зоны, расположенные с противоположных сторон центральной части зоны, при этом выраженная в процентах доля площади канавок во всей поверхностной зоне контакта с грунтом находится в диапазоне от 18 до 33%, причем выраженная в процентах доля площади канавок в центральной части зоны меньше выраженной в процентах доли площади канавок во всей поверхностной зоне контакта с грунтом.

Эффект изобретения

Поскольку в соответствии с настоящим изобретением, описанным выше, правые и левые первые поперечные канавки, проходящие от центральной контактной площадки за концы зоны контакта шины с грунтом, выполнены в направлении вдоль окружности шины помимо четырех основных канавок, простирающихся в направлении вдоль окружности шины, посредством канавок могут быть обеспечены как дренажные характеристики, так и характеристики удаления снега. Следовательно, улучшаются характеристики удаления снега во время движения по шербетообразной поверхности заснеженной дороги, и могут быть улучшены эксплуатационные характеристики при вождении по шербетообразной поверхности заснеженной дороги.

Поскольку внутренние крайние концы вторых поперечных канавок расположены в пределах промежуточных контактных площадок, участки контактных площадок, которые имеют большую длину в направлении вдоль окружности шины, образуются с тех сторон промежуточных контактных площадок, которые обращены к экваториальной плоскости шины, что обеспечивает повышение жесткости поверхности протектора со стороны центра и обеспечивает большой краевой эффект на льду посредством щелевидных прорезей, расположенных там; выраженная в процентах доля площади канавок в центральной части, контактирующей с грунтом зоны поверхности протектора, меньше, в результате чего площадь поверхности протектора, контактирующей с грунтом, со стороны центра увеличивается, что приводит к улучшению держания ледяной дороги; соответственно, могут быть обеспечены хорошие эксплуатационные характеристики при движении по льду такого же уровня, как соответствующие характеристики шины согласно предшествующему уровню техники.

Посредством «размещения» вспомогательных канавок, проходящих в направлении вдоль окружности шины, помимо четырех основных канавок, проходящих в направлении вдоль окружности шины, устойчивость при повороте и поворачиваемость на поверхности заснеженной дороги могут поддерживаться на том же уровне, что и в случае использования шины согласно предшествующему уровню техники; поскольку выраженная в процентах доля площади канавок в боковых частях зоны, расположенных снаружи от центральной части зоны в направлении ширины шины больше, характеристики удаления снега, присущие сторонам плечевых зон, улучшаются; соответственно, эксплуатационные характеристики при движении на повороте устойчивость при повороте и поворачиваемость на поверхности заснеженной дороги могут быть улучшены.

Краткое описание чертежей

Фиг.1 - частичный вид с развертыванием поверхности протектора, показывающий один вариант осуществления пневматической шины в соответствии с настоящим изобретением;

фиг.2 - частичный вид с развертыванием поверхности протектора, показывающий другой вариант осуществления пневматической шины в соответствии с настоящим изобретением;

фиг.3 - частичный вид с развертыванием поверхности протектора, показывающий еще один вариант осуществления пневматической шины в соответствии с настоящим изобретением; и

фиг.4 - частичный вид с развертыванием поверхности протектора обычной пневматической шины.

Перечень ссылочных позиций

1 - поверхность протектора

1С - центральная часть зоны

1G - поверхностная зона контакта с грунтом

2 - основная канавка

2А - первая основная канавка

2В - вторая основная канавка

3 - центральная контактная площадка

3А - блок

4 - промежуточная контактная площадка

4А - первый блок

4В - второй блок

5 - контактная площадка плечевой зоны шины

6 - вспомогательная канавка

6А - первый наклонный участок

6В - второй наклонный участок

7 - поперечная канавка

8 - первая поперечная канавка

8а - внутренний крайний конец

9 - вторая поперечная канавка

9а - внутренний крайний конец

10, 11, 12, 13 - щелевидная прорезь

14 - дополнительная канавка

Р1, Р2 - место

ТС - направление вдоль окружности шины

ТЕ - экваториальная плоскость шины

TF - конец зоны контакта шины с грунтом

Наилучшие способы реализации изобретения

Варианты осуществления настоящего изобретения будут подробно описаны ниже со ссылкой на приложенные чертежи.

На фиг.1 показан один вариант осуществления пневматической шины в соответствии с настоящим изобретением; ссылочной позицией 1 обозначена поверхность протектора, а ссылочной позицией ТЕ обозначена экваториальная плоскость шины. Четыре основные канавки 2, проходящие прямо в направлении ТС вдоль окружности шины, выполнены на поверхности 1 протектора. Четыре основные канавки 4 включают в себя две первые основные канавки 2А, расположенные с правой и левой сторон от экваториальной плоскости ТЕ шины, и две вторые основные канавки 2В, расположенные снаружи от двух первых основных канавок 2А в направлении ширины шины. Основные канавки 2, упомянутые здесь, представляют собой окружные канавки, имеющие ширину, составляющую от 3 до 7% от ширины 2W зоны контакта шины с грунтом, и глубину от 7 мм до 12 мм.

Правая и левая первые основные канавки 2А и правая и левая вторые основные канавки 2В расположены симметрично относительно экваториальной плоскости ТЕ шины. Центральная контактная площадка 3 образована между правой и левой первыми основными канавками 2А. Промежуточная контактная площадка 4 образована между первой основной канавкой 2А и второй основной канавкой 2В, соседними друг с другом. Контактная площадка 5 плечевой зоны предусмотрена в плечевой зоне, расположенной снаружи от второй основной канавки 2В в направлении ширины шины. Вспомогательная канавка 6, ширина которой меньше ширины первых и вторых основных канавок 2А и 2В, проходит в промежуточной контактной площадке 4 в направлении ТС вдоль окружности шины. Вспомогательная канавка 6, упомянутая здесь, представляет собой окружную канавку, имеющую ширину, составляющую от 1 до 4% от ширины 2W зоны контакта шины с грунтом, и глубину от 4 мм до 10 мм.

На поверхности 1 протектора также выполнены поперечные канавки 7, проходящие в направлении ширины шины и расположенные с заданными интервалами в направлении ТС вдоль окружности шины. Поперечные канавки 7 включают в себя правые и левые первые поперечные канавки 8 и правые и левые вторые поперечные канавки 9, расположенные с правой и левой сторон от экваториальной плоскости ТЕ шины. Правые и левые первые поперечные канавки 8 и правые и левые вторые поперечные канавки 9 расположены попеременно в направлении ТС вдоль окружности шины.

Левые первые поперечные канавки 8 проходят от центральной контактной площадки 3 наружу в направлении ширины шины поперек левых основных канавок 2А и 2В и вспомогательной канавки 6 и за левый конец TF зоны контакта шины с грунтом. Правые первые поперечные канавки 8 проходят от центральной контактной площадки 3 наружу в направлении ширины шины поперек правых основных канавок 2А и 2В и вспомогательной канавки 6 и за правый конец TF зоны контакта шины с грунтом. Правые и левые первые поперечные канавки 8 имеют внутренние крайние концы 8а, которые расположены так, что они находятся на расстоянии друг от друга в пределах центральной контактной площадки 3, и центральная контактная площадка 3 образована в виде выступа (пояска), непрерывно проходящего в направлении ТС вдоль окружности шины. Каждая из первых поперечных канавок 8 имеет ширину, которая постепенно увеличивается от внутреннего крайнего конца 8а первой поперечной канавки 8 наружу в направлении ширины шины (по направлению к концу TF зоны контакта шины с грунтом) до некоторого места за концом TF зоны контакта шины с грунтом.

Левые вторые поперечные канавки 9 проходят от левой промежуточной контактной площадки 4 наружу в направлении ширины шины поперек левой основной канавки 2В и за левый конец TF зоны контакта шины с грунтом. Правые вторые поперечные канавки 9 проходят от правой промежуточной контактной площадки 4 наружу в направлении ширины шины поперек правой основной канавки 2В и за правый конец TF зоны контакта шины с грунтом. Правые и левые вторые поперечные канавки 9 имеют внутренние крайние концы 9а, которые соединены с вспомогательными канавками 6. Каждая из вторых поперечных канавок 9 имеет ширину, которая также постепенно увеличивается от внутреннего крайнего конца 9а наружу в направлении ширины шины (по направлению к концу TF зоны контакта шины с грунтом) до некоторого места за концом TF зоны контакта шины с грунтом.

Каждая промежуточная контактная площадка 4 образована из первых блоков 4А, ограниченных второй основной канавкой 2В, вспомогательной канавкой 6, первыми поперечными канавками 8 и вторыми поперечными канавками 9, и вторых блоков 4В, ограниченных первой основной канавкой 2А, вспомогательной канавкой 6 и первыми поперечными канавками 8, при этом вторые блоки имеют большую длину в направлении ТС вдоль окружности шины, чем первые блоки 4А. Каждая контактная площадка 5 плечевой зоны образована из блоков 5А, ограниченных второй основной канавкой 2В, первыми поперечными канавками 8 и вторыми поперечными канавками 9.

В выступе, образующем центральную контактную площадку 3, правые и левые щелевидные прорези 10, проходящие в направлении ширины шины, выполнены с заданными интервалами в направлении ТС вдоль окружности шины. Каждая из щелевидных прорезей 10 имеет один крайний конец, который соединяется с первой основной канавкой 2, соседней с ним. В каждом из первых боков 4А промежуточной контактной площадки 4 щелевидные прорези 11, проходящие в направлении ширины шины, выполнены с заданными интервалами в направлении ТС вдоль окружности шины, при этом каждая из щелевидных прорезей 11 имеет один крайний конец, который соединяется со второй основной канавкой 2В, и другой крайний конец, который соединяется с вспомогательной канавкой 6. В каждом из вторых блоков 4В промежуточной контактной площадки 4 щелевидные прорези 12, проходящие в направлении ширины шины, выполнены с заданными интервалами в направлении ТС вдоль окружности шины, при этом каждая из прорезей 12 имеет один крайний конец, который соединяется с вспомогательной канавкой 6, и другой крайний конец, который соединяется с первой основной канавкой 2А. Кроме того, в каждом из блоков 5А контактной площадки 5 плечевой зоны щелевидные прорези 13, проходящие в направлении ширины шины, расположены с заданными интервалами в направлении ТС вдоль окружности шины.

Поверхность 1 протектора имеет поверхностную зону 1G контакта с грунтом, расположенную между правым и левым концами TF зоны контакта шины с грунтом. Выраженная в процентах доля площади канавок во всей поверхностной зоне 1G контакта с грунтом находится в диапазоне от 18 до 33%. Если выраженная в процентах доля площади канавок составляет менее 18%, трудно улучшить эксплуатационные характеристики при движении по снегу. С другой стороны, если выраженная в процентах доля площади канавок в поверхностной зоне 1G контакта с грунтом составляет свыше 33%, существенно ухудшаются эксплуатационные характеристики при движении по льду. С точки зрения эксплуатационных характеристик при движении по льду данная выраженная в процентах доля предпочтительно составляет от 18 до 27%.

Поверхностная зона 1G контакта с грунтом имеет центральную часть 1С зоны, расположенную со стороны центра между местами Р1 и Р2, находящимися на расстоянии от экваториальной плоскости ТЕ шины, составляющем 33% от половины W ширины зоны контакта с грунтом и измеряемом по направлению к противоположным сторонам в направлении ширины шины, и боковые части 1S зоны, расположенные с противоположных сторон от центральной части 1С зоны, при этом половина ширины зоны контакта шины с грунтом представляет собой расстояние от экваториальной плоскости ТЕ шины до конца TF зоны контакта шины с грунтом в направлении ширины (аксиальном направлении) шины. Выраженная в процентах доля площади канавок в центральной части 1С зоны меньше выраженной в процентах доли площади канавок во всей поверхностной зоне 1G контакта с грунтом, и выраженная в процентах доля площади канавок в центральной части 1С зоны меньше выраженной в процентах доли площади канавок в боковых частях 1S зоны, в результате чего обеспечивается увеличение площади зоны контакта с грунтом на поверхности 1 протектора со стороны центра, что улучшает держание дороги при движении по ледяной дороге.

Вспомогательная канавка 6 проходит кольцеобразно в направлении ТС вдоль окружности шины, изгибаясь с образованием зигзагообразной траектории, и содержит первые наклонные участки 6А, которые имеют большую длину, чем интервал между поперечными канавками 8 и 9, соседними друг с другом, и проходят наклонно по отношению к направлению ТС вдоль окружности шины, и вторые наклонные участки 6В, которые имеют меньшую длину, чем первые наклонные участки 6А, и проходят наклонно по отношению к направлению ТС вдоль окружности шины, при этом первые наклонные участки 6А и вторые наклонные участки 6В попеременно соединены друг с другом. Вторые поперечные канавки 9 соединены с частями, соединяющими первые наклонные участки 6А и вторые наклонные участки 6В. За счет того, что вспомогательная канавка 6 проходит зигзагообразно в направлении ТС вдоль окружности шины, вспомогательная канавка 6 образует краевые элементы в направлении ширины шины, обеспечивая сцепление при движении по льду.

Поскольку в соответствии с настоящим изобретением, описанным выше, правые и левые первые поперечные канавки 8, проходящие от центральной контактной площадки 3 за концы TF зоны контакта шины с грунтом, выполнены в направлении ТС вдоль окружности шины помимо четырех основных канавок 2, посредством канавок 2 и 8 могут быть обеспечены как дренажные характеристики, так и характеристики удаления снега. Следовательно, улучшаются характеристики удаления снега во время движения по шербетообразной поверхности заснеженной дороги, и могут быть улучшены эксплуатационные характеристики при вождении по шербетообразной поверхности заснеженной дороги.

За счет увеличения ширины правых и левых первых поперечных канавок 8 от их внутренних крайних концов 8а по направлению к концам TF зоны контакта шины с грунтом, снег, находящийся в первых поперечных канавках 8, может быть плавно вытеснен по направлению к наружным сторонам шины. Следовательно, характеристики удаления снега во время движения по шербетообразной поверхности заснеженной дороги могут быть дополнительно улучшены, и может быть в большей степени обеспечена возможность улучшения эксплуатационных характеристик при вождении по шербетообразной поверхности заснеженной дороги.

С другой стороны, поскольку внутренние крайние концы 9а вторых поперечных канавок 9 не сообщаются с первыми основными канавками 2А, а расположены в пределах промежуточных контактных площадок 4, участки контактных площадок (блоки 4В), которые имеют большую длину в направлении вдоль окружности шины, образуются с тех сторон промежуточных контактных площадок 4, которые обращены к экваториальной плоскости шины, в результате чего центральная контактная площадка 3 в виде выступа и блоки 4В будут расположены в зоне экваториальной плоскости шины на поверхности 1 протектора, что обеспечивает повышение жесткости поверхности 1 протектора со стороны центра и обеспечивает большой краевой эффект на льду посредством щелевидных прорезей 10 и 12, расположенных там; выраженная в процентах доля площади канавок в центральной части 1С, контактирующей с грунтом зоны поверхности 1 протектора меньше, в результате чего площадь поверхности 1 протектора, контактирующей с грунтом, со стороны центра увеличивается, что приводит к улучшению держания ледяной дороги; соответственно, могут быть получены хорошие эксплуатационные характеристики при движении по льду такого же уровня, как соответствующие характеристики шины согласно предшествующему уровню техники.

Посредством «размещения» вспомогательных канавок 6, проходящих в направлении ТС вдоль окружности шины, помимо четырех основных канавок 2, устойчивость при повороте и поворачиваемость на поверхности заснеженной дороги могут поддерживаться на том же уровне, что и в случае шины согласно предшествующему уровню техники; поскольку выраженная в процентах доля площади канавок в боковых частях 1S зоны, расположенных снаружи от центральной части 1С зоны в направлении ширины шины, больше, характеристики удаления снега, присущие сторонам поверхности 1 протектора, соответствующим плечевым зонам, улучшаются; соответственно, могут быть улучшены эксплуатационные характеристики при движении на повороте (устойчивость при повороте и поворачиваемость) на поверхности заснеженной дороги.

В настоящем изобретении разность выраженной в процентах доли площади канавок в центральной части 1С зоны поверхности 1 протектора и выраженной в процентах доли площади канавок во всей поверхностной зоне 1G контакта с грунтом, предусмотренной на поверхности 1 протектора, предпочтительно находится в диапазоне от 1 до 5%. Если разность выраженных в процентах долей площади канавок составляет менее 1%, характеристики удаления снега будут настолько недостаточными, что невозможно будет улучшить эксплуатационные характеристики при движении на повороте на поверхности заснеженной дороги. Если разность выраженных процентах долей площади канавок составляет свыше 5%, увеличение площади канавок в боковых частях 1S зоны приводит к уменьшению жесткости поверхности 1 протектора со стороны плечевых зон, что вызывает ухудшение эксплуатационных характеристик при движении по льду.

Как показано на фиг.2, боковые поперечные канавки 9 могут иметь такую конструкцию, что внутренние крайние концы 9а не будут сообщаться с вспомогательными канавками 6, а будут расположены в пределах промежуточных контактных площадок 4. При получении шины, при изготовлении которой уделяется большее внимание эксплуатационным характеристикам при движении по льду, чем в случае пневматической шины по фиг.1, вторые поперечные канавки 9 не сообщаются с вспомогательными канавками 6, как описано выше. Это обеспечивает повышение жесткости и площади зоны контакта с грунтом на промежуточных контактных площадках 4, что обеспечивает возможность улучшения эксплуатационных характеристик при движении по льду.

При получении шины, при изготовлении которой уделяется большее внимание эксплуатационным характеристикам при движении по снегу, чем в случае пневматической шины по фиг.1, вторые поперечные канавки 9 могут проходить поперек вспомогательных канавок 6. Однако вторые поперечные канавки 9 не «сообщаются» с первыми основными канавками 2, а находятся на некотором расстоянии от первых основных канавок 2. Это приводит к увеличению площади канавок, что обеспечивает возможность дополнительного улучшения эксплуатационных характеристик при движении по снегу. Как описано выше, внутренние крайние концы 9а вторых поперечных канавок 9 могут быть расположены надлежащим образом в пределах промежуточных контактных площадок 4 так, как требуется.

В том случае, когда эксплуатационные характеристики при движении по снегу имеют более важное значение для пневматической шины по фиг.1, предпочтительно, чтобы, как показано на фиг.3, были дополнительно предусмотрены дополнительные канавки 14, проходящие в направлении ширины шины. Дополнительные канавки 14 обеспечивают краевой эффект, что улучшает характеристики сцепления при движении по снегу, что обеспечивает возможность улучшения эксплуатационных характеристик при движении по снегу.

Дополнительные канавки 14 расположены с интервалами, которые больше интервалов между поперечными канавками 7 (8, 9) в направлении ТС вдоль окружности шины, при этом интервалы между дополнительными канавками в два раза превышают интервалы между поперечными канавками 7 в случае, показанном на чертеже. Центральная контактная площадка 3 образована из блоков 3А, ограниченных первыми основными канавками 2 и дополнительными канавками 14. Внутренние крайние концы 8а правой и левой поперечных канавок 8 расположены в центральной части блока 3А, расположенного между дополнительными канавками 14, соседними друг с другом в направлении ТС вдоль окружности шины.

Выполнение дополнительных канавок 14 приводит к ухудшению эксплуатационных характеристик при движении по льду. Для сдерживания снижения характеристик предпочтительно, чтобы, как показано на чертеже, ширина дополнительных канавок 14 была меньше ширины первых и вторых поперечных канавок 8 и 9. Ширина дополнительных канавок 14 предпочтительно находится в диапазоне от 2 мм до 5 мм. Глубина дополнительных канавок 14 предпочтительно находится в диапазоне от 4 мм до 10 мм.

Угол α наклона (см. фиг.2) первых наклонных участков 6А вспомогательных канавок 6 относительно направления ТС вдоль окружности шины предпочтительно находится в диапазоне от 3 до 10°. Если угол α наклона первых наклонных участков 6А составляет менее 3°, краевые элементы в направлении ширины шины, образуемые посредством вспомогательных канавок 6, не могут обеспечить эффективных характеристик сцепления на льду. Если угол α наклона первых наклонных участков 6А составляет свыше 10°, блоки 4А и 4В, ограниченные вспомогательными канавками 6, будут иметь части с малой шириной и будут иметь неправильную форму, в результате чего не может быть обеспечена достаточная жесткость блоков.

Первые поперечные канавки 8 и вторые поперечные канавки 9 могут проходить так, что они будут наклонены относительно направления ширины шины, как показано на чертежах. Их углы β1 и β2 относительно направления ширины шины предпочтительно находятся в диапазоне от 0° до 45° в поверхностной зоне 1G контакта с грунтом. Если углы β1 и β2 поперечных канавок 8 и 9 превышают 45°, краевой эффект, обеспечиваемый посредством первых поперечных канавок 8 и вторых поперечных канавок 9 на поверхности ледяной и заснеженной дороги, ухудшается, что приводит к снижению тормозных свойств и способности к сцеплению. В том случае, когда первые поперечные канавки 8 и вторые поперечные канавки 9 проходят в виде дуг, как показано на чертежах, углы β1 и β2 относительно направления ширины шины представляют собой углы относительно направления ширины шины, которые образуют касательные по отношению к линиям, проходящим через центры первых поперечных канавок 8 и вторых поперечных канавок 9 по ширине.

В настоящем изобретении в случае использования пневматических шин для легковых автомобилей, которые определены Ассоциацией японских производителей автомобильных шин (JATMA), вышеуказанные концы TF зоны контакта шины с грунтом представляют собой концы зоны контакта шины с грунтом, измеренные в условиях, когда шина смонтирована на стандартном ободе, определенном Ассоциацией японских производителей автомобильных шин, и накачана до давления воздуха, составляющего 230 кПа, и когда на шину действует дополнительная нагрузка, составляющая 70% от максимальной несущей способности (грузоподъемности), которая определена Ассоциацией японских производителей автомобильных шин. В случае шин, которые не определены Ассоциацией японских производителей автомобильных шин, но определены Европейской организацией по шинам и колесным ободьям (ETRTO) или Ассоциацией производителей шин и колес (США) (TRA), вышеуказанные концы TF зоны контакта шины с грунтом представляют собой концы зоны контакта шины с грунтом, измеренные в условиях, когда шина смонтирована на стандартном ободе, определенном Европейской организацией по шинам и колесным ободьям или Ассоциацией производителей шин и колес (США), и накачана до давления воздуха, составляющего 230 кПа, и когда на шину действует дополнительная нагрузка, составляющая 70% от максимальной несущей способности (грузоподъемности), которая определена Европейской организацией по шинам и колесным ободьям или Ассоциацией производителей шин и колес (США). Ширина 2W зоны контакта шины с грунтом и половина ширины W зоны контакта шины с грунтом представляют собой значения ширины, также измеренные так, как указано выше.

В случае шин, отличных от пневматических шин для легковых автомобилей, определенных Ассоциацией японских производителей автомобильных шин, вышеуказанные концы TF зоны контакта шины с грунтом представляют собой концы зоны контакта шины с грунтом, измеренные в условиях, когда шина смонтирована на стандартном ободе, определенном Ассоциацией японских производителей автомобильных шин, и накачана до давления воздуха, соответствующего максимальной несущей способности, которая определена Ассоциацией японских производителей автомобильных шин, и когда на шину действует нагрузка, составляющая 100% от максимальной несущей способности (грузоподъемности). В случае шин, которые не определены Ассоциацией японских производителей автомобильных шин, но определены Европейской организацией по шинам и колесным ободьям или Ассоциацией производителей шин и колес (США), вышеуказанные концы TF зоны контакта шины с грунтом представляют собой концы зоны контакта шины с грунтом, измеренные в условиях, когда шина смонтирована на стандартном ободе, определенном Европейской организацией по шинам и колесным ободьям или Ассоциацией производителей шин и колес (США), и накачана до давления воздуха, соответствующего максимальной несущей способности, которая определена Европейской организацией по шинам и колесным ободьям или Ассоциацией производителей шин и колес (США), и когда на шину действует дополнительная нагрузка, составляющая 100% от максимальной несущей способности (грузоподъемности). Ширина 2W зоны контакта шины с грунтом и половина ширины W зоны контакта шины с грунтом представляют собой значения ширины, также измеренные так, как указано выше.

Вышеуказанные выраженная в процентах доля площади канавок поверхностной зоны 1G контакта с грунтом, выраженная в процентах доля площади канавок центральной части 1С зоны, выраженная в процентах доля площади канавок боковых частей 1S зоны на поверхности 1 протектора, представляют собой каждая выраженную, в процентах долю фактической площади канавок, когда шина входит в контакт с поверхностью дороги при тех же условиях, при каких проводится измерение концов зоны контакта с грунтом, описанных выше.

Настоящее изобретение предпочтительно применяется, в частности, для пневматических шин для легковых автомобилей и пневматических шин для небольших грузовых автомобилей.

Пример

Были подготовлены шины для испытаний, соответствующие шинам 1-5 согласно настоящему изобретению (примеры 1-5 согласно настоящему изобретению), сравнительные шины 1-4 (сравнительные примеры 1-4) и обычная шина (обычный пример), каждая из которых имеет размер шины 215/60R16, и у которых рисунок протектора, выраженная в процентах доля площади канавок поверхностной зоны контакта с грунтом и выраженная в процентах доля площади канавок центральной части зоны были такими, как показанные в таблице.

Каждая из шин 1-5 согласно настоящему изобретению и сравнительных шин 1-4 имеет первые поперечные канавки и вторые поперечные канавки с углами β1 и β2, изменяющимися в диапазоне от 0 до 37°. Кроме того, каждая из шин имеет вспомогательные канавки, имеющие первые наклонные части с углом α наклона, составляющим 5°.

Шины для испытаний были смонтированы на ободьях, накачаны до давления, составляющего 230 кПа, и установлены на автомобиле с передним приводом, рабочим объемом двигателя 2500 см³ и с антиблокировочной системой тормозов (АБС). Оценочные испытания для определения эксплуатационной характеристики при движении по льду и эксплуатационной характеристики при движении по снегу были проведены в соответствии с методами испытаний, показанными ниже, при этом были получены результаты, показанные в таблице.

Эксплуатационная характеристика при движении по льду (Тормозная характеристика)

Автомобиль двигался по испытательной трассе, представлявшей собой ледяную дорогу, и полное торможение было применено для автомобиля, двигающегося прямо со скоростью 40 км/ч, до полной остановки автомобиля, при этом измеряли тормозной путь. Результат его оценки представлен показателем, который для обычной шины составляет 100. Когда показатель больше, это означает, что тормозной путь короче и тормозная характеристика на льду лучше.

Эксплуатационные характеристики при движении по снегу.

а) Характеристика сцепления

На испытательной трассе, представляющей собой снеговую дорогу и включающей в себя шербетообразную поверхность заснеженной дороги, автомобиль запускали с полностью открытой дроссельной заслонкой, и измеряли время от запуска до того момента, пока автомобиль не достигнет скорости 35 км/ч. Результат его оценки представлен показателем, который для обычной шины составляет 100. Когда показатель больше, это означает, что время достижения данной скорости меньше и сцепление при движении по снегу лучше. Показатель, равный или превышающий 105, означает заметный эффект.

b) Эксплуатационная характеристика при повороте

На испытательной трассе, представляющей собой снеговую дорогу и включающей в себя шербетообразную поверхность заснеженной дороги, была измерена боковая составляющая скорости (ускорения), действующая на автомобиль, когда автомобиль поворачивали с окружностью поворота, имеющей радиус 30 м. Результат его оценки представлен показателем, который для обычной шины составляет 100. Когда показатель больше, это означает, что боковая составляющая скорости (ускорения) меньше и эксплуатационная характеристика при повороте лучше. Показатель, равный или превышающий 105, означает заметный эффект.

Из таблицы понятно, что эксплуатационные характеристики шины согласно настоящему изобретению при движении по льду соответствуют показателю, равному или превышающему 99, и шины согласно настоящему изобретению могут обеспечить улучшение эксплуатационных характеристик при движении по снегу по поверхности заснеженной дороги, включая шербетообразную поверхность заснеженной дороги, при одновременном сохранении эксплуатационных характеристик при движении по льду на том же уровне, что и у шины согласно предшествующему уровню техники.

Промышленная применимость

Настоящее изобретение, имеющее вышеупомянутые очень хорошие эффекты, предпочтительно применяется, в частности, для пневматических шин для легковых автомобилей и для небольших грузовых автомобилей.

Изобретение относится к пневматической шине, используемой на ледяной и заснеженной дороге. Техническим результатом изобретения является создание пневматической шины, способной улучшить эксплуатационные характеристики при движении по снегу по поверхности заснеженной дороги, включая шербетообразную (типа воды со льдом) поверхность заснеженной дороги, без ухудшения эксплуатационных характеристик при движении по льду. Технический результат достигается пневматической шиной, имеющей на поверхности протектора, четыре основные канавки, проходящие вдоль окружности шины. При этом четыре основные канавки включают в себя две первые основные канавки, расположенные с правой и левой сторон от экваториальной плоскости шины, и две вторые основные канавки, расположенные снаружи от двух первых основных канавок в направлении ширины шины. При этом между первыми основными канавками образована центральная контактная площадка, между первыми основными канавками и вторыми основными канавками образованы промежуточные контактные площадки, снаружи от вторых основных канавок в направлении ширины шины образованы контактные площадки плечевой зоны. В направлении ширины шины проходят щелевидные прорези, расположенные в каждой из контактных площадок с заданными интервалами в направлении вдоль окружности шины. В направлении ширины шины проходят поперечные канавки, выполненные на поверхности протектора с заданными интервалами в направлении вдоль окружности шины. При этом каждая из промежуточных контактных площадок имеет вспомогательную канавку, ширина которой меньше ширины первых и вторых основных канавок, причем вспомогательная канавка проходит в направлении вдоль окружности шины. Поперечные канавки включают в себя правые и левые первые поперечные канавки и правые и левые вторые поперечные канавки, расположенные с правой и левой сторон от экваториальной плоскости шины. При этом правые и левые первые поперечные канавки и правые и левые вторые поперечные канавки попеременно расположены в направлении вдоль окружности шины. Причем правые и левые первые поперечные канавки проходят от центральной контактной площадки наружу в направлении ширины шины за концы зоны контакта шины с грунтом. При этом правые и левые вторые поперечные канавки проходят от промежуточных контактных площадок наружу в направлении ширины шины за концы зоны контакта шины с грунтом. Причем правые и левые первые поперечные канавки имеют внутренние крайние концы, которые расположены так, что они находятся на расстоянии друг от друга на центральной контактной площадке. Правые и левые вторые поперечные канавки имеют внутренние крайние концы, которые расположены в пределах промежуточных контактных площадок. Поверхность протектора имеет поверхностную зону контакта с грунтом. Причем поверхностная зона контакта с грунтом имеет центральную часть зоны стороны центра и боковые части зоны, расположенные с противоположных сторон центральной части зоны. При этом выраженная в процентах доля площади канавок во всей поверхностной зоне контакта с грунтом находится в диапазоне от 18 до 33%. Причем выраженная в процентах доля площади канавок в центральной части зоны меньше выраженной в процентах доли площади канавок во всей поверхностной зоне контакта с грунтом. 10 з.п. ф-лы, 4 ил., 1 табл.

1. Пневматическая шина, имеющая поверхность протектора, четыре основные канавки, проходящие в направлении вдоль окружности шины и выполненные на поверхности протектора, при этом четыре основные канавки включают в себя две первые основные канавки, расположенные с правой и левой сторон от экваториальной плоскости шины, и две вторые основные канавки, расположенные снаружи от двух первых основных канавок в направлении ширины шины, при этом между первыми основными канавками образована центральная контактная площадка, между первыми основными канавками и вторыми основными канавками образованы промежуточные контактные площадки, снаружи от вторых основных канавок в направлении ширины шины образованы контактные площадки плечевой зоны; щелевидные прорези, проходящие в направлении ширины шины и расположенные в каждой из контактных площадок с заданными интервалами в направлении вдоль окружности шины; поперечные канавки, проходящие в направлении ширины шины и выполненные на поверхности протектора с заданными интервалами в направлении вдоль окружности шины, при этом:
каждая из промежуточных контактных площадок имеет вспомогательную канавку, ширина которой меньше ширины первых и вторых основных канавок, причем вспомогательная канавка проходит в направлении вдоль окружности шины;
поперечные канавки включают в себя правые и левые первые поперечные канавки и правые и левые вторые поперечные канавки, расположенные с правой и левой сторон от экваториальной плоскости шины, при этом правые и левые первые поперечные канавки и правые и левые вторые поперечные канавки попеременно расположены в направлении вдоль окружности шины, причем правые и левые первые поперечные канавки проходят от центральной контактной площадки наружу в направлении ширины шины за концы зоны контакта шины с грунтом, при этом правые и левые вторые поперечные канавки проходят от промежуточных контактных площадок наружу в направлении ширины шины за концы зоны контакта шины с грунтом, причем правые и левые первые поперечные канавки имеют внутренние крайние концы, которые расположены так, что они находятся на расстоянии друг от друга на центральной контактной площадке, правые и левые вторые поперечные канавки имеют внутренние крайние концы, которые расположены в пределах промежуточных контактных площадок; и
поверхность протектора имеет поверхностную зону контакта с грунтом, расположенную между правым и левым концами зоны контакта шины с грунтом, причем поверхностная зона контакта с грунтом имеет центральную часть зоны стороны центра и боковые части зоны, расположенные с противоположных сторон центральной части зоны, при этом выраженная в процентах доля площади канавок во всей поверхностной зоне контакта с грунтом находится в диапазоне от 18 до 33%, причем выраженная в процентах доля площади канавок в центральной части зоны меньше выраженной в процентах доли площади канавок во всей поверхностной зоне контакта с грунтом.

2. Пневматическая шина по п.1, в которой первые поперечные канавки имеют значения ширины, которые увеличиваются от внутренних крайних концов первых поперечных канавок по направлению к концам зоны контакта шины с грунтом.

3. Пневматическая шина по п.1, в которой вторые поперечные канавки соединены с вспомогательными канавками у их внутренних крайних концов, при этом промежуточные контактные площадки содержат первые блоки, ограниченные вторыми основными канавками, вспомогательными канавками, первыми поперечными канавками и вторыми поперечными канавками, и вторые блоки, ограниченные первыми основными канавками, вспомогательными канавками и первыми поперечными канавками, причем вторые блоки имеют большую длину в направлении вдоль окружности шины, чем первые блоки.

4. Пневматическая шина по п.3, в которой вторые поперечные канавки имеют значения ширины, которые увеличиваются от внутренних крайних концов вторых поперечных канавок по направлению к концам зоны контакта шины с грунтом.

5. Пневматическая шина по п.1, в которой вспомогательные канавки проходят зигзагообразно в направлении вдоль окружности шины.

6. Пневматическая шина по п.5, в которой вспомогательные канавки содержат первые наклонные участки, которые имеют большую длину, чем интервал между поперечными канавками, соседними друг с другом, и проходят наклонно по отношению к направлению вдоль окружности шины, и вторые наклонные участки, которые имеют меньшую длину, чем первые наклонные участки, и проходят наклонно по отношению к направлению вдоль окружности шины, при этом первые наклонные участки и вторые наклонные участки попеременно соединены друг с другом, причем первые наклонные участки имеют угол наклона от 3 до 10° относительно направления вдоль окружности шины.

7. Пневматическая шина по п.1, в которой первые поперечные канавки и вторые поперечные канавки имеют углы в диапазоне от 0 до 45° относительно направления ширины шины.

8. Пневматическая шина по п.1, в которой дополнительные канавки, проходящие в направлении ширины шины между первыми канавками, расположены в направлении вдоль окружности шины с интервалами более длинными, чем интервалы между поперечными канавками, при этом центральная контактная площадка содержит блоки, ограниченные первыми основными канавками и дополнительными канавками.

9. Пневматическая шина по п.8, в которой дополнительные канавки расположены в направлении вдоль окружности шины с интервалами, которые в два раза больше интервалов между поперечными канавками, при этом внутренние крайние концы правой и левой первых поперечных канавок находятся в центральной части блока, расположенного между дополнительными канавками, соседними друг с другом в направлении вдоль окружности шины.

10. Пневматическая шина по п.8, в которой дополнительные канавки имеют меньшую ширину, чем первые и вторые поперечные канавки.

11. Пневматическая шина по п.1, в которой центральная часть зоны, представляющая собой поверхностную зону контакта с грунтом, представляет собой зону, расположенную между местами, находящимися на расстоянии от экваториальной плоскости шины, составляющем 33% от половины ширины зоны контакта с грунтом и измеряемом по направлению к противоположным сторонам в направлении ширины шины, при этом половина ширины зоны контакта с грунтом представляет собой расстояние от экваториальной плоскости шины до конца зоны контакта шины с грунтом в направлении ширины шины.