Изобретение относится к пневматической шине, снабженной отверстиями под шип, более конкретно к сочетанию рисунка протектора и расположения отверстий под шип (или шипов), позволяющему улучшить характеристики на заснеженной и обледенелой дороге, а также шумовую характеристику.
Чтобы улучшить характеристику движения на заснеженных дорогах, широко используют пневматические шины, снабженные металлическими шипами. В таких шипованных пневматических шинах проектируют расположение шипов, придавая большое значение характеристике движения на заснеженных дорогах, но при этом почти полностью не учитывая шум, вызываемый шипами.
Таким образом, целью изобретения является обеспечение пневматической шины, в которой с помощью конкретного расположения отверстий под шип (или шипов), шумовая характеристика, на которую влияют шипы, а также характеристики на заснеженной дороге и на обледенелой дороге могут быть улучшены.
В соответствии с изобретением пневматическая шина включает протектор, снабженный рисунком протектора, в котором
каждая половина протектора, представляющая собой одну из половин рисунка протектора с каждой стороны экватора шины, включает плечевые блоки, сформированные между каждым краем протектора и соседней с ним аксиально-внешней плечевой продольной канавкой и разделенные в продольном направлении плечевыми поперечными канавками,
указанная половина протектора выполнена из повторяющихся элементов рисунка, расположенных в продольном направлении шины, причем
повторяющиеся элементы рисунка ограничены линией, проходящей в продольном направлении по экватору шины, линией, проходящей в продольном направлении по краю протектора, и линиями границ шага, проходящими перпендикулярно экватору шины, через точки пересечения краев указанных плечевых поперечных канавок с одной стороны в продольном направлении шины с указанной плечевой продольной канавкой,
указанные повторяющиеся элементы рисунка имеют по меньшей мере две различные длины шага в продольном направлении и
каждый из повторяющихся элементов рисунка содержит по меньшей мере одно отверстие под шип для установки шипа.
В данной заявке, включающей описание и формулу изобретения, различные размеры, позиции и т.п. шины определены для нормально накаченного ненагруженного состояния шины, если не указано иное.
Нормально накаченное ненагруженное состояние шины представляет собой такое состояние, при котором шина установлена на стандартный обод колеса и накачена до нормального давления, но нагрузка к шине не приложена.
Упоминаемое ниже нормально накаченное нагруженное состояние шины представляет собой такое состояние, при котором шина установлена на стандартный обод колеса и накачена до нормального внутреннего давления и нагружена стандартной нагрузкой шины.
Стандартный обод колеса представляет собой «стандартный обод» колеса, установленный или рекомендованный организациями стандартизации шин, т.е. JATMA (Япония и Азия), T&RA (Северная Америка), ETRTO (Европа), TRAA (Австралия), STRO (Скандинавия), ALPHA (Латинская Америка), 1ТТАС (Индия) и т.п., которые действуют на территории, на которой изготавливают шину, продают или используют.
Нормальное давление и стандартная нагрузка шины представляют собой максимальное давление воздуха и максимальную нагрузку шины, определяемые теми же организациями в таблице давления воздуха и максимальной нагрузки или в подобном перечне. Например, стандартный обод представляет собой «стандартный обод», определенный в системе JATMA (Японская ассоциация производителей автомобильных шин), «мерный обод» в системе ETRTO (Европейская техническая организация по ободам и шинам), «проектный обод» в системе TRA (Ассоциация по ободам и покрышкам) и т.п. Нормальное давление представляет собой «максимальное давление воздуха» в системе JATMA, «давление накачки» в ETRTO, максимальную величину давления, приведенную в таблице «Пределы нагрузок шин при различных давлениях холодной накачки» в системе TRA и т.п. Стандартная нагрузка означает «максимальную грузоподъемность» в системе JATMA, «грузоподъемность» в ETRTO, максимальную величину, указанную в вышеупомянутой таблице TRA или т.п. Однако в случае шин для легковых автомобилей нормальное давление и стандартную нагрузку шины единообразно устанавливают равными 180 кПа и 88% от максимальной нагрузки шины соответственно.
Ширина TW протектора шины представляет собой расстояние между краями 2t протектора, измеренное при нормально накаченном ненагруженном состоянии шины.
Края 2t протектора представляют собой аксиально-внешние края площади контакта с грунтом (угол развала колеса =0) в нормально накаченном нагруженном состоянии.
Краткое описание чертежей
На фиг.1 представлен развернутый вид протектора пневматической шины в соответствии с изобретением, демонстрирующий рисунок протектора.
На фиг.2 представлен увеличенный вид части рисунка протектора, представленного на фиг.1.
На фиг.3 представлен увеличенный вид части рисунка протектора, представленного на фиг.1.
На фиг.4 представлен вид поперечного сечения рисунка протектора, взятого по линии А-А на фиг.2.
На фиг.5 представлен увеличенный вид в перспективе шипа.
Воплощения изобретения описаны далее подробно со ссылками на прилагаемые чертежи.
Пневматическая шина 1 в соответствии с настоящим изобретением включает протектор 2, пару боковин и пару бортов, и шина 1 усилена каркасом и брокером протектора, как обычно. В данном воплощении шина 1 представляет собой радиальную шину для легковых автомобилей.
Рисунок протектора 2 снабжен канавками протектора, определяющими рисунок протектора.
На фиг.1, демонстрирующем пример рисунка протектора, канавки протектора включают продольные канавки 3, проходящие непрерывно в продольном направлении шины, и поперечные канавки 4, расположенные с интервалами в продольном направлении шины, и каждая из них пересекает по меньшей мере одну из продольных канавок 3.
Таким образом, протектор 2 разделен на ряды блоков 5, разделенных в аксиальном направлении продольными канавками 3 и в продольном направлении поперечными канавками 4.
Рисунок протектора в данном примере представляет собой ненаправленный рисунок, зеркально симметричный относительно экватора С шины, за исключением того, что правая половина рисунка протектора в правой половине Т1 протектора с одной стороны экватора С шины смещена в продольном направлении относительно левой половины рисунка в левой половине Т2 протектора с другой стороны экватора С шины.
Продольные канавки 3 включают:
продольные канавки 3В короны, расположенные с каждой стороны экватора С шины, и
плечевые продольные канавки 3А, расположенные аксиально с внешней стороны продольных канавок 3В короны в качестве аксиально-внешних продольных канавок. Таким образом, по меньшей мере четыре продольные канавки расположены на протекторе.
В качестве другого примера рисунка протектора, только одна продольная канавка 3В короны может быть расположена на экваторе С шины. Таким образом, три продольные канавки расположены на протекторе.
Плечевые продольные канавки 3А могут иметь нелинейную конфигурацию, например зигзагообразную конфигурацию или немного изогнутую волнообразную конфигурацию. В данном примере, однако, каждая плечевая продольная канавка 3А проходит практически прямолинейно вдоль линии продольного направления, чтобы увеличить поперечную жесткость блоков 5, прилегающих к плечевым продольным канавкам 3А, и тем самым улучшить стабильность управления на повороте.
В случае шины для легковых автомобилей, как в данном примере, ширину W1 плечевой продольной канавки 3А предпочтительно устанавливают не менее 2%, более предпочтительно не менее 3%, но не более 9%, более предпочтительно не более 6% от вышеуказанной ширины TW протектора. Таким образом, обеспечивают самопроизвольное выталкивание снега, уплотненного в канавках, при поддержании площади контакта с грунтом, необходимой для движения по обледенелым дорогам.
По тем же причинам глубину плечевой продольной канавки 3А предпочтительно устанавливают не менее 5 мм, более предпочтительно не менее 6 мм, но не более 10 мм, более предпочтительно не более 9 мм.
С другой стороны, продольные канавки 3В короны могут иметь линейную конфигурацию или немного изогнутую волнообразную конфигурацию. В данном примере, однако, продольная канавка 3В короны проходит зигзагообразно в продольном направлении шины, чтобы увеличить аксиальную составляющую кромок продольной канавки 3В короны. Ширину W2 и глубину продольной канавки 3В короны устанавливают в таком же диапазоне, как в случае плечевой канавки 3А. Таким образом могут быть улучшены характеристики сцепления с дорогой на обледенелой дороге и заснеженной дороге.
В данном примере с целью хорошего снижения шума при обеспечении сцепления с дорогой непрерывно проходящее в продольном направлении центральное ребро 6 сформировано между продольными канавками короны 3, вдоль линии экватора С шины. И каждая кромка центрального ребра 6 снабжена прорезями 11 с интервалами в продольном направлении. Прорези 11 проходят от кромок ребра, но заканчиваются внутри ребра, а именно вблизи, но перед центральной линией (С). Таким образом, продольную жесткость центрального ребра 6 соответствующим образом уменьшают, что позволяет снизить неравномерный износ.
Указанные выше поперечные канавки 4 включают:
плечевые поперечные канавки 4А, проходящие между краями 21 протектора и плечевыми продольными 3А канавками, и
средние поперечные канавки 4В, проходящие между продольными канавками 3В короны и плечевыми продольными канавками 3А.
Плечевые поперечные канавки 4А проходят под углом не более 10 градусов относительно аксиального направления шины, чтобы минимизировать аксиальные составляющие кромок канавки и тем самым улучшить характеристики на обледенелой дороге и на заснеженной дороге.
Предпочтительно ширину W3 и глубину поперечной канавки 4А устанавливают равными или немного меньшими ширины W1 и глубины плечевой продольной канавки 3А соответственно.
Средние поперечные канавки 4В наклонены в направлении, противоположном предполагаемому направлению R вращения шины от продольной канавки 3В короны в направлении к плечевой продольной канавке 3А, чтобы увеличить продольную составляющую кромок блоков 5 и тем самым улучшить ходовые характеристики на заснеженной дороге и на обледенелой дороге в ходе движения на повороте.
Предпочтительно ширину W4 и глубину средней поперечной канавки 4В устанавливают равными или немного меньшими ширины W1 и глубины плечевой продольной канавки 3А соответственно.
С каждой стороны экватора С шины общее количество средних поперечных канавок равно общему количеству плечевых поперечных канавок.
Блоки 5 включают плечевые блоки 5А, которые ограничены в аксиальном направлении плечевыми продольными канавками 3А и краями 2t протектора и в продольном направлении плечевыми поперечными канавками 4А, и средние блоки 5В, которые ограничены в аксиальном направлении плечевыми продольными канавками 3А и продольными канавками 3В короны и в продольном направлении средними поперечными канавками 4В.
Каждый плечевой блок 5А имеет вытянутую в аксиальном направлении, по существу, прямоугольную конфигурацию.
В данном примере плечевые блоки 5А включают первые плечевые блоки 5А1 и вторые плечевые блоки 5А2 с большими размерами в продольном направлении, чем размеры первых плечевых блоков 5А, чтобы увеличить поперечную жесткость и тем самым улучшить характеристику движения на повороте.
Каждый средний блок 5В имеет, по существу, форму параллелограмма с наклоном в направлении, противоположном предполагаемому направлению R вращения шины от продольной канавки 3В короны в направлении к плечевой продольной канавке 3А.
В данном примере средние блоки 5В включают первые средние блоки 5В1 и вторые средние блоки 5В2 с большими продольными размерами, чем размеры первых средних блоков 5В1. Средние блоки 5В снабжены на аксиально центральном участке узкими канавками 7, проходящими в продольном направлении шины, чтобы увеличить отвод воды.
Каждый плечевой блок 5а снабжен зигзагообразными ламелями S, которые, по существу, параллельны плечевым поперечным канавкам 4А. Каждый средний блок 5В снабжен зигзагообразными ламелями S, наклоненными в противоположном направлении относительно средних поперечных канавок 4В. Поэтому плечевые блоки 5А могут упруго деформироваться, увеличивая контакт между блоками и обледенелой дорогой. Более того, в ходе движения на повороте кромки средних блоков 5В, расположенные с внешней стороны вблизи центра движения на повороте, влияют на улучшение характеристик движения на повороте на обледенелой дороге. Более того, ламели S впитывают воду, находящуюся между протектором и поверхностью обледенелой дороги, чтобы улучшить характеристику сцепления на обледенелой дороге. Таким образом, можно улучшить характеристики на обледенелой дороге.
Правая половина рисунка протектора в правой половине Т1 протектора и левая половина рисунка протектора в левой половине Т2 протектора сформированы из расположенных в продольном направлении повторяющихся элементов 12 рисунка.
Один из повторяющихся элементов 12 рисунка ограничен линией 14, проходящей по одному из краев 2t протектора, линией, проходящей в продольном направлении по экватору С шины, и двумя линиями 11 границ шага.
Линии 11 границ шага могут быть определены линиями в аксиальном направлении, проходящими перпендикулярно экваториальной плоскости СР шины, проходящей через соответствующие точки Р1 (относительно соответствующих плечевых блоков 5А или соответствующих плечевых поперечных канавок 4А), например, точки Р1 пересечения кромок плечевых поперечных канавок 4А с той же стороны в продольном направлении шины (в данном воплощении, передняя боковая кромка 4At в направлении R вращения шины) с аксиально-внешней кромкой плечевой продольной канавки 3А.
Повторяющиеся элементы 12 рисунка имеют по меньшей мере две, предпочтительно по большей мере семь различных продольных длин шага. Таким образом, повторяющиеся элементы 12 рисунка включают по меньшей мере первый повторяющийся элемент 12А рисунка с наименьшей продольной длиной L1 шага и второй повторяющийся элемент 12В рисунка с продольной длиной шага L2 больше, чем длина L1.
Между повторяющимися элементами рисунка с различной продольной длиной шага изменяется по меньшей либо ширина плечевой поперечной канавки 4А, либо продольная длина шага плечевого блока 5А.
Каждый из повторяющихся элементов 12А и 12В рисунка снабжен по меньшей мере одним отверстием 13 под шип, в котором может быть закреплен шип Р посредством вставления. На фиг.1 шипы Р закреплены в двух отверстия 13 под шип на левой половине чертежа.
Шип Р, как показано на фиг.5, состоит из фланца 21, контактирующего с верхней поверхностью блока, анкерной части 20, выступающей из фланца и вставляемой в отверстие 13 под шип, и основной части 22, выступающей из фланца в направлении, противоположном анкерной части 20, и предназначенной для контакта с грунтом.
Основная часть 22 предпочтительно снабжена резьбой для увеличения трения с грунтом.
Анкерная часть 20 состоит из цилиндрической части 20а равного диаметра, имеющей, по существу, постоянный диаметр, и части 20b большого диаметра на ее конце, имеющей диаметр больше, чем часть 20а равного диаметра. Часть 20b большого диаметра в данном примере является сферической.
Чтобы обеспечить фиксацию шипа Р, например, клеящее вещество может быть обеспечено между поверхностью анкерной части 20 и отверстием 13 под шип.
Твердость резины протектора, снабженного отверстиями 13 под шип, предпочтительно устанавливают не менее 60 градусов, более предпочтительно не менее 63 градуса, но не более 70 градусов, более предпочтительно не более 67 градусов, при измерении при температуре 2°С с помощью дюрометра типа А в соответствии с промышленным стандартом Японии К6253.
Если твердость составляет менее 60 градусов, шипы Р могут легко выпадать. Если твердость составляет более 70 градусов, становится трудно улучшить характеристику сцепления с обледенелым дорожным покрытием.
Отверстие 13 под шип представляет собой круглое отверстие глубиной D от 8 до 12 мм и диаметром d от 2 до 3 мм, который, по существу, равен диаметру части 20а равного диаметра анкерной части 20 шипа.
В данном воплощении, как показано на фиг.3, отверстия 13 под шип представляют собой отверстия 23 под шип плечевой области, расположенные на плечевых блоках 5А, и отверстия 24 под шип средней области, расположенные на средних блоках 5В.
Отверстия 23 под шип плечевой области включают внутренние отверстия 23А под шип плечевой области и внешние отверстия 23В под шип плечевой области, расположенные аксиально с внешней стороны внутренних отверстий 23А под шип плечевой области.
Каждое внутреннее отверстие 23А под шип плечевой области расположено на аксиально-внутренней части плечевых блоков 5А. Более конкретно, центр отверстия 23А расположен аксиально с внутренней стороны от средней в аксиальном направлении позиции плечевого блока 5А.
Для вмещения фланца 21 шипа и усиления окружающего отверстие под шип участка, плечевой блок 5А с внутренним отверстием 23А под шип плечевой области снабжен внутренней плечевой усиленной частью 26А, не содержащей ламели и канавки.
Внутренняя плечевая усиленная часть 26А представляет собой кольцеобразную область диаметром L4, который больше, чем диаметр L3 фланца 21 шипа Р, центрированную относительно внутреннего отверстия 23А под шип плечевой области.
В данном примере внутренняя плечевая усиленная часть 26А выступает аксиально внутрь в плечевую продольную канавку 3А, и край этой выступающей части внутренней плечевой усиленной части 26А представляет собой дугу окружности диаметром L4.
Диаметр L4 предпочтительно составляет не менее 14 мм, более предпочтительно не менее 15 мм, но не более 18 мм, более предпочтительно не более 17 мм.
Каждое внешнее отверстие 23В под шип плечевой области расположено на аксиально-внешней части одного из плечевых блоков 5А. Более конкретно, центр отверстия 23В расположен аксиально с внешней стороны от средней в аксиальном направлении позиции плечевого блока 5А.
Как пояснено выше, для вмещения фланца 21 и усиления окружающего отверстие под шип участка плечевой блок 5А с внешним отверстием 23В под шип плечевой области также снабжен внешней плечевой усиленной частью 26В. Внешняя плечевая усиленная часть 26В представляет собой кольцеобразную область диаметром L4, не содержащую ламели и канавки. Внешняя плечевая усиленная часть 26В центрирована относительно внешнего отверстия 23В под шип плечевой области.
Отверстия 24 под шип средней области включают внутренние отверстия 24А под шип средней области и внешние отверстия 24В под шип средней области, расположенные аксиально с внешней стороны внутренних отверстий 24А под шип средней области.
Каждое внутреннее отверстие 24А под шип средней области расположено на одном из средних блоков 5В так, что его центр расположен вблизи или на средней в аксиальном направлении позиции среднего блока 5В, более конкретно в пределах 10% от аксиальной ширины среднего блока 5В от средней в аксиальном направлении позиции среднего блока 5В до каждой стороны отверстия (а именно, в пределах 20%).
Аналогично описанному выше, средний блок 5В снабжен вокруг внутреннего отверстия 24А под шип средней области внутренней усиленной частью 27А, которая представляет собой кольцеобразную область диаметром L4, не содержащую ламель и канавку и центрированную относительно центра внутреннего отверстия 24А под шип средней области.
Каждое внешнее отверстие 24А под шип средней области расположено на одном из средних блоков 5В так, что его центр расположен аксиально с внешней стороны от средней в аксиальном направлении позиции среднего блока 5В.
Подобным образом, средний блок 5В снабжен вокруг внешнего отверстия 24В под шип средней области внешней усиленной частью 27В, которая представляет собой кольцеобразную область диаметром L4, не содержащую ламель и канавку и центрированную относительно центра внешнего отверстия 24В под шип средней области.
В данном примере внешняя усиленная часть 27В выступает аксиально наружу от аксиально-внешней кромки среднего блока 5В в прилегающую плечевую продольную канавку 3А, слегка уменьшая ширину канавки.
При вращении шины контакт между шипами Р и грунтом возникает в различных положениях в аксиальном направлении. Более того, шипы Р расположены с непостоянными интервалами в продольном направлении шины. Таким образом, шум вследствие контакта распределен во времени, и шумовая характеристика может быть улучшена.
Поскольку повторяющиеся элементы 12 рисунка имеют по меньшей мере две различные продольные длины шага, шум рисунка протектора можно снизить и дополнительно улучшить шумовую характеристику.
Поскольку отверстия 13 под шип в данном воплощении включают отверстия 23 под шип плечевой области и отверстия 24 под шип средней области, шипы Р расположены широко в аксиальном направлении, и в результате характеристики на заснеженной дороге и на обледенелой дороге шины в ходе начала движения и движения на повороте могут быть улучшены.
На каждой, правой и левой, половинах Т1 и Т2 протектора количество повторяющихся элементов 12 рисунка по окружности шины предпочтительно составляет не менее 50, более предпочтительно не менее 56, еще более предпочтительно не менее 58, но не более 70, более предпочтительно не более 64, еще более предпочтительно не более 62. В данном примере это количество соответствует количеству плечевых блоков 5А.
Если количество повторяющихся элементов 12 рисунка составляет менее 50, становится трудно снизить шум рисунка. Если количество повторяющихся элементов 12 рисунка составляет более 70, становится трудно осуществлять вулканизацию шины в форме.
Длина L2 продольного шага второго повторяющегося элемента 12В рисунка предпочтительно составляет не менее 1,1, более предпочтительно не менее 1,2, но не более 1,8, более предпочтительно не более 1,7 от продольной длины L1 шага первого повторяющегося элемента 12А рисунка.
Если длина L2 составляет менее 1,1 от длины L1, становится трудно рассевать шум в широком диапазоне частот. Если длина L2 составляет более 1,8 от длины L1, поскольку разница жесткости между повторяющимися элементами рисунка возрастает, может происходить неравномерный износ.
В случае, когда количество повторяющихся элементов 12 рисунка с различной длиной шага составляет более двух, данное ограничение может быть наложено на каждые два повторяющихся элемента 12 рисунка с близкими длинами шага, т.е. отношение Lb/La продольной длины La шага и следующей большей длины Lb продольного шага предпочтительно составляет не более 1,1, более предпочтительно не менее 1,2, но не более 1,8, более предпочтительно не более 1,7.
Количество повторяющихся элементов 12 рисунка, снабженных только одним отверстием 13 под шип, предпочтительно составляет не менее 90%, более предпочтительно не менее 95%, наиболее предпочтительно 100% от общего количества повторяющихся элементов 12 рисунка.
Если это количество менее 90%, становится трудно эффективно снижать шум рисунка, и существует вероятность, что шумовые характеристики не будут улучшены.
В протекторе 2 в данном примере, как показано на фиг.1, правая половина Т1 протектора и левая половина Т2 протектора смещены относительно друг друга в продольном направлении.
Помимо данного смещения в продольном направлении, правая половина Т1 протектора и левая половина Т2 протектора не точно симметричны относительно экватора С шины из-за образованных отверстий под шип и плечевых усиленных частей 26А и 26В и средних усиленных частей 24А и 27В, но они, по существу. симметричны, если такие части, как 26А, 26В, 27А и 27В не принимать во внимание.
Конечно, можно расположить правую половину Т1 протектора и левую половину Т2 протектора без такого смещения в продольном направлении. Но смещение приблизительно на половину продольной длины шага является предпочтительным, поскольку улучшается сила сцепления на заснеженном дорожном покрытии при прямолинейном движении. Более того, поскольку отверстия 13 под шип смещены в продольном направлении, шум из-за шипов Р рассеивается.
Если отверстия под шип и усиленные части 26А, 26В, 27А и 27В не принимать во внимание, все повторяющиеся элементы рисунка на половинах Т1, Т2 протектора идентичны за исключением того, что продольная длина шага изменяется, другими словами, разница между повторяющимися элементами рисунка с различной длиной продольного шага такова, что повторяющийся элемент рисунка вытянут или укорочен только в продольном направлении шины одинаково для каждого повторяющегося элемента рисунка.
Для эффективного рассеивания шума в широком диапазоне частот количество То отверстий 13 под шип на одной из половин Т1 и Т2 протектора (например, левой половине Т2 протектора) может возрастать до 1,1, предпочтительно до 1,05, от количества Ti отверстий 13 под шип на другой половине протектора (например, правой половине Т1 протектора). А именно, отношение Ti/To составляет не более 1,1, предпочтительно не более 1,05, но не менее 1,0.
Предпочтительно шина 1 сконструирована так, что среднее давление Psh на грунт плечевых областей Sh больше, чем среднее давление Per на грунт области Cr короны.
Среднее давление на грунт определяют при нормально накаченном нагруженном состоянии шины с использованием шины, с которой удалены все шипы.
Среднее давление Psh на грунт плечевых областей Sh представляет собой среднее контактное давление плечевых блоков 5А. Среднее давление Per на грунт области Cr короны представляет собой среднее контактное давление средних блоков 5В и центрального ребра 6.
Для того, чтобы обеспечить среднее давление Psh на грунт плечевых областей Sh больше, чем среднее давление Per на грунт области Cr короны, можно использовать, например, следующий тип рисунка (1) и/или (2):
(1) по контуру внешней поверхности протектора в меридиональном сечении шины радиус кривизны R1 плечевых областей Sh устанавливают большим, чем радиус кривизны R2 области Cr короны, как показано на фиг.4;
(2) толщина резины протектора сравнительно возрастает в плечевых областях Sh.
Если среднее давление Psh на грунт составляет менее 1,2 от среднего давления Per на грунт, разность давления на грунт между плечевыми областями Sh и областью короны Cr снижается, и характеристики на заснеженном дорожном покрытии и на обледенелом дорожном покрытии не могут быть в полной мере улучшены. Если среднее давление Psh на грунт составляет более 1,4 от среднего давления Per на грунт, разность давления на грунт между плечевыми областями Sh и областью короны Cr излишне возрастает, и шипы Р в области Cr короны не действуют эффективно, следовательно, характеристики на заснеженном дорожном покрытии, характеристики на обледенелом дорожном покрытии и шумовые характеристики не могут быть улучшены в полной мере.
Поэтому среднее давление Psh на грунт плечевых областей Sh предпочтительно устанавливают не менее 1,2, более предпочтительно не менее 1,25, но не более 1,4, более предпочтительно не более 1,35 от среднего давления Per на грунт области Cr короны.
Чтобы эффективно улучшить характеристики движения на повороте на заснеженных дорогах, предпочтительно количество шипов Р (отверстий под шип), расположенных на обеих плечевых областях Sh, на которых давление на грунт выше, больше, чем количество шипов Р (отверстий под шип), расположенных в области Cr короны.
Например, количество Ts отверстий 23 под шип плечевой области предпочтительно составляет более 1,0, более предпочтительно не менее 1,05, от количества Tm отверстий 24 под шип средней области.
Если количество отверстий 23 под шип плечевой области слишком возрастает, стабильность управления в ходе прямолинейного движения может ухудшаться.
Поэтому количество Ts отверстий 23 под шип плечевой области предпочтительно составляет не более 1,2, более предпочтительно не более 1,15, от количества Tm отверстий 24 под шип средней области.
Количество Tsi внутренних отверстий 24А под шип плечевой области предпочтительно составляет не менее 1,0, более предпочтительно не менее 1,05, но не более 1,2, более предпочтительно не более 1,15, от количества Tso внешних отверстий 23В под шип плечевой области.
Если количество Tsi составляет менее 1,0 от количества Tso, шум от контакта между шипами Р и поверхностью дороги может увеличиваться. Если количество Tsi более 1,2 от количества Tso, мощность привода и тормозное усилие не могут быть увеличены соответствующим образом, поскольку процентное содержание шипов, царапающих в тех же местах, возрастает.
Предпочтительно внутренние отверстия 23А под шип плечевой области и внешние отверстия 23В под шип плечевой области расположены поочередно в продольном направлении шины на каждой половине Т1, Т2 протектора так, что соседние в продольном направлении шипы Р установлены поочередно в различных в аксиальном направлении положениях, чтобы улучшить характеристики на заснеженном дорожном покрытии и на обледенелом дорожном покрытии хорошо сбалансированным образом.
Количество Tmo внешних отверстий 24В под шип средней области предпочтительно устанавливают не менее 1,0, более предпочтительно не менее 1,5, но не более 1,2, более предпочтительно не более 1,15, от количества Tmi внутренних отверстий 24А под шип средней области.
Если количество Tmo составляет менее 1,0 от количества Tmi, количество отверстий 24В под шип средней области излишне снижается, следовательно, может быть трудно обеспечить улучшенные мощность привода и тормозное усилие на заснеженных дорогах. Если количество Tmo составляет более 1,2 от количества Tmi, соседние в продольном направлении шипы Р могут царапать на тех же местах.
Внутренние отверстия 24А под шип средней области и внешние отверстия 24В под шип средние могут быть расположены поочередно в продольном направлении шины.
Количество Tsi внутренних отверстий 23А под шип плечевой области предпочтительно составляет не менее 1,0, более предпочтительно не менее 1,05, но не более 1,2, более предпочтительно не более 1,15, от количества Tmo внешних отверстий 24В под шип средней области.
Если количество Tsi составляет менее 1,0 от количества Tmo, количество шипов Р в плечевых областях Sh, где давление на грунта возрастает при движении на повороте, становится недостаточным. Если это количество более 1,2, шумовые характеристики могут ухудшаться.
Предпочтительно, как показано на фиг.1, продольная длина L6 между соседними в продольном направлении отверстиями 13 под шип изменяется в продольном направлении шины. Таким образом, частотный диапазон шума от контакта между шипами Р и поверхностью дороги может быть дополнительно рассеян, и шумовые характеристики дополнительно улучшены.
Сравнительные испытания
На основе рисунка протектора, представленного на фиг.1, изготавливали пневматические шины с повторяющимися элементами рисунка, технические характеристики которого представлены в таблице, и шины испытывали как описано далее.
Общие технические характеристики следующие:
размер шины: 205/55R16 (размер обода: 7,0J16)
ширина протектора: 175 мм
твердость резины протектора: 65 градусов
среднее давление Psh на грунт в плечевой области: 450 кПа
среднее давления Pcr на грунт в области короны: 350 кПа
количество повторяющих элементов рисунка на половине протектора: 64
Испытания характеристик на заснеженном дорожном покрытии
Испытываемые шины устанавливали на четыре колеса легкового автомобиля с объемом двигателя 2000 см3 (давление шин передних колес =200 кПа, задних колес =220 кПа) и осуществляли пробег по заснеженной дороге испытательного маршрута шины. На основании стабильности управления при прямолинейном движении и характеристик движения на повороте оценивали характеристики на заснеженном дорожном покрытии по десятибалльной шкале по оценке водителя, при этом сравнительный пример 1 получил оценку 5, и чем больше количество баллов, тем лучше характеристики.
Результаты представлены в таблице.
Испытания характеристик на обледенелом дорожном покрытии
Далее, на испытательном автомобиле осуществляли пробег и измеряли тормозной путь при блокировке четырех колес при движении на скорости 30 км/ч.
Результаты представлены в таблице в виде показателя на основе примера 1, принятого за 100, причем чем больше величина, тем короче тормозной путь.
Испытания шумовой характеристики
При движении по заснеженному дорожному покрытию со скоростью 80 км/ч общий уровень шума в Дб(А) измеряли в месте, соответствующем положению левого уха водителя (внутри автомобиля).
Результаты представлены в таблице. Если уровень шума ниже 68,5 Дб(А), шумовая характеристика считается хорошими.
По результатам испытаний установлено, что шины по изобретению позволяют улучшить характеристики на заснеженном дорожном покрытии, характеристики на обледенелом дорожном покрытии и шумовую характеристику.
| название | год | авторы | номер документа |
|---|---|---|---|
| ПНЕВМАТИЧЕСКАЯ ШИНА | 2009 |
|
RU2507083C2 |
| НЕШИПОВАННАЯ ШИНА | 2009 |
|
RU2410244C2 |
| Шина | 2017 |
|
RU2729853C2 |
| ПНЕВМАТИЧЕСКАЯ ШИНА | 2010 |
|
RU2525187C2 |
| Пневматическая шина | 2017 |
|
RU2729861C2 |
| Зимняя шина | 2016 |
|
RU2703702C2 |
| ПНЕВМАТИЧЕСКАЯ ШИНА | 2010 |
|
RU2513210C2 |
| Пневматическая шина | 2014 |
|
RU2656947C2 |
| Пневматическая шина | 2013 |
|
RU2620035C2 |
| ПНЕВМАТИЧЕСКАЯ ШИНА | 2012 |
|
RU2599080C2 |
Изобретение относится к пневматической шине, снабженной отверстиями под шип, более конкретно к сочетанию рисунка протектора и расположения отверстий под шип. Пневматическая шина снабжена рисунком проектора, в котором каждая половина протектора, представляющая собой одну из половин рисунка протектора с каждой стороны экватора шины, состоит из повторяющихся элементов рисунка, расположенных в продольном направлении шины. Повторяющиеся элементы рисунка имеют по меньшей мере две различные длины продольного шага, и каждый повторяющийся элемент рисунка снабжен по меньшей мере одним отверстием под шип. Достигается улучшение характеристики шины на заснеженной и обледенелой дороге, а также шумовой характеристики. 10 з.п. ф-лы, 5 ил., 1 табл.
1. Пневматическая шина, включающая протектор, снабженный рисунком протектора, в котором каждая половина протектора, представляющая собой одну из половин рисунка протектора с каждой стороны экватора шины, включает плечевые блоки, сформированные между каждым краем протектора и соседней с ним аксиально-внешней плечевой продольной канавкой и разделенные в продольном направлении плечевыми поперечными канавками, указанная половина протектора выполнена из повторяющихся элементов рисунка, расположенных в продольном направлении шины, причем повторяющиеся элементы рисунка ограничены линией, проходящей в продольном направлении по экватору шины, линией, проходящей в продольном направлении по краю протектора, и линиями границ шага, проходящими перпендикулярно экватору шины, через точки пересечения краев указанных плечевых поперечных канавок с одной стороны в продольном направлении шины с указанной плечевой продольной канавкой, указанные повторяющиеся элементы рисунка имеют по меньшей мере две различные длины шага в продольном направлении и каждый из повторяющихся элементов рисунка содержит по меньшей мере одно отверстие под шип для установки шипа.
2. Пневматическая шина по п.1, в которой количество указанных повторяющихся элементов рисунка составляет от 56 до 64.
3. Пневматическая шина по п.1, в которой среднее давление Psh на грунт в плечевой области между указанной плечевой продольной канавкой и указанным краем проектора составляет от 1,2 до 1,4 от среднего давления Pcr на грунт в области короны между плечевой продольной канавкой с одной стороны экватора шины и плечевой продольной канавкой с другой стороны экватора шины.
4. Пневматическая шина по п.1, в которой количество отверстий под шип, расположенных на одной половине протектора составляет от 1,0 до 1,1 от количества отверстий под шип, расположенных на другой половине протектора.
5. Пневматическая шина по п.4, в которой рисунок протектора, за исключением отверстий под шип и окружающих их участков, симметричен относительно экватора шины или приблизительно симметричен относительно экватора шины так, что одна половина протектора смещена в продольном направлении относительно другой половины протектора.
6. Пневматическая шина по п.1, в которой указанная половина протектора включает средние блоки, сформированные между указанной плечевой продольной канавкой и продольной канавкой короны, расположенной аксиально с внутренней стороны от плечевой продольной канавки, и средние блоки разделены в продольном направлении средними поперечными канавками, расположенными в продольном направлении с интервалами и проходящими между продольной канавкой короны, расположенной аксиально с внутренней стороны от плечевой продольной канавки, и отверстия под шип включают отверстия под шип средней области, расположенные на средних блоках, и отверстия под шип плечевой области, расположенные на плечевых блоках.
7. Пневматическая шина по п.6, в которой отверстия под шип плечевой области включают аксиально-внутренние отверстия под шип плечевой области и аксиально-внешние отверстия под шип плечевой области, расположенные аксиально с внешней стороны аксиально-внутренних отверстий под шип плечевой области, и количество аксиально-внутренних отверстий под шип плечевой области составляет от 1,0 до 1,2 от количества аксиально-внешних отверстий под шип плечевой области.
8. Пневматическая шина по п.7, в которой внутренние отверстия под шип плечевой области и внешние отверстия под шип плечевой области расположены поочередно в продольном направлении шины.
9. Пневматическая шина по п.6, в которой отверстия под шип средней области включают аксиально-внутренние отверстия под шип средней области и аксиально-внешние отверстия под шип средней области, расположенные аксиально с внешней стороны от внутренних отверстий под шип средней области, и количество внешних отверстий под шип средней области составляет от 1,0 до 1,1 от количества внутренних отверстий под шип средней области.
10. Пневматическая шина по п.9, в которой аксиально-внутренние отверстия под шип средней области и аксиально-внешние отверстия под шип средней области расположены поочередно в продольном направлении шины.
11. Пневматическая шина по п.9 или 10, в которой количество аксиально-внутренних отверстий под шип плечевой области составляет от 1,0 до 1,1 от количества аксиально-внешних отверстий под шип средней области.
| EP 1129869 A2, 05.09.2001 | |||
| JP 2008024213 A, 07.02.2008 | |||
| ПНЕВМАТИЧЕСКАЯ ШИНА | 2004 |
|
RU2336181C2 |
