ПНЕВМАТИЧЕСКАЯ ШИНА Российский патент 2013 года по МПК B60C11/04 B60C11/13 B60C11/03 

Область техники

Настоящее изобретение относится к пневматической шине, способной удовлетворить требования на высоком уровне как по шумовым характеристикам, так и по стабильности вождения при поддержании характеристик дренажа и комфортности вождения.

Уровень техники

В основном для улучшения характеристик дренажа шины увеличивают емкость продольных канавок, проходящих в продольном направлении шины, расположенных на поверхности протектора. Однако существует проблема в том, что в таких продольных канавках в ходе движения транспортного средства может возникать резонанс воздушного канала, и шумовые характеристики ухудшаются. Более того, существует проблема в том, что жесткость протектора снижается, и стабильность вождения ухудшается.

Настоящим заявителем уже предложена пневматическая шина, в которой сочетаются продольные канавки, прямолинейно проходящие в продольном направлении шины, и наклонные канавки, наклоненные относительно продольного направления шины, тем самым подавляя ухудшение стабильности вождения и шумовые характеристики, при этом улучшая дренажные характеристики (см. указанный далее патентный документ 1).

Патентный документ 1: опубликованная патентная заявка Японии №2004-262312.

Задачи, решаемые изобретением

Характеристик дренажа достигают до некоторой степени в вышеупомянутом техническом решении. Однако с точки зрения бесшумности в салоне автомобиля и тенденции обеспечения высоких мощностей автомобильного двигателя в последнее время требуется дополнительное улучшение шумовых характеристик и стабильности вождения.

Настоящее изобретение разработано с учетом этих обстоятельств и основано на техническом приеме, при котором наклонную канавку и узкую продольную канавку, которые имеют особую форму, сочетают в промежуточной области контакта с грунтом, которая ограничена центральной продольной канавкой, проходящей в продольном направлении шины вблизи экватора шины, и плечевой продольной канавкой, проходящей в продольном направлении шины с аксиально-внешней стороны центральной продольной канавки. Основной целью настоящего изобретения является обеспечение пневматической шины, способной удовлетворить требования на высоком уровне как по шумовым характеристикам, так и по стабильности вождения, при поддержании характеристик дренажа и комфортности вождения.

Средства решения задач изобретения

В соответствии с настоящим изобретением пневматическая шина с предусмотренным направлением вращения включает протектор, снабженный:

одной или двумя центральными продольными канавками, проходящими в продольном направлении шины по экватору шины или с каждой стороны экватора шины;

плечевыми продольными канавками, каждая из которых проходит в продольном направлении шины с каждой стороны указанной центральной продольной канавки и

промежуточными областями контакта с грунтом, каждая из которых ограничена указанной центральной продольной канавкой и указанной плечевой продольной канавкой,

где каждая указанная промежуточная область контакта с грунтом снабжена:

узкой канавкой, проходящей прямолинейно и непрерывно в продольном направлении шины в положении, удаленном аксиально внутрь на 3-6% ширины контакта протектора с грунтом от плечевой продольной канавки;

промежуточными наклонными канавками, каждая из которых проходит от указанной узкой канавки в направлении к указанной центральной продольной канавке с наклоном вперед в направлении вращения шины, причем ее аксиально-внутренний конец заканчивается без соединения с указанной центральной продольной канавкой, и

соединительными канавками, каждая из которых расположена аксиально внутри указанной узкой канавки и проходит так, что соединяет соседние промежуточные наклонные канавки в продольном направлении шины,

каждая из указанных соединительных канавок имеет:

передний конец в направлении вращения, соединенный с указанным внутренним концом промежуточной наклонной канавки, и

задний конец в направлении вращения, соединенный на расстоянии, удаленном аксиально наружу на 3-10 мм от внутреннего конца промежуточной наклонной канавки так, что каждая соединительная канавка наклонена в том же направлении, что и указанная промежуточная наклонная канавка относительно продольного направления шины под углом, меньшим, чем угол наклона промежуточной продольной канавки.

Технические эффекты

В пневматической шине по настоящему изобретению протектор включает промежуточные области контакта с грунтом, ограниченные центральной продольной канавкой и плечевыми продольными канавками, проходящими в продольном направлении. Промежуточная область контакта с грунтом снабжена узкой канавкой, проходящей прямолинейно и непрерывно в продольном направлении шины в положении, удаленном от плечевой продольной канавки аксиально внутрь шины на расстояние от 3 до 6% от ширины контакта протектора с грунтом. Узкая канавка служит в качестве продольной канавки для ослабления жесткости промежуточной области контакта с грунтом. Также узкая канавка может предотвратить ухудшение комфортности вождения и улучшить характеристики дренажа. Узкая канавка может эффективно отводить воду, находящуюся между промежуточной областью контакта с грунтом и поверхностью дороги.

Промежуточная область контакта с грунтом включает промежуточные наклонные канавки, наклоненные и проходящие от узкой канавки вперед в направлении вращения шины и имеющие внутренний конец, заканчивающийся без соединения с центральной продольной канавкой. Так как промежуточные наклонные канавки проходят через промежуточную область контакта с грунтом, которая имеет высокое контактное давление на грунт, вода, находящая между промежуточной областью контакта с грунтом и поверхностью дороги, может быть эффективно отведена аксиально наружу шины, по мере вращения шины. Таким образом, характеристики дренажа могут быть дополнительно улучшены.

Промежуточная область контакта с грунтом снабжена соединительными канавками, каждая из которых расположена аксиально внутри шины относительно узкой канавки и соединяет соседние промежуточные наклонные канавки в продольном направлении шины. Такие соединительные канавки полезны для ослабления жесткости промежуточной области контакта с грунтом и улучшения комфортности вождения. Передний конец соединительной канавки в направлении вращения соединен с внутренним концом промежуточной наклонной канавки. С другой стороны, задний конец соединительной канавки в направлении вращения соединен в положении, удаленном от внутреннего конца промежуточной наклонной канавки на небольшое расстояние от 3 до 10 мм аксиально наружу шины. При этом соединительные канавки наклонены в том же направлении, что и промежуточные наклонные канавки относительно продольного направления шины, и наклонены под меньшим углом, чем угол наклона промежуточных наклонных канавок. Такое сочетание соединительных канавок и промежуточных наклонных канавок улучшает характеристики дренажа в промежуточной области контакта с грунтом со стороны экватора шины, улучшает жесткость со стороны узкой канавки и стабильность вождения.

Воздух, проходящий через соединительные канавки, в ходе вращения шины проходит не только вдоль продольного направления шины, а часть воздуха последовательно распределяется в промежуточные наклонные канавки. Таким образом, возникновение резонанса воздушного канала, вызываемого прохождением воздуха через соединительные канавки, подавляется и предотвращается ухудшение шумовых характеристик. Воздух, распределяемый и проходящий в промежуточные наклонные канавки, отводится в узкую канавку, проходящую в продольном направлении шины, поток воздуха в узкой канавке изменяется, и возникновение резонанса воздушного канала может быть подавлено.

Благодаря пневматической шине по настоящему изобретению можно одновременно достичь высокого уровня характеристик дренажа, шумовых характеристик и комфортности вождения.

Краткое описание чертежей

На Фиг.1 представлен развернутый вид протектора пневматической шины по одному из воплощений настоящего изобретения.

На Фиг.2 представлен неполный увеличенный вид левой половины указанного протектора.

На Фиг.3 представлено сечение канавки рисунка протектора, взятое по линии А1-А1.

На Фиг.4 представлен увеличенный вид соединительной канавки и промежуточной наклонной канавки.

На Фиг.5 представлено сечение выступа поверхности стенки, взятое по линии А2-А2.

На Фиг.6 представлен развернутый вид протектора сравнительного примера 1.

На Фиг.7 представлен развернутый вид протектора сравнительного примера 2.

На Фиг.8 представлен развернутый вид протектора сравнительного примера 3.

Описание обозначений

2. Протектор

3а. Центральная продольная канавка

3b. Плечевая продольная канавка

4а. Промежуточная область контакта с грунтом

5. Узкая канавка

6. Промежуточная наклонная канавка

7. Соединительная канавка

9А. Промежуточный блок

11. Плечевая поперечная канавка

14. Промежуточная вспомогательная наклонная канавка

Наилучший вариант осуществления изобретения

Воплощение настоящего изобретения описано далее со ссылкой на чертежи.

На Фиг.1 представлен развернутый вид протектора пневматической шины (полностью шина не показана) по настоящему изобретению, на Фиг.2 представлен неполный увеличенный вид левой половины этого протектора и на Фиг.3 представлено сечение, взятое по линии А1-А1 на Фиг.1.

Пневматическая шина по настоящему воплощению является шиной для легкового автомобиля и имеет так называемый направленный рисунок, в котором определено предусмотренное направление вращения F, когда шина установлена на автомобиль. В случае направленного рисунка по настоящему воплощению правая сторона рисунка и левая сторона рисунка по существу линейно симметричны относительно экватора С шины. Здесь выражение "по существу линейно симметричны" следует понимать так, что оно включает воплощение, в котором левая и правая стороны рисунка имеют различия, вызываемые изменением шага или сдвигом по фазе в продольном направлении шины.

Пневматическая шина по настоящему воплощению содержит протектор 2, снабженный одной центральной продольной канавкой 3а, непрерывно проходящей в продольном направлении шины на экваторе С шины, и парой плечевых продольных канавок 3b и 3b, каждая из которых проходит непрерывно в продольном направлении шины с обеих сторон центральной продольной канавки 3а. Таким образом, протектор 2 сформирован с четырьмя областями контакта с грунтом, включающими пару промежуточных областей 4а контакта с грунтом, ограниченных центральной продольной канавкой 3а и плечевой продольной канавкой 3b, и пару плечевых областей 4b контакта с грунтом между плечевой продольной канавкой 3b и краем Те контакта протектора с грунтом.

Центральная продольная канавка 3а представляет собой прямолинейную канавку, проходящую непрерывно в продольном направлении шины. Такая прямолинейная канавка имеет небольшое сопротивление дренажу и демонстрирует высокие характеристики дренажа при прямолинейном движении на влажном дорожном покрытии. Ширина W1 центральной продольной канавки 3а не ограничена особым образом, но если она слишком мала, удовлетворительные характеристики дренажа не могут быть получены, а если ширина W1 канавки слишком велика, шумовые характеристики могут ухудшаться. По этим причинам ширина W1 центральной продольной канавки 3а предпочтительно составляет не менее 2,5% от ширины TW контакта протектора с грунтом, более предпочтительно не менее 3,0% и, предпочтительно, не более 5,5% и, более предпочтительно, не более 5,0%. Ширина канавки представляет собой ширину отверстия на внешней поверхности протектора 2, измеренную под прямым углом относительно продольного направления канавки.

Здесь, "ширина TW контакта протектора с грунтом" представляет собой аксиальное расстояние между краями Те, Те контакта протектора с грунтом, измеренное в условиях, при которых шина установлена на стандартный обод и накачена до нормального внутреннего давления, и шина нагружена стандартной нагрузкой.

"Стандартный обод" представляет собой обод колеса, официально установленный для шины организациями стандартизации, т.е. "стандартный обод" определяемый в системе JATMA (Японская ассоциация производителей автомобильных шин), "мерное колесо" в системе ETRTO (Европейская техническая организация по ободам и шинам) и "расчетный обод", в системе TRA (Ассоциация по ободам и шинам, Северная Америка) или т.п.

"Нормальное внутреннее давление" представляет собой давление воздуха, официально установленное для каждой шины организациями стандартизации, т.е. "максимальное давление воздуха" в системе JATMA, "давление накачки" в системе ETRTO и максимальная величина давления, указанная в таблице "Пределы нагрузок шин при различных давлениях холодной накачки" в системе TRA или т.п. Однако в случае легковых автомобилей в качестве нормального давления используют 180 кПа.

"Стандартная нагрузка" представляет собой нагрузку шины, официально установленную для каждой шины организациями стандартизации, т.е. "максимальную грузоподъемность" в системе JATMA, "грузоподъемность" в системе ETRTO и максимальную величину, представленную в вышеуказанной таблице в системе TRA или т.п. Однако в случае шин для легковых автомобилей 88% максимальной нагрузки используют в качестве стандартной нагрузки.

Предпочтительно центральная продольная канавка 3а обеспечена в положении, в котором расстояние Р1 от края Те контакта протектора с грунтом до центральной линии центральной продольной канавки 3а в аксиальном направлении шины составляет 50% от ширины TW контакта протектора с грунтом. При этом характеристики дренажа на экваторе С шины улучшаются. Однако пара центральных продольных канавок 3а и 3а (не показано) может быть обеспечена с обеих сторон экватора С шины. В данном случае предпочтительно вышеуказанное расстояние Р1 приблизительно составляет от 42 до 46% от ширины TW контакта протектора с грунтом. Если расстояние Р1 превосходит 46% от ширины TW контакта протектора с грунтом, жесткость области контакта с грунтом между центральными продольными канавками 3а может сильно ухудшаться, а если расстояние Р1 составляет менее 42%, может ухудшаться эффект дренажа вблизи экватора С шины.

Плечевые продольные канавки 3b также являются прямолинейными канавками, проходящими прямолинейно в продольном направлении шины, подобно центральной продольной канавке 3а, так что можно обеспечить высокие характеристики дренажа в ходе прямолинейного движения. Ширина W2 плечевой продольной канавки 3b не ограничена особым образом, но чтобы улучшить характеристики дренажа и шумовые характеристики, предпочтительно ширина W2 канавки составляет не менее 3,5% от ширины TW контакта протектора с грунтом, более предпочтительно, не менее 4,0% и, предпочтительно, не более 6,5% и, более предпочтительно, не более 6,0%. В шине с высоким контактным давлением на грунт в плечевой области вследствие влияния профиля или подобных характеристик протектора 2 ширина W2 плечевой продольной канавки 3b может быть установлена больше, чем ширина W1 центральной продольной канавки 3а, для улучшения характеристик дренажа.

Чтобы улучшить характеристики дренажа и шумовые характеристики при отличной сбалансированности, глубины D1 и D2 центральной продольной канавки 3а и плечевой продольной канавки 3b (показаны на Фиг.3) предпочтительно составляют не менее 6 мм, более предпочтительно, не менее 7 мм и, предпочтительно, не более 10 мм и, более предпочтительно, не более 9 мм.

Плечевая продольная канавка 3b предпочтительно обеспечена в положении, в котором аксиальное расстояние Р2 между центральной линией плечевой продольной канавки 3b и краем Те контакта протектора с грунтом составляет от 17 до 25% от ширины TW контакта протектора с грунтом. Таким образом, поверхность контакта с грунтом протектора 2 по существу поровну разделена на четыре части центральной продольной канавкой 3а и плечевыми продольными канавками 3b, баланс жесткости протектора 2 сохраняется превосходным, и стабильность вождения может быть улучшена.

Как показано на Фиг.3, угловой участок между стенкой 3bw плечевой продольной канавки 3b и поверхностью 2а контакта с грунтом протектора 2 предпочтительно срезан с образованием скоса 17. В частности, ширину аксиально-внешнего скоса 17 шины (т.е. скоса со стороны плечевой области 4b контакта с грунтом) устанавливают больше. Это используют для предотвращения концентрации напряжений на плечевой области 4b контакта с грунтом во время движения с большими скоростями и для подавления неравномерного износа.

Промежуточная область 4а контакта с грунтом снабжена узкой канавкой 5, проходящей в продольном направлении шины вблизи плечевой продольной канавки 3b, промежуточными наклонными канавками 6, наклоненными и проходящими от узкой канавки 5 в направлении к центральной продольной канавке 3а, соединительными канавками 7, расположенными аксиально с внутренней стороны от узкой канавки 5 и соединяющими соседние промежуточные наклонные канавки 6 и 6 в продольном направлении шины, и промежуточными вспомогательными наклонными канавками 14, обеспеченными между соседними промежуточными наклонными канавками 6 и 6 в продольном направлении шины. С помощью этих канавок 5, 6, 7 и 14 промежуточная область 4а контакта с грунтом разделена на внутреннее ребро 8, непрерывно проходящее в продольном направлении шины между соединительными канавками 7 и центральной продольной канавкой 3а, внешнее ребро 10, непрерывно проходящее в продольном направлении шины между плечевой продольной канавкой 35b и узкой канавкой 5, и ряд 9 промежуточных блоков, обеспеченных между внутренним ребром 8 и внешним ребром 10, где промежуточные блоки 9А, ограниченные промежуточными наклонными канавками 6 и 6, расположены в продольном направлении шины.

Узкая канавка 5 прямолинейно и непрерывно проходит в продольном направлении шины в положении, удаленном от плечевой продольной канавки 3b внутрь в аксиальном направлении шины на расстояние К1 (показано на Фиг.1) от 3 до 6% от ширины TW контакта протектора с грунтом. Такая проходящая в продольном направлении узкая канавка 5 ослабляет жесткость промежуточной области 4а контакта с грунтом и улучшает комфортность вождения. Узкая канавка 5 также служит в качестве канавки продольного направления с превосходными характеристиками дренажа и эффективно отводит воду, находящуюся между промежуточной областью 4а контакта с грунтом и поверхностью дороги. Более того, так как внешнее ребро 10, сформированное между узкой канавкой 5 и плечевой продольной канавкой 3b, проходит непрерывно в продольном направлении шины, узкая канавка 5 полезна для улучшения стабильности прямолинейного движения при движении с большими скоростями. Внешнее ребро 10 может быть соответствующим образом снабжено выемками 18, регулирующими жесткость.

Здесь, если расстояние К1 (т.е. ширина внешнего ребра 10) становится меньше 3% ширины TW контакта протектора с грунтом, поперечная жесткость внешнего ребра 10 сильно ухудшается, и резина этого ребра может отслаиваться или подвергаться неравномерному износу. С другой стороны, если расстояние К1 превышает 6% от ширины TW контакта протектора с грунтом, ширина промежуточных блоков 9А в аксиальном направлении шины становится небольшой, и стабильность вождения может ухудшаться. С этой точки зрения расстояние К1 предпочтительно составляет не менее 4% от ширины TW контакта протектора с грунтом и, более предпочтительно, не более 5%.

Более того, если ширина W3 и глубина D3 узкой канавки 5 слишком малы, комфортность вождения и характеристики дренажа могут ухудшаться, а если они слишком велики, поверхность контакта с грунтом и жесткость промежуточной области 4а контакта с грунтом снижаются, и характеристики сцепления на сухом дорожном покрытии могут ухудшаться. С этой точки зрения ширина W3 узкой канавки предпочтительно составляет не менее 0,5% от ширины TW контакта протектора с грунтом, более предпочтительно, не менее 1,0% и, предпочтительно, не более 2,5% и, более предпочтительно, не более 2,0%. Подобным образом глубина D3 (показана на Фиг.3) узкой канавки 5 предпочтительно составляет не менее 55% от глубины D2 плечевой продольной канавки 3b, более предпочтительно, не менее 60% и, предпочтительно, не более 75% и, более предпочтительно, не более 70%.

Как показано на Фиг.2 в увеличенном масштабе, промежуточные наклонные канавки 6 проходят от узкой канавки 5 в направлении к центральной продольной канавке 3а с наклоном вперед в направлении вращения. Промежуточная наклонная канавка 6 имеет внутренний конец 6t в аксиальном направлении шины. Аксиально-внутренний конец 6t заканчивается, не соединяясь с центральной продольной канавкой 3а. Так как промежуточные наклонные канавки 6 проходят через промежуточную область 4а контакта с грунтом, имеющую высокое контактное давление на грунт, промежуточные наклонные канавки 6 эффективно отводят воду, находящуюся между промежуточной областью 4а контакта с грунтом и поверхностью дороги, в плечевую продольную канавку 3b с аксиально внешней стороны, по мере вращения шины. Таким образом, данная конструкция может улучшить характеристики дренажа шины.

Также, так как аксиально-внутренний конец 6t промежуточной наклонной канавки 6 не соединен с центральной продольной канавкой 3а, можно предотвратить ухудшение жесткости аксиально-внутренней стороны промежуточной области 4а контакта с грунтом и обеспечить стабильность вождения. Однако, если расстояние К3 между аксиально-внутренним концом 6t промежуточной продольной канавки 6 и центральной продольной канавкой слишком велико, характеристики дренажа со стороны экватора С шины могут ухудшаться. Если вышеуказанное расстояние К3 слишком мало, стабильность вождения на сухом дорожном покрытии может ухудшаться. С этой точки зрения расстояние К3 предпочтительно составляет не менее 3 мм, более предпочтительно, не менее 4 мм и, предпочтительно, не более 6 мм и, более предпочтительно, не более 5 мм. Предпочтительно ширина W4 промежуточной наклонной канавки 6 составляет от 1 до 3% от ширины TW контакта протектора с грунтом, а глубина D4 (показана на Фиг.3) составляет от 70 до 85% от глубины D2 плечевой продольной канавки 3b.

В настоящем воплощении промежуточные наклонные канавки 6 плавно изогнуты и проходят от узкой канавки 5 к внутреннему концу 6t с уменьшением угла θ1 со стороны острого угла относительно продольного направления шины, но промежуточные наклонные канавки 6 могут проходить без изменения этого угла. Чтобы обеспечить поперечную жесткость промежуточных блоков 9А и в достаточной мере обеспечить заданные эксплуатационные характеристики, угол θ1 промежуточной наклонной канавки 6 относительно продольного направления шины предпочтительно составляет не менее 35 градусов, более предпочтительно, не менее 40 градусов и, предпочтительно, не более 55 градусов и, более предпочтительно, не более 50 градусов. Угол канавки представляет собой приблизительно угол центральной линии канавки относительно продольного направления шины, однако, если центральная линия канавки изогнута, угол канавки определяют как угол, образованный между касательной к центральной линии относительно продольного направления шины.

Предпочтительно не менее 20 и не более 30 промежуточных продольных канавок 6 расположены сравнительно редко по окружности шины в каждой промежуточной области 4а контакта с грунтом. Таким образом, промежуточные блоки 9А становятся более вытянутыми в продольном направлении шины, что полезно для обеспечения превосходной стабильности прямолинейного движения и сопротивления износу. Если количество промежуточных наклонных канавок 6 составляет менее 20, характеристики дренажа могут ухудшаться, а если это количество более 30, продольная жесткость промежуточных блоков 9А может ухудшаться, и характеристики сцепления на сухом дорожном покрытии также ухудшаются.

Соединительные канавки 7 расположены аксиально более внутри шины, чем узкая канавка 5, и соединяют соседние промежуточные наклонные канавки 6 в продольном направлении шины. Такие соединительные канавки 7 полезны для ослабления жесткости промежуточной области 4а контакта с грунтом и улучшения комфортности вождения. Передний конец 7а соединительной канавки 7 в направлении вращения соединен с аксиально-внутренним концом 6t промежуточной наклонной канавки 6. С другой стороны, задний конец 7b в направлении вращения соединен с промежуточной наклонной канавкой 6 в месте, удаленном от внутреннего конца 6t аксиально наружу шины на небольшое расстояние К4 от 3 до 10 мм. При этом соединительная канавка 7 наклонена в том же направлении, что и промежуточная наклонная канавка 6 относительно продольного направления шины под меньшим углом θ2, чем угол наклона промежуточной наклонной канавки 6. В соответствии с таким сочетанием соединительной канавки 7 и промежуточной наклонной канавки 6 характеристики дренажа дополнительно улучшают с помощью соединительных канавок 7, наклоненных относительно продольного направления шины под небольшим углом θ2, со стороны экватора С шины, имеющей плохой дренаж. Однако со стороны плечевой продольной канавки 3b, где возникает большая поперечная сила во время движения автомобиля на повороте, промежуточные наклонные канавки 6, которые проходят под относительно большим углом θ1, улучшают поперечную жесткость промежуточной области 4а контакта с грунтом.

Соединительные канавки 7 сформированы непрерывно в продольном направлении шины через промежуточные наклонные канавки 6. Таким образом, характеристики дренажа вблизи экватора С шины могут быть значительно улучшены. Воздух, который проходит через соединительные канавки 7 в ходе движения по сухому дорожному покрытию, проходит не только вдоль продольного направления шины, а часть воздуха распределяется в промежуточные наклонные канавки 6 через задние концы 7b. Таким образом, подавляют возникновение резонанса воздушного канала, вызываемого прохождением воздуха через соединительные канавки 7, и предотвращают ухудшение шумовых характеристик. Воздух, распределяемый и проходящий в промежуточные наклонные канавки 6, отводится в узкую канавку, проходящую в продольном направлении шины, и поток воздуха в узкой канавке 5 изменяется и возникновение резонанса воздушного канала может быть подавлено.

Здесь, если расстояние К4 менее 3 мм, эффект распределения воздуха, проходящего через соединительные канавки 7, ухудшается, и шумовые характеристики недостаточно улучшаются. Если расстояние К4 превосходит 10 мм, угол θ2 соединительной канавки 7 может увеличиваться и характеристики дренажа недостаточно улучшаются. С этой точки зрения расстояние К4 предпочтительно составляет не менее 5 мм и не более 8 мм, Подобным образом, угол 92 соединительной канавки 7 относительно продольного направления шины предпочтительно составляет не менее 1 градуса и не менее 2 градусов. Предпочтительно ширина W5 соединительной канавки 7 составляет приблизительно от 1 до 3% от ширины TW контакта протектора с грунтом, а глубина D5 канавки составляет от 70 до 80% от глубины D2 плечевой продольной канавки 3b.

Как показано на Фиг.4 и 5, где представлено сечение, взятое по линии А2-А2, аксиально-внешняя стенка 7s каждой соединительной канавки 7 предпочтительно снабжена выступом 12. Выступ 12 выходит по направлению к центру канавки частично из стенки 7s канавки и предпочтительно имеет длину L4 по меньшей мере 10 мм в продольном направлении шины со стороны переднего конца 7а. Более конкретно выступ 12 по настоящему воплощению проходит в направлении вращения за пределы вершины 9i промежуточного блока 9А, сформированной в форме острого угла и расположенной с первой стороны контакта с грунтом согласно направлению вращения. Выступ 12 включает идущую на конус поверхность 12s, которая наклонена от поверхности 2а контакта с грунтом внутрь в радиальном направлении шины, и выступающую поверхность 12r стенки, проходящую от идущей на конус поверхности 12s к дну канавки радиально внутрь шины.

Как показано на Фиг.4, такие выступы 12 плавно распределяют воду с поверхности дороги вблизи экватора С шины, направляемую соединительными канавками 7 к промежуточным наклонным канавкам 6, как показано стрелкой В, эффективно отводят воду аксиально наружу шины и улучшают характеристики дренажа. Выступы 12 также эффективно направляют воздух, проходящий через соединительные канавки 7 в промежуточные наклонные канавки 6, эффективно меняют воздух в узкой канавке 5, дополнительно подавляют возникновение резонанса воздушного канала. Выступы 12 также улучшают жесткость вблизи вершин 9i промежуточных блоков 9А, где промежуточные наклонные канавки 6 и соединительные канавки 7 пересекаются, тем самым ухудшая жесткость, и являются полезными для улучшения стабильности вождения. Для эффективного проявления таких эффектов ширину (f) выступа 12 поверхности стенки предпочтительно устанавливают приблизительно от 1 до 2 мм.

Подобно внешнему ребру 10 внутреннее ребро 8 улучшает стабильность прямолинейного движения при движении с большими скоростями. Внутреннее ребро 8 проходит в продольном направлении шины так, что его ширина К2 в аксиальном направлении шины периодически возрастает и снижается благодаря скосу соединительных канавок 7. Такое внутреннее ребро 8 полезно для распределения частоты шума, возникающего из-за контакта между шиной и поверхностью дороги в ходе движения.

Промежуточный блок 9А имеет длину в продольном направлении шины, большую, чем его ширина в аксиальном направлении шины. Каждый промежуточный блок 9А снабжен множеством (двумя в данном воплощении) вспомогательных наклонных канавок 14, по существу параллельных промежуточным наклонным канавкам 6. Промежуточные вспомогательные наклонные канавки 14 проходят к передней стороне в направлении вращения, т.е. в том же направлении, что и направление промежуточных наклонных канавок 6, при приближении к соединительной канавке 7. Промежуточные вспомогательные наклонные канавки 14 заканчиваются, не соединяясь с соединительными канавками 7. При этом промежуточный блок 9А, который вытянут в продольном направлении, выполнен в форме гребня, и этим можно предотвратить ухудшение характеристик дренажа и характеристик износа.

Если аксиальное расстояние К5 между соединительной канавкой 7 и аксиально-внутренним концом 14t вспомогательной наклонной канавки 14 становится небольшим, жесткость этого участка сильно снижается, и резина неравномерно изнашивается или отслаивается. Напротив, если расстояние К5 становится большим, эффекты улучшения комфортности вождения и сопротивления износу и характеристики дренажа могут ухудшаться. С этой точки зрения расстояние К5 предпочтительно устанавливают не менее 5 мм, более предпочтительно, не менее 6 мм и, предпочтительно, не более 10 мм и, более предпочтительно, не более 9 мм. Предпочтительно ширина W6 промежуточной вспомогательной наклонной канавки 14 составляет от 1 до 13% от ширины TW контакта протектора с грунтом, а глубина D6 канавки составляет приблизительно от 80 до 100% от глубины D4 промежуточной наклонной канавки. Промежуточный блок 9А может быть снабжен радиальной выемкой 19.

Плечевые поперечные канавки 11, проходящие от плечевой продольной канавки 3b к краю Те контакта проектора с грунтом, расположены в плечевой области 4b контакта с грунтом. Каждая плечевая поперечная канавка 11 наклонена в том же направлении, что и промежуточные наклонные канавки 6, и проходит от плечевой продольной канавки 3b к задней стороне в направлении вращения. Плечевые поперечные канавки 11 проходят по меньшей мере к краю Те контакта протектора с грунтом. Таким образом, плечевая область 4b контакта с грунтом сформирована в виде ряда блоков, где плечевые блоки 13 расположены в продольном направлении шины. Плечевая область 4b контакта с грунтом может направлять воду и воздух частично вдоль плечевой продольной канавки 3 и может выпускать их с края Те контакта протектора с грунтом.

При повороте автомобиля даже внешняя область края Те контакта протектора с грунтом шины вступает в контакт с грунтом. Поэтому аксиально-внешний конец 11t плечевой продольной канавки 11 предпочтительно находится за пределами края Те контакта протектора с грунтом. При этом характеристики дренажа при движении на повороте улучшаются. Если каждый конец 11t плечевой продольной канавки 11 обеспечен в одинаковом положении в аксиальном направлении шины, частоты шума во время движения на повороте накладываются друг на друга, и может возникать большой шум накачки и т.п. Поэтому для поддержания гидрохарактеристики во время движения на повороте и улучшения шумовых характеристик обеспечивают множество видов, предпочтительно три или более видов плечевых поперечных канавок 11, с различными положениями внешних концов 11t в аксиальном направлении шины (в данном воплощении, представлены три вида плечевых поперечных канавок 11А, 11В и 11С).

Ширина W7 и глубина D7 плечевой поперечной канавки 11 не ограничены особым образом, но предпочтительно ширина W7 канавки составляет не менее 0,5% от ширины TW контакта протектора с грунтом, более предпочтительно, не менее 1,0% и, предпочтительно, не более 3,5% и, более предпочтительно, не более 3,0%. Подобным образом, глубина D7 (показана на Фиг.3) плечевой поперечной канавки 11 предпочтительно составляет приблизительно от 70 до 90% от глубины D2 плечевой продольной канавки 3b.

В пневматической шине по воплощению отношение площадей протектора 2 предпочтительно составляет от 68 до 72%. Если указанное отношение превышает 72%, площадь канавок снижается, таким образом, не достигают достаточного улучшения характеристик дренажа. Если указанное отношение составляет менее 68%, стабильность вождения может ухудшаться. Отношение площадей представляет собой отношение фактической площади контакта с грунтом к общей площади (включая площади канавок) поверхности контакта с грунтом при условии стандартного обода, нормального внутреннего давления и стандартной нагрузки.

Хотя особенно предпочтительное воплощение настоящего изобретения описано подробно, изобретение не ограничено представленным воплощением, и изобретение может быть реализовано с различными модификациями.

Примеры

Радиальные шины для легковых автомобилей с размером 195/65R15 изготавливали в качестве опытных образцов с техническими характеристиками, представленными в таблице, и испытывали характеристики дренажа, комфортность вождения и шумовые характеристики каждой шины. Шины примеров имеют рисунок протектора, представленный на Фиг.I. Как показано на Фиг.6, в шине сравнительного примера 1 промежуточная область контакта с грунтом не снабжена узкой канавкой. В шине сравнительного примера 2 промежуточная область контакта с грунтом не снабжена соединительными канавками. В шине сравнительного примера 3 оба конца соединительных канавок соединены с аксиально-внутренними концами промежуточных наклонных канавок. В сравнительном примере 2 число промежуточных наклонных канавок, расположенных в продольном направлении шины, увеличено так, что отношение площадей становится таким же, как в других примерах.

Общие технические характеристики были следующими:

Ширина TW контакта протектора с грунтом: 153 мм

Ширина (W1/TW) центральной продольной канавки: 4%

Глубина D1 центральной продольной канавки: 7,8 (мм)

Ширина (W2/TW) плечевой продольной канавки: 5%

Глубина D2 плечевой продольной канавки: 7,8 (мм)

Методики испытаний были следующие:

Дренажные характеристики

Переднеприводной легковой автомобиль с передним расположением двигателя объемом 2000 см³ с установленными на все четыре колеса испытываемыми шинами (давление шины 200 кПа, размер обода 6,0JJ×15) испытывали на асфальтовом дорожном покрытии с радиусом поворота 100 м, снабженным лужей воды глубиной 5 мм и протяженностью 20 м, и измеряли поперечное ускорение (поперечное G) на передних колесах в ходе движения в луже воды, постепенно увеличивая скорость вхождения в лужу воды, для получения среднего поперечного ускорения в диапазоне скоростей от 50 до 80 км/ч (испытания поперечного аквапланирования). Результаты представлены в виде показателя на основе сравнительного примера 1, принятого за 100; чем выше показатель, тем лучше результаты.

Стабильность вождения

Указанный выше испытываемый автомобиль испытывали на сухом дорожном покрытии по маршруту испытаний, и водитель-испытатель оценивал стабильность вождения на основании ответной реакции при движении на повороте, жесткости, сцепления с дорогой и т.п. Результаты испытаний представлены в виде баллов на основе сравнительного примера 1, принятого за 100. Чем выше балл, тем лучше характеристики.

Комфортность вождения

Подобно указанным выше испытаниям выполняли испытания на основании ощущений водителя в отношении впечатления жесткости, толчков и раскачивания на ступенчатом сухом асфальтовом дорожном покрытии, мощеном булыжником покрытии и на дороге, посыпанной крупным гравием. Результаты испытаний представлены в виде баллов на основе сравнительного примера 1, принятого за 100. Чем выше балл, тем лучше комфортность вождения.

Шумовые характеристики

При испытании шумовых характеристик указанный выше легковой автомобиль испытывали на гладком асфальтовом дорожном покрытии при скорости 60 км/ч и измеряли общий уровень шума дБ(А) в автомобиле в фиксированном месте, вблизи органов слуха водителя, находящегося внутри автомобиля. Результаты представлены в виде показателя на основе сравнительного примера 1, принятого за 100. Чем выше показатель, тем лучше результаты.

Результаты испытаний подтверждают, что в пневматических шинах согласно примерам по изобретению сохраняются характеристики дренажа и комфортность вождения, а шумовые характеристики и стабильность вождения значительно улучшены.

  Сравн. пр.1 Сравн. пр.2 Сравн. пр.3 Пр.1 Пр.2 Пр.3 Пр.4 Пр.5 Рисунок протектора Фиг.6 Фиг.7 Фиг.8 Фиг.1 Фиг.1 Фиг.1 Фиг.1 Фиг.1 Отношение площадей (%) 70 70 70 70 70 70 70 70 Положение (P1/TW) центральной продольной канавки 50 50 50 50 50 50 50 50 Положение (Р2/TW) плечевой продольной канавки 21 21 21 21 21 21 21 21 Узкая канавка нет есть есть есть есть есть есть есть Расстояние (K1/TW) между узкой канавкой и плечевой продольной канавкой (%) - 4,7 4,7 4,7 4,7 4,7 4,7 4,7 Ширина (W3/TW) узкой канавки - 1,1 1,1 1,1 1,1 1,1 3,0 1,1 Глубина D3 узкой канавки - 5,0 5,0 5,0 5,0 5,0 5,0 5,0 Ширина промежуточной наклонной канавки (W4/TW) - 2,2 2,2 2,2 1,8 2,2 2,2 2,2 Глубина D4 промежуточной наклонной канавки (мм) - 6,1 6,1 6,1 6,1 6,1 6,1 6,1 Угол θ1 промежуточной наклонной канавки (градусы) 46 46 46 46 46 46 46 46 Число промежуточных наклонных канавок в продольном направлении 26 30 26 26 30 26 26 26 Соединительные канавки есть нет есть есть есть есть есть есть Расстояние К5 (мм) 7,9 - 7,9 7,9 7,9 7,9 7,9 7,9 Расстояние К3 (мм) 4,3 4,3 4,3 4,3 4,3 4,3 4,3 2,0 Расстояние К4 (мм) 5,1 - - 5,1 5,1 5,1 5,1 5,1 Ширина (W5/TW) соединительных канавок (%) 1,9 - 1,9 1,9 1,9 1,9 1,9 1,9 Глубина D5 соединительных канавки (мм) 5,7 - 5,7 5,7 5,7 5,7 5,7 5,7 Угол θ2 (градусы) 1,7 - 0 1,7 1,7 1,7 1,7 1,7 Выступ стенки канавки есть есть есть есть есть есть есть есть Длина L4 выступа стенки канавки (мм) 24,9 24,9 24,9 24,9 24,9 24,9 24,9 24,9 Ширина "f" выступа стенки канавки (мм) 1,9 1,9 1,9 1,9 1,9 1,9 1,9 1,9 Вспомогательная наклонная канавка есть есть есть есть есть есть есть есть Ширина (W5/TW) промежуточной вспомогательной наклонной канавки (%) 2,0 2,0 2,0 2,0 1,6 2,0 2,0 2,0 Глубина D7 промежуточной вспомогательной наклонной канавки (мм) 5,9 5,9 5,9 5,9 5,9 5,9 5,9 5,9 Число промежуточных вспомогательных наклонных канавок на один промежуточный блок 2 2 2 2 2 2 2 2 Число видов плечевых поперечных канавок 3 3 3 3 3 3 3 3 Ширина (W7/TW) плечевой поперечной канавки (%) 2,2 2,2 2,2 2,2 2,2 2,2 2,2 2,2 Глубина D6 плечевой поперечной канавки (мм) 6,2 6,2 6,2 6,2 6,2 6,2 6,2 6,2 Характеристика отвода воды (показатель) 100 95 98 98 98 97 99 98 Стабильность вождения (балл) 100 95 100 105 98 100 98 98 Комфортность вождения (балл) 100 95 100 103 105 103 100 103 Шумовые характеристики (показатель) 100 105 102 103 103 103 102 103

Изобретение относится к конфигурации рисунка протектора автомобильной шины. Пневматическая шина включает протектор (2) с центральной продольной канавкой (3а), плечевыми продольными канавками (3b), проходящими с обеих сторон от центральной продольной канавки (3а), и промежуточными областями (4а) контакта с грунтом, разделенными центральной продольной канавкой (3а) и плечевыми продольными канавками (3b). Каждая промежуточная область (4а) контакта с грунтом включает: узкие канавки (5), проходящие от положения, удаленного к внутренней стороне в аксиальном направлении шины от плечевой продольной канавки (3b); промежуточные наклонные канавки (6), каждая из которых наклонно проходит от узкой канавки (5) в направлении к центральной продольной канавке (3а) и заканчивается без соединения с центральной продольной канавкой (3а), и соединительные канавки (7), соединяющие между собой промежуточные наклонные канавки (7), соседние друг с другом в продольном направлении шины. Соединительные канавки (7) наклонены относительно продольного направления шины в том же направлении, что и промежуточные наклонные канавки (6), и под меньшим углом, чем промежуточные наклонные канавки (6). Технический результат - улучшение дренажа и противошумных характеристик шины. 4 з.п. ф-лы, 8 ил., 1 табл.

1. Пневматическая шина с предусмотренным направлением вращения, включающая протектор, снабженный:
одной или двумя центральными продольными канавками, проходящими в продольном направлении шины по экватору шины или с каждой стороны экватора шины;
плечевыми продольными канавками, каждая из которых проходит в продольном направлении шины с каждой стороны указанной центральной продольной канавки, и
промежуточными областями контакта с грунтом, каждая из которых ограничена указанной центральной продольной канавкой и указанной плечевой продольной канавкой,
где каждая указанная промежуточная область контакта с грунтом снабжена:
узкой канавкой, проходящей прямолинейно и непрерывно в продольном направлении шины в положении, удаленном аксиально внутрь на 3-6% ширины контакта протектора с грунтом от плечевой продольной канавки;
промежуточными наклонными канавками, каждая из которых проходит от указанной узкой канавки в направлении к указанной центральной продольной канавке с наклоном вперед в указанном направлении вращения шины, причем ее аксиально-внутренний конец заканчивается без соединения с указанной центральной продольной канавкой, и
соединительными канавками, каждая из которых расположена аксиально внутри указанной узкой канавки и проходит так, что соединяет соседние промежуточные наклонные канавки в продольном направлении шины,
каждая из указанных соединительных канавок имеет:
передний конец в направлении вращения, соединенный с указанным внутренним концом промежуточной наклонной канавки, и
задний конец в направлении вращения, соединенный на расстоянии, удаленном аксиально наружу на 3-10 мм от внутреннего конца промежуточной наклонной канавки так, что каждая соединительная канавка наклонена в том же направлении, что и указанная промежуточная наклонная канавка относительно продольного направления шины под углом меньшим, чем угол наклона промежуточной продольной канавки.

2. Пневматическая шина по п.1, в которой указанная промежуточная область контакта с грунтом включает:
внешнее ребро, непрерывно проходящее в продольном направлении шины между указанной плечевой продольной канавкой и указанной узкой канавкой;
внутреннее ребро, непрерывно проходящее в продольном направлении шины между указанными соединительными канавками и указанной центральной продольной канавкой, и
промежуточный ряд блоков, в котором промежуточные блоки, ограниченные указанными промежуточными наклонными канавками, расположены в продольном направлении шины.

3. Пневматическая шина по п.1, в которой указанные промежуточные области контакта с грунтом снабжены, между соседними промежуточными наклонными канавками в продольном направлении шины, по меньшей мере одной промежуточной вспомогательной наклонной канавкой, проходящей от указанной узкой канавки в направлении к указанной соединительной канавке с наклоном вперед в направлении вращения и заканчивающейся без соединения с соединительной канавкой.

4. Пневматическая шина по п.1, в которой
выступ стенки, выходящий в канавку и имеющий длину, по меньшей мере, 10 мм в продольном направлении шины, обеспечен на аксиально-внешней стенке указанной соединительной канавки со стороны указанного переднего края.

5. Пневматическая шина по любому из пп.1-4, в которой
указанный протектор снабжен плечевой областью контакта с грунтом между указанной плечевой продольной канавкой и краем контакта с грунтом,
плечевая область контакта с грунтом снабжена плечевыми поперечными канавками, каждая из которых проходит от указанной плечевой продольной канавки к указанному краю контакта с грунтом в указанном продольном направлении, и
плечевые поперечные канавки включают различные виды плечевых поперечных канавок, положения внешних концов которых в аксиальном направлении шины отличаются друг от друга.