Область техники
Настоящее изобретение относится к пневматической шине. Более конкретно настоящее изобретение относится к усовершенствованию боковых поверхностей пневматической шины.
Уровень техники
В настоящее время наибольшее развитие и распространение получили самонесущие шины, содержащие опорные слои в боковинах. Для опорного слоя используют сшитый каучук высокой твердости. Такие самонесущие шины называют шинами с усиленной боковиной. В самонесущих шинах такого типа, если внутреннее давление снижается вследствие прокола, нагрузку выдерживает опорный слой. Опорные слои снижают изгиб шины в состоянии прокола. Даже если движение продолжают в состоянии прокола, сшитый каучук высокой твердости позволяет снизить тепловыделение в опорных слоях. Такая самонесущая шина позволяет продолжать движение на некоторое расстояние, даже в состоянии прокола. Нет необходимости снабжать запасной шиной автомобиль с установленными на него такими самонесущими шинами. Использование такой самонесущей шины позволяет избежать замены шины в неподходящем месте.
Когда продолжают движение на самонесущей шине в состоянии прокола, повторяются деформация и возврат в исходное состояние опорных слоев. Вследствие повторения, в опорных слоях выделяется тепло, и температура шины становится высокой. Тепло вызывает повреждение резиновых элементов шины и их отслаивание. Становится невозможным продолжать движение на шине, в которой возникли повреждения и отслаивание. Существует потребность в обеспечении самонесущих шин, позволяющих в течение длительного времени ехать в состоянии прокола. Другими словами, существует потребность в обеспечении самонесущих шин, менее подверженных повреждениям и отслаиванию из-за нагрева.
В JP2007-50854 описана самонесущая шина, содержащая канавки на поверхности боковин. Площадь поверхности боковин, содержащих канавки, является большой. Следовательно, площадь контакта между шиной и воздухом является большой. Большая площадь контакта позволяет улучшить отвод тепла шины в окружающую среду. В данной шине меньше вероятность увеличения температуры.
В WO2007/32405 описана самонесущая шина, содержащая выступающие участки. Выступающие участки вызывают возникновение турбулентного потока вокруг шины. Турбулентный поток позволяет улучшить отвод тепла шины в окружающую среду. В такой шине меньше вероятность увеличения температуры.
В самонесущей шине, описанной в патенте JP2007-50854, хотя большая площадь поверхности и позволяет улучшить отвод тепла, этот эффект ограничен. В самонесущей шине, описанной в патенте WO2007/32405, поскольку воздух скапливается с нижней по потоку стороны каждого выступающего участка, высвобождение тепла на нижней по потоку стороне каждого выступающего участка недостаточно. Недостаточное высвобождение тепла снижает долговечность шины. Таким образом, существует возможность повышения долговечности традиционных самонесущих шин в состоянии прокола. Также существует возможность повышения долговечности шин в нормальном состоянии (состоянии, при котором шина накачана до нормального внутреннего давления).
Целью настоящего изобретения является обеспечение пневматической шины с повышенной долговечностью.
Пневматическая шина в соответствии с настоящим изобретением включает:
протектор, внешняя поверхность которого образует поверхность протектора;
пару боковин, соответственно проходящих от краев протектора, приблизительно внутрь в радиальном направлении;
пару бортов, расположенных, соответственно, приблизительно с внутренней стороны от пары боковин в радиальном направлении;
каркас, расположенный вдоль протектора и пары боковин так, что он проходит по паре бортов и между ними.
Шина содержит углубления, сформированные на боковых поверхностях. Форма поверхности каждого углубления представляет собой вытянутую окружность.
Форма поверхности каждого углубления предпочтительно представляет собой эллипс. Каждое углубление предпочтительно имеет плоскую нижнюю поверхность. Каждое углубление предпочтительно содержит наклонную поверхность. Наклонная поверхность проходит от кромки углубления к плоской нижней поверхности. Наклонная поверхность наклонена относительно радиального направления шины.
Предпочтительно, шина дополнительно включает опорные слои, расположенные соответственно с внутренней стороны от пары боковин в аксиальном направлении.
В соответствии с другим аспектом, пневматическая шина согласно настоящему изобретению включает:
протектор, внешняя поверхность которого образует поверхность протектора;
пару боковин, соответственно проходящих от краев протектора приблизительно внутрь в радиальном направлении;
пару бортов, расположенных, соответственно, приблизительно с внутренней стороны от пары боковин в радиальном направлении;
каркас, расположенный вдоль протектора и пары боковин так, что он проходит по паре бортов и между ними.
Шина включает площадку, сформированную на боковой поверхности, и углубления, сформированные на боковой поверхности так, что они заглублены в площадку. Каждое углубление содержит нижнюю поверхность и наклонную поверхность. Наклонная поверхность проходит от кромки соответствующего углубления к нижней поверхности. Угол наклонной поверхности относительно площадки со стороны выше по потоку относительно предполагаемого направления потока воздуха меньше, чем угол наклонной поверхности относительно площадки со стороны ниже по потоку относительно предполагаемого направления потока воздуха.
В соответствии с воплощением настоящего изобретения, формой поверхности каждого углубления является окружность, и контур нижней поверхности также представляет собой окружность. Предпочтительно, центр окружности нижней поверхности расположен ниже по потоку от центра окружности поверхности углубления относительно предполагаемого направления потока воздуха. Предпочтительно, нижняя поверхность является плоской.
Предпочтительно, шина дополнительно включает опорные слои, расположенные соответственно с внутренней стороны от пары боковин в аксиальном направлении.
В соответствии с еще одним аспектом, пневматическая шина по настоящему изобретению включает:
протектор, внешняя поверхность которого образует поверхность протектора;
пару боковин, соответственно проходящих от краев протектора приблизительно внутрь в радиальном направлении;
пару бортов, расположенных, соответственно, приблизительно с внутренней стороны от пары боковин в радиальном направлении;
каркас, расположенный вдоль протектора и пары боковин так, что он проходит по паре бортов и между ними.
Шина включает углубления, сформированные на боковой поверхности. Форма поверхности каждого углубления представляет собой многоугольник.
Предпочтительно, форма поверхности каждого углубления представляет собой правильный многоугольник. Предпочтительно, форма поверхности каждого углубления представляет собой любую фигуру, выбранную из правильного треугольника, квадрата и правильного шестиугольника. Предпочтительно, одна из сторон каждого углубления расположена так, что по существу параллельна другой стороне, которая является соседней с этой одной из сторон и которая входит в состав другого углубления.
Предпочтительно, каждое углубление имеет плоскую нижнюю поверхность. Предпочтительно, каждое углубление содержит наклонную поверхность. Наклонная поверхность проходит от кромки углубления к плоской нижней поверхности. Наклонная поверхность наклонена относительно радиального направления шины.
Предпочтительно, шина дополнительно включает опорные слои, расположенные, соответственно, с внутренней стороны от пары боковин в аксиальном направлении.
В соответствии с еще одним аспектом, пневматическая шина по настоящему изобретению включает:
протектор, внешняя поверхность которого образует поверхность протектора;
пару боковин, соответственно проходящих от краев протектора приблизительно внутрь в радиальном направлении;
пару бортов, расположенных, соответственно, приблизительно с внутренней стороны от пары боковин в радиальном направлении;
каркас, расположенный вдоль протектора и пары боковин так, что он проходит по паре бортов и между ними.
На боковых поверхностях шины сформированы рисунки из углублений и выступов. Каждый рисунок из углублений и выступов включает множество элементов, и аксиально каждый элемент проходит в конкретном направлении. Каждый элемент включает первую наклонную поверхность, проходящую вниз в конкретном направлении, и вторую наклонную поверхность, проходящую вверх в конкретном направлении. Угол β наклона второй наклонной поверхности больше, чем угол α наклона первой наклонной поверхности.
Предпочтительно, разность (β-α) между углом β и углом α наклона больше или равна 5°, но не более 80°. Предпочтительно, каждый элемент имеет форму, представляющую собой часть цилиндра.
В шине по изобретению углубления обеспечивают большие площади поверхности боковин. Большие площади поверхности позволяют улучшить отвод тепла от шины в окружающую среду. Углубления также приводят к образованию турбулентного потока вокруг шины. Турбулентный поток позволяет улучшить отвод тепла от шины в окружающую среду. В данной шине меньше вероятность скапливания воздуха. В данной шине меньше вероятность подъема температуры. В данной шине меньше вероятность возникновения повреждения резиновых элементов и отслоения резиновых элементов из-за нагревания. Данная шина имеет улучшенную долговечность.
Краткое описание чертежей
На Фиг.1 представлен вид поперечного сечения, демонстрирующий часть пневматической шины в соответствии с воплощением настоящего изобретения.
На Фиг.2 представлен увеличенный вид спереди, демонстрирующий часть боковины шины, представленной на Фиг.1.
На Фиг.3 представлен увеличенный вид спереди, демонстрирующий часть боковины, представленной на Фиг.2.
На Фиг.4 представлен вид поперечного сечения, взятый по линии IV-IV, показанной на Фиг.3.
На Фиг.5 представлен вид поперечного сечения, демонстрирующий часть шины в соответствии с другим воплощением настоящего изобретения.
На Фиг.6 представлен вид поперечного сечения, демонстрирующий часть шины в соответствии с еще одним воплощением настоящего изобретения.
На Фиг.7 представлен вид спереди, демонстрирующий часть шины в соответствии с еще одним воплощением настоящего изобретения.
На Фиг.8 представлен вид спереди, демонстрирующий часть боковины шины в соответствии с еще одним воплощением настоящего изобретения.
На фиг.9 представлен увеличенный вид спереди, демонстрирующий часть боковины, представленной на Фиг.8.
На Фиг.10 представлен вид поперечного сечения, взятый по линии Х-Х, показанной на Фиг.9.
На Фиг.11 представлен увеличенный вид поперечного сечения, демонстрирующий часть боковины, представленной на Фиг.8.
На Фиг.12 представлен схематичный вид спереди, демонстрирующий шину, представленную на Фиг.8.
На Фиг.13 представлен вид спереди, демонстрирующий часть боковины шины в соответствии с еще одним воплощением настоящего изобретения.
На Фиг.14 представлен увеличенный вид спереди, демонстрирующий часть боковины, представленной на Фиг.13.
На Фиг.15 представлен вид поперечного сечения, взятый по линии XV-XV, показанной на Фиг.14.
Фиг.16 представлен увеличенный вид спереди, демонстрирующий часть боковины, представленной на Фиг.13.
На Фиг.17 представлен вид спереди, демонстрирующий часть боковины шины в соответствии с еще одним воплощением настоящего изобретения.
На Фиг.18 представлен вид спереди, демонстрирующий часть боковины шины в соответствии с еще одним воплощением настоящего изобретения.
На Фиг.19 представлен вид поперечного сечения, демонстрирующий часть пневматической шины в соответствии с еще одним воплощением настоящего изобретения.
На Фиг.20 представлен увеличенный вид спереди, демонстрирующий часть боковины шины, представленной на Фиг.19.
На Фиг.21 представлен увеличенный вид спереди, демонстрирующий часть боковины, представленной на Фиг.20.
На Фиг.22 представлен вид поперечного сечения, взятый по линии XXII-XXII, показанной на Фиг.21.
На Фиг.23 представлен увеличенный вид поперечного сечения, демонстрирующий часть боковины, представленной на Фиг.20.
На Фиг.24 представлен вид поперечного сечения, демонстрирующий часть пневматической шины в соответствии с еще одним воплощением настоящего изобретения.
Ниже настоящее изобретение описано подробно на основании предпочтительных воплощений со ссылками на чертежи, по мере необходимости.
На Фиг.1 представлена самонесущая шина 2, обеспечивающая возможность движения в состоянии прокола. На Фиг.1 направление вверх/вниз представляет собой аксиальное направление, а направление, перпендикулярное поверхности листа, представляет собой продольное направление. Шина 2 имеет форму, которая по существу двусторонне симметрична относительно штрихпунктирной линии Eq, показанной на Фиг.1. Штрихпунктирная линия Eq изображает плоскость экватора шины 2. На Фиг.1 двунаправленная стрелка Н представляет высоту шины 2 от базисной линии BL (которая описана далее подробно).
Шина 2 включает протектор 4, крылья 6, боковины 8, обжимные части 10, борта 12, каркас 14, опорные слои 16, брекерный пояс 18, бандаж 20, внутреннюю оболочку 22 и бортовые ленты 24. Брекерный пояс 18 и бандаж 20 образуют усиливающий слой. Усиливающий слой может быть сформирован только брекерным поясом 18. Усиливающий слой может быть сформирован только бандажом 20.
Протектор 4 имеет форму, выступающую наружу в радиальном направлении. Протектор 4 образует поверхность 26 протектора, которая может контактировать с поверхностью дороги. На поверхности 26 протектора сформированы канавки 28. Рисунок протектора образован благодаря канавкам 28. Протектор 4 содержит слой 30 беговой дорожки и подпротекторный слой 32. Слой 30 беговой дорожки сформирован из сшитого каучука. Подпротекторный слой 32 сформирован из другого сшитого каучука. Слой 30 беговой дорожки расположен снаружи подпротекторного слоя 32 в радиальном направлении. Слой 30 беговой дорожки обеспечен поверх подпротекторного слоя 32.
Боковины 8 проходят соответственно от краев протектора 4 приблизительно наружу в радиальном направлении. Боковины 8 сформированы из сшитого каучука. Боковины 8 предотвращают повреждение каркаса 14. Боковины 8 включают ребра 34, соответственно. Ребра 34 выступают наружу в аксиальном направлении. В ходе движения в состоянии прокола, ребра 34 упираются в борта 36 обода. Упор позволяет снизить деформацию бортов 12. Шина 2, в которой деформация снижена, имеет улучшенную долговечность в состоянии прокола.
Обжимные части 10 расположены, соответственно, приблизительно с внутренней стороны от боковин 8 в радиальном направлении. Обжимные части 10 расположены снаружи бортов 12 и каркаса 14 в аксиальном направлении. Обжимные части 10 упираются в борт 36 обода.
Борта 12 расположены, соответственно, с внутренней стороны от боковин 8 в радиальном направлении. Каждый борт 12 включает сердечник 38 и наполнитель 40 борта, проходящий от сердечника 38 наружу в радиальном направлении. Сердечник 38 сформирован с образованием кольцевой формы и включает нерастяжимую намотанную проволоку (обычно стальную проволоку). Наполнитель 40 борта проходит на конус наружу в радиальном направлении. Наполнитель 40 борта сформирован из сшитого каучука высокой твердости.
На Фиг.1 стрелкой На представлена высота наполнителя 40 борта от базисной линии BL. Базисная линия BL проходит через самую внутреннюю точку бортового сердечника 38 в радиальном направлении. Базисная линия BL проходит в аксиальном направлении. Отношение (На/Н) высоты На наполнителя 40 борта к высоте Н шины 2 предпочтительно больше или равно 0,1 и, предпочтительно, не более 0,7. Когда отношение (На/Н) больше или равно 0,1, наполнитель 40 борта может выдерживать массу автомобиля в состоянии прокола. Наполнитель 40 борта способствует долговечности шины 2 в состоянии прокола. С этой точки зрения, отношение (На/Н) более предпочтительно больше или равно 0,2. Шина 2, в которой отношение (На/Н) меньше или равно 0,7, превосходна по комфортности вождения. С этой точки зрения, отношение (На/Н) более предпочтительно меньше или равно 0,6.
Каркас 14 включает слой 42 каркаса. Слой 42 каркаса проходит по и между бортами 12 с обеих сторон и проходит вдоль протектора 4 и боковин 8. Слой 42 каркаса загнут вокруг каждого сердечника 38 с внутренней стороны к внешней стороне в аксиальном направлении. Благодаря данному загибу, слой 42 каркаса образует внутри основной участок 44 и загибы 46. Концы 48 загибов 46 расположены непосредственно под брекерным поясом 18. Другими словами, каждый загиб 46 перекрывается с брекерным поясом 18. Каркас 14 имеет так называемую «сильно загнутую конструкцию». Каркас 14, имеющий сильно загнутую конструкцию, способствует долговечности шины 2 в состоянии прокола. Каркас 14 вносит вклад в долговечность в состоянии прокола.
Слой 42 каркаса сформирован из большого количества кордов, уложенных параллельно, и покровной резины. Абсолютная величина угла каждого корда относительно плоскости экватора составляет от 45° до 90° и, более предпочтительно, от 75° до 90°. Другими словами, каркас 14 имеет радиальную структуру. Корды сформированы из органического волокна. Примеры предпочтительных органических волокон включают полиэфирное волокно, нейлоновое волокно, вискозное волокно, полиэтиленнафталатное волокно и арамидное волокно.
Опорные слои 16 расположены, соответственно, с внутренней стороны от боковин 8 в аксиальном направлении. Каждый опорный слой 16 расположен между каркасом 14 и внутренней оболочкой 22. Опорные слои 16 проходят на конус внутрь и наружу в радиальном направлении. Каждый опорный слой 16 имеет форму, подобную полумесяцу. Опорные слои 16 сформированы из сшитого каучука высокой твердости. Когда шина 2 проколота, опорные слои 16 выдерживают нагрузку. Опорные слои 16 обеспечивают возможность движения на некоторое расстояние на шине 2 даже в проколотом состоянии. Самонесущая шина 2 является шиной с усиленной боковиной. Шина 2 может включать опорные слои, имеющие форму, отличную от формы опорных слоев 16, показанной на Фиг.1.
Участки каркаса 14, покрывающие опорные слои 16, отделены от внутренней оболочки 22. Другими словами, каркас 14 изогнут вследствие обеспечения опорных слоев 16. В состоянии прокола, сжимающая нагрузка приложена к опорным слоям 16 и растягивающая нагрузка приложена в областях каркаса 14, близких к опорным слоям 16. Каждый опорный слой 16 представляет собой цельную резину и позволяет в достаточной степени выдерживать сжимающую нагрузку. Корды каркаса 14 позволяют в достаточной степени выдерживать растягивающую нагрузку. Опорные слои 16 и корды каркаса позволяют снизить вертикальный изгиб шины 2 в состоянии прокола. Шина 2 с пониженным вертикальным изгибом имеет улучшенную стабильность управления в состоянии прокола.
С точки зрения снижения вертикального искривления формы в состоянии прокола, твердость каждого опорного слоя 16 предпочтительно выше или равна 60 и, более предпочтительно, выше или равна 65. С точки зрения комфортности вождения в нормальном состоянии (состояние, при котором шина 2 находится при нормальном внутреннем давлении), твердость предпочтительно ниже или равна 90 и, более предпочтительно, ниже и равна 80. Твердость измеряют с использованием дюрометра типа А в соответствии со стандартом JIS K6253. Дюрометром надавливают на поверхность поперечного сечения, представленного на Фиг.1, для измерения твердости. Измерение осуществляют при температуре 23°С.
Нижние концы 50 опорных слоев 16 расположены, соответственно, с внутренней стороны от верхних концов 52 наполнителей 40 борта в радиальном направлении. Другими словами, опорные слои 16 и наполнители 40 борта перекрываются. На Фиг.1 стрелкой L1 показано расстояние в радиальном направлении между нижним концом 50 каждого опорного слоя 16 и соответствующим верхним концом 52 наполнителя 40 борта. Расстояние L1 предпочтительно больше или равно 5 мм и, предпочтительно, не более 50 мм. В шине 2, в которой расстояние L1 находится в данном диапазоне, может быть обеспечено однородное распределение жесткости. Расстояние L1 более предпочтительно больше или равно 10 мм. Расстояние L1 более предпочтительно меньше или равно 40 мм.
Верхние концы 54 опорных слоев 16 расположены, соответственно, с внутренней стороны от концов 56 брекерного пояса 18 в аксиальном направлении. Другими словами, опорные слои 16 и пояс 18 перекрываются. На Фиг.1 стрелкой L2 показано расстояние в аксиальном направлении между верхним концом 54 опорного слоя 16 и соответствующим концом 56 брекерного пояса 18. Расстояние L2 предпочтительно больше и равно 2 мм и, предпочтительно, не более 50 мм. В шине 2, в которой расстояние L2 находится в данном диапазоне, может быть обеспечено однородное распределение жесткости. Расстояние L2 более предпочтительно больше или равно 5 мм. Расстояние L2 более предпочтительно меньше или равно 40 мм.
С точки зрения снижения вертикального изгиба в состоянии прокола, максимальная толщина каждого опорного слоя 16 предпочтительно больше или равна 3 мм и, более предпочтительно, больше или равна 4 мм, и особенно предпочтительно, больше или равна 7 мм. С точки зрения снижения массы шины 2, максимальная толщина предпочтительно меньше или равна 25 мм и, более предпочтительно, меньше или равна 20 мм.
Брекерный пояс 18 расположен снаружи каркаса 14 в радиальном направлении. Брекерный пояс 18 наложен поверх каркаса 14. Брекерный пояс 18 усиливает каркас 14. Брекерный пояс 18 включает внутренний слой 58 и внешний слой 60. Как видно из Фиг.1, ширина внутреннего слоя 58 немного больше, чем ширина внешнего слоя 60. Внутренний слой 58 и внешний слой 60 включают большое количество кордов, уложенных параллельно, и покровную резину, что не показано. Каждый корд наклонен относительно плоскости экватора. Абсолютная величина угла наклона обычно больше или равна 10° и составляет не более 35°. Направление, в котором каждый корд внутреннего слоя 58 наклонен относительно плоскости экватора, противоположено направлению, в котором каждый корд внешнего слоя 60 наклонен относительно плоскости экватора. Предпочтительно корды выполнены из стали. Корды могут быть выполнены из органического волокна. Ширина брекерного пояса 18 в аксиальном направлении предпочтительно больше или равна 0,85 максимальной ширины шины 2 и, предпочтительно, составляет не более 1,0 максимальной ширины шины 2. Брекерный пояс 18 может быть сформирован из трех или более слоев.
Бандаж 20 покрывает брекерный пояс 18. Бандаж 20 включает корд и покровную резину, что не показано. Корд спирально намотан. Бандаж 20 имеет так называемую бесшовную конструкцию. Корд проходит по существу в продольном направлении. Угол корда относительно продольного направления меньше или равен 5° и, более предпочтительно, меньше или равен 2°. Брекерный пояс 18 закреплен благодаря корду, так что вероятность подъема брекерного пояса 18 снижается. Корд выполнен из органического волокна. Примеры предпочтительного органического волокна включают полиэфирное волокно, нейлоновое волокно, вискозное волокно, полиэтиленнафталатное волокно и арамидное волокно.
Шина 2 может включать, вместо бандажа 20, краевые бандажи, покрывающие только области, ближайшие к краям брекерного пояса 18. Шина 2 может включать как краевой бандаж, так и бандаж 20.
Внутренняя оболочка 22 связана с внутренней продольной поверхностью каркаса 14. Внутренняя оболочка 22 сформирована из сшитого каучука. Для внутренней оболочки используют каучук, обладающий повышенной воздухонепроницаемостью. Внутренняя оболочка 22 удерживает внутреннее давление шины 2.
Как показано на Фиг.1, шина 2 включает углубления 62 на боковой поверхности. В настоящем изобретении боковые поверхности представляют собой области внешних поверхностей шины 2, которые видны в аксиальном направлении. Обычно углубления 62 сформированы на внешних поверхностях боковин 8 или на внешних поверхностях обжимных частей 10.
На Фиг.2 представлен увеличенный вид спереди, демонстрирующий часть боковины 8 шины 2, представленной на Фиг.1. На Фиг.2 представлены углубления 62. Форма поверхности каждого углубления 62 представляет собой овал (вытянутую окружность).
Более конкретно, форма поверхности представляет собой эллипс. В настоящем изобретении форма поверхности представляет собой форму контура каждого углубления 61, если смотреть из бесконечности. Эллипс включает две фиксированные точки. В любой точке по контуру каждого углубления 62, сумма расстояний от первой фиксированной точки и от второй фиксированной точки постоянна.
На Фиг.3 представлен увеличенный вид спереди, демонстрирующий часть боковины 8, представленной на Фиг.2. На Фиг.4 представлен вид поперечного сечения, взятый по линии IV-IV, показанной на Фиг.3. Направление вверх/вниз на Фиг.3 представляет собой радиальное направление шины 2. Как показано на Фиг.4, каждое углубление 62 заглублено. Область на боковых поверхностях, не содержащая углублений 62, представляет собой площадку 64.
Площадь боковых поверхностей, включающих углубления 62, больше, чем площадь боковых поверхностей, оцененная при допущении, что боковые поверхности не включают углубления 62. Площадь контакта между шиной 2 и воздухом большая. Большая площадь контакта улучшает отвод тепла от шины 2 в окружающую среду.
Как показано на Фиг.4, каждое углубление 62 включает наклонную поверхность 66 и нижнюю поверхность 68. Наклонная поверхность 66 имеет кольцевую форму. Наклонная поверхность 66 наклонена относительно радиального направления шины 2. Наклонная поверхность 66 проходит от кромки Ed углубления 62 к нижней поверхности 68. Нижняя поверхность 68 является плоской.
На Фиг.3 воздушный поток F вокруг шины 2 представлен штрихпунктирными линиями. Шина 2 вращается в ходе движения. Транспортное средство, на которое установлена шина 2, перемещается. Воздух протекает через углубления 62, благодаря вращению шины 2 и перемещению транспортного средства. Воздух протекает по площадке 64, проходит по наклонной поверхности 66 и поступает на нижнюю поверхность 68. Воздух протекает через углубление 62, по наклонной поверхности 66, расположенной ниже по потоку, и выходит из углубления 62. Далее воздух протекает по площадке 64, расположенной ниже по потоку.
Как показано на Фиг.3, когда воздух поступает в каждое углубление 62, в воздушном потоке образуются вихри. Другими словами, на входе в каждое углубление 62 возникает турбулентный поток. Когда движение на шине 2 в состоянии прокола продолжают, деформация и возврат в исходное состояние опорных слоев 16 повторяются. Данные повторения вызывают выделение тепла в опорных слоях 16. Тепло передается в боковины 8 и обжимные части 10. Турбулентный поток, возникающий в углублениях 62, способствует отводу тепла в окружающую среду. В шине 2 снижаются повреждения резиновых элементов и отслаивание резиновых элементов из-за нагрева. Шина 2 обеспечивает возможность движения в течение длительного времени в состоянии прокола. Турбулентный поток также способствует отводу тепла в нормальном состоянии. Углубления 62 повышают долговечность шины 2 в нормальном состоянии. Движение в состоянии, при котором внутреннее давление меньше нормального, может происходить из-за невнимательности водителя. Углубления 62 также повышают долговечность в таком случае.
Воздух, в котором образуются вихревые потоки, протекает по наклонной поверхности 66 и нижней поверхности 68 внутри каждого углубления 62. Воздух беспрепятственно выходит из углубления 62. Нижняя поверхность 68, которая является плоской, способствует беспрепятственному выходу. В шине 2 меньше вероятность скапливания воздуха, которое может возникать в традиционных шинах, содержащих выступающие части, и традиционных шинах, содержащих канавки. Таким образом, не возникает препятствий отводу тепла из-за скапливания воздуха. Шина 2 имеет улучшенную долговечность.
В шине 2, поскольку углубления 62 позволяют снизить подъем температуры, даже если опорные слои 16 тонкие, возможно движение в течение длительного времени в состоянии прокола. Тонкие опорные слои 16 позволяют снизить массу шины 2. Тонкие опорные слои 16 позволяют снизить сопротивление качению. Шина 2, которая имеет малый вес и низкое сопротивление качению, вносит вклад в снижение потребления горючего транспортного средства. Более того, тонкие опорные слои 16 обеспечивают превосходную комфортность вождения.
На Фиг.3 отрезок, обозначенный номером позиции 70, представляет собой более длинную ось (большую ось). Большая ось 70 представляет собой наиболее длинный отрезок среди отрезков, которые могут быть проведены через контур углубления 62. На Фиг.3 отрезок, обозначенный номером позиции 72, представляет собой более короткую ось (малая ось). Малая ось 72 представляет собой наиболее короткий отрезок среди отрезков, которые могут быть проведены через контур углубления 62 перпендикулярно большой оси 70. Длина La большой оси 70 больше, чем длина Li малой оси 72.
В настоящем изобретении «вытянутая окружность» представляет собой фигуру, которая включает большую ось 70 и малую ось 72 и не содержит вершины. Предпочтительно, малая ось 72 пересекает большую ось 70 в центре большой оси 70. Предпочтительно, большая ось 70 пересекает малую ось 72 в центре малой оси 72. Предпочтительно, контур вытянутой окружности не содержит выступающих внутрь частей. Фигура, которая не является точным эллипсом, но подобна эллипсу, включена в представление о вытянутой окружности. Форма, подобная форме наружного контура тренировочного трека для легкой атлетики, описанная ниже, включена в представление о вытянутой окружности. Углубление 62, обладающее эллипсоидной формой поверхности, является наиболее предпочтительным.
На Фиг.3 условное обозначение θ представляет собой угол большой оси 70 относительно радиального направления шины 2. Угол θ устанавливают большим или равным -90° и менее 90°. Когда угол θ составляет -90°, большая ось 70 проходит вдоль продольной оси шины 2. Когда угол θ составляет 0°, большая ось 70 проходит вдоль радиальной оси шины 2. Угол θ определяют в соответствии с направлением воздушного потока, создаваемого при вращении шины 2 и перемещении транспортного средства. Каждое углубление 62, которое имеет заданный угол θ, способствует отводу тепла от шины 2.
Вытянутая окружность имеет направленность. В рисунке, в котором углубления 62 имеют контуры, сформированные в виде вытянутой окружности, шаг между углублениями в радиальном направлении может изменяться без изменения шага между углублениями в продольном направлении. Более того, при таком рисунке, шаг между углублениями в продольном направлении может изменяться без изменения шага между углублениями в радиальном направлении. При таком рисунке углублений, степень свободы в шаге между углублениями возрастает по сравнению с рисунком, сформированным только из круглых углублений. Надлежащий рисунок способствует отводу тепла от шины 2.
С точки зрения степени свободы рисунка, отношение (La/Li) предпочтительно больше или равно 1,2/1, и более предпочтительно, больше или равно 1,5/1, и особенно предпочтительно, больше или равно 1,8/1. С позиции снижения скапливания воздуха, отношение (La/Li) предпочтительно меньше или равно 5/1, и более предпочтительно, меньше или равно 3/1, и особенно предпочтительно, меньше или равно 2/1. Шина 2 может включать два или более видов углублений, которые имеют различные значения отношения (La/Li).
Длина La предпочтительно больше или равна 3 мм и предпочтительно составляет не более 70 мм. В углубления с длиной La больше или равной 3 мм воздух протекает в достаточной степени, тем самым в достаточной степени создавая турбулентный поток. Углубления 62 позволяют уменьшить подъем температуры в шине 2. С этой точки зрения, длина La более предпочтительно больше или равна 4 мм, и особенно предпочтительно, больше или равна 6 мм. В шине 2, которая включает углубления 62 с длиной La меньше или равной 70 мм, существует вероятность возникновения турбулентного потока во многих местах. Более того, в шине 2, включающей углубления 62 длиной La меньше или равной 70 мм, площадь боковой поверхности велика. Большая площадь поверхности способствует отводу тепла из шины 2. Углубления 62 позволяют уменьшить подъем температуры в шине 2. С этой точки зрения, длина La более предпочтительно меньше или равна 50 мм и, особенно предпочтительно, меньше или равна 30 мм. Шина 2 может включать два или более видов углублений с различным значением длины La.
Длина Li предпочтительно больше или равна 2 мм и предпочтительно составляет не более 55 мм. В углубления 62 с длиной Li больше или равной 2 мм, воздух протекает в достаточной степени, тем самым в достаточной степени создавая турбулентный поток. Углубления 62 позволяют уменьшить подъем температуры в шине 2. С этой точки зрения, длина Li более предпочтительно больше или равна 3 мм. В шине 2, которая включает углубления 62 с длиной Li меньше или равной 55 мм, существует вероятность возникновения турбулентного потока во многих местах. Более того, в шине 2, которая включает углубления 62 длиной Li меньше или равной 55 мм, площадь боковых поверхностей велика. Большая площадь поверхности способствует отводу тепла из шины 2. Углубления 62 позволяют уменьшить подъем температуры в шине 2. С этой точки зрения, длина Li более предпочтительно меньше или равна 40 мм и, особенно предпочтительно, меньше или равна 20 мм. Шина 2 может включать два или более видов углублений, с различным значением длины Li.
На Фиг.4 штрихпунктирная линия Sg представляет собой отрезок, проходящий от кромки Ed, которая является одной из кромок углубления 62, к кромке Ed, которая является другой его кромкой. На Фиг.4 стрелка De представляет собой глубину каждого углубления 62. Глубина De представляет собой расстояние между самой глубокой частью углубления 62 и отрезком Sg. Глубина De предпочтительно больше или равна 0,2 мм и предпочтительно составляет не более 7 мм. В углублениях 62 глубиной De больше или равной 0,2 мм в достаточной степени создается турбулентный поток. С этой точки зрения, глубина De более предпочтительно больше или равна 0,5 мм и, особенно предпочтительно, больше или равна 1,0 мм. В углублениях 62 глубиной De меньше или равной 7 мм меньше вероятность скапливания воздуха на дне. Более того, в шине 2, где глубина De меньше или равна 7 мм, боковины 8, обжимные части 10 и т.п. имеют достаточную толщину. С этой точки зрения, глубина De более предпочтительно меньше или равна 4 мм и, особенно предпочтительно, меньше или равна 3,0 мм. Шина 2 может включать два или более вида углублений с различным значением глубины De.
Объем углублений 62 предпочтительно больше или равен 1,0 мм3 и составляет предпочтительно не более 400 мм3. В углублениях 62 объемом больше или равным 1,0 мм3 в достаточной степени создается турбулентный поток. С этой точки зрения, объем более предпочтительно больше или равен 2,0 мм3. В углублениях 62 объемом меньше или равным 400 мм3 меньше вероятность скапливания воздуха на дне. Более того, в шине 2, где объем углубления 62 меньше или равен 400 мм3, боковины 8, обжимные части 10 и т.п. имеют достаточную жесткость. С этой точки зрения, объем более предпочтительно меньше или равен 300 мм3 и особенно предпочтительно меньше или равен 250 мм3.
Суммарный объем всех углублений 62 предпочтительно больше или равен 300 мм3 и, предпочтительно, составляет не более 5000000 мм3. В шине 2 с суммарным объемом больше или равным 300 мм3 происходит достаточный отвод тепла. С этой точки зрения, суммарный объем более предпочтительно больше или равен 600 мм3 и, особенно предпочтительно, больше или равен 800 мм3. В шине 2, где суммарный объем меньше или равен 5000000 мм3, боковины 8, обжимные части 10 и т.п. имеют достаточную жесткость. С этой точки зрения, суммарный объем более предпочтительно меньше или равен 1000000 мм3 и, особенно предпочтительно, меньше или равен 500000 мм3.
Площадь углубления 62 предпочтительно больше или равна 3 мм2 и предпочтительно составляет не более 4000 мм2. В углублениях 62 площадью больше или равной 3 мм2 в достаточной степени создается турбулентный поток. С этой точки зрения, площадь более предпочтительно больше или равна 12 мм2 и, особенно предпочтительно, больше или равна 20 мм2. В шине 2, которая включает углубления 62 площадью меньше или равной 4000 мм2, боковины 8, обжимные части 10 и т.п. имеют достаточную прочность. С этой точки зрения, площадь более предпочтительно меньше или равна 2000 мм2 и, особенно предпочтительно, меньше или равна 1300 мм2. В настоящем изобретении площадь углубления 62 представляет собой площадь области, окруженной контуром углубления 62.
В настоящем изобретении степень Y заполнения углублениями 62 рассчитывают, используя следующее выражение:
Y=(S1/S2)*100.
В этом выражении S1 представляет собой площадь углублений 62, включенных в рассматриваемую область, a S2 представляет собой площадь поверхности рассматриваемой области, которую оценивают при допущении, что рассматриваемая область не включает углубления 62. Рассматриваемая область представляет собой область на боковой поверхности, которая имеет высоту от базисной линии BL, больше или равную 20% от высоты Н шины 2 и составляет не более 80% от этой высоты. Степень Y заполнения предпочтительно больше или равна 10% и, предпочтительно, составляет не более 85%. В шине 2 со степенью Y заполнения больше или равной 10% отвод тепла происходит в достаточной степени. С этой точки зрения, степень Y заполнения более предпочтительно больше или равна 30% и особенно предпочтительно больше или равна 40%. В шине 2 со степенью Y заполнения меньше или равной 85% площадка обладает достаточным сопротивлением абразивному износу. С этой точки зрения, степень Y заполнения более предпочтительно меньше или равна 80% и, особенно предпочтительно, меньше или равна 75%.
Ширина (наименьшее значение) площадки между соседними углублениями 62 предпочтительно больше или равна 0,05 мм и предпочтительно составляет не более 20 мм. В шине 2, в которой ширина больше или равна 0,05 мм, площадка обладает достаточным сопротивлением абразивному износу. С этой точки зрения, ширина более предпочтительно больше или равна 0,10 мм и, особенно предпочтительно, больше или равна 0,2 мм. В шине 2, в которой эта ширина меньше или равна 20 мм, турбулентный поток может возникать во многих местах. С этой точки зрения, ширина более предпочтительно меньше или равна 15 мм и, особенно предпочтительно, меньше или равна 10 мм.
Общее количество углублений 62 предпочтительно больше или равно 50 и составляет предпочтительно не более 5000. В шине 2, где это общее количество больше или равно 50, турбулентный поток может возникать во многих местах. С этой точки зрения, общее количество более предпочтительно больше или равно 100 и, особенно предпочтительно, больше или равно 150. В шине 2, где это общее количество меньше или равно 5000, каждое углубление 62 может иметь достаточный размер. С этой точки зрения, общее количество более предпочтительно меньше или равно 2000 и, особенно предпочтительно, меньше или равно 1000. Общее количество и рисунок углублений 62 можно определить при необходимости в соответствии с размером шины 2 и площадью боковых областей.
Шина 2 может иметь, помимо углублений 62, форма поверхности которых представляет собой вытянутую окружность, углубления с другой формой поверхности. Примеры других форм поверхности включают окружность, многоугольник и каплевидную форму. Отношение количества углублений 62, форма поверхности которых представляет собой вытянутую окружность, к общему количеству углублений, предпочтительно больше или равно 30% и, особенно предпочтительно, больше или равно 50%. Шина 2 может содержать выступающие части, помимо углублений 62.
Как показано на Фиг.4, форма поперечного сечения каждого углубления 62 представляет собой трапецию. Данное углубление 62 имеет большой объем относительно глубины De. Таким образом, можно реализовать как достаточный объем, так и небольшую глубину De. Когда глубину De задают небольшой, боковины 8, обжимные части 10 и т.п. имеют достаточную толщину непосредственно ниже каждого углубления. Такие углубления 62 могут вносить вклад в жесткость боковых поверхностей.
На Фиг.4 α обозначает угол наклонной поверхности 66. Угол α предпочтительно больше или равен 10° и предпочтительно составляет не более 70°. В углублениях 62 с углом α больше или равным 10° можно реализовать как достаточный объем, так и малую глубину De. С этой точки зрения, угол α более предпочтительно больше или равен 20° и, особенно предпочтительно, больше или равен 25°. В углублениях 62 с углом α меньше или равным 70° воздух протекает беспрепятственно. С этой точки зрения, угол α более предпочтительно меньше или равен 60° и, особенно предпочтительно, меньше или равен 55°.
Когда каждое углубление 62 имеет размер и форму, как описано выше, и общее количество углублений таково, как описано выше, их действие проявляется в различных по размеру шинах 2. В шине 2 для применения в легковых автомобилях углубления 62 особенно оказывают свое действие, когда ширина шины 2 больше или равна 100 мм и составляет не более 350 мм, и отношение высоты профиля шины к его ширине для шины 2 больше или равно 30% и составляет не более 100%, и диаметр обода больше или равен 25,4 см (10 дюймов) и составляет не более 63,5 см (25 дюймов).
При изготовлении шины 2 резиновые элементы собирают, чтобы получить заготовку (невулканизированную шину). Заготовку помещают в форму. Внешняя поверхность заготовки упирается в поверхность полости формы. Внутренняя поверхность заготовки упирается в диафрагму или внутренний вкладыш. Заготовку подвергают действию давления и нагревают в форме. Резиновая смесь в исходной заготовке течет, вследствие воздействия давления и нагревания. В результате нагревания, в резине протекает реакция сшивания, и образуется шина 2. Углубления 62 формируют в шине 2, используя форму, содержащую выступы на поверхности полости. Каждое углубление 62 имеет форму, обратную форме выступов.
Размеры и углы каждого элемента шины 2 измеряют в состоянии, при котором шину 2 устанавливают на стандартный обод и шину 2 накачивают воздухом с получением нормального внутреннего давления, если не указано иное. В ходе измерения к шине 2 не прикладывают нагрузку. В описании настоящего изобретения стандартный обод представляет собой обод, определяемый в соответствии со стандартом, соответствующим шине 2. Понятие «стандартный обод» включает «стандартный обод» в системе JATMA (Японская ассоциация производителей автомобильных шин), «расчетный обод» в системе TRA (Ассоциация по ободам и покрышкам) и «мерный обод» в системе ETRTO (Европейская техническая организация по ободам и шинам). В описании настоящего изобретения нормальное внутреннее давление представляет собой внутреннее давление, которое определено в соответствии со стандартом, которому подчиняется шина 2. Понятие «нормальное внутреннее давление» включает «максимальное давление воздуха» в системе JATMA, максимальную величину, приведенную в таблице «Пределы нагрузок шин при различных давлениях холодной накачки» в системе TRA и «давление накачки» в системе ETRTO. Следует отметить, что в случае шины 2 для применения в легковых автомобилях, размеры и углы измеряют в состоянии, при котором внутреннее давление составляет 180 кПа.
На Фиг.5 представлен вид поперечного сечения, демонстрирующий часть шины в соответствии с другим воплощением настоящего изобретения. На Фиг.5 показана область углубления 74. Элементы шины, за исключением углублений 74, такие же, как в шине 2, представленной на Фиг.1.
Форма поверхности каждого углубления 74 представляет собой вытянутую окружность. Форма поперечного сечения каждого углубления 74 представляет собой дугообразную форму. В данной шине воздух беспрепятственно выходит из углублений 74. В углублениях 74 снижено скапливание воздуха. Данная шина позволяет обеспечивать отвод тепла в достаточной степени.
На Фиг.5 стрелкой R показан радиус кривизны углубления 74. Радиус R кривизны предпочтительно больше или равен 3 мм и предпочтительно составляет не более 200 мм. В углублениях 74 с радиусом R кривизны больше или равным 3 мм воздух протекает беспрепятственно. С этой точки зрения, радиус R кривизны более предпочтительно больше или равен 5 мм и, особенно предпочтительно, больше или равен 7 мм. В углублениях 74 с радиусом R кривизны меньше или равным 200 мм может быть обеспечен достаточный объем. С этой точки зрения, радиус R кривизны более предпочтительно меньше или равен 100 мм и, особенно предпочтительно, меньше или равен 50 мм. Такие технические характеристики, как длина La, длина Li, отношение (La/Li), глубина De, объем и площадь углубления 74 такие же, как для углубления 62, представленного на Фиг.3 и Фиг.4.
На Фиг.6 представлен вид поперечного сечения, демонстрирующий часть шины в соответствии с еще одним воплощением настоящего изобретения. На Фиг.6 показана область углубления 76. Элементы шины, за исключением углублений 76, такие же, как в шине 2, представленной на Фиг.1.
Форма поверхности каждого углубления 76 представляет собой вытянутую окружность. Каждое углубление 76 включает первую изогнутую поверхность 78 и вторую изогнутую поверхность 80. Первая изогнутая поверхность 78 имеет кольцеобразную форму. Вторая изогнутая поверхность 80 имеет чашеобразную форму. На Фиг.6 обозначение Рb указывает граничную точку между первой изогнутой поверхностью 78 и второй изогнутой поверхностью 80. Вторая изогнутая поверхность 80 контактирует с первой изогнутой поверхностью 78 в граничной точке Рb. Углубление 76 представляет собой так называемое углубление с двойным радиусом. Такие технические характеристики, как длина La, длина Li, отношение (La/Li), глубина De, объем и площадь углубления 76, такие же, как для углубления 62, представленного на Фиг.3 и Фиг.4.
На Фиг.6 стрелкой R1 показан радиус кривизны первой изогнутой поверхности 78 и стрелкой R2 показан радиус кривизны второй изогнутой поверхности 80. Радиус R1 кривизны меньше, чем радиус R2 кривизны. Отношение (R1/R2) радиуса R1 кривизны к радиусу R2 кривизны предпочтительно больше или равно 0,1 и, предпочтительно, составляет не более 0,8. В углублениях 76 с отношением (R1/R2) больше или равным 0,1 воздух протекает беспрепятственно. С этой точки зрения, отношение (R1/R2) более предпочтительно больше или равно 0,2 и, особенно предпочтительно, больше или равно 0,3. В углублениях 76 с отношением (R1/R2) меньше или равным 0,8, могут быть реализованы как достаточный объем, так и небольшая глубина De. С этой точки зрения, отношение (R1/R2) более предпочтительно меньше или равно 0,7 и, особенно предпочтительно, меньше или равно 0,6.
На Фиг.7 представлен вид спереди, демонстрирующий часть шины в соответствии с еще одним воплощением настоящего изобретения. На Фиг.7 показана область углубления 82. Элементы шины, за исключением углублений 82, такие же, как в шине 2, представленной на Фиг.1.
Форма поверхности каждого углубления 82 представляет собой вытянутую окружность. Контур каждого углубления 82 включает первую полуокружность 84, первую прямую линию 86, вторую полуокружность 88 и вторую прямую линию 90. Первая прямая линия 86 контактирует с первой полуокружностью 84 в точке Р1. Вторая полуокружность 88 контактирует с первой прямой линией 86 в точке Р2. Вторая прямая линия 90 контактирует со второй полуокружностью 88 в точке Р3. Первая полуокружность 84 контактирует со второй прямой линией 90 в точке Р4. Форма поверхности углубления 82 подобна форме наружного контура тренировочного трека для легкой атлетики.
На Фиг.7 отрезок, обозначенный номером позиции 92, представляет собой большую ось, а отрезок, обозначенный номером позиции 94, представляет собой малую ось. Длина La большой оси 92 больше, чем длина Li малой оси 94. Углубление 82 имеет направленность. В рисунке, включающем углубления 82, степень свободы в шаге между углублениями возрастает. Надлежащий рисунок способствует отводу тепла от шины.
С точки зрения степени свободы в рисунке, отношение (La/Li) предпочтительно больше или равно 1,2/1, более предпочтительно, больше или равно 1,5/1 и, особенно предпочтительно, больше или равно 1,8/1. С точки зрения создания турбулентного потока во многих местах, отношение (La/Li) предпочтительно меньше или равно 5/1, более предпочтительно, меньше или равно 3,0/1 и, особенно предпочтительно, меньше или равно 2,5/1. Шина может включать два или более видов углублений, которые имеют различные значения отношения (La/Li).
Длина La предпочтительно больше или равна 3 мм и предпочтительно составляет не более 70 мм. В углублениях 82 с длиной La больше или равной 3 мм, воздух протекает в достаточной степени, тем самым в достаточной степени создавая турбулентный поток. Углубления 82 позволяют уменьшить подъем температуры в шине. С этой точки зрения, длина La более предпочтительно больше или равна 4 мм и, особенно предпочтительно, больше или равна 6 мм. В шине, которая включает углубления 82 с длиной La меньше или равной 70 мм, существует вероятность образования турбулентного потока во многих местах. Более того, в шине, которая включает углубления 82 с длиной La меньше или равной 70 мм, площадь боковых поверхностей большая. Большая площадь поверхности способствует отводу тепла от шины. Углубления 82 позволяют уменьшить подъем температуры в шине. С этой точки зрения, длина La более предпочтительно меньше или равна 50 мм и, особенно предпочтительно, меньше или равна 30 мм. Шина может включать два или боле видов углублений, с различным значением длины La.
Длина Li предпочтительно больше или равна 3 мм и предпочтительно составляет не более 55 мм. В углублениях 82 с длиной Li больше или равной 3 мм, воздух протекает в достаточной степени, тем самым в достаточной степени образуется турбулентный поток. Углубления 82 позволяют уменьшить подъем температуры в шине. С этой точки зрения, длина Li более предпочтительно больше или равна 4 мм. В шине, которая включает углубления 82 с длиной Li меньше или равной 55 мм, существует вероятность образования турбулентного потока во многих местах. Более того, в шине, которая включает углубления 82 с длиной Li меньше или равной 55 мм, площадь боковых поверхностей большая. Большая площадь поверхности способствует отводу тепла от шины. Углубления 82 позволяют уменьшить подъем температуры в шине. С этой точки зрения, длина Li более предпочтительно меньше или равна 40 мм и, особенно предпочтительно, меньше или равна 20 мм. Шина может включать два или боле видов углублений с различным значением длины Li.
На Фиг.7 обозначение θ указывает угол большой оси 92 относительно радиального направления шины. Угол θ устанавливают больше или равным -90° и менее 90°. Угол θ определяют в соответствии с направлением воздушного потока, создаваемого вращением шины 2 и перемещением транспортного средства. Углубления с надлежащим углом θ способствуют отводу тепла от шины.
Такие технические характеристики, как De, объем и площадь углубления 82, такие же, как для углубления 62, представленного на Фиг.3 и Фиг.4.
На Фиг.8 представлен вид спереди, демонстрирующий часть боковины 108 шины в соответствии с еще одним воплощением настоящего изобретения. На Фиг.8 представлены углубления 162. Форма поверхности каждого углубления 162 представляет собой окружность. В настоящем изобретении форма поверхности представляет собой форму контура каждого углубления 162, если смотреть из бесконечности. Элементы шины, за исключением углублений 162, такие же, как в шине 2, представленной на Фиг.1.
На Фиг.9 представлен увеличенный вид спереди, демонстрирующий часть боковины 108, представленной на Фиг.8. На Фиг.10 представлен вид поперечного сечения, взятый по линии Х-Х, показанной на Фиг.9. На Фиг.9 направление вверх/вниз представляет собой радиальное направление. Как показано на Фиг.10, каждое углубление 162 заглублено. Область на боковых поверхностях, не включающая углублений 162, представляет собой площадку 164.
Площадь боковых поверхностей, включающих углубления 162, больше, чем площадь боковых поверхностей, которую рассчитывают при допущении, что боковые поверхности не включают углубления 162. Площадь контакта между шиной 2 и воздухом большая. Большая площадь контакта способствует отводу тепла от шины в окружающую среду.
Как показано на Фиг.10, каждое углубление 162 включает наклонную поверхность 166 и нижнюю поверхность 168. Наклонная поверхность 166 имеет кольцеобразную форму. Наклонная поверхность 166 проходит от кромки углубления 162 к нижней поверхности 168. Наклонная поверхность 166 наклонена от кромки к центру углубления 162 в направлении глубины. Нижняя поверхность 168 плоская. Контур нижней поверхности 168 представляет собой окружность.
Как видно из Фиг.9 и Фиг.10, центр O2 окружности, которая определяет контур нижней поверхности 168, не совпадает с центром O1 окружности, которая определяет контур углубления 162. Углубление 162 называют углублением «со смещением» в описании настоящего изобретения. На Фиг.9 прямая линия, обозначенная номером позиции 170, проходит через центр O2 и далее проходит через центр O1. Стрелка А1, показанная на Фиг.9, указывает предполагаемое направление воздушного потока. Направление А1 потока описано далее более подробно. Направление отрезка 170 совпадает с направлением А1 потока. На Фиг.9 обозначение θ указывает угол направления А1 потока относительно радиального направления шины. Угол θ больше или равен 0° и составляет менее 360°. Центр O2 нижней поверхности 168 расположен ниже по потоку от центра O1 углубления 162 в направлении А1 воздушного потока.
Точка Р1, показанная на Фиг.9, представляет собой пересечение прямой линии 170 и окружности, которая определяет контур углубления 162. Точка Р1 распложена выше по потоку от центра O1 углубления 162 в направлении А1 потока. Точка Р2 представляет собой пересечение прямой линии 170 и окружности, которая определяет контур углубления 162. Точка Р2 расположена ниже по потоку от центра O1 углубления 162 в направлении А1 потока. Точка Р3 представляет собой пересечение прямой линии 170 и окружности, которая определяет контур нижней поверхности 168. Точка Р3 расположена выше по потоку от центра O2 нижней поверхности 168 в направлении А1 потока. Точка Р4 представляет собой пересечение прямой линии 170 и окружности, которая определяет контур нижней поверхности 168. Точка Р4 расположена ниже по потоку от центра O2 поверхности нижней 168 в направлении А1 потока. Расстояние между точкой Р1 и точкой Р3 больше, чем расстояние между точкой Р4 и точкой Р2.
На Фиг.10 обозначение α указывает угол наклонной поверхности 166 относительно площадки 164, расположенной выше по потоку в направлении А1 потока. Обозначение β представляет собой угол наклонной поверхности 166 относительно площадки 164, расположенной ниже по потоку в направлении А1 потока. Угол α меньше, чем угол β.
На Фиг.11 представлены два углубления 162а и 162b. Воздух, протекающий по нижней поверхности 168 углубления 162а сталкивается с расположенным ниже по потоку участком наклонной поверхности 166. Вследствие столкновения образуются вихри. Другими словами, турбулентный поток образуется на расположенном ниже по потоку участке наклонной поверхности 166. Поскольку угол β больше в этой области, образуется достаточный турбулентный поток. Как показано на Фиг.11, турбулентный поток протекает вдоль площадки 164 и достигает соседнего углубления 162b. Турбулентный поток протекает по расположенному выше по потоку участку наклонной поверхности 166 углубления 162b. Поскольку угол α меньше на данном участке, меньше вероятность отделения турбулентного потока от углубления 162. Благодаря наклонной поверхности 166, где угол α мал, площадь контакта между поверхностью шины и турбулентным потоком возрастает. Турбулентный поток далее протекает вдоль нижней поверхности 168. Поскольку нижняя поверхность 168 плоская, меньше вероятность отделения турбулентного потока от углубления 162. Площадь контакта между поверхностью шины и турбулентным потоком возрастает из-за того, что нижняя поверхность 168 плоская.
Когда движение на шине в состоянии прокола продолжается, деформация и возврат в исходное состояние опорных слоев повторяется. Вследствие этого повторения, в опорных слоях выделяется тепло. Тепло передается в боковины 108 и обжимные части. Турбулентный поток, создаваемый в углублении 162, способствует отводу тепла в окружающую среду. Поскольку площадь контакта между поверхностью шины и турбулентным потоком велика, тепло отводится в значительной степени. В данной шине снижены повреждение элементов и отслоение резиновых элементов, вызываемые нагреванием. Данная шина обеспечивает возможность движения в состоянии прокола в течение продолжительного времени. Турбулентный поток также способствует отводу тепла в нормальном состоянии. Углубления 162 также вносят вклад в долговечность шины в нормальном состоянии. Движение в состоянии, при котором внутреннее давление меньше нормальной величины, может происходить из-за невнимательности водителя. Углубления 162 также могут вносить вклад в долговечность в данном случае.
Поскольку углубления 162 позволяют уменьшить подъем температуры, даже если опорные слои тонкие, возможно движение в состоянии прокола в течение длительного времени. Тонкие опорные слои позволяют снизить массу шины. Тонкие опорные слои позволяют снизить сопротивление качению. Шина, которая имеет облегченную массу и сниженное сопротивление качению, способствует снижению потребления горючего транспортным средством. Более того, тонкие опорные слои также обеспечивают превосходную комфортность вождения.
На Фиг.12 стрелка А2 показывает направление вращения шины, а стрелка A3 показывает направление перемещения транспортного средства. В зоне Z1 воздух протекает в направлении Х при вращении шины и воздух протекает в направлении Х при движении транспортного средства. Стрелка F1 показывает направление потока, которое получают в сочетании в зоне Z1. В зоне Z2 воздух протекает в направлении Y при вращении шины и воздух протекает в направлении Х при перемещении транспортного средства. Стрелка F2 представляет направление потока, которое получают в сочетании в зоне Z2. В зоне Z3 воздух протекает в направлении -X при вращении шины и воздух протекает в направлении Х при перемещении транспортного средства. Стрелка F3 представляет направление потока, полученное в сочетании в зоне Z3. В зоне Z4 воздух протекает в направлении -Y при вращении шины и воздух протекает в направлении Х при перемещении транспортного средства. Стрелка F4 представляет направление потока, полученное в сочетании в зоне Z4.
Вращающаяся шина включает зону, которая вносит значительный вклад в отвод тепла. Принимая во внимание влияние расположения углублений 162, размер шины, форму шины в состоянии прокола, форму крыльев транспортного средства, форму колес, места, в которых шины установлены на транспортное средство, и т.п., определяют зону, которая в основном вносит вклад в отвод тепла. Предполагаемое направление А1 воздушного потока (см. Фиг.9) определяют так, что оно приблизительно совпадает с направлением потока, которое получают сочетанием в данной зоне.
Угол α предпочтительно больше или равен 15° и предпочтительно составляет не более 70°. Углубления 162 с углом α больше или равным 15° имеют достаточную глубину De. С этой точки зрения, угол α более предпочтительно больше или равен 20° и, особенно предпочтительно, больше или равен 25°. В углублениях 162 с углом α меньше или равным 70° менее вероятно отделение турбулентного потока. С этой точки зрения, угол α более предпочтительно меньше или равен 50° и, особенно предпочтительно, меньше или равен 35°.
Угол β предпочтительно больше или равен 50° и предпочтительно составляет не более 90°. В углублениях 162 с углом β больше или равным 50° турбулентный поток образуется в достаточной степени. С этой точки зрения, угол β более предпочтительно больше или равен 60° и, особенно предпочтительно, больше или равен 65°. Шина, включающая углубления 162 с углом β меньше или равным 90°, может быть легко получена.
С позиции достаточного образования турбулентного потока и снижения отделения турбулентного потока разность (β-α) предпочтительно больше или равна 20° и, особенно предпочтительно, больше или равна 30°. Разность (β-α) предпочтительно меньше или равна 60°.
Штрихпунктирная линия Sg на Фиг.10 представляет собой отрезок, проходящий от одной кромки Р1 углубления 162 к другой кромке Р2 углубления 162. На Фиг.10 стрелка Di показывает длину отрезка Sg и диаметр углубления 162. Диаметр Di предпочтительно больше или равен 2 мм и предпочтительно составляет не более 70 мм. В углублениях 162 с диаметром Di больше или равным 2 мм воздух протекает в достаточной степени, тем самым в достаточной степени образуя турбулентный поток. Углубления 162 позволяют уменьшить подъем температуры в шине. С этой точки зрения, диаметр Di более предпочтительно больше или равен 4 мм и, особенно предпочтительно, больше или равен 6 мм. В шине, которая включает углубления 162 с диаметром Di меньше или равным 70 мм, вероятно образование турбулентного потока во многих местах. Более того, в шине, которая включает углубления 162 с диаметром Di меньше или равным 70 мм, площадь боковых поверхностей большая. Большая площадь поверхности способствует отводу тепла от шины. Углубления 162 позволяют уменьшить подъем температуры в шине. С этой точки зрения, диаметр Di более предпочтительно меньше или равен 50 мм и, особенно предпочтительно, меньше или равен 30 мм. Шина может включать два или более видов углублений с различным значением диаметра Di.
На Фиг.10 стрелкой De показана глубина углубления 162. Глубина De представляет собой расстояние между самой глубокой частью углубления 162 и отрезком Sg. Глубина De предпочтительно больше или равна 0,2 мм и предпочтительно составляет не более 7 мм. В углублениях 162 с глубиной De больше или равной 0,2 мм в достаточной степени образуется турбулентный поток. С этой точки зрения, глубина De более предпочтительно больше или равна 0,5 мм и, особенно предпочтительно, больше или равна 1,0 мм. В углублениях 162 с глубиной De меньше или равной 7 мм меньше вероятность скопления воздуха на дне. Более того, в шине, в которой глубина De меньше или равна 7 мм, боковины 108, обжимные части и т.п. имеют достаточную толщину. С этой точки зрения, глубина De более предпочтительно меньше или равна 4 мм и, особенно предпочтительно, меньше или равна 3,0 мм. Шина может включать два или более видов углублений с различными значениями глубины De.
Объем углубления 162 предпочтительно больше или равен 1,0 мм3 и предпочтительно составляет не более 400 мм3. В углублениях 162 объемом больше или равным 1,0 мм3 в достаточной степени образуется турбулентный поток. С этой точки зрения, объем более предпочтительно больше или равен 1,5 мм3 и, особенно предпочтительно, больше или равен 2,0 мм3. В углублениях 162 объемом меньше или равным 400 мм3, менее вероятно скопление воздуха на дне. Более того, в шине, которая включает углубления 162 объемом меньше или равным 400 м3, боковины 108, обжимные части и т.п. имеют достаточную жесткость. С этой точки зрения, объем более предпочтительно меньше или равен 300 мм3 и, особенно предпочтительно, меньше или равен 250 мм3.
Суммарный объем всех углублений 162 предпочтительно больше или равен 300 мм3 и предпочтительно составляет не более 5000000 мм3. В шине с суммарным объемом больше или равным 300 мм3 происходит достаточный отвод тепла. С этой точки зрения, суммарный объем более предпочтительно больше или равен 600 мм3 и, особенно предпочтительно, больше или равен 800 мм3. В шине с суммарным объемом меньше или равным 5000000 мм3 боковины 108, обжимные части и т.п. имеют достаточную жесткость. С этой точки зрения, суммарный объем более предпочтительно меньше или равен 1000000 мм3 и, особенно предпочтительно, меньше или равен 500000 мм3.
Площадь углубления 162 предпочтительно больше или равна 3 мм2 и предпочтительно составляет не более 4000 мм2. В углублениях 162 площадью больше или равной 3 мм2 в достаточной степени образуется турбулентный поток. С этой точки зрения, площадь более предпочтительно больше или равна 12 мм2 и, особенно предпочтительно, больше или равна 20 мм2. В шине, которая включает углубления 162 площадью меньше или равной 4000 мм2, боковины 108, обжимные части и т.п. имеют достаточную прочность. С этой точки зрения, площадь более предпочтительно меньше или равна 2000 мм2 и, особенно предпочтительно, меньше или равна 1300 мм2. В настоящем изобретении площадь углубления 162 представляет собой площадь области, окруженной контуром углубления 162. В случае когда углубление 162 имеет форму окружности, площадь S рассчитывают, используя следующее уравнение:
S=(Di/2)2*Π.
В настоящем изобретении степень Y заполнения углублениями 162 рассчитывают, используя следующее выражение:
Y=(S1/S2)*100.
В данном выражении S1 представляет собой площадь углублений 162, включенных в рассматриваемую область, а S2 представляет собой площадь поверхности рассматриваемой области, которую оценивают при допущении, что рассматриваемая область не включает углубления 162. Рассматриваемая область представляет собой область на боковой поверхности которая имеет высоту от базисной линии BL, выше или равную 20% от высоты Н шины и не выше 80% от этой высоты. Степень Y заполнения предпочтительно больше или равна 10% и предпочтительно составляет не более 85%. В шине со степенью Y заполнения больше или равной 10% в достаточной степени происходит отвод тепла. С этой точки зрения, степень Y заполнения более предпочтительно больше или равна 30% и, особенно предпочтительно, больше или равна 40%. В шине со степенью Y заполнения меньше или равной 85% площадка 164 обладает достаточным сопротивлением абразивному износу. С этой точки зрения, степень Y заполнения более предпочтительно меньше или равна 80% и, особенно предпочтительно, меньше или равна 75%.
Ширина (наименьшее значение) площадки 164 между соседними углублениями 162 предпочтительно больше или равна 0,05 мм и предпочтительно составляет не более 20 мм. В шине, в которой эта ширина больше или равна 0,05 мм, площадка 164 обладает достаточным сопротивлением абразивному износу. С этой точки зрения, ширина более предпочтительно больше или равна 0,10 мм и, особенно предпочтительно, больше или равна 0,2 мм. В шине, в которой ширина меньше или равна 20 мм, турбулентный поток может образовываться во многих местах. С этой точки зрения, ширина более предпочтительно меньше или равна 15 мм и, особенно предпочтительно, меньше или равна 10 мм.
Общее количество углублений 162 предпочтительно больше или равно 50 и предпочтительно составляет не более 5000. В шине, в которой это общее количество больше или равно 50, турбулентный поток может образовываться во многих местах. С этой точки зрения, общее количество более предпочтительно больше или равно 100 и, особенно предпочтительно, больше или равно 150. В шине, в которое это общее количество меньше или равно 5000, каждое углубление 162 имеет достаточный размер. С этой точки зрения, общее количество более предпочтительно составляет меньше или равно 2000 и, особенно предпочтительно, меньше или равно 1000. Общее количество и рисунок углублений 162 можно определить, при необходимости, в соответствии с размером шины и площадью боковых областей.
Шина может включать углубления, которые не являются углублениями со смещением, в дополнение к углублениями 162, которые являются углублениями со смещением. Отношение количества углублений 162, которые являются углублениями со смещением, к общему количеству углублений предпочтительно больше или равно 30% и, особенно предпочтительно, больше или равно 50%. Шина может содержать выступающие части, кроме углублений 162.
Когда углубления 162 имеют размер и форму, как описано выше, и общее количество углублений 162 такое, как описано выше, их действие проявляется в шинах различного размера. В шине для применения в легковых автомобилях, углубления 162 в особенности проявляют свое действие, когда ширина шины больше или равна 100 мм и составляет не более 300 мм, и отношение высоты профиля шины к его ширине больше или равно 30% и составляет не более 100%, и диаметр обода больше или равен 25,4 см (10 дюймов) и составляет не более 63,5 см (25 дюймов).
На Фиг.13 представлен вид спереди, демонстрирующий часть боковины 208 шины в соответствии с еще одним воплощением настоящего изобретения. На Фиг.13 показаны углубления 262. Форма поверхности каждого углубления 262 представляет собой правильный шестиугольник. В настоящем изобретении форма поверхности представляет собой форму контура каждого углубления 262, если смотреть из бесконечности.
На Фиг.14 представлен увеличенный вид спереди, демонстрирующий часть боковины 208, представленной на Фиг.13. На Фиг.15 представлен вид поперечного сечения, взятый по линии XV-XV, показанной на Фиг.14. Как показано на Фиг.15, каждое углубление заглублено. Область на боковых поверхностях, за исключением углублений 262, представляет собой площадку 264.
Площадь боковых поверхностей, включающих углубления 262, больше, чем площадь боковых поверхностей, которую оценивают при допущении, что боковые поверхности не включают углубления 262. Площадь контакта между шиной и воздухом большая. Большая площадь контакта способствует отводу тепла от шины в окружающую среду.
Как показано на Фиг.15, каждое углубление 262 включает шесть наклонных поверхностей 266 и нижнюю поверхность 268. Наклонная поверхность 266 наклонена относительно радиального направления шины. Каждая наклонная поверхность 266 проходит от кромки Ed углубления 262 к нижней поверхности 268. Нижняя поверхность 268 плоская. Контур нижней поверхности 268 представляет собой форму по существу правильного шестиугольника.
На Фиг.14 воздушный поток вокруг шины показан обозначением F. Шина вращается в ходе движения. Транспортное средство, на которое установлена шина, перемещается. Воздух протекает через углубления 262 при вращении шины и перемещении транспортного средства. Воздух протекает по площадке 264 (см. Фиг.15), по наклонной поверхности 266 и поступает на нижнюю поверхность 268. Воздух протекает через углубление 262, протекает по наклонной поверхности 266, расположенной ниже по потоку, и выходит из углубления 262. Далее воздух протекает по площадке 264, расположенной ниже по потоку, и протекает в соседнее углубление 262.
Как показано на Фиг.14, когда воздух протекает по наклонной поверхности 266, в воздушном потоке образуются вихри. Другими словами, турбулентный поток образуется на входе и выходе из углубления 262. Когда движение на шине в состоянии прокола продолжают, деформация и возврат в исходное состояние опорных слоев 16 повторяются. Вследствие повторения, в опорных слоях 16 выделяется тепло. Тепло передается в боковины 208 и обжимные части. Турбулентный поток, создаваемый в углублениях 262, способствует отводу тепла в воздух. В такой шине снижаются повреждения резиновых элементов и отслоение резиновых элементов, вызываемые нагреванием. Данная шина обеспечивает возможность движения в течение длительного времени в состоянии прокола. Турбулентный поток также способствует отводу тепла в нормальном состоянии. Углубления 262 вносят вклад в долговечность шины в нормальном состоянии. Движение в состоянии, при котором внутреннее давление меньше нормальной величины, может происходить из-за невнимательности водителя. Углубления 262 также вносят вклад в долговечность в данном случае.
Воздух, в котором образуются вихри, протекает по наклонной поверхности 266 и нижней поверхности 268 в углублении 262. Воздух беспрепятственно выходит из углубления 262. Нижняя поверхность 268, которая является плоской, способствует беспрепятственному выходу. В данной шине меньше вероятность скапливания воздуха, которое может возникнуть в традиционных шинах, содержащих выступающие части, и традиционных шинах, содержащих канавки. Таким образом, может не возникать препятствий отводу тепла вследствие скапливания воздуха. Данная шина имеет улучшенную долговечность.
В данной шине углубления 262 позволяют снизить подъем температуры. Следовательно, даже если опорные слои 16 являются тонкими, возможно движение в течение длительного времени в состоянии прокола. Тонкие опорные слои позволяют снизить массу шины. Тонкие опорные слои позволяют снизить сопротивление качению. Шина, которая имеет малый вес и низкое сопротивление качению, способствует снижению потребления горючего транспортного средства. Более того, тонкие опорные слои обеспечивают превосходную комфортность вождения.
Как видно из Фиг.16, одна из сторон 270 одного из углублений 262 расположена так, что по существу параллельна другой стороне 270, соседней со стороной 270 и принадлежащей другому углублению 262. Таким образом, ширина W площадки 264 по существу однородна. Рисунок с углублениями, где ширина W однородна, не может быть получен из круглых углублений. Поскольку ширина W однородна, воздушный поток F2 подобен потоку F1. Также поток F3 подобен потоку F1 и поток F4 подобен потоку F1. В данной шине тепло эффективно отводится.
Боковины 208 и обжимные части являются кольцевидными. Углубления 262 расположены в продольном направлении. Следовательно, одна из сторон 270 одного из углублений 262 не строго параллельна другой стороне 270, смежной с одной из сторон 270 и принадлежащей другому углублению 262. В настоящем изобретении такое расположение называют «по существу параллельным». Поскольку одна из сторон 270 и другая сторона 270 нестрого параллельны друг другу, ширина W нестрого однородна. В настоящем изобретении такое состояние называют «по существу однородным».
В рисунке, включающем круглые углубления, даже в случае, когда данные углубления расположены плотно, образуется площадка, окруженная тремя углублениями. Площадь площадки большая. Поэтому плотность углублений невелика. Когда обеспечивают углубления, имеющие полигональную форму поверхности, может быть получен рисунок, в котором снижено количество площадок, имеющих большую площадь. Плотность углублений в таком рисунке высокая. Следовательно, тепло эффективно отводится. Углубления с формой поверхности, представляющей собой правильный многоугольник, являются предпочтительными, вследствие хорошей симметрии. С точки зрения достижения высокой плотности, углубления, имеющие форму поверхности, представляющую собой правильный треугольник, квадрат или правильный шестиугольник, являются предпочтительными. С точки зрения свойств симметричности и плотности, углубления 262 с формой поверхности, представляющей собой правильный шестиугольник, являются наиболее предпочтительными.
На Фиг.15 штрихпунктирная линия Sg представляет собой отрезок, проходящий от одной из вершин Pk углубления 262 к другой его вершине Pk. На Фиг.15 стрелкой В показана длина отрезка Sg и размер каждого углубления 262. Когда форма поверхности представляет собой правильный многоугольник, включающий четное число вершин, размер D представляет собой длину от одной из вершин Pk к одной из противоположных вершин Pk. Когда форма поверхности представляет собой правильный многоугольник, включающий нечетное число вершин, размер D представляет собой длину, проходящую от одной из вершин Pk перпендикулярно стороне 270, противоположной одной из вершин.
Размер D предпочтительно больше или равен 2 мм и предпочтительно составляет не более 70 мм. В углублениях 262 с размером D больше или равным 2 мм, воздух протекает в достаточной степени, тем самым в достаточной степени образуя турбулентный поток. Углубления 262 позволяют уменьшить подъем температуры. С этой точки зрения, размер D более предпочтительно больше или равен 4 мм и, особенно предпочтительно, больше или равен 6 мм. В шине, которая включает углубления 262 с размером D меньше или равным 70 мм вероятно образование турбулентного потока во многих местах. Более того, в шине, которая включает углубления 262 с размером D меньше или равным 70 мм, площадь боковых поверхностей большая. Большая площадь поверхности способствует отводу тепла от шины. Углубления 262 позволяют уменьшить подъем температуры в шине. С этой точки зрения, размер D более предпочтительно больше или равен 50 мм и, особенно предпочтительно, меньше или равен 30 мм. Шина может включать два или более видов углублений с различным значением размера D.
На Фиг.15 стрелкой De показана глубина каждого углубления 262. Глубина De представляет собой расстояние между самой глубокой частью углубления 262 и отрезком Sg. Глубина De предпочтительно больше или равна 0,2 мм и предпочтительно составляет не более 7 мм. В углублениях 262 с глубиной De больше или равной 0,2 мм в достаточной степени образуется турбулентный поток. С этой точки зрения, глубина De более предпочтительно больше или равна 0,5 мм и, особенно предпочтительно, больше или равна 1,0 мм. В углублениях 262 с глубиной De меньше или равной 7 мм меньше вероятность скопления воздуха на дне. Более того, в шине, в которой глубина De меньше или равна 7 мм, боковины 208, обжимные части и т.п. имеют достаточную толщину. С этой точки зрения, глубина De более предпочтительно меньше или равна 4 мм и, в частности, предпочтительно меньше или равна 3,0 мм. Шина может включать два или более видов углублений, которые имеют различные значения глубины De.
Объем углубления 262 предпочтительно больше или равен 1,0 мм3 и предпочтительно составляет не более 400 мм3. В углублениях 262 объемом больше или равным 1,0 мм3 в достаточной степени образуется турбулентный поток. С этой точки зрения, объем более предпочтительно больше или равен 1,5 мм3 и, особенно предпочтительно, больше или равен 2,0 мм3. В углублениях 262 объемом меньше или равным 400 мм3, менее вероятно скопление воздуха на дне. Более того, в шине, которая включает углубления 262 объемом меньше или равным 400 м3, боковины 208, обжимные части и т.п. имеют достаточную жесткость. С этой точки зрения, объем более предпочтительно меньше или равен 300 мм3 и, особенно предпочтительно, меньше или равен 250 мм3.
Суммарный объем всех углублений 262 предпочтительно больше или равен 300 мм3 и предпочтительно составляет не более 5000000 мм3. В шине, которая имеет суммарный объем больше или равный 300 мм3, происходит достаточный отвод тепла. С этой точки зрения, суммарный объем более предпочтительно больше или равен 600 мм3 и, особенно предпочтительно, больше или равен 800 мм3. В шине, которая имеет суммарный объем меньше или равный 5000000 мм3, боковины 208, обжимные части и т.п. имеют достаточную жесткость. С этой точки зрения, суммарный объем более предпочтительно меньше или равен 1000000 мм3 и, особенно предпочтительно, меньше или равен 500000 мм3.
Площадь углубления 262 предпочтительно больше или равна 3 мм2 и предпочтительно составляет не более 4000 мм2. В углублениях 262 площадью больше или равной 3 мм в достаточной степени образуется турбулентный поток. С этой точки зрения, площадь более предпочтительно больше или равна 12 мм2 и, особенно предпочтительно, больше или равна 20 мм2. В шине, которая включает углубления 262 площадью меньше или равной 4000 мм2, боковины 208, обжимные части и т.п. имеют достаточную прочность. С этой точки зрения, площадь более предпочтительно меньше или равна 2000 мм2 и, особенно предпочтительно, меньше или равна 1300 мм2. В настоящем изобретении площадь углубления 262 представляет собой площадь области, окруженной контуром углубления 262.
В настоящем изобретении степень Y заполнения углублениями 262 рассчитывают, используя следующее выражение:
Y=(S1/S2)*100.
В данном выражении S1 представляет собой площадь углублений 262, включенных в рассматриваемую область, a S2 представляет собой площадь поверхности рассматриваемой области, которую оценивают при допущении, что рассматриваемая область не включает углубления 262. Рассматриваемая область представляет собой область на боковой поверхности, которая имеет высоту от базисной линии BL, выше или равную 20% от высоты Н шины и не выше 80% от этой высоты. Степень Y заполнения предпочтительно больше или равна 10% и предпочтительно составляет не более 85%. В шине, в которой степень Y заполнения больше или равна 10% отвод тепла происходит в достаточной степени. С этой точки зрения, степень Y заполнения более предпочтительно больше или равна 30% и, особенно предпочтительно, больше или равна 40%. В шине, в которой степень Y заполнения меньше или равна 85%, площадка 264 обладает достаточным сопротивлением абразивному износу. С этой точки зрения, степень Y заполнения более предпочтительно меньше или равна 80% и, особенно предпочтительно, меньше или равна 75%.
Ширина W площадки 264 предпочтительно больше или равна 0,05 мм и предпочтительно составляет не более 20 мм. В шине, в которой ширина W больше или равна 0,05 мм, площадка 264 обладает достаточным сопротивлением абразивному износу. С этой точки зрения, ширина более предпочтительно больше или равна 0,10 мм и, особенно предпочтительно, больше или равна 0,2 мм. В шине, в которой ширина меньше или равна 20 мм, вероятно образование турбулентного потока во многих местах. С этой точки зрения, ширина более предпочтительно меньше или равна 15 мм и, особенно предпочтительно, меньше или равна 10 мм.
Общее количество углублений 262 предпочтительно больше или равно 50 и предпочтительно составляет не более 5000. В шине, в которой общее количество больше или равно 50, вероятно образование турбулентного потока во многих местах. С этой точки зрения, общее количество более предпочтительно больше или равно 100 и, особенно предпочтительно, больше или равно 150. В шине, в которой общее количество меньше или равно 5000, каждое углубление 262 имеет достаточный размер. С этой точки зрения, общее количество более предпочтительно меньше или равно 2000 и, особенно предпочтительно, меньше или равно 1000. Общее количество и рисунок углублений 262 можно определить, при необходимости, в соответствии с размером шины и площадью боковых областей.
Шина может содержать, помимо углублений 262, имеющих полигональную форму поверхности, углубления с другой формой поверхности. Примеры других форм поверхностей включают окружность, эллипс, вытянутую окружность и каплевидную форму. Отношение количества углублений 262, имеющих форму полигональной поверхности, к общему количеству углублений предпочтительно больше или равно 30% и, особенно предпочтительно, больше или равно 50. Шина может содержать выступающие части, кроме углублений 262.
Как показано на Фиг.15, форма поперечного сечения каждого углубления представляет собой трапецию. В таких углублениях 262 объем большой, по отношению к глубине De. Следовательно, могут быть реализованы как достаточный объем, так и небольшая глубина De. Когда глубину De обеспечивают небольшой, боковины 208, обжимные части и т.п. имеют достаточную толщину непосредственно ниже каждого углубления 262. Такие углубления 262 вносят вклад в жесткость боковых поверхностей.
На Фиг.15 обозначение α показывает угол каждой наклонной поверхности 266. Угол α предпочтительно больше или равен 10° и предпочтительно составляет не более 70. В углублениях 262 с углом α больше или равным 10° могут быть реализованы как достаточный объем, так и небольшая глубина De. С этой точки зрения, угол α более предпочтительно больше или равен 20° и, особенно предпочтительно, больше или равен 25°. В углублениях 262 с углом α меньше или равным 70°, воздух протекает беспрепятственно. С этой точки зрения, угол α более предпочтительно меньше или равен 60° и, особенно предпочтительно, меньше или равен 55°.
Когда каждое углубление 62 имеет размер и форму, как описано выше, и общее количество углублений 262, как описано выше, их действие проявляется в шинах, различных по размеру. В шине для применения в легковых автомобилях, углубления 262 особенно проявляют свое действие, когда ширина шины больше или равна 100 мм и составляет не более 350 мм, и отношение высоты профиля шины к его ширине больше или равно 30% и составляет не более 100%, а диаметр обода больше или равен 25,4 см (10 дюймов) и составляет не более 63,5 см (25 дюймов).
На Фиг.17 представлен вид спереди, демонстрирующий часть боковины шины в соответствии с еще одним воплощением настоящего изобретения. На Фиг.17 показана одна из боковин 272. Каждая боковина 272 включает углубления 274. Элементы шины, за исключением углублений 274, такие же, как в шине 2, представленной на Фиг.1.
Форма поверхности каждого углубления 274 представляет собой правильный треугольник. Каждое углубление 274 включает три наклонные поверхности 276 и нижнюю поверхность 278. Подобно углублению 262, показанному на Фиг.15, каждая наклонная поверхность 276 наклонена относительно радиального направления шины. Наклонная поверхность 276 проходит от кромки углубления 274 к нижней поверхности 278. Нижняя поверхность 278 плоская. Контур нижней поверхности 278 представляет собой по существу правильный треугольник. Такие технические характеристики, как размер D, глубина De, угол α, объем и площадь каждого углубления 274, такие же, как для углубления 262, представленного на Фиг.14 и Фиг.15.
Как видно из Фиг.17, одна из сторон 280 одного из углублений 274 расположена так, что по существу параллельна другой стороне 280, смежной с одной из сторон 280 и принадлежащей другому углублению 274. Таким образом, ширина W площадки по существу однородна. Углубления 274 расположены плотно. Турбулентный поток, образующийся в углублениях 274, способствует отводу тепла. Шина имеет повышенную долговечность.
На Фиг.18 представлен вид спереди, демонстрирующий часть боковины шины в соответствии с еще одним воплощением настоящего изобретения. На Фиг.18 представлена одна из боковин 282. Каждая боковина 282 включает углубления 284. Элементы шины, за исключением углублений 284, такие же, как в шине 2, представленной на Фиг.1.
Форма поверхности каждого углубления 284 представляет собой квадрат. Каждое углубление 284 включает четыре наклонные поверхности 286 и нижнюю поверхность 288. Подобно углублению 262, представленному на Фиг.15, каждая наклонная поверхность 286 наклонена относительно радиального направления шины. Наклонная поверхность 286 проходит от кромки углубления 284 к нижней поверхности 288. Нижняя поверхность 288 плоская. Контур нижней поверхности 288 имеет по существу квадратную форму. Такие технические характеристики, как размер D, глубина De, угол α, объем и площадь углубления 284, такие же, как для углубления 262, представленного на Фиг.14 и Фиг.15.
Как видно из Фиг.18, одна из сторон 290 одного из углублений 284 расположена так, что по существу параллельна другой стороне 290, смежной с одной из сторон 290 и принадлежащей другому углублению 284. Таким образом, ширина W площадки по существу однородна. Углубления 284 расположены плотно. Турбулентный поток, образующийся в углублениях 284, способствует отводу тепла. Шина имеет повышенную долговечность.
На Фиг.19 представлен вид поперечного сечения, демонстрирующий часть пневматической шины 302 в соответствии с еще одним воплощением настоящего изобретения. Шина 302 включает протектор 304, крылья 306, боковины 308, обжимные части 310, борта 312, каркас 314, опорные слои 316, брекерный пояс 318, бандаж 320, внутреннюю оболочку 322 и бортовую ленту 324, как и шина 2, представленная на Фиг.1.
Как представлено на Фиг.19, шина 302 содержит на боковых поверхностях рисунок из углублений и выступов. В настоящем изобретении боковые поверхности представляют собой области внешних поверхностей шины 302, которые видны в аксиальном направлении. Обычно рисунок из углублений и выступов формируют на внешних поверхностях боковин 308 или внешних поверхностях обжимных частей 310.
На Фиг.20 представлен увеличенный вид спереди, демонстрирующий часть боковины 308 шины 302, представленной на Фиг.19. Рисунок из углублений и выступов включает элементы 362. Как показано на Фиг.22, каждый элемент 362 заглублен. Области на боковых поверхностях, за исключением элементов 362, представляют собой площадки 364. Рисунок из углублений и выступов выглядит подобно рыбной чешуе.
Площадь боковых поверхностей, включающая элементы 362, больше, чем площадь боковых поверхностей, которую оценивают при допущении, что боковые поверхности не включают элементы 362. Площадь контакта между шиной 302 и воздухом большая. Большая площадь контакта способствует отводу тепла от шины 302 в окружающую среду.
На Фиг.21 направление вверх/вниз представляет собой радиальное направление шины 302. На Фиг.21 обозначение Sg показывает отрезок наибольшей длины, который можно провести в контуре элемента 362. Как видно из Фиг.21, контур каждого элемента 362 симметричен относительно отрезка Sg. Отрезок Sg представляет собой ось элемента 362. На Фиг.21 стрелкой А1 показано конкретное направление. Угол θ представляет собой угол конкретного направления А1 относительно радиального направления шины 302. В настоящем воплощении ось Sg элемента 362 проходит вдоль конкретного направления А1. Угол, обозначенный θ, одинаковый для всех элементов 362. Конкретное направление А1 совпадает с предполагаемым направлением воздушного потока. Направление потока описано далее более подробно.
Как показано на Фиг.21 и Фиг.22, каждый элемент 362 включает первую наклонную поверхность 366, вторую наклонную поверхность 368 и самую глубокую часть 370. Первая наклонная поверхность 366 проходит от одной из площадок 364 к самой глубокой части 370. Вторая наклонная поверхность 368 проходит от самой глубокой части 370 к другой площадке 364. Первая наклонная поверхность 366 наклонена вниз в конкретном направлении А1. Вторая наклонная поверхность 368 наклонена вверх в конкретном направлении А1. На Фиг.22 показан мнимый цилиндр 372. Элемент 362 сформирован на участке цилиндра 372, который получен путем разрезания цилиндра 372 по плоскости, включающей отрезок Sg. Центральная линия цилиндра 372 наклонена относительно плоскости. Цилиндры 372 могут быть виртуально сформированы, исходя из первого шага Р1 и второго шага Р2, показанных на Фиг.20, что обеспечивает образование рисунка с углублениями и выступами. Вместо цилиндров 372, например, круглые конусы, круглые усеченные конусы, призмы, пирамиды или усеченные пирамиды могут быть виртуально сформированы.
В рисунке с углублениями и выступами каждая площадка 364 сформирована точкой или линией. Теоретически, площадка 364 не имеет площади. В шине 302 линия или точка практически не имеет ширины. Следовательно, площадка 364 практически не имеет площади.
На Фиг.22 обозначение α показывает угол наклона первой наклонной поверхности 366 относительно оси Sg. Обозначение β показывает угол наклона второй наклонной поверхности 368 относительно оси Sg. Угол β больше, чем угол α.
На Фиг.23 представлены два элемента 362а и 362b. На Фиг.23 представлен воздушный поток F вокруг шины 302. Шина 302 вращается в ходе движения. Транспортное средство с установленной шиной 302 перемещается. Воздух протекает через элементы 362 при вращении шины 302 и перемещении транспортного средства. Воздух, протекая по первой наклонной поверхности 366 элемента 362а, сталкивается со второй наклонной поверхностью 368. Вследствие столкновения образуются вихри. Другими словами, на второй наклонной поверхности 368 образуется турбулентный поток. Поскольку угол β второй наклонной поверхности 368 большой, турбулентный поток образуется в достаточной степени. Как показано на Фиг.23, турбулентный поток перемещается по первой наклонной поверхности 366 смежного элемента 362b. Поскольку угол α первой наклонной поверхности 366 невелик, меньше вероятность отделения турбулентного потока от первой наклонной поверхности 366. Первая наклонная поверхность 366 позволяет увеличить площадь контакта между поверхностью шины 302 и турбулентным потоком.
Когда движение на шине 302 в состоянии прокола продолжают, деформация и возврат в исходное состояние опорных слоев 316 повторяются. Вследствие таких повторений, в опорных слоях 316 выделяется тепло. Тепло передается в боковины 308 и обжимные части 310. Турбулентный поток, образующийся в рисунке с углублениями и выступами, вносит вклад в отвод тепла в окружающую среду. В шине 302 снижены повреждения резиновых элементов и отслаивания резиновых элементов, вызываемые нагреванием. Шина 302 обеспечивает возможность движения в течение длительного времени в состоянии прокола. Турбулентный поток также вносит вклад в отвод тепла в нормальном состоянии. Рисунок с углублениями и выступами также вносит вклад в долговечность шины 302 в нормальном состоянии. Движение в состоянии, при котором внутреннее давление меньше нормальной величины, может происходить из-за невнимательности водителя. Рисунок с углублениями и выступами также вносит вклад в долговечность в данном случае.
Поскольку угол α первой наклонной поверхности 366 невелик, воздух беспрепятственно протекает по первой наклонной поверхности 366. В шине 302 меньше вероятность скапливания воздуха, которое может происходить в традиционных шинах, содержащих выступающие части, и традиционных шинах, содержащих канавки. Таким образом, может не возникать препятствий отводу тепла из-за скапливания воздуха. Шина 302 имеет повышенную долговечность.
В шине 302 рисунок с углублениями и выступами позволяет снизить подъем температуры. Таким образом, даже если опорные слои 316 тонкие, возможно движение в течение длительного времени в состоянии прокола. Опорные слои 316, которые являются тонкими, позволяют снизить массу шины 302. Опорные слои 316, которые являются тонкими, позволяют снизить сопротивление качению. Шина 302, которая имеет малый вес и низкое сопротивление качению, способствует снижению потребления горючего транспортным средством. Более того, опорные слои 316, которые являются тонкими, обеспечивают превосходную комфортность вождения.
Как показано на Фиг.12, в зоне Z1 воздух протекает в направлении Х при вращении шины 302 и воздух протекает в направлении Х при перемещении транспортного средства. Стрелкой F1 показано направление потока, которое получают в сочетании в зоне Z1. В зоне Z2 воздух протекает в направлении Y при вращении шины 302 и воздух протекает в направлении Х при перемещении транспортного средства. Стрелкой F2 показано направление потока, которое получают в сочетании в зоне Z2. В зоне Z3 воздух протекает в направлении -X при вращении шины 302 и воздух протекает в направлении Х при перемещении транспортного средства. Стрелкой F3 показано направление потока, которое получают в сочетании в зоне Z3. В зоне Z4 воздух проходит в направлении -Y при вращении шины 302 и воздух проходит в направлении Х при перемещении транспортного средства. Стрелкой F4 показано направление потока, которое получают в сочетании в зоне Z4.
Вращающаяся шина 302 включает зону, которая вносит значительный вклад в отвод тепла. Принимая во внимание влияние расположения элементов 362, размер шины 302, форму шины в состоянии прокола, форму крыльев транспортного средства, форму колес, места, в которых шины устанавливают на транспортное средство, и т.п., определяют зону, которая вносит значительный вклад в отвод тепла. Предполагаемое направление А1 воздушного потока (см. Фиг.21) определяют так, что оно приблизительно совпадает с направлением потока, которое получают сочетанием в данной зоне. Другими словами, определяют конкретное направление.
Расстояние D (см. Фиг.22) по оси Sg предпочтительно больше или равно 2 мм и предпочтительно составляет не более 70 мм. В элементах 362 с расстоянием D больше или равным 2 мм, воздух протекает в достаточной степени, тем самым в достаточной степени образуя турбулентный поток. Элементы 362 позволяют уменьшить подъем температуры в шине 302. С этой точки зрения, расстояние D более предпочтительно больше или равно 4 мм и, особенно предпочтительно, больше или равно 6 мм. В шине 302, которая включает углубления 362 с расстоянием D меньше или равным 70 мм, существует вероятность образования турбулентного потока во многих местах. Более того, в шине 302, которая включает углубления 362 с расстоянием D меньше или равным 70 мм, площадь боковых поверхностей большая. Большая площадь поверхности способствует отводу тепла из шины 302. Элементы 362 позволяют уменьшить подъем температуры в шине 302. С этой точки зрения, расстояние D более предпочтительно меньше или равно 50 мм и, особенно предпочтительно, меньше или равно 30 мм. Шина 302 может включать два или более видов элементов 362, с различным значением расстояния D.
На Фиг.22 стрелка De представляет собой глубину элемента 362. Глубина De представляет собой расстояние между самой глубокой частью 370 элемента 362 и осью Sg. Глубина De предпочтительно больше или равна 0,2 мм и предпочтительно составляет не более 7 мм. В углублениях 362 глубиной De больше или равной 0,2 мм в достаточной степени образуется турбулентный поток. С этой точки зрения, глубина De более предпочтительно больше или равна 0,5 мм и, особенно предпочтительно, больше или равна 1,0 мм. В элементах 362 с глубиной De меньше или равной 7 мм меньше вероятность скопления воздуха в самой глубокой части 370. Более того, в шине 302, в которой углубление De меньше или равно 7 мм, боковины 308, обжимные части 310 и т.п. имеют достаточную толщину. С этой точки зрения, глубина De более предпочтительно меньше или равна 4 мм и, особенно предпочтительно, меньше или равна 3,0 мм. Шина 302 может включать два или более вида элементов, которые имеют различные значения глубины De.
Угол α первой наклонной поверхности 366 предпочтительно больше или равен 5° и предпочтительно составляет не более 40°. Элементы 362 с углом α больше или равным 5° имеют достаточную глубину De. С этой точки зрения, угол α более предпочтительно больше или равен 10° и, особенно предпочтительно, больше или равен 15°. В элементах 362 с углом α меньше или равным 40° менее вероятно отделение турбулентного потока. С этой точки зрения, угол α более предпочтительно меньше или равен 35° и, особенно предпочтительно, меньше или равен 30°.
Угол β второй наклонной поверхности 368 предпочтительно больше или равен 50° и предпочтительно составляет не более 85°. В элементах 362 с углом β больше или равным 50° турбулентный поток образуется в достаточной степени. С этой точки зрения, угол β более предпочтительно больше или равен 55° и, особенно предпочтительно, больше или равен 60°. В элементах 362 с углом β меньше или равным 85° меньше вероятность отделения турбулентного потока. С этой точки зрения, угол β более предпочтительно меньше или равен 80° и, особенно предпочтительно, меньше или равен 75°.
С позиции достаточного образования турбулентного потока, разность (β-α) предпочтительно больше или равна 5° и предпочтительно составляет не более 80°, более предпочтительно, больше или равна 10° и, более предпочтительно, составляет не более 75° и, особенно предпочтительно, больше или равна 15° и, особенно предпочтительно, составляет не более 70°.
Объем элемента 362 предпочтительно больше или равен 1,0 мм3 и предпочтительно составляет не более 400 мм3. В элементах 362 объемом больше или равным 1,0 мм3 в достаточной степени генерируется турбулентный поток. С этой точки зрения, объем более предпочтительно больше или равен 1,5 мм3 и, особенно предпочтительно, больше или равен 2,0 мм3. В элементах 362 объемом меньше или равным 400 мм3 менее вероятно скапливание воздуха в самой глубокой части 370. Более того, в шине 302, которая включает элементы 362 объемом меньше или равным 400 м3, боковины 308, обжимные части 310 и т.п. имеют достаточную жесткость. С этой точки зрения, объем более предпочтительно меньше или равен 300 мм3 и, особенно предпочтительно, меньше или равен 250 мм3.
Суммарный объем всех элементов 362 предпочтительно больше или равен 300 мм3 и предпочтительно составляет не более 5000000 мм3. В шине 302, которая имеет суммарный объем больше или равный 300 мм3, происходит достаточный отвод тепла. С этой точки зрения, суммарный объем более предпочтительно больше или равен 600 мм3 и, особенно предпочтительно, больше или равен 800 мм3. В шине 302, которая имеет суммарный объем меньше или равный 5000000 мм3, боковины 308, обжимные части 310 и т.п. имеют достаточную жесткость. С этой точки зрения, суммарный объем более предпочтительно меньше или равен 1000000 мм3 и, особенно предпочтительно, меньше или равен 500000 мм3.
Площадь элемента 362 предпочтительно больше или равна 3 мм2 и предпочтительно составляет не более 4000 мм2. В элементах 362 площадью больше или равной 3 мм2 в достаточной степени образуется турбулентный поток. С этой точки зрения, площадь более предпочтительно больше или равна 12 мм2 и, особенно предпочтительно, больше или равна 20 мм2. В шине 302, которая включает элементы 362 площадью меньше или равной 4000 мм2, боковины 308, обжимные части 310 и т.п. имеют достаточную прочность. С этой точки зрения, площадь более предпочтительно меньше или равна 2000 мм2 и, особенно предпочтительно, меньше или равна 1300 мм2. В настоящем изобретении площадь элемента 362 представляет собой площадь области, окруженной контуром элемента 362.
Общее количество элементов 362 предпочтительно больше или равно 50 и предпочтительно составляет не более 5000. В шине 302, в которой это общее количество больше или равно 50, вероятно возникновение турбулентного потока во многих местах. С этой точки зрения, общее количество более предпочтительно больше или равно 100 и, особенно предпочтительно, больше или равно 150. В шине 302, в которой общее количество меньше или равно 5000, каждый элемент 362 имеет достаточный размер. С этой точки зрения, общее количество более предпочтительно меньше или равно 2000 и, особенно предпочтительно, меньше или равно 1000. Общее количество и рисунок элементов 362 можно определить, при необходимости, в соответствии с размером шины и площадью боковых областей.
Когда элементы 362 имеют расстояние и форму, как описано выше, и общее количество элементов 362 такое, как описано выше, их действие проявляется в шинах 302, которые различны по размеру. В шине 302 для применения в легковых автомобилях, элементы 362 особенно проявляют свое действие, когда ширина шины больше или равна 100 мм и составляет не более 350 мм, и отношение высоты профиля шины к его ширине для шины 2 больше или равно 30% и составляет не более 100%, а диаметр обода больше или равен 25,4 см (10 дюймов) и составляет не более 63,5 см (25 дюймов).
На Фиг.24 представлен вид поперечного сечения, демонстрирующий часть пневматической шины в соответствии с еще одним воплощением настоящего изобретения. На Фиг.24 представлены два элемента 376. Элементы шины, за исключением элементов 376, такие же, как в шине 302, представленной на Фиг.19.
Подобно элементу 362, представленному на Фиг.21 и Фиг.22, каждый элемент 376 включает первую наклонную поверхность 378 и вторую наклонную поверхность 380. Угол наклона второй наклонной поверхности 380 больше или равен углу наклона первой наклонной поверхности 378. Вторая наклонная поверхность 380 позволяет в достаточной степени создавать турбулентный поток. На первой наклонной поверхности 378 меньше вероятность отделения турбулентного потока.
Данная шина включает площадку 382 между двумя элементами 376. Площадка 382 имеет ширину W. Турбулентный поток, образующийся на второй наклонной поверхности 380, протекает по всей площадке 382, перемещаясь к первой наклонной поверхности 378 смежного элемента 376. Поскольку площадка 382 плоская, меньше вероятность отделения турбулентного потока от площадки 382. Меньше вероятность подъема температуры в шине.
ПРИМЕРЫ
Ниже эффекты настоящего изобретения показаны с помощью примеров. Однако настоящее изобретение не ограничено указанными примерами.
Эксперимент 1
Пример 1 Была изготовлена шина, включающая углубления, показанные на Фиг.2-4. Технические характеристики каждого углубления представлены ниже.
Форма поверхности: эллипс
Длина La: 8 мм
Длина Li: 4 мм
Отношение (La/Li): 2/1
Глубина De: 2,0 мм
Угол α: 45°
Общее количество углублений: 200
Размер шины: «245/40R18».
Примеры 2-5
В качестве шин по примерам 2-5 изготовлены шины по примеру 1, но имеющие длину Li и угол θ, как представлено ниже в таблице 1.
Пример 6
В качестве шины по примеру 6 изготовлена шина по примеру 1, но с техническими характеристиками каждого углубления, как указано ниже.
Форма поверхности: форма наружного контура тренировочного трека для легкой атлетики
Длина La: 8 мм
Длина Li: 4 мм
Отношение (La/Li): 2/1
Глубина De: 2,0 мм
Угол α: 45°
Общее количество углублений: 200
Сравнительный пример 1
В качестве шины по сравнительному примеру 1 изготовлена шина, описано в примере 1, но с техническими характеристиками каждого углубления, как описано ниже.
Форма поверхности: окружность
Форма поперечного сечения: круглый усеченный конус
Диаметр: 8 мм
Глубина De: 2,0 мм
Угол α: 45°
Общее число углублений: 200
Сравнительный пример 2
В качестве шины по сравнительному примеру 2 изготовлена шина, как в примере 1, за исключением того, что шина не содержит углублений.
Испытание в пробеге
Каждую шину собирали с ободом «18×8,5J» и накачивали воздухом до внутреннего давления 230 кПа. Шину устанавливали на левое заднее колесо легкового автомобиля с передним расположением двигателя и задним приводом, с объемом двигателя 4300 см3. Стержень вентиля (камеры шины) удаляли, чтобы внутренняя часть шины сообщалась с воздухом. Каждую шину с внутренним давлением 230 кПа устанавливали на левое переднее колесо, правое переднее колесо и правое заднее колесо легкового автомобиля. Водитель управлял этим легковым автомобилем при пробеге по испытательному маршруту со скоростью 80 км/ч. Измеряли расстояние пробега до разрушения шин. Результаты представлены ниже в виде показателей в таблице 1.
Как видно из таблицы 1, пройденное расстояние, измеренное для шин по каждому примеру изобретения, больше, чем расстояние, полученное в каждом сравнительном примере 1 и 2. По оценке результатов очевидно, что настоящее изобретение имеет преимущества.
ный пример 1
Эксперимент 2
Пример 7
Была изготовлена шина, включающая углубления, показанные на Фиг.8-11. Технические характеристики каждого углубления описаны ниже.
Контур углубления: окружность
Контур нижней поверхности: окружность
Угол α: 30°
Угол β: 70°
Диаметр Di: 12 мм
Глубина De: 2,0 мм
Общее количество углублений: 200
Размер шины: «245/40R18».
Примеры 8-10
В качестве шин по примерам 8-10 изготовлены шины, как описано в примере 7, но с углом θ, как показано ниже в таблице 2.
Пример 11 и сравнительный пример 3
В качестве шин по примеру 11 и сравнительному примеру 3 изготовлены шины, как описано в примере 7, но с углом α и углом β, как показано ниже в таблице 2. Углубления шины по сравнительному примеру 3 не были выполнены со смещением.
Сравнительный пример 4
В качестве шины по сравнительному примеру 4 изготовлена шина, как описано в примере 7, за исключением того, что шина не содержала углублений.
Испытание в пробеге
Каждую шину собирали с ободом «18×8,5J» и накачивали воздухом до внутреннего давления 230 кПа. Шину устанавливали на левое заднее колесо легкового автомобиля с передним расположением двигателя и задним приводом, с объемом двигателя 4300 см3. Стержень вентиля удаляли из шины, чтобы внутренняя часть шины сообщалась с воздухом. Каждую шину с внутренним давлением 230 кПа устанавливали на левое переднее колесо, правое переднее колесо и правое заднее колесо легкового автомобиля. Водитель управлял легковым автомобилем в пробеге по испытательному маршруту со скоростью 80 км/ч. Измеряли расстояние пробега после разрушения шины. Результаты представлены ниже в виде показателей в таблице 2.
Как видно из таблицы 2, пройденное расстояние, измеренное с шинами по каждому примеру изобретения, больше, чем расстояние, полученное в каждом сравнительном примере 3 и 4. По оценке результатов очевидно, что настоящее изобретение имеет преимущества.
Эксперимент 3
Пример 12
Была изготовлена шина, включающая углубления, показанные на Фиг.13-16. Технические характеристики каждого углубления описаны ниже.
Контур углубления: правильный шестиугольник
Размер D: 9,2 мм
Глубина De: 2,0 мм
Угол α: 45°
Ширина W площадки: приблизительно 2 мм
Размер шины составлял «245/40R18».
Пример 13-14 и сравнительный пример 5
В качестве шин по примерам 13-14 и сравнительному примеру 5 изготовлены шины, как описано в примере 12, но с техническими характеристиками углублений, как показано ниже в таблице 3.
Сравнительный пример 6
В качестве шины по сравнительному примеру 6 изготовлены шины, как описано в примере 12, за исключением того, что шина не содержит углублений.
ный пример 5
Испытание в пробеге
Каждую шину собирали с ободом «18×8,5J» и накачивали воздухом до внутреннего давления 230 кПа. Шину устанавливали на левое заднее колесо легкового автомобиля с передним расположением двигателя и задним приводом, с объемом двигателя 4300 см3. Стержень вентиля удаляли из шины, чтобы внутренняя часть шины сообщалась с воздухом. Каждую шину с внутренним давлением 230 кПа устанавливали на левое переднее колесо, правое переднее колесо и правое заднее колесо легкового автомобиля. Водитель управлял легковым автомобилем в пробеге по испытательному маршруту со скоростью 80 км/ч. Измеряли расстояние пробега после разрушения шины. Результаты представлены ниже в виде показателей в таблице 3.
Как видно из таблицы 3, пройденное расстояние, измеренное для шин по каждому примеру изобретения, больше, чем расстояние, полученное в каждом из сравнительных примеров 5 и 6. По оценке результатов очевидно, что настоящее изобретение имеет преимущества.
Эксперимент 4
Пример 15
Была изготовлена шина, включающая углубления, показанные на Фиг.20-22. Технические характеристики каждого углубления описаны ниже.
Угол α: 20°
Угол β: 70°
Угол θ: 45°
Глубина De: 2 мм
Размер шины: «245/40R18».
Пример 16-19 и сравнительный пример 7
В качестве шин по примерам 16-19 и сравнительному примеру 7 изготовлены шины, как описано в примере 15, но с углом α и углом β, указанными ниже в таблице 4.
Пример 20
В качестве шины по примеру 20 изготовлена шина, как описано в примере 15, но с углом θ, как показано ниже в таблице 4.
Сравнительный пример 8
В качестве шины по примеру 8 изготовлена шина, как описано в примере 15, за исключением того, что шина не содержит рисунок с углублениями и выступами.
Испытание в пробеге
Каждую шину собирали с ободом «18×8,5J» и накачивали воздухом до внутреннего давления 230 кПа. Шину устанавливали на левое заднее колесо легкового автомобиля с передним расположением двигателя и задним приводом, с объемом двигателя 4300 см3. Стержень вентиля удаляли из шины, чтобы внутренняя часть шины сообщалась с воздухом. Каждую шину с внутренним давлением 230 кПа устанавливали на левое переднее колесо, правое переднее колесо и правое заднее колесо легкового автомобиля. Водитель управлял легковым автомобилем в пробеге по испытательному маршруту со скоростью 80 км/ч. Измеряли расстояние пробега до разрушения шин. Результаты представлены ниже в виде показателей в таблице 4.
Как видно из таблицы 4, пройденное расстояние, измеренное для шин по каждому примеру изобретения, больше, чем расстояние, полученное в каждом сравнительном примере 7 и 8. По оценке результатов очевидно, что настоящее изобретение имеет преимущества.
Промышленная применимость
Эффекты углублений для отвода тепла могут быть реализованы также в шинах, отличных от самонесущих шин. Пневматическая шина по настоящему изобретению может быть установлена на различные транспортные средства.
Перечень условных обозначений
2 - шина
4 - протектор
8 - боковина
10 - обжимная часть
12 - борт
14 - каркас
16 - опорный слой
18 - брекерный пояс
20 - бандаж
62, 74, 76, 82 - углубление
64 - площадка
66 - наклонная поверхность
68 - нижняя поверхность
70, 92 - большая ось
72, 94 - малая ось
78 - первая изогнутая поверхность
80 - вторая изогнутая поверхность
84 - первая полуокружность
86 - первая прямая линия
88 - вторая полуокружность
90 - вторая прямая линия
108 - боковина
162 - углубление
164 - площадка
166 - наклонная поверхность
168 - нижняя поверхность
208, 272, 282 - боковина
262, 274, 284 - углубление
264 - площадка
266, 276, 286 - наклонная поверхность
268, 278, 288 - нижняя поверхность
270, 290 - боковина
302 - шина
304 - протектор
308 - боковина
310 - обжимная часть
312 - борт
314 - каркас
316 - опорный слой
318 - брекерный пояс
320 - бандаж
362, 376 - элемент
364, 382 - площадка
366, 378 - первая наклонная поверхность
368, 380 - вторая наклонная поверхность
370 - самая глубокая часть
| название | год | авторы | номер документа |
|---|---|---|---|
| ПНЕВМАТИЧЕСКАЯ ШИНА | 2009 |
|
RU2462368C2 |
| ПНЕВМАТИЧЕСКАЯ ШИНА | 2012 |
|
RU2574046C2 |
| ПНЕВМАТИЧЕСКАЯ ШИНА | 2012 |
|
RU2563508C1 |
| ПНЕВМАТИЧЕСКАЯ ШИНА | 2012 |
|
RU2564464C2 |
| ТРАНСПОРТНОЕ СРЕДСТВО | 2010 |
|
RU2523881C2 |
| ШИНА | 2016 |
|
RU2689645C1 |
| ПНЕВМАТИЧЕСКАЯ ШИНА | 2009 |
|
RU2471642C2 |
| ШИНА | 2013 |
|
RU2601793C2 |
| ШИНА | 2016 |
|
RU2706125C1 |
| ШИНА | 2013 |
|
RU2593660C1 |
Изобретение относится к конструкции автомобильной шины и касается усовершенствования боковых поверхностей шины. Шина (2) включает протектор (4), крыло (6), боковину (8), обжимную часть (10), борт (12), каркас (14), опорный слой (16), пояс (18) и бандаж (20). Боковина (8) включает углубления (62). Когда воздух протекает в углубления (62), образуется турбулентный поток. Турбулентный поток вызывает отвод тепла шины (2) в атмосферу. Каждое углубление (62) имеет эллипсоидальную форму поверхности. Длина (La) большой оси эллипса больше, чем длина (Li) малой его оси. Отношение La/Li составляет от 1,2/1 до 5/1 включительно. Глубина углублений (62) составляет от 0,2 мм до 7 мм включительно. Альтернативно, обжимная часть (10) может включать углубления (62). Технический результат - повышение долговечности шины. 3 н. и 6 з.п. ф-лы, 24 ил., 4 табл.
1. Пневматическая шина, включающая:
протектор, внешняя поверхность которого образует поверхность протектора;
пару боковин, проходящих, соответственно, от краев протектора приблизительно внутрь в радиальном направлении;
пару бортов, расположенных, соответственно, приблизительно с внутренней стороны от пары боковин в радиальном направлении;
каркас, расположенный вдоль протектора и пары боковин так, что он проходит по паре бортов и между ними, и
углубления, сформированные на боковых поверхностях, причем форма поверхности каждого углубления представляет собой эллипс,
отношение (La/Li) длины La большой оси эллипса к длине Li малой оси эллипса больше или равно 1,2 и не превышает 3, и
каждое углубление содержит плоскую нижнюю поверхность и наклонную поверхность, проходящую от его кромки к плоской нижней поверхности и наклоненную относительно радиального направления шины.
2. Шина по п.1, дополнительно включающая опорные слои, расположенные, соответственно, с внутренней стороны от пары боковин в аксиальном направлении.
3. Пневматическая шина, включающая:
протектор, внешняя поверхность которого образует поверхность протектора;
пару боковин, проходящих, соответственно, от краев протектора приблизительно внутрь в радиальном направлении;
пару бортов, расположенных, соответственно, приблизительно с внутренней стороны от пары боковин в радиальном направлении;
каркас, расположенный вдоль протектора и пары боковин так, что он проходит по паре бортов и между ними;
площадку, сформированную на боковой поверхности, и
углубления, сформированные на боковых поверхностях так, что они заглублены в площадку, где
каждое углубление содержит нижнюю поверхность и наклонную поверхность,
наклонная поверхность проходит от кромки соответствующего углубления к нижней поверхности и
угол наклонной поверхности относительно площадки со стороны выше по потоку относительно предполагаемого направления потока воздуха меньше, чем угол наклонной поверхности относительно площадки со стороны ниже по потоку относительно предполагаемого направления потока воздуха.
4. Шина по п.3, в которой форма поверхности каждого углубления представляет собой окружность и контур нижней поверхности представляет собой окружность, и центр окружности нижней поверхности расположен ниже по потоку от центра окружности поверхности углубления относительно предполагаемого направления потока воздуха.
5. Шина по п.3, в которой нижняя поверхность является плоской.
6. Шина по п.3, дополнительно включающая опорные слои, расположенные, соответственно, с внутренней стороны от пары боковин в аксиальном направлении.
7. Пневматическая шина, включающая:
протектор, внешняя поверхность которого образует поверхность протектора;
пару боковин, проходящих, соответственно, от краев протектора приблизительно внутрь в радиальном направлении;
пару бортов, расположенных, соответственно, приблизительно с внутренней стороны от пары боковин в радиальном направлении;
каркас, расположенный вдоль протектора и пары боковин так, что он проходит по паре бортов и между ними, и
рисунки из углублений и выступов, причем каждый рисунок из углублений и выступов включает множество элементов, и аксиально каждый элемент проходит в конкретном направлении,
каждый элемент включает первую наклонную поверхность, проходящую вниз в конкретном направлении, и вторую наклонную поверхность, проходящую вверх в конкретном направлении, и
угол β наклона второй наклонной поверхности больше, чем угол α наклона первой наклонной поверхности.
8. Шина по п.7, в которой разность (β-α) между углом β наклона и углом α наклона больше или равна 5º и не более 80º.
9. Шина по п.7, в которой каждый элемент имеет форму, представляющую собой часть цилиндра.
| ЩИТОВОЙ ДЛЯ ВОДОЕМОВ ЗАТВОР | 1922 |
|
SU2000A1 |
| Очаг для массовой варки пищи, выпечки хлеба и кипячения воды | 1921 |
|
SU4A1 |
| Печь-кухня, могущая работать, как самостоятельно, так и в комбинации с разного рода нагревательными приборами | 1921 |
|
SU10A1 |
| Станок для изготовления деревянных ниточных катушек из цилиндрических, снабженных осевым отверстием, заготовок | 1923 |
|
SU2008A1 |
