ЗИМНЯЯ ШИНА Российский патент 2013 года по МПК B60C11/11 B60C11/117 B60C11/12 

Область техники

Изобретение относится в общем к шинам транспортного средства и, в частности, к рисунку центра протектора зимних шин.

Уровень техники

Зимние шины, сконструированные для условий зимнего вождения, предназначены для езды по поверхностям с уменьшенной уплотненностью, таким как заснеженное шоссе. Такие шины предназначены для обеспечения соответствующих характеристик сцепления, тормозного усилия и управления при демонстрации показателей сухой дороги хорошего качества, изнашиваемости и уровня шума. Рисунок протектора зимних шин должен быть подвергнут таким конкурирующим целям, чтобы обеспечить пользователя удовлетворяющими требования показателями исполнения шины.

Сущность изобретения

Согласно одному аспекту изобретения шина колеса транспортного средства содержит протектор шины, имеющий круговую центральную область протектора, в которой блоки расположены в виде симметричного рисунка с противоположных сторон круговой экваториальной центральной плоскости шины. Протектор содержит одно или более круговых углублений, ограниченных кромками противоположных блоков, причем каждый противоположный блок содержит кромку блока, обращенную к углублению. Вдоль каждой кромки блока образовано множество зубцов, наклоненных в радиальном направлении, причем зубцы на кромке блока с одной стороны углубления наклонены в направлении, противоположном наклону зубцов на кромке блока на противоположной второй стороне углубления. Согласно дополнительному аспекту зубцы имеют глубину от 2 до 3 миллиметров.

В другом аспекте блок на центральной области протектора сбоку от углубления содержит множество круговых разнесенных и продолжающихся сбоку ламелей, проходящих поперек блоков. Ламели проходят к множеству зубцов вдоль кромки блока, обращенной к углублению. Число ламелей предпочтительно, хотя не обязательно, равняется числу зубцов вдоль кромки блока, и ламели выравнены относительно интервала между зубцами вдоль кромки.

Определения

«Отношение высоты профиля шины к его ширине» означает отношение высоты ее сечения (ВС) к ширине ее сечения (ШС), умноженное на 100 процентов для выражения в процентах.

«Несимметричный протектор» означает протектор, который содержит рисунок протектора, несимметричный относительно центральной плоскости или экваториальной плоскости ЭП протектора.

«Осевой» и «аксиально» означает линии или направления, которые параллельны оси вращения шины.

«Бортовая лента» - узкая полоска материала, расположенная снаружи борта шины для защиты слоев каркаса от износа и разрезов об обод и распределения деформации над ободом.

«Круговой» означает линии или направления, продолжающиеся вдоль периметра поверхности кругового протектора перпендикулярно осевому направлению.

«Экваториальная центральная плоскость (ЦП)» означает плоскость, перпендикулярную оси вращения шины и проходящую через центр протектора.

«Отпечаток протектора» означает пятно или область контакта протектора шины с плоской поверхностью на нулевой скорости и при нормальной нагрузке и давлении.

«Углубление» означает удлиненную полую область в протекторе, которая может продолжаться по кругу или сбоку протектора по прямой, наклонной или зигзагообразной линии. По кругу и сбоку продолжающиеся углубления иногда содержат общие участки. «Ширина углубления» равна поверхности области протектора, занятой углублением или участком углубления, ширина, которая рассматривается, разделена на длину такого углубления или участка углубления; таким образом, ширина углубления представляет собой среднюю ширину по его длине. Углубления в шине могут иметь изменяющуюся глубину. Глубина углубления может изменяться по окружности протектора, или глубина одного углубления может быть постоянной, но отличаться от глубины другого углубления шины. Если такие узкие или широкие углубления по существу являются уменьшенной глубиной по сравнению с широкими круговыми углублениями, которые взаимно соединены, они рассматриваются как образующие "соединительные перемычки", предназначенные для удержания элементов, подобных ребрам жесткости, содержащимся в области протектора.

«Внутренняя сторона» означает сторону шины, ближайшую к транспортному средству, когда шина установлена на колесе и колесо установлено на транспортном средстве.

«Поперечный» означает осевое направление.

«Боковые края» означают линии, тангенциальные по направлению к оси наиболее удаленного пятна контакта протектора или площадь контакта при измерении при нормальной нагрузке или накачивании шины, причем линии параллельны экваториальной центральной плоскости.

«Эффективная площадь контакта» означает полную площадь опорной плоскости, контактирующую с элементами протектора между боковыми краями по всей окружности протектора, деленную на полную площадь протектора между боковыми краями.

«Ненаправленный протектор» означает протектор, который не имеет предпочтительного направления вращения, и нет необходимости размещения его на транспортном средстве в определенном положении колеса или положениях, обеспечивающих выравнивание рисунка протектора с предпочтительным направлением вращения. Наоборот, направленный рисунок протектора имеет предпочтительное направление вращения, требующее определенного расположения колеса.

«Внешняя сторона» означает сторону шины, наиболее удаленную от транспортного средства, когда шина установлена на колесо, и колесо установлено на транспортное средство.

«Перистальтический» означает действующий посредством волнообразных сжатий, которые продвигают содержащийся материал, такой как воздух, вдоль трубчатых проходов.

«Радиальный» и «радиально» означает радиальное направление к или от оси вращения шины.

«Ребро» означает продолжающуюся по кругу полоску каучука на протекторе, которая образована, по меньшей мере, одним круговым углублением или вторым таким углублением, или боковым краем, причем эта полоска сбоку не разделена полноразмерными углублениями.

«Ламель» означает маленькие канавки, образованные в элементах протектора шины, которые разделяют поверхность протектора и улучшают сцепление, ламели в общем узкие по ширине и закрыты в отпечатке шины в противоположность углублениям, которые остаются открытыми в отпечатке шины.

«Элемент протектора» или «элемент сцепления» означают ребро или блок, образованный углублениями, имеющими выровненную форму.

«Ширина дуги протектора» означает длину дуги протектора, измеренную по контуру шины между боковыми кромками протектора.

Краткое описание чертежей

Изобретение будет описано ниже посредством примера и со ссылкой на приложенные чертежи, на которых:

Фиг.1 - изометрический вид шины, содержащий протектор шины;

Фиг.2 - вид сверху протектора шины;

Фиг.3 - увеличенный изометрический вид участка протектора, изображенного на фиг.1;

Фиг.4 - увеличенный изометрический вид участка протектора, изображенного на фиг.2;

Фиг.5A - увеличенный вид ламелирования и зигзагообразный рисунок в центральных блоках протектора;

Фиг.5B - вид с сечением через ламель по линии 5B-5B с фиг.5A;

Фиг.5C - вид с сечением через зиг-заг по линии 5C-5C с фиг.5A;

Фиг.6 - частичный вид участка протектора по линии 6-6 с фиг.3;

Фиг.7A - вид с частичным сечением участка протектора по линии 7A-7A с фиг.4;

Фиг.7B - вид с частичным сечением участка протектора по линии 7B-7B с фиг.4.

Фиг.8 - вид сверху участка центральной области протектора;

Фиг.9 - вид с частичным сечением через центральную область протектора по линии 9-9 с фиг.8;

Фиг.10 - вид с частичным сечением через центральную область протектора по линии 10-10 с фиг.8; и

Фиг.11 - вид с частичным сечением через центральную область протектора по линии 11-11 с фиг.8.

Подробное описание изобретения

На фиг.1, 2, 3, и 4 показана шина 10, содержащая круговой протектор 12. Протектор 12 содержит круговую центральную область 14 протектора и две плечевые области 16, 18 протектора на противоположных сторонах центральной области 14. Центральная экваториальная плоскость 20 шины делит протектор 12 на две симметричные половины. Пара круговых углублений 22, 24 ограничивает центральную область 14 протектора, отделяя центральную область от противоположных плечевых областей 16, 18 протектора.

На изображенном симметричном рисунке протектора 12 центральная область 14 содержит нецентральные блоки 26 различной геометрической формы на противоположных сторонах центральной плоскости 20, причем внешние нецентральные блоки 26 содержат обращенную к углублению сторону 27, которая граничит с соответствующим круговым углублением 22 или 24. Центральная область 14 дополнительно содержит внутренние центральные блоки 28 различной геометрической конфигурации, расположенные в общем по круговой центральной плоскости 20. Некоторые или все центральные блоки, включая выборочные центральные блоки 28 и нецентральные блоки 26, содержат многочисленные синусоидальные или волнистые ламели 30, которые попарно разнесены и параллельны сбоку поперек соответствующего блока. Ламели 30 имеют в общем волнистую, волнообразную или синусоидальную конфигурацию, имеющую меняющуюся глубину в продольном направлении, которая изменяется от самых глубоких углубленных участков ламелей до участков ламелей, которые не углублены, как будет объяснено ниже. Смежные пары поперечно продолжающихся волнообразных ламелей 32, имеющие в общем ссылочную позицию для иллюстрации как ламели 32, 34, соединены одним или более круговыми продолжающимися канавками 36. Канавки 36 в общем линейной прямосторонней конфигурации постоянной глубины, причем они продолжаются по кругу для соединения пары смежных зигзагообразных ламелей в среднем положении пересечения ламелей, как изображено на фиг.5.

Плечевые области 16, 18 протектора образованы блоками 38, содержащими обращенную аксиально внутрь сторону 40, примыкающую к соответствующему круговому углублению 22, 24 протектора. Блоки 38 плеча могут, по выбору пользователя, содержать множественные синусоидальные или волнообразные ламели 42, 44, выполненные аналогично ламелям 30 центральной области 14. Ламели 42, 44 плеча аналогично проходят попарно с разнесением и ориентированы параллельно сбоку поперек соответствующего блока плеча и имеют меняющуюся глубину в продольном направлении, которая меняется от более глубоко вырезанного участка ламеля к участкам ламеля, которые не углублены. Смежные волнообразные ламели 42, 44 соединены одной или более продолжающимися по кругу канавками 46. Канавки 46 в общем линейной прямосторонней конфигурации с постоянной глубиной, причем они продолжаются по кругу для соединения пары смежных зигзагообразных ламелей в среднем положении пересечения ламелей.

Как показано на фиг.4, 8, 9, 10, и 11, круговой ряд разнесенных первых V-образных углублений расположен на центральной плоскости 20 протектора. Каждое из первых V-образных углублений содержит расходящееся первое ответвление 50 углубления и второе ответвление 52 углубления. Каждое ответвление 50, 52 углубления содержит верхний участок 54, средний участок 56 и концевой участок 58. Ответвление 50, 52 углубления имеет переменную ширину и глубину от верхнего участка 54 к среднему участку 56, к концевому участку 58. Глубина ответвления 50, 52 углубления самая маленькая на участках 54, 58 и самая большая на среднем участке 56. Ширина ответвления 50, 52 углубления самая маленькая на участках 54, 58 и самая большая на среднем участке. Концы ответвлений 50, 52 углубления сходятся, но не пересекаются в верхней области каждого ответвления, как изображено на фиг.8.

Круговой ряд разнесенных вторых, меньших по размеру, V-образных углублений 60 продолжается по центральной области протектора симметрично относительно центральной плоскости 20. Каждое из вторых V-образных углублений 60 в пределах ряда ориентировано в противоположном круговом направлении от ряда первых V-образных углублений 48 на центральной плоскости 20 протектора. Каждое из вторых V-образных углублений 60 содержит расходящиеся ответвления углубления, продолжающиеся от верхнего участка, и каждое углубление 60 в общем полукруглое в сечении и предпочтительно постоянной глубины вдоль углубления. Фиг.10 изображает сечение конфигурации вторых V-образных углублений 60 в пределах областей C, D, E и F, так эти области обозначены на фиг.8.

Повторяющийся круговой ряд первых V-образных углублений, размещенных на центральной плоскости, перекрывается с рядом вторых V-образных углублений таким образом, что первые V-образные углубления 48 перекрыты посредством примерно от 6 до 9 вторых V-образных углублений 60. Фиг.8 изображает центральную область 14 протектора, разбитую на области с А по H с целью иллюстративности. Фиг.9 изображает конфигурацию ответвления первого V-образного углубления 48 в пределах области А центра протектора (фиг.8), который представляет собой верхний участок 54 ответвлений 50, 52. Очевидно, как изображено, что первое ответвление 50, 52 V-образного углубления имеет меняющуюся по длине глубину, которая меняется приблизительно между 2 и 7 миллиметрами от наименьшей глубины D3 на верхнем участке 54 ответвления до увеличивающейся глубины D1 на среднем участке 56 ответвления и назад к уменьшающейся глубине D3 на концевом участке 58 ответвления. Небольшая глубина D3 на участках 54, 58 ответвлений приблизительно равна 2 миллиметра. Углубление 48 понижается под углом β приблизительно в 45 градусов через области В, С фиг.8 к максимальной глубине в 7 миллиметров на среднем участке 56 ответвления углубления, представленном областями D, E на фиг.8. От среднего участка 56 глубина ответвления углубления проходит под углом (области F, G, H фиг.8) назад к глубине D3 в 2 миллиметра на концевом участке 58 ответвления, как изображено на фиг.11.

В дополнение к меняющейся глубине в пределах первых V-образных углублений 48 ширина первых ответвлений 50, 52 V-образного углубления меняется между верхним участком 54, средним участком 56 и концевым участком 58. Ответвление 50, 52 каждого V-образного углубления 48 в верхнем и нижнем концах является более узким, приблизительно от 1 до 3 миллиметров. На среднем участке 56 ответвления 50, 52 углубления шириной от 3 до 8 миллиметров или в общем в два раза больше минимальной ширины на концах. Так как ответвления 50, 52 каждого первого V-образного углубления 48 являются глубокими и небольшими по ширине на верхнем и нижнем концах и становятся мельче, но шире в середине, удерживающий объем ответвлений углубления на единицу длины остается постоянным.

Как показано на фиг.3, 6, 7A и 7B, нецентральные блоки 26 содержат впереди верхней кромки 63 стороны 27 ряд зубцов 62 в общем правильной треугольной конфигурации в сечении. Каждый из зубцов 62 наклонен вдоль поверхности 64 под углом приблизительно 45 градусов для пересечения с поверхностью 66. Смежные зубцы пересекаются в месте пересечения 68. На противоположной стороне от углублений 22, 24 плечевые выступы 38 аналогично содержат ряд зубцов 76, которые направлены в соответствующее углубление. Зубцы 76 плечевого выступа наклонены под углом α в противоположном радиальном направлении от зубцов 62. Зубцы 76 содержат наклонную поверхность 78, которая пересекается со стороной 80 зубца. Смежные зубцы 76 пересекаются в месте пересечения 82. Угол наклона зубцов 62, 76 приблизительно 45 градусов. Зубцы 62, 76 приблизительной глубиной D2 от 2 до 3 мм и разнесены на расстояние W приблизительно в 5 миллиметров. Зубцы 62, 76 наклонены в радиальном направлении, причем наклон зубцов с одной стороны углубления выполнен в противоположном радиальном направлении, по сравнению с другой стороной углубления 22, 24. Противоположный радиальный наклон зубцов на противоположных сторонах углублений действует для увеличения сцепления на заснеженных поверхностях. Число зубцов предпочтительно равно числу боковых, предпочтительно волнообразных ламелей в соответствующем блоке протектора. Зубцы предпочтительно также выровнены относительно выровненных в пересечениях 68, 82 с соответствующими волнообразными ламелями, продолжающимися поперек каждого блока.

Далее, как показано на фиг.3, 5A, 5B, 5C, 6, 7A и 7B, смежные волнообразные ламели на центральных и плечевых блоках протектора продолжаются в общем в осевом боковом направлении и могут быть соединены посредством одной или более круговой канавками. Канавки 36 (центральная область протектора) и 46 (плечевые блоки) в общем прямоугольные в сечении и постоянной глубины, как изображено на фиг.5C. Волнообразные ламели 30 (блоки центральной области протектора) и 42, 44 (плечевые блоки) имеют рассеченную конфигурацию, изображенную на фиг.5B. Канавки 36, 46, ориентированные прямо по кругу, соединяют смежные аксиально ориентированные волнообразные ламели 30, 42, 44. В конфигурации ламелей содержатся полукруглые вырезы или углубления 84. Углубления 84 расположены таким образом, что канавки 36 соединяют пару смежных волнообразных ламелей на противоположных концах 70, 72 канавки в неуглубленной области ламелей, а не в областях с углублением 84. Таким образом, канавки пересекают ламели в местах, где нет углублений 84. Глубина канавки и ламелей, пересекающихся таким образом, в общем такая же, как изображено на фиг.5B и 5C.

Исходя из вышеизложенного очевидно, что шина колеса транспортного средства содержит протектор 12 шины, содержащий круговую центральную область 14 протектора, в которой блоки (например, 26, 28) расположены в виде симметричного рисунка на противоположных сторонах круговой экваториальный центральной плоскости 20 шины. Преимущество симметрично выполненного протектора шины для пользователя состоит в том, чтобы упростить проблемы ориентирования и позиционирования при установке шины на транспортное средство. Симметрично расположенные блоки на противоположных сторонах центральной плоскости содержат множество разнесенных и продолжающихся поперечно волнообразных ламелей 30, продолжающихся поперек блоков. Отдельные пары смежных ламелей (например, 32, 34) соединены одной или более ориентированными по кругу канавками 36.

Противоположные боковые стороны центральной области 14 протектора ограничены соответственно круговыми углублениями 22, 24; причем углубления представляют собой единые углубления в пределах соответствующей половины протектора шины. Кроме того, канавки 36 в пределах протектора шины ограничены центральной областью 14 протектора.

Канавки 36 и 46 всегда соединяют две смежные и параллельные предпочтительно волнообразные ламели.

Чтобы не ослабить протектор или сделать его слишком мягким, канавки пересекают ламели в неуглубленной области ламелей. Канавки дополнительно улучшают работу протектора в обеспечении улучшенного бокового оттока в зимних условиях и лучшего комфорта при управлении в сухую погоду.

Необходимо дополнительно отметить, что по сравнению с предшествующим протектор улучшил сцепляемость, достигнутую посредством обрамления одного или более круговых углублений зубчатыми кромками противоположных блоков. Каждый противоположный блок обеспечивает кромку блока, обращенную к углублению рядом зубцов, образованных вдоль каждой кромки блока, наклоненных в радиальном направлении. Предпочтительно, зубцы на обращенной к углублению кромке блоков центральной области протектора наклонены в направлении, противоположном наклону зубцов на обращенной к углублению кромке блока на противоположной второй стороне углубления. Предпочтительно, ламели продолжаются поперек блока центральной области протектора к ряду зубцов вдоль обращенной к углублению кромки блока. Число ламелей предпочтительно, хотя не обязательно, равно числу зубцов вдоль кромки блока и выровнено с соответствующим интервалом между зубцами вдоль кромки блока. Блоки на противоположных смежных сторонах углубления содержат зубцы, наклоненные в противоположных направлениях для улучшенного сцепления с дорогой.

Повторяющийся круговой ряд первых V-образных углублений, расположенный на центральной плоскости и повторяющийся круговой ряд противоположно ориентированных вторых V-образных углублений, обеспечил улучшенное сцепление. Первые V-образные углубления имеют продольно изменяющуюся глубину, которая изменяется приблизительно от 2 до 7 миллиметров от меньшей глубины ближе к верхней области ответвления к увеличивающейся глубине в средней области ответвления к уменьшающейся глубине в концевой области ответвления. Ширина первого ответвления V-образного углубления далее меняется от верхнего до нижнего конца и изменяющиеся глубина и ширина ответвления первого V-образного углубления от верхней области до концевой области делают удерживающий объем ответвлений углубления на единицу длины постоянным.

Изменения в настоящем изобретении возможны в свете приведенного здесь описания. В то время как определенные представленные варианты осуществления и подробности изображены с целью проиллюстрировать предмет изобретения, будет очевидно для специалистов в данной области техники, что, не отступая от объема формулы изобретения, могут быть сделаны различные изменения и модификации. Таким образом очевидно, что могут быть сделаны изменения в определенных вариантах осуществления, которые будут описаны в пределах полного объема формулы изобретения, как определено последующими приложенными пунктами формулы изобретения.

Изобретение относится к рисунку протектора зимних автомобильных шин. Шина содержит протектор, имеющий круговую центральную область протектора, в котором блоки расположены в виде симметричного рисунка на противоположных сторонах круговой экваториальной центральной плоскости шины. Протектор содержит одно или более круговых углублений, ограниченных кромками противоположных блоков. Пары противоположных блоков содержат кромку блока, обращенную к углублению, и ряд зубцов, образованных вдоль кромок противоположных блоков, обращенных к углублению, наклоненных в радиальном направлении. Зубцы на кромке блока одного противоположного блока наклонены в направлении, противоположном наклону зубцов на противоположном блоке. Блок на стороне углубления центральной области протектора содержит множество расположенных по кругу разнесенных и продолжающихся сбоку ламелей, проходящих поперек блока. Ламели проходят к ряду зубцов вдоль кромки блока, обращенной к углублению, и выровнены с ними. Технический результат - улучшение сцепления протектора с поверхностью дороги в зимних условиях. 9 з.п. ф-лы, 11 ил.

1. Шина для колес транспортного средства, отличающаяся тем, что она содержит
протектор шины, имеющий круговую центральную область протектора, содержащую множество блоков, расположенных в виде симметричного рисунка с противоположных сторон круговой экваториальной центральной плоскости шины, причем протектор имеет, по меньшей мере, одно кольцевое углубление, ограниченное кромками противоположных блоков;
при этом каждый противоположный блок имеет кромку, обращенную к углублению, и ряд зубцов вдоль этой кромки, наклоненных в радиальном направлении, причем зубцы на кромке блока с одной стороны углубления наклонены в направлении, противоположном наклону зубцов на кромке блока на противоположной, второй стороне углубления, при этом зубцы наклонены под углом, по существу, 45°.

2. Шина по п.1, отличающаяся тем, что зубцы имеют глубину от 2 до 3 мм.

3. Шина по п.1, отличающаяся тем, что, по меньшей мере, один блок центральной области протектора, граничащий с углублением, содержит множество круговых разнесенных и продолжающихся сбоку ламелей, проходящих поперек одного блока к кромке одного блока, обращенной к углублению.

4. Шина по п.3, отличающаяся тем, что ламели проходят до ряда зубцов вдоль кромки одного блока, обращенной к углублению.

5. Шина по п.4, отличающаяся тем, что число ламелей равно числу зубцов вдоль кромки одного блока, обращенной к углублению.

6. Шина по п.5, отличающаяся тем, что ламели выровнены относительно зубцов, разнесенных вдоль кромки одного блока, обращенной к углублению.

7. Шина по п.4, отличающаяся тем, что ламели выровнены относительно зубцов, разнесенных в кромке одного блока, обращенной к углублению.

8. Шина по п.7, отличающаяся тем, что ламели выровнены между смежными зубцами в кромке одного блока, обращенной к углублению.

9. Шина по п.8, отличающаяся тем, что число ламелей равно числу зубцов вдоль кромки одного блока, обращенной к углублению.

10. Шина по п.7, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит второй блок на противоположной от одного блока стороне углубления, причем второй блок содержит ряд зубцов вдоль кромки второго блока, обращенной к углублению, наклоненных в радиальном направлении, при этом зубцы кромки второго блока, обращенной к углублению, наклонены в направлении, противоположном наклону зубцов кромки первого блока, обращенной к углублению.