ПНЕВМАТИЧЕСКАЯ ШИНА Российский патент 2012 года по МПК B60C11/11 B60C11/03 

Область техники, к которой относится изобретение

Изобретение относится к пневматической шине, на беговой дорожке которой имеются блоки, образованные канавками, и, в частности, предлагает технологию, позволяющую существенно улучшить ходовые показатели на льду.

Уровень техники

Обычно в пневматических шинах блоки, как правило, образованы основными канавками и боковыми канавками, а ламели добавляются в образуемые блоки для улучшения краевого эффекта, тем самым улучшая ходовые и тормозные показатели, а также показатели движения в повороте на влажном дорожном покрытии, обледеневшем дорожном покрытии и в аналогичных условиях (см., например, Патентный документ 1).

Патентный документ 1: Японская опубликованная патентная заявка №2001-191739.

Однако несмотря на то что ламели, имеющиеся в блоках, улучшают краевой эффект, жесткость разделенных частей блоков, образуемых ламелями, становится слишком низкой, приводя к деформации разделенных участков блоков при контакте этих участков с дорожной поверхностью, тем самым ухудшая сцепные свойства с дорожным покрытием. Таким образом, становится сложно добиться ходовых показателей езды по льду, необходимых современным автомобилям с улучшенными ходовыми качествами. Это в особенности относится к шинам нагруженного автомобиля при езде по льду. В частности, у зимней пневматической шины, которая главным образом предназначена для езды по обледеневшим дорожным поверхностям, должно быть большее количество ламелей в блоках для обеспечения более высоких ходовых и тормозных показателей, а также показателей при движении в повороте. Данный факт повышает значимость вышеописанной проблемы. Кроме этого, у вышеописанной обычной пневматической шины размеры всех блоков относительно увеличены для увеличения пятна контакта в целях улучшения ходовых показателей при езде по льду, поэтому водяной экран не может эффективно отводиться из центральных блоков, что препятствует улучшению ходовых показателей при езде по льду.

Раскрытие изобретения

Таким образом, задача настоящего изобретения заключается в решении вышеописанной проблемы, а цель настоящего изобретения заключается в том, чтобы существенно улучшить показатели при езде по льду за счет оптимизации рисунка протектора.

Для достижения указанной выше цели пневматическая шина по настоящему изобретению является пневматической шиной, у которой, по меньшей мере, на части беговой дорожки образована группа блоков за счет расположения блоков рядом друг с другом, блоки образованы канавками и отделены друг от друга, символ Р (мм) означает характерную длину шага блоков в группе блоков, символ W (мм) означает ширину группы блоков, символ а (штук) означает количество блоков, имеющихся в расчетной области группы блоков, расчетная область разграничена характерной длиной шага Р и шириной W, а символ N (%) означает отрицательный коэффициент в расчетной области, плотность блоков S означает количество блоков на единицу фактической площади пятна контакта группы блоков, выражается формулой S=a/{P×W×(1-N/100)} и задается в диапазоне от не менее 0.003 (шт./мм²) до не более 0.04 (шт./мм²).

Следует заметить, что термин «характерная длина шага блоков» в настоящем описании изобретения относится к минимальной единице повторяющегося рисунка блоков в данной линии блоков, составляющей группу блоков, и, например, если повторяющийся рисунок образован одним блоком и канавками, разграничивающими упомянутый блок, то характерную длину шага блоков получают путем сложения длины одного блока в продольном направлении беговой дорожки с длиной канавки в продольном направлении беговой дорожки, упомянутая канавка примыкает к упомянутому блоку в продольном направлении беговой дорожки.

Кроме этого, термин «ширина W группы блоков» относится к длине группы блоков в поперечном направлении беговой дорожки, группа блоков образуется за счет расположения блоков таким образом, чтобы они находились рядом друг с другом. Например, он относится к ширине пятна контакта беговой дорожки, если группа блоков проходит по всей беговой дорожке. Кроме этого, термин «ширина пятна контакта беговой дорожки» относится к ширине, если: шина установлена на стандартный обод колеса соответствующего размера в соответствии с рекомендациями, действующими для региона, где шина изготовлена или используется, рекомендации включают в себя информацию, публикуемую в Ежегоднике Ассоциации автошин и колесных дисков для США, «Руководстве по стандартам» Европейской технической организации по шинам и ободам для Европы, «Ежегоднике JATMA» Ассоциации производителей автомобильных шин Японии; внутреннее давление шин соответствующего типоразмера доведено до максимально допустимого значения в соответствии указанными стандартами (для максимальной снаряженной массы) и на шину приходится максимально допустимая нагрузка.

Термин «фактическая площадь пятна контакта» одной группы блоков относится к общей поверхности всех блоков, находящихся в расчетной области группы блоков. Другими словами, фактическая площадь пятна контакта является областью, получаемой при вычитании области канавок, определяющих блоки, из расчетной области, получаемой при умножении характерной длины шага Р на ширину W. Следует заметить, что если в блоках, входящих в группу блоков, имеются небольшие отверстия, описываемые далее, то подобные небольшие отверстия не учитываются при расчете фактической площади пятна контакта.

Кроме этого, термин «плотность блоков» относится к плотности, т.е. количеству блоков на единицу фактической площади пятна контакта в расчетной области.

В пневматической шине по настоящему изобретению, поскольку блоки расположены таким образом, что они находятся рядом друг с другом и при этом в группе блоков обеспечивается достаточная площадь канавок, можно увеличить общую длину краев блоков в группе блоков и варьировать направление краев, за счет чего можно достичь отличного краевого эффекта. Кроме этого, поскольку площадь пятна контакта каждого блока уменьшена, можно улучшить сцепные свойства блоков. Помимо этого, за счет уменьшения размера каждого блока можно сократить расстояние от центральной части блока до периферийного края блока, тем самым улучшив способности блоков по удалению водяного экрана.

Таким образом, благодаря использованию пневматической шины по настоящему изобретению можно значительно улучшить ходовые качества на льду за счет обеспечения отличных сцепных свойств и краевого эффекта, а также эффективного удаления блоками водяного экрана.

Следует заметить, что в пневматической шине по настоящему изобретению блоки предпочтительно расположены зигзагообразно.

Кроме этого, предпочтительно, чтобы на поверхности беговой дорожки более чем одного блока, входящего в группу блоков пневматической шины по настоящему изобретению, имелось, по меньшей мере, одно небольшое отверстие.

Также предпочтительно, чтобы диаметр устья небольшого отверстия в пневматической шине по настоящему изобретению находился в диапазоне от не менее 0.5 мм до не более 3.5 мм.

Еще более предпочтительно, чтобы глубина небольшого отверстия в пневматической шине по настоящему изобретению находилась в диапазоне от не менее 5% до не более 100% от высоты блока, в котором находится упомянутое небольшое отверстие.

Благодаря использованию пневматической шины по настоящему изобретению можно значительно улучшить ходовые качества на льду за счет обеспечения отличных сцепных свойств и краевого эффекта, а также эффективного водоотвода блоками.

Краткое описание чертежей

На фиг.1 показан частичный теоретический чертеж рисунка протектора пневматической шины (шины из примера 3) по одному из вариантов осуществления настоящего изобретения.

На фиг.2 показан частичный теоретический чертеж рисунка протектора пневматической шины (шины из примера 1) по другому варианту осуществления настоящего изобретения.

На фиг.3 показан частичный теоретический чертеж рисунка протектора пневматической шины (шины из примера 2) по другому варианту осуществления настоящего изобретения.

На фиг.4 показан частичный теоретический чертеж рисунка протектора пневматической шины (шины из примера 4) по другому варианту осуществления настоящего изобретения.

На фиг.5 показан частичный теоретический чертеж рисунка протектора пневматической шины (шины из примера 5) по другому варианту осуществления настоящего изобретения.

На фиг.6 показан частичный теоретический чертеж рисунка протектора пневматической шины (шины из примера 6) по другому варианту осуществления настоящего изобретения.

На фиг.7 показан частичный теоретический чертеж рисунка протектора пневматической шины (шины из примера 7) по другому варианту осуществления настоящего изобретения.

На фиг.8 показан частичный теоретический чертеж рисунка протектора обычной пневматической шины (шины из примера 1 обычной шины).

На фиг.9 показан частичный теоретический чертеж рисунка протектора сравнительной пневматической шины (шины из сравнительного примера 1).

На фиг.10 показан частичный теоретический чертеж рисунка протектора сравнительной пневматической шины (шины из сравнительного примера 2).

На фиг.11 показан частичный теоретический чертеж рисунка протектора сравнительной пневматической шины (шины из сравнительного примера 3).

На фиг.12 показан частичный теоретический чертеж рисунка протектора сравнительной пневматической шины (шины из сравнительного примера 4).

На фиг.13 показана таблица с результатами оценки ходовых качеств шин из примера обычной шины и сравнительных примеров.

На фиг.14 показан частичный теоретический чертеж рисунка протектора пневматической шины (шины из примера 8) по другому варианту осуществления настоящего изобретения.

На фиг.15 показан частичный теоретический чертеж рисунка протектора пневматической шины (шины из примера 9) по другому варианту осуществления настоящего изобретения.

На фиг.16 показан частичный теоретический чертеж рисунка протектора пневматической шины (шины из примера 10) по другому варианту осуществления настоящего изобретения.

На фиг.17 показан частичный теоретический чертеж рисунка протектора сравнительной пневматической шины (шины из сравнительного примера 5).

На фиг.18 показан частичный теоретический чертеж рисунка протектора сравнительной пневматической шины (шины из сравнительного примера 6).

Осуществление изобретения

Далее варианты осуществления настоящего изобретения будут рассмотрены со ссылкой на чертежи. На фиг.1 представлен частичный теоретический чертеж, на котором изображен рисунок протектора пневматической шины (далее «шины») по одному из вариантов осуществления настоящего изобретения. Следует заметить, что на чертеже вертикальное направление является продольным направлением беговой дорожки, а горизонтальное направление (направление, перпендикулярно пересекающее экваториальную плоскость С) является поперечным направлением беговой дорожки.

Хотя это не показано, шина по данному варианту осуществления имеет обычную конструкцию, состоящую из каркаса, тороидально проходящего между парой левого и правого сердечников бортов шины, брекерного пояса, расположенного на внешней стороне коронной зоны упомянутого каркаса в радиальном направлении шины, а также беговой дорожки, расположенной снаружи упомянутого брекерного пояса в радиальном направлении шины. Кроме этого, шина имеет на беговой дорожке рисунок протектора, изображенный на фиг.1.

Как показано на фиг.1, на беговой дорожке 1 подобной шины имеется группа G_B блоков, образованная таким образом, что множество отдельных блоков 3, определяемых канавками 2, расположены рядом друг с другом. Группы G_B блоков имеются на всей беговой дорожке 1. Предпочтительно, чтобы внешняя форма поверхности каждого блока 3 имела форму многоугольника, в данном случае восьмигранника, а соответствующие блоки 3 были расположены зигзагообразно в продольном направлении беговой дорожки. Если на беговой дорожке 1 имеется основная канавка (например, продольная канавка 4, рассматриваемая далее) (см. фиг.7), предпочтительно, чтобы высота каждого блока 3 находилась в диапазоне от 60 до 100% от глубины основной канавки, еще более предпочтительно, в диапазоне от 70 до 90%. Кроме этого, у подобной шины плотность S блоков (шт./мм²) на единицу фактической площади пятна контакта группы блоков, выражаемая следующей формулой 1, находится в диапазоне от не менее 0.003 шт./мм² до не более 0.04 шт./мм², где Р (мм) - характерная длина шага каждого блока 3 в группе G_B блоков; W (мм) - ширина группы G_B блоков (равная ширине TW пятна контакта беговой дорожки, поскольку в данном варианте осуществления блоки 3 расположены по всей беговой дорожке 1); а (шт.) - количество блоков 3, находящихся в расчетной области Z (заштрихованная область на чертеже) группы G_B блоков, образуемой характерной длиной шага Р и шириной W; а N (%) - отрицательный коэффициент в расчетной зоне Z.

Формула 1

На фигурах со 2 по 6 изображена беговая дорожка, на которой плотность S блоков варьируется в диапазоне от 0.003 шт./мм² до 0.04 шт./мм². Следует заметить, что в случае, если блок 3 находится как внутри, так и снаружи расчетной области Z и не может быть учтен как один блок при расчете количества блоков, учитываются части блоков 3, находящиеся в расчетной области, пропорционально площади поверхности блоков 3, на момент подсчета количества блоков 3, входящих в расчетную область Z группы блоков. Например, если блок находится как внутри, так и снаружи расчетной области Z, а в расчетной области Z находится только половина блока, как, например, у блока, обозначенного позицией В1 на фиг.1, то подобный блок считается за ½ шт.

В шине по настоящему варианту осуществления, поскольку блоки 3 расположены таким образом, что они находятся рядом друг с другом и при этом в группе G_B блоков обеспечивается достаточная площадь канавок, можно увеличить общую длину краев блоков 3 в группе G_B блоков и варьировать направление краев (увеличивать количество краев, проходящих в разных направлениях), за счет чего можно добиться отличного краевого эффекта. Кроме этого, поскольку площадь пятна контакта каждого блока 3 уменьшена, можно улучшить сцепные свойства блоков. Помимо этого, за счет уменьшения размера каждого блока можно сократить расстояние от центральной части блока 3 до периферийного края блока, тем самым улучшив удаление водного экрана блоками 3.

Таким образом, поскольку шина по данному варианту осуществления обеспечивает отличные сцепные свойства и краевой эффект, а также удаление водного экрана блоками 3, за счет этого можно значительно улучшить ходовые показатели на льду. Следует заметить, что, выбирая плотность S блоков 3 в группе G_B в диапазоне от 0.0035 до 0.03 шт./мм², можно добиться высоких показателей как жесткости блоков, так и краевого эффекта и за счет этого эффективно улучшить ходовые показатели на льду.

Кроме этого, у шины по данному варианту осуществления соответствующие блоки 3 расположены зигзагообразно. За счет этого можно образовывать большее количество блоков 3 и последовательно использовать их края при вращении шины, тем самым дополнительно усиливая краевой эффект. Кроме этого, время вхождения блоков в контакт с дорожной поверхностью можно варьировать у смежных блоков 3, расположенных в поперечном направлении беговой дорожки, тем самым уменьшая шумность рисунка. Помимо этого, благодаря расположению блоков 3 зигзагообразно, как отмечалось выше, можно легко обеспечивать высокую плотность расположения блоков 3. Более того, смежные блоки соприкасаются друг с другом и поддерживают друг друга при вращении шины, тем самым увеличивая жесткость блоков 3 и улучшая ходовую устойчивость.

Кстати, по настоящему изобретению предпочтительно, чтобы отрицательный коэффициент N (небольшие отверстия при расчете отрицательного коэффициента не учитываются) группы G_B блоков находился в диапазоне от 5 до 50%. Это связано с тем, что если отрицательный коэффициент у группы G_B блоков будет менее 5%, то площадь канавок слишком уменьшится, в результате чего не будет обеспечиваться достаточный водоотвод, а размеры всех блоков нежелательно увеличатся, что затруднит создание необходимого краевого эффекта. С другой стороны, если отрицательный коэффициент будет более 50%, то площадь пятна контакта слишком уменьшится, что может ухудшить ходовую устойчивость. Кроме этого, если плотность S блоков 3 группы G_B блоков будет менее 0.003 (шт./мм²), то это затруднит достижение высоких значений краевого эффекта без образования ламелей, а с другой стороны, если плотность S блоков 3 превысит 0.04 (шт./мм²), то размеры блоков 3 нежелательно уменьшатся и станет трудно добиться необходимой жесткости блоков.

Далее будут рассмотрены другие варианты осуществления настоящего изобретения. На фиг.7 представлен теоретический чертеж, на котором изображен рисунок протектора шины по другому варианту осуществления настоящего изобретения. Следует заметить, что элементы, идентичные показанным на фиг.1, обозначены идентичными ссылочными номерами, а их объяснение опущено.

На части беговой дорожки 1 подобной шины имеется группа G_B блоков, образованная таким образом, что множество отдельных блоков 3, образуемых канавками, расположены рядом друг с другом. Группа G_B блоков находится с соответствующих сторон от экваториальной плоскости С, примерно на площади 50% (54% в примере, изображенном на чертеже) ширины TW пятна контакта беговой дорожки. В данном примере внешняя форма поверхности каждого блока 3 является восьмигранником, а соответствующие блоки 3 расположены зигзагообразно в продольном направлении беговой дорожки. Кроме этого, с соответствующих внешних сторон группы G_B блоков в продольном направлении беговой дорожки имеются продольные канавки 4, проходящие в продольном направлении беговой дорожки. Помимо этого, с внешней стороны каждой из упомянутых продольных канавок 4 в поперечном направлении расположены плечевые блоки 6, образуемые множеством боковых канавок 5, проходящих в поперечном направлении беговой дорожки, и упомянутой продольной канавкой 4. В каждом из образуемых плечевых блоков 6 имеется множество ламелей 7, каждая из которых проходит в поперечном направлении беговой дорожки. Кроме этого, плотность S блоков на единицу фактической площади пятна контакта группы блоков, рассчитываемая по описанной выше формуле, находится в диапазоне от не менее 0.003 шт./мм² до не более 0.04 шт./мм².

По данному варианту осуществления продольные канавки 4 и боковые канавки 5 расположены с соответствующих внешних сторон группы G_B блоков в поперечном направлении беговой дорожки, тем самым позволяя дополнительно улучшать водоотвод по сравнению с шиной, вариант осуществления которой изображен на фиг.1.

На фиг.14 показан теоретический чертеж рисунка протектора шины по другому варианту осуществления настоящего изобретения. У шины, изображенной на фиг.14, в каждом блоке 3 группы G_B блоков имеется небольшое отверстие 9, кругообразно раскрывающееся на беговой поверхности и имеющее заданную глубину. Небольшое отверстие 9 вбирает в себя воду с дорожной поверхности при соприкосновении блока 3 с дорожной поверхностью и высвобождает набранную воду под действием центробежной силы, создаваемой при вращении шины. Кроме этого, окружность небольшого отверстия 9 функционирует в качестве кромки. Таким образом, использование небольшого отверстия 9 в каждом блоке 3 позволяет улучшить водоотвод и краевой эффект без уменьшения жесткости блока по сравнению с вариантом, когда в блоке 3 используются ламели.

Следует заметить, что хотя в варианте осуществления, изображенном на фиг.1, в каждом блоке имеется лишь одно небольшое отверстие 9, количество отверстий этим не ограничено. Количество небольших отверстий можно варьировать, например, сделав два или четыре, как, например, это показано для шины по другим вариантам осуществления настоящего изобретения, изображенным на фигурах 15 и 16, за счет корректирования жесткости блоков, требуемых параметров по водоотводу и длины краев. В частности, предпочтительно, чтобы плотность S блоков была в диапазоне от не менее 0.003 шт./мм² до не более 0.01 шт./мм², а количество небольших отверстий, имеющихся в каждом блоке 3, было два или более, если для поддержания баланса, например, между устойчивостью хода, износостойкостью и другими параметрами необходимо использовать относительно крупные блоки 3. При подобной конструкции можно добиться улучшенных характеристик по водоотводу, краевому эффекту и т.п., сохраняя при этом баланс с другими параметрами. С другой стороны, предпочтительно, чтобы плотность S блоков была в диапазоне от не менее 0.004 шт./мм² до не более 0.04 шт./мм², а небольших отверстий, имеющихся в каждом блоке 3, было одно, если для поддержания баланса с другими параметрами, аналогично описанному выше примеру, необходимо использовать относительно небольшие блоки 3. При подобной конструкции можно добиться повышенной жесткости блоков, сохраняя при этом баланс с другими параметрами.

Кроме этого, несмотря на то что на изображенном примере устье небольшого отверстия 9 имеет круглую форму, форма упомянутого устья не ограничена этим и может иметь также форму эллипса, многоугольника или неправильную замкнутую форму. Следует заметить, что с точки зрения улучшения характеристик по водоотводу из центральной зоны блока, предпочтительно, чтобы в центре блоков было максимальное количество небольших отверстий 9. По настоящему изобретению необязательно проделывать небольшие отверстия 9 во всех блоках 3, желаемого эффекта можно добиться за счет проделывания небольших отверстий во множестве блоков 3. Предпочтительно, чтобы небольшие отверстия 9 были сделаны, по меньшей мере, в половине блоков 3 в каждой группе блоков, если необходимы улучшенные параметры по водоотводу, краевому эффекту и т.п.

Кроме этого, предпочтительно, чтобы диаметр устья небольших отверстий 9 был в диапазоне от 0.5 до 3.5 мм. Это объясняется тем, что если диаметр устья небольших отверстий 9 будет менее 0.5 мм, то характеристики по водопоглощению и краевому эффекту могут быть недостаточными и не позволят обеспечить улучшение ходовых характеристик на льду; с другой стороны, если диаметр устья небольших отверстий 9 будет свыше 3.5 мм, несмотря на то что это даст улучшение по водопоглощению, площадь пятна контакта в момент возникновения краевого эффекта уменьшится, соответственно существует вероятность того, что требуемого улучшения ходовых характеристик на льду добиться не удастся. Следует заметить, что баланс между ходовыми качествами на льду и другими характеристиками можно поддерживать за счет изменения площади пятна контакта и жесткости блоков, увеличивая количество небольших отверстий 9, имеющихся в блоках 3, при малом диаметре устий каждого небольшого отверстия 9 и уменьшая количество небольших отверстий 9, имеющихся в блоках 3, при большом диаметре устий каждого небольшого отверстия 9.

Кроме этого, предпочтительно, чтобы глубина небольшого отверстия 9 находилось в диапазоне от 5 до 100% высоты блока, в которой находится упомянутое небольшое отверстие 9. Это связано с тем, что если глубина небольшого отверстия 9 будет менее 5% от высоты блока, то объем небольшого отверстия 9 будет нежелательно мал, а следовательно, не будет обеспечиваться достаточный эффект водопоглощения, что не позволит обеспечить требуемого улучшения ходовых характеристик на льду. Кроме этого, при износе беговой дорожки небольшое отверстие 9 исчезает в первую очередь, а следовательно, будет сложно обеспечивать заданные ходовые показатели. С другой стороны, если глубина небольшого отверстия 9 будет более 100% от высоты блока, то, несмотря на то что эффект водопоглощения будет обеспечиваться, существует вероятность того, что ходовые показатели на сухом и влажном дорожном покрытии могут ухудшиться из-за уменьшения жесткости блоков 3 либо вода, вбираемая в небольшие отверстия 9 в момент соприкосновения беговой поверхности с дорожным покрытием, не будет полностью удаляться из небольших отверстий 9 центробежными силами при вращении шины, а эффект водопоглощения ухудшит процесс вращения шины.

Пример

Далее будут рассмотрены шины из примеров с 1 по 10 по настоящему изобретению, пример 1 обычной шины, сделанной по обычной технологии, а также сравнительные примеры с 1 по 6, и будет произведена оценка ходовых показателей шин на льду. Следует заметить, что образцы шин являются радиальными шинами для легковых автомобилей с типоразмером 205/55R16.

Рисунки протекторов на беговой дорожке шин из примеров с 1 по 6 показаны на фигурах с 1 по 6. На всей беговой дорожке каждой из подобных шин имеются группы блоков G_B, образуемые канавками таким образом, что множество отдельных блоков расположено рядом друг с другом. Внешняя поверхность каждого из блоков имеет форму правильного восьмигранника, в таблице 1 показана длина BL (мм) блока в продольном направлении беговой дорожки, длина BW (мм) в поперечном направлении, его высота (высота от нижней части канавки) ВН (мм), расстояние BGL (мм) между смежными блоками в продольном направлении беговой дорожки, расстояние BGW (мм) между смежными блоками в поперечном направлении беговой дорожки, а также расстояние BGO (мм) между смежными блоками в направлении, диагональном продольному направлению беговой дорожки. Кроме этого, в таблице 1 показаны свойства каждой из подобных шин, которые включают в себя: характерную длину шага Р (мм) блока; ширину W (мм) группы G_B блоков; отрицательный коэффициент N (%) в расчетной зоне Z группы G_B блоков; расчетная зона Z определяется характерной длиной шага Р блоков и шириной группы блоков; количество а (шт.) блоков, находящихся в расчетной области Z; плотность S блоков (шт./мм²) на единицу фактической площади пятна контакта группы блоков; а также количество (линия) линий блоков, подсчитанных в поперечном направлении беговой дорожки в группе G_B блоков.

Рисунок протектора на беговой дорожке шины из примера 7 показан на фиг.7. У данной шины группа G_B блоков расположена на части беговой дорожки, в частности, с обеих сторон от экваториальной плоскости С на 54% площади ширины TW пятна контакта беговой дорожки. Внешняя поверхность каждого блока имеет форму правильного восьмигранника. С обеих внешних сторон группы G_B блоков, в поперечном направлении беговой дорожки, имеются продольные канавки, проходящие в продольном направлении беговой дорожки. Кроме этого, с внешней стороны каждой из упомянутых продольных канавок, в поперечном направлении беговой дорожки, имеются боковые канавки, проходящие в поперечном направлении беговой дорожки через два блока, расположенных в продольном направлении, группы G_B блоков, а плечевые блоки определяются упомянутыми боковыми канавками. В каждом из образованных плечевых блоков имеется шесть ламелей, каждая из которых проходит в поперечном направлении беговой дорожки. Каждая из продольных канавок имеет следующие размеры: ширина канавки 9.4 мм, глубина канавки 8.9 мм. Каждая из боковых канавок имеет следующие размеры: ширина канавки 7.5 мм, глубина канавки 8.9 мм.

Рисунки протекторов на беговой дорожке шин из примеров с 8 по 10 показаны на фигурах с 14 по 16. На беговой поверхности подобных шин в каждом блоке из группы блоков имеется одно или несколько небольших круглых отверстий, характеристики подобных шин также указаны в таблице 1.

Для сравнения также используется шина из сравнительного примера 1, рисунок протектора которой показан на фиг.8, отрицательный коэффициент всей ее беговой дорожки практически такой же, как у шины из примера 3. У шины из сравнительного примера 1 на беговой дорожке имеются четыре продольные канавки, проходящие в продольном направлении беговой дорожки, а также примыкающий к ней ребристый беговой участок (центральный беговой участок, средние беговые участки и плечевые беговые участки, если считать от центра в поперечном направлении беговой дорожки). Две продольные канавки, расположенные на внутренней стороне в поперечном направлении беговой дорожки, имеют ширину 8 мм и глубину 8.9 мм, а две продольные канавки, расположенные на внешней стороне в поперечном направлении беговой дорожки, имеют ширину 6 мм и глубину 8.9 мм. На центральном беговом участке, средних беговых участках и плечевых беговых участках блоки образованы боковыми канавками, проходящими наклонно в продольном направлении беговой дорожки, а в каждом из блоков образовано большое количество проходящих зигзагообразно ламелей. Количество ламелей в каждом блоке составляет от 12 до 14, а длина каждой ламели находится в диапазоне от 4.2 до 4.7 мм. В таблице 2 приведены размеры и другие характеристики блоков.

Кроме этого, для сравнения также используются шины из сравнительных примеров с 1 по 4, рисунки протектора на беговых дорожках которых показаны на фигурах с 9 по 12. У шин из сравнительных примеров с 1 по 4 плотность S блоков находится в диапазоне от 0.003 до 0.04 шт./мм². Характеристики шин из соответствующих сравнительных примеров указаны в таблице 2.

Кроме этого, для сравнения также используются шины из сравнительных примеров 5 и 6, рисунки протектора на беговых дорожках которых показаны на фигурах 17 и 18. На беговой поверхности шин из сравнительных примеров 5 и 6 в каждом блоке из группы блоков имеется небольшое круглое отверстие, а плотность S блоков выходит за пределы диапазона от 0.003 до 0.04 шт./мм². Характеристики шин из соответствующих сравнительных примеров указаны в таблице 2.

Оценка ходовых показателей

Каждый из образцов описанных выше шин установлен на обод размером 6.5J×16, накачан до 220 кПа (относительное давление) и установлен на транспортное средство. После этого были проведены испытания для оценки ходовых показателей.

(1) Испытания по определению тормозных показателей на льду

Для оценки тормозных показателей на льду производился замер тормозного пути с момента полного нажатия на тормоз на скорости 20 км/ч на обледеневшей дороге, оценка осуществлялась на основании замеренных расстояний. Результаты испытаний приведены в таблицах 3 и 4, а также на фиг.13. В таблицах 3 и 4, а также на фиг.13 результаты оценки шин из примеров с 1 по 10 и сравнительных примеров с 1 по 6 указаны в виде индексных значений, а полученные результаты примера обычной шины 1 взяты за 100. Большее значение указывает на лучшие тормозные характеристики на льду.

(2) Испытания по определению ходовых показателей на льду

Для оценки ходовых показателей на льду производился замер времени до прохождения 20 м по льду на полном газе, оценка осуществлялась на основании замеренного времени. Результаты испытаний приведены в таблицах 3 и 4, а также на фиг.13. В таблице 3, таблице 4, а также на фиг.13 результаты оценки шин из примеров с 1 по 10 и сравнительных примеров с 1 по 6 указаны в виде индексных значений, а полученные результаты примера обычной шины 1 взяты за 100. Большее значение указывает на лучшие ходовые характеристики на льду.

(3) Испытания по определению ходовой устойчивости на льду

Для оценки ходовой устойчивости на льду оценка осуществлялась субъективно водителем-испытателем на основе всесторонней оценки тормозных показателей, показателей по ускорению, показателей езды по прямой и показателей движения в повороте при движении в разных режимах на испытательном полигоне, поверхность которого была покрыта льдом. Результаты испытаний приведены в таблицах 3 и 4, а также на фиг.13. В таблице 3, таблице 4, а также на фиг.13 результаты оценки шин из примеров с 1 по 10 и сравнительных примеров с 1 по 6 указаны в виде индексных значений, а полученные результаты примера обычной шины 1 взяты за 100. Большее значение указывает на лучшую ходовую устойчивость на льду.

(4) Испытания по шумности (рисунка протектора)

Определение шумности шин осуществлялось субъективно водителем-испытателем при движении в разных режимах на обычной дороге с сухим дорожным покрытием. Результаты испытаний приведены в таблицах 3 и 4, а также на фиг.13. В таблице 3, таблице 4, а также на фиг.13 результаты оценки шин из примеров с 1 по 7 и сравнительных примеров с 1 по 4 указаны в виде индексных значений, а полученные результаты примера обычной шины 1 взяты за 100. Большее значение указывает на меньшую шумность.

(5) Испытания по водоотводу

Для оценки способности по водоотводу замеры осуществлялись на предельной скорости, при которой возникало аквапланирование во время езды по прямой на влажном покрытии с глубиной воды в 5 мм, оценка давалась на основании замеренной предельной скорости. Результаты испытаний приведены в таблицах 3 и 4, а также на фиг.13. В таблице 3, таблице 4, а также на фиг.13 результаты оценки шин из примеров с 1 по 7 и сравнительных примеров с 1 по 4 указаны в виде индексных значений, а полученные результаты примера обычной шины 1 взяты за 100. Большее значение указывает на лучшие показатели по водоотводу.

(6) Испытания по определению ходовой устойчивости на сухом дорожном покрытии

Для Обычных шин из примера 1, примера 3, примеров с 8 по 10, а также сравнительных примеров 5 и 6 измерялась ходовая устойчивость на сухом дорожном покрытии. Для оценки ходовой устойчивости на сухом дорожном покрытии оценка осуществлялась субъективно водителем-испытателем на основе всесторонней оценки тормозных показателей, показателей по ускорению, показателей езды по прямой и показателей движения в повороте при спортивном стиле езды в разных режимах на испытательном полигоне с сухим покрытием. Результаты испытаний приведены в таблице 3 и таблице 4. В таблице 3 и таблице 4 результаты оценки указаны в виде индексных значений, а полученные результаты примера обычной шины 1 взяты за 100. Большее значение указывает на лучшую ходовую устойчивость на сухом дорожном покрытии.

Таблица 3   Пример 1 Пример 2 Пример 3 Пример 4 Пример 5 Пример 6 Пример 7 Пример 8 Пример 9 Пример 10 Торможение на льду 125 130 140 130 125 110 125 142 143 145 Ходовые показатели на льду 110 125 135 140 120 105 108 137 139 140 Ходовая устойчивость (на обледеневшем дорожном покрытии) 105 115 130 130 110 103 115 123 125 126 Шумность 104 109 115 121 125 131 110 - - - Показатели по водоотводу 97 97 95 93 92 92 105 - - - Ходовая устойчивость (на сухом дорожном покрытии) - - 110 - - - - 108 106 103

На основании результатов испытаний, приведенных в таблице 3, таблице 4 и на фиг.13, примеры с 1 по 7 показали отличные результаты по тормозным характеристикам на льду, ходовым показателям на льду, ходовой устойчивости и шумности по сравнению с Обычной шиной из примера 1, а шина из примера 7 показала особенно хорошие характеристики по водоотводу по сравнению с шинами из примеров с 1 по 6 и Обычной шиной из примера 1. Кроме этого, шины из примеров 8 и 9 с небольшим отверстием или небольшими отверстиями показали отличные ходовые качества на льду по сравнению с шинами, у которых небольших отверстий не было.

Промышленная применимость

По настоящему изобретению можно значительно улучшить ходовые качества на льду за счет отличных сцепных свойств и краевого эффекта, а также эффективного удаления водяного экрана блоками.

Изобретение относится к конструкции рисунка протектора автомобильной шины, предназначенной для зимних условий эксплуатации. По меньшей мере, на части беговой дорожки 1 протектора шины имеется группа G_B блоков, образованная за счет расположения блоков 3 рядом друг с другом. Блоки образованы канавками 2 и отделены друг от друга. Символ Р (мм) обозначает характерную длину шага блоков в группе G_B блоков. Символ W (мм) означает ширину группы блоков. Символ а (штук) означает количество блоков 3, имеющихся в расчетной области Z группы G_B блоков. Расчетная область разграничена характерной длиной шага Р и шириной W, а символ N (%) означает отрицательный коэффициент в расчетной области Z. Плотность S блоков означает количество блоков на единицу фактической площади пятна контакта группы G_B блоков, выражается формулой S=a/{P×W×(1-N/100)} и задается в диапазоне от не менее 0.003 (шт./мм²) до не более 0.04 (шт./мм²). Технический результат - улучшение ходовых показателей шины на льду за счет оптимизации рисунка протектора. 5 з.п. ф-лы, 18 ил., 4 табл.

1. Пневматическая шина, по меньшей мере, на части беговой дорожки которой образована группа блоков за счет расположения блоков рядом друг с другом, блоки образованы канавками и отделены друг от друга, причем
символ P (мм) означает характерную длину шага блоков в группе блоков, символ W (мм) означает ширину группы блоков, символ а (штук) означает количество блоков, находящихся в расчетной области группы блоков, расчетная область разграничена характерной длиной шага P и шириной W, а символ N (%) означает отрицательный коэффициент в расчетной области,
плотность S блоков означает количество блоков на единицу фактической площади пятна контакта группы блоков, выражается формулой S=a/{P×W×(1-N/100)} и задается в диапазоне от не менее 0,003 (штук/мм²) до не более 0,04 (штук/мм²).

2. Шина по п.1, отличающаяся тем, что блоки расположены зигзагообразно.

3. Шина по п.1 или 2, отличающаяся тем, что более чем у одного блока, входящего в группу блоков, имеется, по меньшей мере, одно небольшое отверстие, выходящее на поверхность беговой дорожки.

4. Шина по п.3, отличающаяся тем, что диаметр устья небольшого отверстия находится в диапазоне от не менее 0,5 мм до не более 3,5 мм.

5. Шина по любому из пп.1, 2 или 4, отличающаяся тем, что глубина небольшого отверстия находится в диапазоне от не менее 5% до не более 100% от высоты блока, в котором имеется небольшое отверстие.

6. Шина по п.3, отличающаяся тем, что глубина небольшого отверстия находится в диапазоне от не менее 5% до не более 100% от высоты блока, в котором имеется небольшое отверстие.