ШИНА ПНЕВМАТИЧЕСКАЯ Российский патент 2012 года по МПК B60C11/04 B60C11/11 B60C11/13 

Область техники, к которой относится изобретение

Данное изобретение относится к пневматической шине, снабженной окружными канавками, проходящими в окружном направлении шины, и, в частности, к пневматической шине, предназначенной для обледенелых и заснеженных дорог.

Уровень техники

В настоящее время для шин, изготавливаемых для эксплуатации на обледенелых и заснеженных дорогах, называемых неошипованными шинами, известны конструкции, в которых выполняются окружные канавки, идущие в окружном направлении шины и имеющие большую ширину (например, 7 мм или больше), и прорези, идущие в поперечном направлении протектора.

Подобные пневматические шины обеспечивают лучшее удаление дождевой воды, мокрого снега и тому подобных веществ, попавших в зазоры между поверхностью дороги и поверхностью протектора, а также предотвращают буксование на обледенелых и заснеженных дорогах (заявка Японии 2000-2552217, стр.4 и 5, фиг.1).

Раскрытие изобретения

Однако у стандартных пневматических шин, описанных выше, имеется следующий недостаток. В частности, формирование окружных канавок большой ширины снижает площадь участков, контактирующих с дорожным покрытием (шашек протектора), образующих поверхность протектора, ряд прорезей и тому подобные части шины. Такое снижение площади приводит к тому, что несмотря на улучшение дренажных свойств и предотвращение буксования на обледенелых и заснеженных дорогах нельзя улучшить тяговые и тормозные характеристики на обледенелых и заснеженных дорогах.

Настоящее изобретение было выполнено с учетом данной проблемы, и его целью является разработка шины с улучшенными тяговыми и тормозными свойствами на обледенелых и заснеженных дорогах, которая также обеспечивает улучшение дренажных характеристик и предотвращение буксования на обледенелых и заснеженных дорогах.

Для решения вышеупомянутых проблем настоящее изобретение имеет следующие аспекты. В первом аспекте изобретения у пневматической шины (пневматической шины 1А) выполняется окружная канавка (например, окружная канавка 32), идущая в окружном направлении шины, образованная контактными участками (контактными участками 20), составляющими поверхность протектора (поверхность протектора 10), контактирующими с поверхностью дороги. В окружной канавке сформированы ровный участок канавки (ровный участок 60 канавки) и контактный участок канавки (контактный участок 70 канавки). Ровный участок канавки представляет собой ровную поверхность дна окружной канавки. Расположенный внутри канавки контактный участок выступает в направлении поверхности протектора из дна окружной канавки. В расположенном внутри канавки контактном участке сформирована группа узких канавок (группа узких канавок 80), идущих в поперечном направлении протектора. Ширина окружной канавки в поперечном направлении протектора (ширина W1 широкой канавки) составляет 5-30% от ширины поверхности протектора в поперечном направлении (ширины TW протектора).

Согласно вышеупомянутому аспекту ровный участок канавки сформирован в окружной канавке и ширина широкой канавки составляет 5-30% от ширины протектора в поперечном направлении. Благодаря такой конструкции упрощается удаление дождевой воды, попадающей в окружную канавку, за счет чего повышается дренажная характеристика. Кроме того, поскольку обеспечивается гарантированное попадание снега в дренажную канавку, возможно исключение буксования на обледенелых и заснеженных дорогах.

Кроме того, в окружной канавке сформирован внутренний контактный участок, в котором выполнена группа узких канавок, идущих в поперечном направлении протектора. За счет такой конструкции усиливается эффект уловления снега, попадающего в окружную канавку (называемый клиновым эффектом), благодаря чему обеспечивается повышение тяговых и тормозных характеристик на обледенелых и заснеженных дорогах.

Согласно другому аспекту формируется группа окружных канавок, причем окружная канавка, в которой сформированы ровный участок и внутренний контактный участок, имеет наибольшую ширину в поперечном направлении протектора из всех окружных канавок группы.

Согласно другому аспекту глубина канавки от протекторной поверхности контактных участков до верхнего участка поверхности (верхнего участка 72 поверхности) контактного участка канавки (первая глубина D1 канавки) составляет 60-95% от глубины от поверхности контактных участок до дна окружной канавки (вторая глубина D2 канавки).

Согласно другому аспекту ширина каждой узкой канавки в окружном направлении шины (ширина W2 узкой канавки) составляет 1-8 мм.

Согласно другому аспекту угол, образованный между каждой узкой канавкой и прямой линией, перпендикулярной экваториальной плоскости шины (угол α узкой канавки), составляет 0-45°.

Согласно другому аспекту глубина, замеренная от дна (дна 81 канавки) каждой узкой канавки до верхней поверхности внутреннего контактного участка (глубина D3 узкой канавки), составляет 50-100% от высоты, замеренной от дна окружной канавки до верхней поверхности внутреннего контактного участка (высоты Н внутреннего контактного участка).

Согласно другому аспекту между внутренним контактным участком и контактным участком, расположенным на противоположной стороне ровного участка канавки, имеется зазор (зазор 90).

Согласно другому аспекту сечение ровного участка, выполненное плоскостью, проходящей в поперечном и в радиальном направлении, имеет одинаковую форму в окружном направлении шины, а расстояние от ровного участка канавки до экваториальной плоскости шины в поперечном направлении постоянно в окружном направлении шины.

Согласно другому аспекту, по меньшей мере, на части контактных участков сформирована группа канавок в грунтозацепах, идущих в поперечном направлении протектора.

Согласно другому аспекту число узких канавок, сформированных между каждой парой соседних канавок грунтозацепов, составляет от двух до восьми.

Согласно другому аспекту в одном из контактных участках сформированы участки вырезов (прорезанные участки 85), идущие соответственно от узких канавок в поперечном направлении протектора. Ширина каждого прорезанного участка в окружном направлении (ширина W1 прорези) по существу равна ширине каждой узкой канавки в окружном направлении шины.

Согласно другому аспекту сечение контактного участка плоскостью, проходящей в поперечном направлении протектора и в окружном направлении шины, имеет по существу прямоугольную форму.

Согласно другому аспекту прямая линия (прямая линия L3), проходящая вдоль торцевого участка внутреннего контактного участка, расположенного со стороны ровного участка канавки, наклонена по отношению к экваториальной плоскости шины.

Согласно настоящему изобретению разработана пневматическая шина с дополнительно улучшенными тяговыми и тормозными характеристиками на обледенелых и заснеженных дорогах, обеспечивающая при этом повышение дренажных характеристик и предотвращающая возникновение буксования на обледенелых и заснеженных дорогах.

Краткое описание чертежей

Фиг.1 - развертка рисунка протектора пневматической шины 1А по первому варианту осуществления изобретения.

Фиг.2 - увеличенный вид участка пневматической шины 1А по первому варианту осуществления изобретения.

Фиг.3 - пространственный вид участка окружной канавки 32 по первому варианту осуществления изобретения.

Фиг.4 - сечение в поперечном направлении протектора окружной канавки 32 по первому варианту осуществления изобретения (поперечное сечение по линии А-А на фиг.3).

Фиг.5 - сечение в окружном направлении шины окружной канавки 32 по первому варианту осуществления изобретения (поперечное сечение по линии В-В на фиг.3).

Фиг.6 - пространственный вид участка окружной канавки 32 по модифицированному варианту осуществления изобретения.

Фиг.7 - сечение в поперечном направлении протектора окружной канавки 32 по модифицированному варианту осуществления изобретения (поперечное сечение по линии С-С на фиг.6).

Фиг.8 - развертка рисунка протектора пневматической шины 1В по второму варианту осуществления изобретения.

Фиг.9 - увеличенный вид участка пневматической шины 1В по второму варианту осуществления изобретения.

Фиг.10 - пространственный вид участка окружной канавки 32 по второму варианту осуществления изобретения.

Фиг.11 - развертка рисунка протектора пневматической шины 100 по сравнительному примеру.

Подробное описание изобретения

Далее со ссылками на чертежи приводится описание некоторых примеров пневматической шины по изобретению. Следует заметить, что одинаковый или аналогичные элементы на описываемых чертежах имеют одинаковые или аналогичные цифровые обозначения. При этом следует также заметить, что чертежи выполнены схематично и соотношения размеров могут отличаться от реальных.

Соответственно конкретные размеры и тому подобная информация должна браться из нижеприводимого описания. Кроме того, подразумевается, что соотношения размеров и пропорции некоторых элементов могут быть показаны различными на различных чертежах.

[Первый вариант осуществления изобретения]

(Структура рисунка протектора)

Далее со ссылками на чертежи приводится описание структуры рисунка протектора пневматической шины 1А по первому варианту осуществления изобретения. На фиг.1 показана развертка рисунка протектора пневматической шины 1А по первому варианту осуществления изобретения. На фиг.2 приведен увеличенный вид участка пневматической шины 1А по первому варианту осуществления изобретения.

Пневматическая шина 1А по первому варианту осуществления изобретения является обычной радиальной шиной, включающей боковины, каркасный слой и брекерный слой (не показанный на чертежах). Кроме того, пневматическая шина 1А по первому варианту осуществления изобретения имеет рисунок, асимметричный относительно экваториальной плоскости CS шины.

Как показано на фиг.1 и 2, пневматическая шина 1А включает поверхность 10 протектора, которая контактирует с поверхностью дороги, т.е. контактный участок 20, который образует поверхность протектора. В контактном участке 20 сформированы: группа окружных канавок 30, проходящих в окружном направлении шины; группа канавок 40 грунтозацепов, проходящих в поперечном направлении протектора; группа прорезей 50, ширина которых меньше ширины любой из канавок 30 и канавок 40 грунтозацепов.

Контактный участок 20 выполнен в виде группы участков, расположенных на заданных расстояниях в окружном направлении шины и в поперечном направлении протектора. Эта группа контактных участков 20 включает в себя контактный участок 21, контактный участок 22, контактный участок 23, контактный участок 24 и контактный участок 25, показанные справа налево на фиг.1.

В контактном участке 21 сформированы: группа канавок 41 грунтозацепов, разделяющих контактный участок 21; группа прорезей 51А, проходящих в окружном направлении шины; группа прорезей 51В, проходящих в поперечном направлении протектора. В контактном участке 22 сформирована группа канавок 42, разделяющих контактный участок 22, и группа прорезей 52, проходящих в поперечном направлении протектора.

В контактном участке 23 сформирована группа канавок 43 грунтозацепов, проходящих по существу параллельно канавкам 42 грунтозацепов, и группа прорезей 53, проходящих в поперечном направлении протектора. Один крайний участок каждой канавки 43 грунтозацепа выходит в окружную канавку 33, которая будет описана ниже, а другой крайний участок канавки 43 грунтозацепа оканчивается внутри контактного участка 23. Другими словами, контактный участок 23 имеет ребристую форму.

В контактном участке 24 сформированы: группа канавок 44А грунтозацепов, разделяющих контактный участок 24; группа канавок 44В грунтозацепов, проходящих по существу параллельно канавкам 42 грунтозацепов и канавкам 43 грунтозацепов; а также группа прорезей 54, проходящих в поперечном направлении протектора. Один крайний участок каждой канавки 44В грунтозацепа выходит в окружную канавку 33, которая будет описана ниже, а другой крайний участок канавки 43 грунтозацепа оканчивается внутри контактного участка 24. В контактном участке 25 сформированы: группа канавок 45 грунтозацепов, делящих контактный участок 25; группа прорезей 55А, проходящих в окружном направлении шины; и прорези 55В, проходящие в поперечном направлении протектора.

Множество окружных канавок 30 (на чертежах - четыре канавки) выполнено на заданных интервалах в поперечном направлении протектора. Эти окружные канавки 30 включают в себя окружную канавку 31, окружную канавку 32, окружную канавку 33 и окружную канавку 34 справа налево, как показано на фиг.1.

Среди этой группы канавок 30 окружная канавка 32 имеет наибольшую ширину в поперечном направлении протектора. Ширина окружной канавки 32 (далее ширина W1 широкой канавки) в поперечном направлении протектора составляет 5-30% от ширины поверхности протектора (далее ширины WT протектора) в поперечном направлении протектора.

(Структура окружной канавки)

Далее со ссылками на чертежи приводится описание структуры вышеописанной окружной канавки 32. На фиг.3 показан пространственный вид участка окружной канавки 32 по первому варианту осуществления изобретения. На фиг.3 условно не показаны прорези 50. На фиг.4 приведен вид в сечении в поперечном направлении протектора окружной канавки 32 по первому варианту осуществления изобретения (в сечении по линии А-А, показанной на фиг.3). На фиг.5 показан вид в сечении в окружном направлении шины окружной канавки 32 первому варианту осуществления изобретения (в сечении по линии В-В, показанной на фиг.3).

Как показано на фиг.3-5, окружная канавка 32 включает ровный участок 60 канавки и внутренний контактный участок 70. Ровный участок 60 представляет собой ровную поверхность дна 32а окружной канавки 32, а внутренний контактный участок 70 канавки является участком, выступающим в сторону поверхности 10 протектора из дна 32а окружной канавки 32.

Ровный участок 60 расположен ближе к экваториальной плоскости CS шины, чем контактный участок 70 канавки. Сечение ровного участка 60 канавки плоскостью, проходящей в поперечном направлении протектора и в окружном направлении шины, имеет одинаковую форму в окружном направлении шины (см. фиг.4). Кроме того, расстояние D от ровного участка 60 канавки до экваториальной плоскости CS шины в поперечном направлении протектора является постоянным в окружном направлении шины (см. фиг.1).

Внутренний контактный участок 70 канавки сформирован таким образом, что он переходит в контактный участок 22 в поперечном направлении протектора. Сечение внутреннего контактного участка 70 плоскостью, проходящей в поперечном направлении протектора и в радиальном направлении шины, имеет по существу прямоугольную форму (см. фиг.4). В частности, в сечении участок 72 верхней поверхности внутреннего контактного участка 70 идет в поперечном направлении протектора. Кроме того, в сечении от внутренней кромки 71 (крайнего участка) внутреннего контактного участка 70, расположенного со стороны ровного участка 60 канавки, проходит стенка 73 канавки в сторону к ровному участку 60 канавки (дну 32а окружной канавки 32) в радиальном направлении шины.

Прямая линия L1, проходящая вдоль внутренней кромки 71 внутреннего контактного участка 70, расположенного со стороны ровного участка 60 канавки, по существу параллельна экваториальной плоскости CS шины (см. фиг.3). Другими словами, прямая линия L1 проходит в окружном направлении шины.

Глубина канавки, замеренная от поверхности 10 протектора контактного участка 22 до верхнего участка 72 поверхности внутреннего контактного участка 70 (далее первая глубина D1 канавки), составляет 60-95% от глубины, замеренной от поверхности протектора контактного участка 23 до дна 32а окружной канавки 32 (далее второй глубины D2 канавки) (см. фиг.4).

Во внутреннем участке 70 канавки сформированы канавки 42 грунтозацепов, являющиеся продолжением контактного участка 22, и группа узких канавок 80, проходящих в поперечном направлении протектора. Угол, образуемый каждой узкой канавкой 80 с прямой линией L2, перпендикулярной экваториальной плоскости CS шины (далее угол α узкой канавки), составляет 0-45° (см. фиг.1).

Число узких канавок 80, сформированных между двумя соседними канавками 42 грунтозацепов, составляет от двух до восьми (на чертежах - три канавки). Ширина каждой узкой канавки 80 в окружном направлении шины (далее ширина W2 узкой канавки) составляет 1-8 мм (см. фиг.5).

Глубина, замеренная от дна 81 каждой узкой канавки 80 до верхнего участка 72 поверхности внутреннего контактного участка 70 канавки (далее глубина D3 узкой канавки) составляет 50-100% высоты, замеренной от дна 32а окружной канавки 32 до верхнего участка 72 поверхности внутреннего контактного участка 70 канавки (далее высота Н внутреннего контактного участка канавки) (см. фиг.5).

Кроме того, в контактном участке 22 сформированы прорезанные участки 85, которые идут в поперечном направлении протектора от соответствующих узких канавок 80 и заканчиваются внутри контактного участка 22. Ширина каждого прорезанного участка 85 в окружном направлении шины (далее ширина W3 прорези) по существу равна ширине W2 узкой канавки.

(Функционирование и эффект)

В первом варианте осуществления изобретения в окружной канавке 32 сформирован ровный участок 60 канавки и ширина W1 широкой канавки составляет 5-30% от ширины TW протектора. За счет такой конструкции дождевая вода, поступающая в окружную канавку 32, легко может удаляться, что приводит к повышению дренажных характеристик. При этом, поскольку обеспечивается надежный доступ снега в окружную канавку 32, возможно исключение буксования на обледенелых и заснеженных дорогах.

Если ширина W1 широкой канавки составляет менее 5% от ширины TW протектора, количество дождевой воды, поступающей в окружную канавку 32, становится настолько мало, что нельзя ожидать улучшения дренажных характеристик. При этом ширина W1 широкой канавки составляет более 30% от ширины TW протектора, зона контакта поверхности 10 протектора с поверхностью дороги становится настолько мала, что не удается предотвратить буксование на обледенелых и заснеженных дорогах и не обеспечивается повышения тяговых и тормозных свойств.

Кроме того, в окружной канавке 32 сформирован внутренний контактный участок 70 канавки, а в контактном участке 70 сформирована группа узких канавок 80, проходящих в поперечном направлении протектора. За счет такой структуры усиливается эффект захватывания узкими канавками 80 снега, заходящего в окружную канавку 32 (так называемый клиновой эффект), благодаря этому обеспечивается повышение тяговых и тормозных характеристик на обледенелых и заснеженных дорогах.

В первом варианте осуществления изобретения окружная канавка 32 имеет наибольшую ширину, поскольку она имеет ширину W1 широкой канавки. Кроме того, сечение ровного участка 60 канавки плоскостью, проходящей в поперечном направлении протектора и радиальном направлении шины, имеет одинаковую форму по окружности шины. Кроме того, расстояние D от ровного участка 60 канавки до экваториальной плоскости CS шины в поперечном направлении протектора постоянно по окружности шины. Благодаря такой структуре упрощается вывод дождевой воды, попавшей в окружную канавку 32, за счет чего улучшаются дренажные свойства.

В первом варианте осуществления изобретения ширина W2 узкой канавки составляет 1-8 мм. За счет выполнения узкой канавки шириной W2, равной 1 мм или больше, достигается усиление эффекта захватывания узкими канавками 80 снега, попадающего в окружную канавку 32 (так называемого клинового эффекта), за счет чего обеспечивается улучшение тяговых и тормозных характеристик. В то же время при ширине W2 узкой канавки 8 мм или меньше не возникает резкого увеличения сопротивления дождевой воды или другого подобного вещества, попадающего в окружную канавку 32, и предотвращается снижение дренажных характеристик.

В первом варианте осуществления изобретения глубина D1 первой канавки составляет 60-95% от глубины D2 второй канавки. Если первая глубина D1 канавки составляет 60% или больше от второй глубины D2 канавки, объем окружной канавки 32, не происходит чрезмерного увеличения объема окружной канавки, благодаря этому предотвращается ухудшение дренажных характеристик. В то же время, если первая глубина D1 канавки составляет 95% или меньше от второй глубины D2 канавки, обеспечивается эффект захвата узкими канавками 80 снега, попадающего в окружную канавку 32 (так называемый клиновой эффект), благодаря чему обеспечивается повышение тяговых и тормозных характеристик на обледенелых и заснеженных дорогах.

В первом варианте осуществления изобретения угол α узкой канавки составляет 0-45°. За счет выполнения угла α узкой канавки величиной 45° или меньше усиливается эффект захвата внутренними контактным участком 70 канавки и узкими канавками 80 снега, попадающего в окружную канавку 32 (так называемый клиновой эффект), благодаря чему обеспечивается повышение тяговых и тормозных характеристик на обледенелых и заснеженных дорогах.

В первом варианте осуществления изобретения глубина D3 узкой канавки составляет 50-100% высоты Н внутреннего контактного участка канавки. При глубине D3 узкой канавки величиной 50% от высоты Н внутреннего контактного участка канавки или больше, обеспечивается эффект захвата узкими канавками 80 снега, попадающего в окружную канавку 32 (так называемый клиновой эффект), благодаря чему обеспечивается повышение тяговых и тормозных характеристик на обледенелых и заснеженных дорогах. При этом, если глубина D3 узкой канавки составляет 100% от высоты Н внутреннего контактного участка канавки или меньше, обеспечивается эффект захвата узкими канавками 80 снега, попадающего в окружную канавку 32 (так называемый клиновой эффект) без снижения жесткости внутреннего контактного участка 70 канавки, благодаря чему обеспечивается повышение тяговых и тормозных характеристик на обледенелых и заснеженных дорогах.

В первом варианте осуществления изобретения, по меньшей мере, на части контактных участков 20 сформирована группа канавок 40 грунтозацепов. За счет такой структуры обеспечивается повышение тяговых и тормозных характеристик на сухой дороге в дополнение к повышению этих характеристик на обледенелых и заснеженных дорогах.

В первом варианте осуществления изобретения между двумя соседними канавками 42 грунтозацепов сформирована группа узких канавок 80 в составе от двух до восьми канавок. При выполнении двух или большего числа узких канавок 80 между двумя соседними канавками 42 грунтозацепов усиливается эффект захвата узкими канавками 80 снега, попадающего в окружную канавку 32 (так называемый клиновой эффект), благодаря чему обеспечивается повышение тяговых и тормозных характеристик на обледенелых и заснеженных дорогах. При этом, если число узких канавок 80 между двумя соседними канавками 42 грунтозацепов составляет восемь или меньше, не происходит резкого возрастания сопротивления дождевой воды, снега или тому подобных веществ, попадающих в окружную канавку 32, благодаря чему предотвращается снижение дренажных характеристик.

В первом варианте осуществления изобретения в контактном участке 22 сформированы прорезанные участки 85, расположенные таким образом, что они находятся напротив соответствующих узких канавок 80. Ширина W3 прорезанных участков по существу равна ширине W2 узкой канавки. За счет такой структуры усиливается эффект захвата узкими канавками 80 снега, попадающего в окружную канавку 32 (так называемый клиновой эффект), благодаря чему обеспечивается повышение тяговых и тормозных характеристик на обледенелых и заснеженных дорогах.

В первом варианте осуществления изобретения на контактном участке 23, расположенном у находящейся ближе к экваториальной плоскости CS стороны окружной канавки 32, у которой сформированы ровный участок 60 канавки и контактный участок 70 канавки, один крайний участок каждой канавки 43 грунтозацепа выходит в окружную канавку 32, а другой крайний участок канавки 43 грунтозацепа заканчивается внутри контактного участка 23. Благодаря такой структуре не происходит резкого возрастания сопротивления дождевой воды, снега или тому подобных веществ, попадающих в окружную канавку 32, благодаря чему предотвращается снижение дренажных характеристик.

(Модификация)

Внутренний контактный участок 70 канавки в соответствии с вышеприведенным первым вариантом осуществления изобретения описан как продолжение контактного участка 22 в поперечном направлении протектора, однако для него возможна следующая модификация. Следует заметить, что участки, одинаковые с участками пневматической шины 1А, по вышеописанному первому варианту осуществления изобретения имеют одинаковые с ними цифровые обозначения, и в основном приводится описание отличий.

На фиг.6 показан пространственный вид участка окружной канавки 32 по модифицированному варианту осуществления изобретения. На фиг.7 приведен вид в сечении в поперечном направлении протектора окружной канавки 32 по модифицированному варианту осуществления изобретения (вид в сечении по линии С-С, показанной на фиг.6).

Как показано на фиг.6 и 7, в контактном участке 22, справа от которого расположен контактный участок 70, сформированы прорезанные участки 85, расположенные таким образом, что они находятся напротив соответствующих узких канавок 80. Зазор 90 сформирован между внутренним контактным участком 70 и контактным участком 22, расположенным справа от внутреннего контактного участка 70.

В данной модификации зазор 90 сформирован между внутренним контактным участком 70 и контактным участком 22, расположенным справа от внутреннего контактного участка 70. Благодаря такой конструкции обеспечивается зазор 90 в окружной канавке 32 в дополнение к ровному участку 60 канавки. За счет этого обеспечивается повышение дренажных характеристик.

[Второй вариант осуществления изобретения]

Ниже со ссылками на фиг.8 и 10 приводится описание структуры рисунка протектора пневматической шины 1В по второму варианту осуществления изобретения. На фиг.8 приведена развертка рисунка протектора пневматической шины 1В по второму варианту осуществления изобретения. На фиг.9 показан увеличенный вид участка пневматической шины 1В по второму варианту осуществления изобретения. На фиг.9 прорези 50 условно не показаны. На фиг.10 приведен пространственный вид участка окружной канавки 32 по второму варианту осуществления изобретения. Следует заметить, что участки, одинаковые с участками пневматической шины 1А, по вышеописанному первому варианту осуществления изобретения имеют одинаковые с ними цифровые обозначения, и в основном приводится описание отличий.

Как показано на фиг.8 и 9, в контактном участке 22, расположенном рядом с находящейся с плечевой стороны протектора окружной канавкой 32, один крайний участок каждой канавки 42 грунтозацепа выходит в окружную канавку 31, а другой крайний участок канавки грунтозацепа заканчивается внутри контактного участка 22. Другими словами, контактный участок 22 имеет ребристую форму.

Контактный участок 23, расположенный у находящейся ближе к экваториальной плоскости CS стороны окружной канавки 32, разделен канавками 43 грунтозацепов.

Как показано на фиг.10, прямая линия L3, которая проходит параллельно внутренним краям 71 внутреннего контактного участка 70, расположенного со стороны канавки 60, наклонена по отношению к экваториальной плоскости CS. Другими словами, внутренние кроки 71 выполнены в форме зигзагов в окружном направлении шины.

(Влияние на функционирование)

Во втором варианте осуществления изобретения прямая линия L3, которая проходит параллельно внутренним краям 71 внутреннего контактного участка 70, расположенного со стороны канавки 60, наклонена по отношению к экваториальной плоскости. За счет такой структуры усиливается эффект захвата узкими канавками 80 снега, попадающего в окружную канавку 32 (так называемый клиновой эффект), благодаря чему обеспечивается повышение тяговых и тормозных характеристик на обледенелых и заснеженных дорогах.

(Сравнительная оценка)

Далее для лучшего пояснения эффектов от настоящего изобретения приводится описание сравнительной оценки, проведенной с использованием пневматической шины в соответствии со сравнительным примером и пневматических шин в соответствии с примерами 1 и 2. Следует заметить, что настоящее изобретение не ограничивается данными примерами.

Данные для каждой пневматической шины замерялись при условиях, приведенных ниже:

- размерность шины: 205/55R16;

- размерность обода: 6.5J×16;

- внутреннее давление: стандартное внутреннее давление.

Ниже со ссылками на таблицу 1 приведено описание структуры рисунка протектора, характеристик управляемости на заснеженных дорогах, тормозных характеристик на заснеженных дорогах, тяговых характеристик на заснеженных дорогах, характеристик на дорогах с мокрым снегом и характеристик сопротивления аквапланированию на дорогах с дождевой водой для каждой пневматической шины.

Таблица 1   Сравнительный пример Пример 1 Пример 2 Относительная площадь углублений протектора* 30.3% 30.3% 30.3% Ширина W1 широкой канавки 18 мм (9% от TW) 18 мм (9% от TW) 18 мм (9% от TW) Угол α узкой канавки   15° 15° Ширина W4 узкой канавки (канавки грунтозацепов между узкими канавками) - 2 мм (2.8 мм) 2 мм Ширина W2 канавки   5 мм 7 мм Управляемость на заснеженной дороге 100 107 106 Тормозная эффективность на заснеженных дорогах 100 107 106 Тяговая эффективность на заснеженных дорогах 100 108 107 Эффективность на дорогах с мокрым снегом 100 107 108 Сопротивляемость аквапланированию на покрытых дождевой водой дорогах 100 101 103

- Относительная площадь углублений протектора - отношение площади канавок к площади протектора (площади контакта шины).

Далее приводится краткое описание пневматических шин по сравнительному примеру и примерам 1 и 2. Следует заметить, структура этих шин совпадает за исключением структуры ровного участка 60 канавки и внутреннего контактного участка 70, сформированного в окружной канавке 32, и контактных участков 22 и 23, примыкающих к окружной канавке, которые будут описаны ниже.

В пневматической шине 100, соответствующей сравнительному примеру, в окружной канавке 32 сформированы ровный участок 60 канавки и внутренний контактный участок 70. Контактный участок 23, расположенный с находящейся ближе к экваториальной плоскости CS шины стороны окружной канавки 32, имеет ребристую форму (см. фиг.11).

В пневматической шине 1А, соответствующей примеру 1, в окружной канавке 32 сформированы ровный участок 60 канавки и внутренний контактный участок 70 (узкие канавки 80), как описано для первого варианта осуществления изобретения. Прямая линия L1, проходящая вдоль внутренней кромки 71 внутреннего контактного участка 70 канавки, расположенного со стороны ровного участка 60, по существу параллельна экваториальной плоскости CS шины. Контактный участок, расположенный с находящейся ближе к экваториальной плоскости CS шины стороны окружной канавки 32, имеет ребристую форму (см. фиг.1-5).

В пневматической шине 1В, соответствующей второму варианту осуществления изобретения, в окружной канавке 32 сформированы ровный участок 60 канавки и внутренний контактный участок 70 (узкие канавки 80), как описано для второго варианта осуществления изобретения. Прямая линия L3, проходящая вдоль внутренних кромок 71 внутреннего контактного участка 70 канавки, расположенного со стороны ровного участка 60, наклонена относительно экваториальной плоскости CS шины. Контактный участок, расположенный с находящейся у плеча протектора стороны окружной канавки 32, имеет ребристую форму (см. фиг.8-10).

<Управляемость на заснеженной дороге>

Управляемость (комплексный показатель, включающий устойчивость прямолинейного движения, характеристик при повороте, выполнении переставки и т.д.) на заснеженных дорогах оценивалась при движении автомобилей, оборудованных пневматическими шинами, по участку заснеженной дороги. Следует заметить, что в таблице 1 управляемость каждого автомобиля, оборудованного пневматическими шинами 1А и 1В, соответствующими примерам 1 и 2, показана в виде индекса, который в качестве базового значения использует значение (100), соответствующее управляемости автомобиля, оборудованного пневматической шиной 100, соответствующей сравнительному примеру. Большие значения индекса соответствуют более хорошим показателям управляемости на заснеженной дороге.

Результаты показали, что автомобили, оборудованные пневматическими шинами 1А и 1В, соответствующими примерам 1 и 2, имеют более хорошие показатели управляемости на заснеженной дороге, чем автомобиль, оборудованный пневматической шиной 100, соответствующей сравнительному примеру. Другими словами, результат показывает, что пневматическая шина с ровным участком 60 канавки и внутренним контактным участком 70, сформированными в окружной канавке 32, и узкими канавками 80, сформированными во внутреннем контактном участке 70, позволяет повысить управляемость на заснеженных дорогах.

<Тормозная эффективность на заснеженной дороге>

Тормозная эффективность на заснеженных дорогах оценивалась следующим образом. Автомобили, оборудованные пневматическими шинами, двигались по участку заснеженной дороги на скорости 40 км/ч, после чего замерялся путь (тормозной путь), необходимый для резкой остановки движущихся автомобилей. Следует заметить, что тормозная эффективность каждого автомобиля, оборудованного пневматическими шинами 1А и 1В, соответствующими примерам 1 и 2, показана в виде индекса, который в качестве базового значения использует значение (100), соответствующее тормозному пути автомобиля, оборудованного пневматической шиной 100, соответствующей сравнительному примеру. Большие значения индекса соответствуют более высокой тормозной эффективности на заснеженной дороге.

Результаты показали, что автомобили, оборудованные пневматическими шинами 1А и 1В, соответствующими примерам 1 и 2, имеют более высокую тормозную эффективность на заснеженной дороге, чем автомобиль, оборудованный пневматической шиной 100, соответствующей сравнительному примеру. Другими словами, результат показывает, что пневматическая шина с ровным участком 60 канавки и внутренним контактным участком 70, сформированными в окружной канавке 32, и узкими канавками 80, сформированными во внутреннем контактном участке 70, позволяет повысить тормозную эффективность на заснеженных дорогах.

Тяговая эффективность на заснеженной дороге

Тяговая эффективность на заснеженных дорогах оценивалась следующим образом. Автомобили, оборудованные пневматическими шинами, разгонялись с места и проезжали расстояние 50 м, при этом замерялось время разгона. Следует заметить, что время разгона каждого автомобиля, оборудованного пневматическими шинами 1А и 1В, соответствующими примерам 1 и 2, показана в виде индекса, который в качестве базового значения использует значение (100), соответствующее времени разгона автомобиля, оборудованного пневматической шиной 100, соответствующей сравнительному примеру. Большие значения индекса соответствуют более высокой тяговой эффективности на заснеженной дороге.

Результаты показали, что автомобили, оборудованные пневматическими шинами 1А и 1В, соответствующими примерам 1 и 2, имеют более высокую тяговую эффективность на заснеженной дороге, чем автомобиль, оборудованный пневматической шиной 100, соответствующей сравнительному примеру. Другими словами, результат показывает, что пневматическая шина с ровным участком 60 канавки и внутренним контактным участком 70, сформированными в окружной канавке 32, и узкими канавками 80, сформированными во внутреннем контактном участке 70, позволяет повысить тяговую эффективность на заснеженных дорогах.

Эффективность на дороге с мокрым снегом

Эффективность на дорогах с мокрым снегом оценивалась следующим образом. Автомобили, оборудованные пневматическими шинами, разгонялись на участке с мокрым снегом с содержанием жидкой воды 80-90% (включая шугу) при температуре 0±1°C, после чего замерялась критическая скорость, при которой терялся контакт пневматических шин, установленных на автомобиле, с дорогой. Следует заметить, что критическая скорость каждого автомобиля, оборудованного пневматическими шинами 1А и 1В, соответствующими примерам 1 и 2, показана в виде индекса, который в качестве базового значения использует значение (100), соответствующее критической скорости автомобиля, оборудованного пневматической шиной 100, соответствующей сравнительному примеру. Большие значения индекса соответствуют более высокой эффективности на покрытой мокрым снегом дороге.

Результаты показали, что автомобили, оборудованные пневматическими шинами 1А и 1В, соответствующими примерам 1 и 2, имеют более высокую эффективность на покрытой мокрым снегом дороге, чем автомобиль, оборудованный пневматической шиной 100, соответствующей сравнительному примеру. Другими словами, результат показывает, что пневматическая шина с ровным участком 60 канавки и внутренним контактным участком 70, сформированными в окружной канавке 32, и узкими канавками 80, сформированными во внутреннем контактном участке 70, позволяет повысить эффективность на покрытых мокрым снегом дорогах.

Сопротивление аквапланированию на покрытых дождевой водой дорогах

Сопротивление аквапланированию на покрытых дождевой водой дорогах оценивалась следующим образом. Автомобили, оборудованные пневматическими шинами, двигались по участку дороги, покрытому слоем воды высотой 5 мм, после чего замерялась критическая скорость, при которой возникало аквапланирование, при котором пневматические шины всплывали над поверхностью дороги, и замерялось возникающее буксование. Следует заметить, что критическая скорость каждого автомобиля, оборудованного пневматическими шинами 1А и 1В, соответствующими примерам 1 и 2, показана в виде относительного индекса, который в качестве базового значения использует значение (100), соответствующее критической скорости автомобиля, оборудованного пневматической шиной 100, соответствующей сравнительному примеру. Большие значения индекса соответствуют более высокому сопротивлению аквапланированию при движении по покрытым дождевой водой дорогам.

Результаты показали, что автомобили, оборудованные пневматическими шинами 1А и 1В, соответствующими примерам 1 и 2, имеют более высокую сопротивляемость аквапланированию на покрытой водой дороге, чем автомобиль, оборудованный пневматической шиной 100, соответствующей сравнительному примеру. Другими словами, результат показывает, что пневматическая шина с ровным участком 60 канавки и внутренним контактным участком 70, сформированными в окружной канавке 32, и узкими канавками 80, сформированными во внутреннем контактном участке 70, позволяет повысить сопротивляемость аквапланированию на покрытых водой дорогах.

[Прочие варианты осуществления изобретения]

Выше было приведено подробное описание настоящего изобретения на примере вариантов его осуществления. Однако следует понимать, что данное описание и чертежи, являющиеся частью данного описания, ограничивают настоящее изобретение.

В вышеприведенных вариантах осуществления изобретения описывалось, что ровный участок 60 канавки и внутренний контактный участок 70 сформированы в окружной канавке 32, которая имеет максимальную ширину в поперечном направлении протектора среди группы окружных канавок 30, но возможные варианты не ограничиваются данной конфигурацией. Ровный участок 60 канавки и внутренний контактный участок 70, конечно, могут формироваться в одной или большем числе окружных канавок 30.

В вышеприведенных вариантах осуществления изобретения описывалось, что ровный участок 60 канавки расположен ближе к экваториальной плоскости CS шины, чем внутренний контактный участок 70, однако возможные варианты не ограничиваются такой конфигурацией. Ровный участок 60 канавки может быть выполнен, например, на противоположной стороне, т.е. располагаться ближе к плечевому участку протектора, чем внутренний контактный участок 70.

В вышеприведенных вариантах осуществления изобретения описывалось, что сечение контактного участка 70 канавки плоскостью, проходящей в поперечном направлении протектора и в радиальном направлении шины, имеет по существу прямоугольную форму, однако возможные варианты не ограничиваются этой конфигурацией. Сечение может иметь по существу треугольную или трапецеидальную форму.

В вышеприведенном варианте осуществления изобретения указывалось, что пневматическая шина 1А является стандартной радиальной шиной, включающей боковины, каркасный слой и брекерный слой (не показанный на фигурах), однако конструкция шины не ограничивается данным вариантом. Пневматическая шина 1А может иметь конструкцию, отличную от радиальной (например, быть диагональной шиной или камерной шиной).

На основании приведенного описания специалистам в данной области техники не составит труда разработать различные альтернативные варианты осуществления изобретения, примеры и технологии работы. Соответственно объем настоящего изобретения должен определяться только объемом формулы изобретения, соответствующей его описанию.

Следует отметить, что заявка на патент Японии №2008-174656 целиком включена в данное описание в качестве ссылки.

Промышленная применимость

Как описано выше, пневматическая шина по изобретению представляет собой пневматическую шину, тяговые и тормозные характеристики которой на обледенелых и заснеженных дорогах, дополнительно улучшаются при сохранении дренажных характеристик и предотвращении буксования на обледенелых и заснеженных дорогах, и, следовательно, она полезна для применения в технологиях изготовления шин и тому подобных областях.

Изобретение относится к рисунку протектора автомобильной шины, предназначенной преимущественно для использования на обледенелых и заснеженных дорогах. Контактными участками, образующими поверхность протектора, контактирующую с дорожной поверхностью, сформирована окружная канавка 32, проходящая в окружном направлении шины. В окружной канавке 32 сформированы ровный участок 60 и внутренний контактный участок 70. Ровный участок 60 канавки представляет ровную поверхность дна 32а окружной канавки 32. Внутренний контактный участок 70 выступает в сторону поверхности протектора из дна 32а окружной канавки 32. Во внутреннем контактном участке 70 сформирована группа узких канавок 80, проходящих в поперечном направлении протектора. Ширина окружной канавки 32 в поперечном направлении протектора составляет 5-30% от ширины поверхности протектора в поперечном направлении протектора. Технический результат - улучшение тяговых и тормозных свойств шины, а также улучшение дренажных характеристик и предотвращение буксования на обледенелых и заснеженных дорогах. 12 з.п. ф-лы, 11 ил., 1 табл.

1. Пневматическая шина, содержащая участки, образующие поверхность протектора, контактирующие с дорожной поверхностью, снабженная окружной канавкой, проходящей в окружном направлении шины, и имеющей ровный участок и внутренний контактный участок, при этом ровный участок канавки представляет собой ровную поверхность дна окружной канавки, внутренний контактный участок выступает в сторону поверхности протектора из дна окружной канавки, во внутреннем контактном участке образована группа узких канавок, проходящих в поперечном направлении протектора, при этом в соответствующем контактном участке сформированы прорезанные участки, проходящие соответственно от узких канавок в поперечном направлении протектора, а ширина окружной канавки в поперечном направлении протектора составляет 5-30% от ширины поверхности протектора в поперечном направлении протектора.

2. Пневматическая шина по п.1, характеризующаяся тем, что дополнительно снабжена несколькими окружными канавками, при этом окружная канавка, имеющая ровный участок и внутренний контактный участок, имеет наибольшую ширину в поперечном направлении протектора по сравнению с остальными окружными канавками.

3. Пневматическая шина по п.1, характеризующаяся тем, что глубина канавки, измеренная от поверхности контактных участков до поверхности контактного участка, составляет 60-95% от глубины от поверхности контактных участков до дна окружной канавки.

4. Пневматическая шина по п.1, характеризующаяся тем, что ширина каждой узкой канавки составляет 1-8 мм.

5. Пневматическая шина по п.1, характеризующаяся тем, что угол, образованный между каждой узкой канавкой и прямой линией, перпендикулярной экваториальной плоскости шины, составляет 0-45°.

6. Пневматическая шина по п.1, характеризующаяся тем, что глубина, измеренная от дна каждой узкой канавки до верхней поверхности внутреннего контактного участка, составляет 50-100% от высоты, измеренной от дна окружной канавки до верхней поверхности внутреннего контактного участка.

7. Пневматическая шина по п.1, характеризующаяся тем, что между внутренним контактным участком и контактным участком, расположенным с противоположной стороны от ровного участка канавки, сформирован зазор.

8. Пневматическая шина по п.1, характеризующаяся тем, что сечение ровного участка канавки плоскостью, проходящей в поперечном направлении протектора и в радиальном направлении шины, имеет одинаковую форму в окружном направлении шины, расстояние от ровного участка канавки до экваториальной плоскости шины в поперечном направлении проектора является постоянным в окружном направлении шины.

9. Пневматическая шина по п.1, характеризующаяся тем, что, по меньшей мере, на части контактных участков сформирована группа канавок грунтозацепов, проходящих в поперечном направлении протектора.

10. Пневматическая шина по п.1, характеризующаяся тем, что между каждой парой соседних канавок грунтозацепов сформирована группа из 2-8 узких канавок.

11. Пневматическая шина по п.1, характеризующаяся тем, что ширина каждого прорезанного участка в окружном направлении шины, по существу, равна ширине каждой узкой канавки в окружном направлении шины.

12. Пневматическая шина по п.1, характеризующаяся тем, что сечение внутреннего контактного участка плоскостью, проходящей в поперечном направлении протектора и в радиальном направлении шины, имеет, по существу, прямоугольную форму.

13. Пневматическая шина по п.1, характеризующаяся тем, что прямая линия, проходящая вдоль торцевого участка внутреннего контактного участка, расположенного со стороны ровного участка канавки, наклонена по отношению к экваториальной плоскости шины.