БОЛЬШЕГРУЗНАЯ ПНЕВМАТИЧЕСКАЯ ШИНА Российский патент 2016 года по МПК B60C11/11 B60C11/12 

Область техники

Настоящее изобретение относится к большегрузной пневматической шине, в которой на ходовую характеристику на обледенелой дороге не влияют величины нагрузки шины и давления шины.

Уровень техники

Предложена большегрузная пневматическая шина со множеством блоков, снабженных ламелями для улучшения характеристик на обледенелой дороге (например, см. публикацию патентной заявки Японии №7-205617). Такая большегрузная пневматическая шина позволяет увеличить силу трения на обледенелой поверхности дороги посредством действия краев блоков и ламелей и позволяет улучшить тяговую силу и тормозное усилие.

Описание изобретения

На Фиг.6 представлена поверхность 20 контакта с грунтом протектора 2 большегрузной пневматической шины, имеющей блочный рисунок, при этом на Фиг.6(а) представлена поверхность 20 контакта с грунтом, когда нагрузка шины велика или давление шины низкое, а на Фиг.6(b) представлена поверхность 20 контакта с грунтом, когда нагрузка шины невелика или давление шины высокое. Как видно из Фиг.6(а) и 6(b), когда нагрузка шины невелика или давление шины высокое, поверхность 20 контакта с грунтом протектора 2 становится небольшой по сравнению со случаем, при котором нагрузка шины велика или давление шины низкое, и существует проблема в том, что края ламелей и/или блоков на плече протектора не могут быть эффективно использованы, и ходовая характеристика на обледенелой дороге может ухудшаться.

Таким образом, было изучено, как обеспечить то, что область Cr короны протектора шины в аксиальном направлении шины, расположенная в положении, удаленном от плоскости СР экватора шины на расстояние D1, составляющее от 0,30 до 0,65 от половины ширины 0,5TW протектора, может относительно стабильно вступать в контакт с грунтом, без влияния величины нагрузки шины и давления шины. В результате обнаружено, что если края в области Cr короны протектора выполнены больше, чем края в плечевой области Sh протектора, излишнее уменьшение краев может быть подавлено и ходовые характеристики на обледенелой дороге могут сохраняться, даже когда нагрузка шины невелика или давление шины высокое, и таким образом, поверхность 20 контакта с грунтом протектора 2 становится небольшой.

Настоящее изобретение выполнено в свете указанных выше обстоятельств, и протектор снабжен парой основных плечевых канавок, расположенных на удалении от плоскости экватора шины на заранее заданном расстоянии, и каждый из блоков короны и плечевых блоков снабжен по меньшей мере одной ламелью, и длина ламели и длина поперечного края ограничены заранее заданным диапазоном. На основании вышеизложенного, целью изобретения является обеспечение большегрузной пневматической шины, позволяющей сохранять характеристики на обледенелой дороге без влияния на эти характеристики величин нагрузки шины и давления шины.

В большегрузной пневматической шине по настоящему изобретению проектор снабжен основными канавками, непрерывно проходящими в продольном направлении шины, и поперечными канавками, проходящими в направлении пересечения с основными канавками, таким образом, протектор снабжен блоками на расстоянии друг от друга в продольном направлении и расположенными в виде рядов блоков.

Основные канавки включают пару основных плечевых канавок, расположенных на внешних сторонах в аксиальном направлении шины, и каждая центральная линия канавки расположена от плоскости экватора шины на расстоянии, составляющем от 0,30 до 0,65 половины ширины протектора. Поскольку основные плечевые канавки могут стабильно вступать в контакт с грунтом, независимо от величин нагрузки шины и давления шины, становится возможным обеспечить достаточное действие их краев и улучшить характеристики на обледенелой дороге. Поскольку основные плечевые канавки позволяют сохранить жесткость плечевых блоков, описанных далее, возможно подавить неравномерный износ, такой как плечевой износ.

Указанные выше блоки включают блоки короны, расположенные в области короны между основными плечевыми канавками, и плечевые блоки, расположенные в плечевой области аксиально снаружи от основной плечевой канавки, каждый блок короны и плечевой блок снабжены по меньшей мере одной ламелью, проходящей в аксиальном направлении шины, и большегрузная пневматическая шина удовлетворяет следующему уравнению (1):

$$\text{(SScr}+\text{SBcr)/(SSsh}+\text{SBsh)}\ge \text{1}\text{,05}\text{, (1)}$$

где SScr: общая сумма аксиальных длин ламелей всех блоков короны,

SBcr: общая сумма аксиальных длин поперечных краев поверхностей контакта с грунтом всех блоков короны, где каждый поперечный край является одним из двух противоположных в продольном направлении поперечных краев поверхности контакта с грунтом одного из блоков короны;

SSsh: общая сумма аксиальных длин ламелей всех плечевых блоков, и

SBsh: общая сумма аксиальных длин поперечных краев поверхностей контакта с грунтом всех плечевых блоков, где каждый поперечный край является одним из двух противоположных в продольном направлении поперечных краев поверхности контакта с грунтом одного из плечевых блоков;

В такой большегрузной пневматической шине края блоков короны, которые могут стабильно вступать в контакт с грунтом, независимо от величин нагрузки шины и давления шины, обеспечены больше, чем края плечевых блоков. Таким образом, излишнее уменьшение краев может быть подавлено, даже когда нагрузка шины невелика или давление шины высокое, в случае, при котором поверхность контакта с грунтом протектора становится небольшой. Таким образом, в большегрузной пневматической шине по изобретению характеристики на обледенелой дороге можно сохранять без влияния величин нагрузки шины и давления шины.

В этом описании, если не указанное иное, размеры различных областей шины являются величинами, измеряемыми в нормальном состоянии, при котором шина установлена на стандартный обод и накачана до нормального давления шины, но к шине не приложена нагрузка.

«Стандартный обод» представляет собой обод, определяемый для каждой шины техническими характеристиками стандартов, включая стандарт, на который базируется шина, например, «стандартный обод», определенный в системе JATMA (Японская ассоциация производителей автомобильных шин), «расчетный обод» в системе TRA (Ассоциация по ободам и покрышкам) и «мерное колесо» в системе ETRTO (Европейская техническая организация по ободам и шинам).

«Стандартное давление шины» представляет собой давление воздуха, определяемое для каждой шины стандартом, например «максимальное давление воздуха» в системе JATMA, максимальные величины давления данные в таблице «Пределы нагрузок шин при различных давлениях холодной накачки» в системе TRA и «давление накачки» в ETRTO.

Краткое описание чертежей

На Фиг.1 представлен развернутый вид протектора большегрузной пневматической шины в соответствии с воплощением настоящего изобретения;

на Фиг.2 представлено сечение, взятое по линии А-А на Фиг.1;

на Фиг.3 представлен неполный увеличенный вид Фиг.1;

на Фиг.4 представлен увеличенный развернутый вид части области короны на Фиг.3;

на Фиг.5 представлен увеличенный развернутый вид части плечевой области на Фиг.3; и

на Фиг.6(а) представлен развернутый вид протектора, демонстрирующий поверхность контакта с грунтом, когда нагрузка шины велика или давление шины низкое, и

на Фиг.6(b) представлен развернутый вид протектора, демонстрирующий поверхность контакта с грунтом, когда нагрузка шины невелика или давление шины высокое.

Описание предпочтительных воплощений

Воплощение настоящего изобретения описано далее на основе прилагаемых чертежей.

На Фиг.1 зимняя шина для большегрузных автомобилей, таких как грузовики и автобусы, показана в виде большегрузной пневматической шины 1 в соответствии с воплощением.

Шина 1 снабжена на протекторе 2 основными канавками 3, проходящими непрерывно в продольном направлении шины, и поперечными канавками 4, проходящими в направлении пересечения с основными канавками 3. Более того, протектор 2 снабжен по меньшей мере одной узкой канавкой 5, проходящей непрерывно в продольном направлении между соседними в аксиальном направлении основными канавками 3 и между основными канавками 3 и краями 2е протектора. Соответственно в протекторе 2 обеспечены ряды 7 из блоков 6, ограниченных основными канавками 3, поперечными канавками 4 и узкой канавкой 5.

В данном воплощении основные канавки 3 включают основную канавку 11 короны, в которой центральная линия 11с канавки проходит по плоскости СР экватора шины, и пару основных плечевых канавок 12 в качестве аксиально-внешних канавок, у которых центральные линии 12с расположены с каждой стороны от центральной линии 11с канавки. Таким образом, протектор 2 разделен на область Cr короны протектора между основными плечевыми канавками 12 и плечевыми областями Sh, расположенными на внешних сторонах основных плечевых канавок 12 в аксиальном направлении шины.

Как показано на Фиг.1 и 2, основная канавка 11 короны и основные плечевые канавки 12 сформированы так, что имеют ширину W1 (измеренную перпендикулярно центральной линии 11с, 12с канавки) приблизительно от 4 до 8% от половины ширины 0,5TW протектора, которая равна ½ от ширины TW протектора, и глубину G1 приблизительно от 13 до 23% от половины ширины 0,5TW протектора.

Такие основная канавка 11 короны и основные плечевые канавки 12 позволяют улучшить характеристики дренажа и характеристики на заснеженной дороге при сохранении жесткости рисунка протектора 2.

В данном воплощении основная канавка 11 короны и основные плечевые канавки 12 имеют одинаковую ширину W1 канавки и одинаковую глубину G1, но эти величины могут отличаться друг от друга.

Здесь, ширина TW протектора представляет собой расстояние между краями 2е протектора в аксиальном направлении шины, измеренное в вышеупомянутом нормальном состоянии.

Когда край 2е протектора можно идентифицировать по внешнему виду четкого края, край определяют как собственно край, но если край 2е протектора не может быть идентифицирован по четкому краю, край области контакта с грунтом, расположенный с внешней стороны в аксиальном направлении, когда прикладывают стандартную нагрузку к шине в нормальном состоянии и когда протектор 2 вступает в контакт с плоской поверхностью при угле развала колеса 0 градусов, определяют как край 2е протектора.

«Стандартная нагрузка» представляет собой нагрузку, определяемую для каждой шины техническими характеристиками стандарта, включая стандарт на который базируется шина и означает «максимальную грузоподъемность» в системе JATMA, максимальную величину, указанную в таблице «Пределы нагрузок шин при различных давлениях холодной накачки» в TRA и «грузоподъемность» в ETRTO.

Поперечные канавки 4 включают поперечные канавки 13 короны в области Cr короны протектора и плечевые поперечные канавки 14, расположенные в каждой плечевой области Sh. Каждая поперечная канавка 13 короны и плечевая поперечная канавка 14 имеют ширину W2 приблизительно от 3 до 7% от половины ширины 0,5TW протектора и глубину G2 приблизительно от 12 до 22% от половины ширины 0,5TW, чтобы улучшить характеристики дренажа и характеристики на заснеженном дорожном покрытии.

Узкие канавки 5 включают узкие канавки 16 короны, расположенные между основной канавкой 11 короны и основными плечевыми канавками 12, и узкие плечевые канавки 17, расположенные между основными плечевыми канавками 12 и краями 2е протектора.

Как показано на Фиг.3, центральная линия 16с узкой канавки 16 короны находится в месте, расположенном от плоскости СР экватора на расстоянии D2 приблизительно от 0,2 до 0,3 половины ширины 0,5TW протектора, и узкая канавка 16 короны аксиально разделяет аксиальную часть между основной канавкой 11 короны и плечевой основной канавкой 12 на две по существу равные по ширине в аксиальном направлении части. Предпочтительно ширина W3 узкой канавки 16 короны составляет приблизительно от 1 до 2% от половины ширины 0.5TW протектора.

Узкие плечевые канавки 17 включают аксиально-внутреннюю плечевую узкую канавку 18 и внешнюю узкую плечевую канавку 19.

Предпочтительно центральная линия 18с аксиально-внутренней узкой плечевой канавки 18 находится в месте, расположенном от плоскости СР экватора шины на расстоянии D3 приблизительно от 0,6 до 0,7 половины ширины 0,5TW протектора. Предпочтительно, ширина W4 аксиально-внутренней узкой плечевой канавки 18 составляет приблизительно от 1 до 2% от половины ширины 0,5TW протектора.

Предпочтительно, центральная линия 19 с аксиально-внешней узкой плечевой канавки 19 находится в месте, расположенном от плоскости СР экватора шины на расстоянии D4 приблизительно от 0,92 до 0,96 половины ширины 0,5TW протектора, и ширина W5 аксиально-внешней узкой плечевой канавки 19 составляет приблизительно от 2 до 3% от половины ширины 0.5TW протектора.

Как показано на Фиг.3, поперечные канавки 13 короны включают аксиально-внутренние поперечные канавки 13А короны, проходящие между основной канавкой 11 короны и узкими канавками 16 короны, и аксиально-внешние поперечные канавки 13В короны, проходящие между узкими канавками 16 короны и основными плечевыми канавками 12. Аксиально-внутренние поперечные канавки 13А короны и аксиально-внешние поперечные канавки 13В короны расположены по существу с одинаковым продольным шагом, но фаза аксиально-внутренних поперечных канавок 13А короны смещена в продольном направлении относительно фазы аксиально-внешних поперечных канавок 13В короны.

Плечевые поперечные канавки 14 включают аксиально-внутренние плечевые поперечные канавки 14А, проходящие между основными плечевыми канавками 12 и аксиально-внутренними узкими плечевыми канавками 18, промежуточные плечевые поперечные канавки 14В, проходящие между аксиально-внутренними узкими плечевыми канавками 18 и аксиально-внешними узкими плечевыми канавками 19, и аксиально-внешние поперечные плечевые канавки 14С, проходящие между аксиально-внутренними узкими плечевыми канавками 19 и краями 2е протектора.

Аксиально-внутренние плечевые поперечные канавки 14А, промежуточные плечевые поперечные канавки 14В и аксиально-внешние плечевые поперечные канавки 14С распложены по существу с одинаковым шагом в продольном направлении, как и внутренние и аксиально-внешние поперечные канавки 13А и 13В короны.

Фаза внутренних плечевых поперечных канавок 14А смещена в продольном направлении относительно фазы аксиально-внешних поперечных канавок 13В короны, а также относительно фазы промежуточных плечевых поперечных канавок 14В.

Так как фазы поперечных канавок 13А, 13В, 14А и 14В смещены в продольном направлении для соседних в аксиальном направлении канавок, возможно рассеивание шума рисунка в ходе движения.

Фаза аксиально-внешних плечевых поперечных канавок 14С совпадает с фазой промежуточных плечевых поперечных канавок 14В в продольном направлении. Это способствует плавному отведению водяной пленки с поверхности дороги аксиально наружу и улучшению характеристик дренажа.

В данном воплощении ширину W2b промежуточных плечевых поперечных канавок 14В обеспечивают больше, чем ширину W2a аксиально-внутренних плечевых поперечных канавок 14А, и ширину W2c внешних плечевых поперечных канавок 14С обеспечивают больше, чем ширина W2b промежуточных плечевых поперечных канавок 14В. То есть, ширина канавок удовлетворяет соотношению W2a<W2b<W2c.

Данное соотношение позволяет снизить жесткость блоков 6 от экватора С шины в направлении краев 2е протектора, что способствует снижению виляния автомобиля при движении по изрезанной колеями дороге. Более того, поскольку ширина W2 канавки возрастает в направлении краев 2е протектора, шинную цепь противоскольжения можно легко зацепить в блоках 6.

Блоки 6 включают блоки 23 короны, расположенные в области Cr короны протектора, и плечевые блоки 24, расположенные в плечевых областях Sh.

Блоки 23 короны включают аксиально-внутренние блоки 23А короны, ограниченные основной канавкой 11 короны, узкими канавками 16 короны и аксиально-внутренними поперечными канавками 13А короны, и аксиально-внешние блоки 23В короны, ограниченные узкими канавками 16 короны, основными плечевыми канавками 12 и аксиально-внешними поперечными канавками 13В короны.

Чтобы улучшить тяговые характеристики и сопротивление неравномерному износу посредством увеличения продольной жесткости, аксиально-внутренние и внешние блоки 23А и 23В короны сформированы так, что каждый имеет поверхность 2t контакта с грунтом, имеющую вытянутую в продольном направлении прямоугольную форму, где продольная длина С1 больше, чем аксиальная ширина В1. Предпочтительно ширина В1 составляет приблизительно от 15 до 25% от половины ширины 0,5TW протектора, и продольная длина С1 составляет приблизительно от 138 до 148% от ширины В1.

Каждая поверхность 2t контакта с грунтом внутренних и внешних блоков 23А и 23В короны снабжена по меньшей мере одной ламелью 26 (в данном воплощении двумя ламелями), проходящей в аксиальном направлении шины. Таким образом, каждый из внутренних и внешних блоков 23А и 23В короны подразделен на внутреннюю часть 27 блока между ламелями 26 и пару краевых частей 28 блока, расположенных с обеих сторон внутренней части 27 блока в продольном направлении шины.

Как показано на Фиг.3, плечевые блоки 24 включают: внутренние плечевые блоки 24А, разделенные основными плечевыми канавками 12, аксиально-внутренними узкими плечевыми канавками 18 и внутренними плечевыми поперечными канавками 14А; промежуточные плечевые блоки 24В, разделенные аксиально-внутренними узкими плечевыми канавками 18, аксиально-внешними узкими плечевыми канавками 19 и промежуточными плечевыми поперечными канавками 14В, и внешние плечевые блоки 24С, разделенные аксиально-внешними узкими плечевыми канавками 19, краями 2е протектора и внешними плечевыми поперечными канавками 14С.

Как показано на Фиг.5, чтобы улучшить тяговые характеристики и сопротивление неравномерному износу посредством увеличения продольной жесткости, каждый внутренний плечевой блок 24А формируют так, что он имеет поверхность 2t контакта с грунтом, имеющую вытянутую в продольном направлении прямоугольную форму, при которой продольная длина С2 больше, чем аксиальная ширина В2. Предпочтительно ширина В2 составляет приблизительно от 13 до 23% от половины ширины 0.5TW протектора, и продольная длина С2 составляет приблизительно от 115 до 125% от ширины В2.

Каждая поверхность 2t контакта с грунтом внутренних и внешних плечевых блоков 23А снабжена по меньшей мере одной ламелью 26 (в данном воплощении двумя ламелями), проходящей в аксиальном направлении шины. Таким образом, каждый из внутренних плечевых блоков 23А подразделен на внутреннюю часть 31 блока между ламелями 26 и пару краевых частей 32 блока, расположенных с обеих сторон внутренней части 31 блока в продольном направлении шины, подобно внутренним и внешним блокам 23А и 23В короны.

Каждый промежуточный плечевой блок 24В сформирован так, что имеет поверхность 2t контакта с грунтом, имеющую вытянутую в продольном направлении прямоугольную форму, при этом аксиальная ширина В3 больше, чем аксиальная ширина В2 внутренних плечевых блока 24А.

Такие промежуточные плечевые блоки 24В способствуют улучшению жесткости в аксиальном направлении шины и стабильности вождения. Предпочтительно аксиальная ширина В3 составляет приблизительно от 17 до 27% от половины ширины 0,5TW протектора и продольная длина С3 составляет приблизительно от 110 до 120% от аксиальной ширины В3.

По меньшей мере одна (в данном воплощении только одна) ламель 26, проходящая в аксиальном направлении шины, обеспечена на поверхности 2t контакта с грунтом каждого промежуточного плечевого блока 24В в среднем положении по продольной длине блока. Таким образом, промежуточный плечевой блок 24В подразделен в продольном направлении на пару краевых частей 33 блока.

Каждый внешний плечевой блок 24С сформирован так, что имеет поверхность 2t контакта с грунтом, имеющую вытянутую в продольном направлении прямоугольную форму, при которой аксиальная ширина В4 меньше, чем аксиальная ширина внутренних плечевых блоков 24А. Такой внешний плечевой блок 24С позволяет увеличить краевую составляющую в продольном направлении и способствует улучшению сопротивления неравномерному износу. Предпочтительно аксиальная ширина В4 составляет приблизительно от 3 до 7% от половины ширины 0,5TW протектора и продольная длина С4 составляет приблизительно от 290 до-310% от аксиальной ширины В4. В данном воплощении поверхность 2t контакта с грунтом внешних плечевых блоков 24С не снабжена ламелью.

Как показано на Фиг.3, ряды 7 блоков с каждой стороны экватора С шины включают: ряд 7А внутренних блоков 23А короны, ряд 7 В внешних блоков 23В короны, ряд 7С внутренних плечевых блоков 24А, ряд 7D промежуточных плечевых блоков 24В и ряд 7Е внешних плечевых блоков 24С.Фаза внутренних поперечных канавок 13А короны и фаза внешних поперечных канавок 13В короны смещены друг относительно друга приблизительно на половину шага. Фаза внутренних поперечных плечевых канавок 14А и фаза промежуточных плечевых поперечных канавок 14В смещены друг относительно друга приблизительно на половину шага. Таким образом, ряды блоков 7А, 7В, 7С и 7D, соседние в аксиальном направлении шины, смещены друг относительно друга в продольном направлении шины. Однако между рядом 7Е внешних плечевых блоков и рядом 7D плечевых блоков, фазы по существу не смещены в продольном направлении шины,

Шина 1, содержащая такие ряды 7 блоков, может действовать краями блоков 6 и ламелей 26 хорошо сбалансированным образом, увеличивая силу трения на обледенелой поверхности дороги и улучшая тяговую силу и тормозное усилие

Как описано выше, поверхность 20 контакта с грунтом протектора 2 становится небольшой, когда нагрузка шины невелика или давление шины высокое, как показано на Фиг.6(b), по сравнению со случаем, когда нагрузка шины велика или давление шины низкое, как показано на Фиг.6(а). Таким образом, существует проблема в том, что ламели 26 блоков 6 и края блоков в плечевых областях Sh не могут быть эффективно использованы, и характеристики на обледенелой дороге могут ухудшаться.

Таким образом, настоящее изобретение сосредоточено на том факте, что внутренняя область (область Cr короны протектора в данном воплощении) шины в аксиальном направлении шины, расположенная внутри положений, удаленных от плоскости СР экватора шины на расстояние D1 от 0,30 до 0,65 от половины ширины 0.5TW, может стабильно вступать в контакт с грунтом, независимо от величины нагрузки шины и давления шины, и было установлено, что если края блоков 6 и ламели 26, расположенные во внутренней области, обеспечить больше, в соответствии с определенным диапазоном, или больше, чем края в области (плечевой области Sh в данном воплощении), расположенной с внешней стороны внутренней области, избыточное снижение краев может быть подавлено и также могут поддерживаться характеристики на обледенелой дороге, когда нагрузка шины невелика или давление шины высокое, в случае, при котором поверхность 20 контакта с грунтом протектора 2 становится небольшой.

В соответствии с шиной 1 данного воплощения, центральная линия 12с основной плечевой канавки 12 расположена на расстоянии D1 от плоскости СР экватора шины. Поскольку такая основная плечевая канавка 12 может стабильно вступать в контакт с грунтом, независимо от величины нагрузки шины и давления шины, возможно достаточное действие края и улучшение характеристик на обледенелой дороге. Поскольку основная плечевая канавка 12 расположена на расстоянии D1 от плоскости СР экватора шины, возможно предотвратить избыточное снижение плечевой области Sh на внешней стороне в аксиальном направлении, возможно сохранить жесткость плечевого блока 24 и подавить неравномерный износ, такой как плечевой износ.

Для шины 1 важно, чтобы выполнялось следующее уравнение (1):

$$\text{(SScr}+\text{SBcr)/(SSsh}+\text{SBsh)}\ge \text{1}\text{,05}\text{, (1)}$$

где SScr: общая сумма аксиальных длин L1 ламелей 26 всех блоков 23 короны,

SBcr: общая сумма аксиальных длин L2 поперечных краев 23е поверхностей 2t контакта с грунтом всех блоков 23 короны, где каждый поперечный край 23е является одним из двух противоположных в продольном направлении поперечных краев 23е поверхности 2t контакта с грунтом одного из блоков короны 23;

SSsh: общая сумма аксиальных длин L3 ламелей 26 всех плечевых блоков 24, и

SBsh: общая сумма аксиальных длин L4 поперечных краев 24е поверхностей 2t контакта с грунтом всех плечевых блоков 24, где каждый поперечный край 24е является одним из двух противоположных в продольном направлении поперечных краев 24е поверхности 2t контакта с грунтом одного из плечевых блоков 24.

Причина, по которой общая сумма SBcr ограничена одним из двух поперечных краев 23е, состоит в том, что когда автомобиль движется прямо, в сущности, один из двух поперечных краев 23е оказывает краевой эффект. Когда длины L2 двух поперечных краев 23е отличаются друг от друга, расчет осуществляют, используя большую из длин.

Общая сумма SBsh также ограничена одним из двух поперечных краев 24е по той же причине, как и общая сумма SBcr, и если длины L4 поперечных краев 24е отличаются друг от друга, расчет осуществляют используя большую из длин.

В приведенном выше уравнении (1) определен край в аксиальном направлении в каждом из блоков 23 короны и плечевых блоков 24. В соответствии с шиной 1, которая удовлетворяет уравнению (1), край блока 23 короны может быть обеспечен больше, чем край плечевого блока 24, и возможно подавить избыточное снижение края, даже когда нагрузка шины невелика или давление шины высокое, в случае, при котором поверхность 20 контакта с грунтом протектора 2 снижается. Таким образом, обеспечивают возможность для шины 1 по изобретению сохранять характеристики на обледенелой дороге, независимо от величины нагрузки шины и давления шины.

Если расстояние D1 основной плечевой канавки 12 составляет менее 0,30 от половины ширины 0.5TW протектора, основная плечевая канавка 12 расположена слишком с внутренней стороны в аксиальном направлении, жесткость области Cr короны протектора становится небольшой, и существует вероятность, что сопротивление неравномерному износу ухудшится, например, возможно возникновение износа центральной части шины. Напротив, если расстояние D1 превосходит 0,65 половины ширины 0,5TW протектора, основная плечевая канавка 12 не вступает в контакт, когда нагрузка шины невелика или давление шины высокое, и указанный выше эффект не ожидается. С этой точки зрения, предпочтительно расстояние D1 составляет 0,35 или более от половины ширины 0,5TW протектора, более предпочтительно, 0,4 или более, но, предпочтительно, 0,6 или менее и, более предпочтительно, 0,55 или менее.

Если отношение ((SScr+SBcr)/(SSsh+SBsh)) составляет менее 1,05, край уменьшается, когда нагрузка шины невелика или давление шины высокое, и эффект не ожидается. Напротив, если отношение ((SScr+SBcr)/(SSsh+SBsh)) слишком велико, ламель 26 слишком велика, жесткость области Cr короны протектора становится небольшой, и существует вероятность, что сопротивление неравномерному износу ухудшится, например, возможно возникновение износа центральной части шины. С этой точки зрения, отношение ((SScr+SBcr)/(SSsh+SBsh)) предпочтительно составляет 1,10 или более, более предпочтительно, 1,15 или более, но предпочтительно, 2,00 или менее и, более предпочтительно, 1,50 или менее.

Общая сумма SScr предпочтительно составляет 1,05 или более общей суммы SSsh и, более предпочтительно, 1,10 или более общей суммы SSsh.

Если общая сумма SScr слишком мала, количество ламелей 26 блока 23 короны, вносящих большой вклад в характеристики на обледенелой дороге, избыточно снижается, и существует вероятность, что даже если указанное выше уравнение (1) выполняется, характеристики на обледенелой дороге не будут достаточно улучшены. Напротив, если общая сумма SScr слишком велика, количество ламелей 26 блока 23 короны слишком увеличивается и существует вероятность, что жесткость протектора снизится, и характеристики на обледенелой дороге и сопротивление неравномерному износу ухудшатся. С этой точки зрения, общая сумма SScr предпочтительно составляет 2,00 или менее общей суммы SSsh и, более предпочтительно, 1,50 или менее общей суммы SSsh.

Также предпочтительно, чтобы выполнялось следующее уравнение (2):

$$\text{(SLcr}+\text{SScr}+\text{SBcr)/(SLsh}+\text{SSsh}+\text{SBsh)}\ge \text{1}\text{,05}\text{, (2)}$$

где SLcr: общая сумма продольных длин L5 продольных краев 23f всех блоков 23 короны, где каждый продольный край 23f представляет собой один из двух аксиально противоположных продольных краев 23f одного из блоков 23 короны,и

SLsh: общая сумма продольных длин L6 продольных краев 24f всех блоков 24 короны, где каждый продольный край 24f представляет собой один из двух аксиально противоположных продольных краев 24f одного из плечевых блоков 24.

Причина, по которой общая сумма SLcr ограничена одним из двух продольных краев 23f состоит в том, что в ходе движения на повороте, по существу один из двух продольных краев 23f оказывает краевой эффект. Когда длины L5 продольных краев 23f отличаются друг от друга, расчет осуществляют, используя большую из длин.

Общая сумма SLsh также ограничена одним из двух продольных краев 24f по той же причине, как и общая сумма SLcr, и если длины L6 продольных краев 24f отличаются друг от друга, расчет осуществляют, используя большую из длин.

В указанном выше уравнении (2), край в продольном направлении шины определен в дополнение к краю в аксиальном направлении шины уравнения (1). Шина 1, удовлетворяющая уравнению (2), позволяет эффективно получить превосходное сцепление с обледенелой дорогой как при прямолинейном движении автомобиля, так и при движении на повороте.

Если отношение ((SLcr+SScr+SBcr)/(SLsh+SSsh+SBsh)) составляет менее 1,05, указанный выше эффект не ожидается. Напротив, если отношение ((SLcr+SScr+SBcr)/(SLsh+SSsh+SBsh)) слишком велико, существует вероятность, что жесткость протектора 2 ухудшается. С этой точки зрения, отношение ((SLcr+SScr+SBcr)/(SLsh+SSsh+SBsh)) предпочтительно составляет 1,10 или более, более предпочтительно 1,15 или более, но предпочтительно, 2,00 или менее и, более предпочтительно, 1,50 или менее.

Общая сумма SLcr предпочтительно составляет 1,05 или более общей суммы SLsh и, более предпочтительно, 1,10 или более общей суммы SLsh. Если общая сумма SLcr слишком мала, продольный край блока 23 короны становится слишком маленьким и существует вероятность, что сцепление с дорогой на повороте ухудшается. Напротив, если общая сумма SLcr слишком велика, жесткость блока 23 короны снижается, и существует вероятность, что характеристики на обледенелой дороге и сопротивление неравномерному износу ухудшаются. С этой точки зрения, общая сумма SLcr предпочтительно составляет 2,00 или менее общей суммы SLsh и, более предпочтительно, 1,50 или менее общей суммы SLsh.

Как показано на Фиг.2, предпочтительно глубина G3 узкой канавки 5 составляет меньше, чем глубина G1 основной канавки 3. Таким образом, узкая канавка 5 позволяет вызывать действие продольного края, при подавлении ухудшения жесткости блока.

Чтобы эффективно вызывать данное действие, глубина G3 узкой канавки 5 предпочтительно составляет 0,55 или более глубины G1 основной канавки 3 и, более предпочтительно, 0,60 или более глубины G1 основной канавки 3. Если глубина G3 узкой канавки 5 слишком мала, существует вероятность, что продольный край каждого блока 6 может оказывать недостаточное действие. Напротив, если глубина G3 узкой канавки 5 слишком велика, существует вероятность, что жесткость блока снизится и сопротивление неравномерному износу снизится. С этой точки зрения, глубина G3 узкой канавки 5 предпочтительно составляет 0,85 или менее глубины G1 основной канавки 3 и, более предпочтительно, 0,80 или менее глубины G1 основной канавки 3.

Глубина G3b аксиально-внутренней узкой плечевой канавки 18 предпочтительно составляет 0,55% или более, более предпочтительно 0,60% или более от глубины G3c аксиально-внешней узкой плечевой канавки 19. Если глубина G3b слишком мала, существует вероятность, что край будет недостаточно улучшен. Напротив, если глубина G3b слишком велика, жесткость поверхности 2t контакта с грунтом вблизи аксиально-внутренней узкой плечевой канавки 18, где поверхность 20 контакта с грунтом подвержена изменениям вследствие величины нагрузки шины и давления шины, снижается, и существует вероятность, что возникнет неравномерный износ. С этой точки зрения, глубина G3b предпочтительно составляет 0,85% или менее, более предпочтительно 0,80% или менее от глубины G3c канавки.

С той же точки зрения, ширина W4 аксиально-внутренней узкой плечевой канавки 18 предпочтительно составляет 15% или более, более предпочтительно, 20% или более, но предпочтительно, 50% или менее и, более предпочтительно, 45% или менее от ширины W5 аксиально-внешней узкой плечевой канавки 19, как показано на Фиг.3.

Предпочтительно, количество ламелей 26 постепенно снижается от внутренних плечевых блоков 24А в направлении внешних плечевых блоков 24С. Таким образом, жесткость внутренних, промежуточных и внешних плечевых блоков 24А, 24В и 24С возрастает к внешней стороне в аксиальном направлении шины, где давление контакта с грунтом возрастает во время движения на повороте, и характеристики на обледенелом дорожном покрытии могут быть улучшены.

Как показано на Фиг.4, предпочтительно продольные длины С5 краевых частей 28 внутренних и внешних блоков 23А и 23В короны обеспечены больше, чем продольная длина С6 внутренней части 27. Таким образом, возможно улучшить жесткости блоков с обоих краев внутренних и внешних блоков 23А и 23В короны в продольном направлении, и улучшить сопротивление неравномерному износу.

Для эффективного проявления такого эффекта, продольные длины С5 краевых частей 28 внутренних и внешних блоков 23А и 23В короны предпочтительно составляет 110% или более и, более предпочтительно, 120% или более от продольной длины С6 внутренних частей 27 блока.

Если продольная длина С5 слишком мала, жесткость обоих краевых частей внутреннего и внешнего блоков 23А и 23В короны в продольном направлении шины становится небольшой и существует вероятность, что сопротивление неравномерному износу снизится. Напротив, если продольная длина С5 слишком велика, ламели 26 расположены с внутренней стороны поверхности 2t контакта с грунтом внутреннего и внешнего блоков 23А и 23В короны в продольном направлении шины и существует вероятность, что характеристики на обледенелой дороге ухудшатся. С этой точки зрения, продольная длина С5 предпочтительно составляет 200% или менее и, более предпочтительно, 150% или менее от продольной длины С6.

С этой же точки зрения, как показано на Фиг.5, продольная длина С7 пары краевых частей 32 внутреннего плечевого блока 24А предпочтительно составляет 110% или более, более предпочтительно, 120% или более, но предпочтительно, 200% или менее и, более предпочтительно, 150% или менее от продольной длины С8 внутренней части 31 блока.

Предпочтительно, внутренние и внешние блоки 23А и 23В короны смещены друг относительно друга так, что краевые части 28 блоков совмещены в аксиальном направлении шины. Таким образом, краевые части 28 блока, обладающие относительно высокой жесткостью, расположены в ряд в аксиальном направлении шины, жесткость внутренних и внешних блоков 23А и 23В короны может быть улучшена и характеристики на обледенелой дороге могут быть улучшены.

Хотя воплощение изобретения описано подробно, изобретение не ограничено этим воплощением, и изобретение может быть различным образом модифицировано и осуществлено.

Пример

Изготавливали шины с основной конструкцией, представленной на Фиг.1, содержащие блоки и ламели, представленные в таблице 1, и оценивали эксплуатационные характеристики шин.

Общие технические характеристики были следующими:

размер шины: 11R22.5 14PR

размер обода: 22,5×7,50

ширина 0,5TW половины протектора: 120 мм

основная канавка короны, основные плечевые канавки:

ширина W1: 5 мм

глубина G1: 20 мм

отношение (W1/0,5TW):4,17%

отношение (G1/0.5TW): 16,7%

поперечная канавка короны, поперечная плечевая канавка:

ширина W2a: 6 мм

ширина W2b: 10 мм

ширина W2c: 15 мм

глубина G2: 20 мм

отношение (W2a/0,5TW):5,0%

отношение (W2b/0,5TW): 8,3%

отношение (W2c/0,5TW):12,5%

отношение (G2/0.5TW): 16,7%

узкая канавка короны:

расстояние D2: 30 мм

ширина W3: 2 мм

отношение (D2/0,5TW): 0,25

отношение (W3/0,5TW): 1,67%

внутренняя узкая плечевая канавка:

расстояние D3: 90 мм

отношение (D3/0.5TW): 0,75

внешняя узкая плечевая канавка:

расстояние D4: 115 мм

отношение (D4/0.5TW): 0,96

внутренний блок короны, внешний блок короны:

продольная длина С1: 32 мм

ширина В1: 25 мм

отношение (B1/0.5TW): 20,8%

отношение (С1/В1): 128%

внутренний плечевой блок:

ширина В2: 25 мм

продольная длина С2: 32 мм

отношение (B2/0.5TW): 20,8%

отношение (С2/В2): 128%

промежуточный плечевой блок:

ширина В3: 27 мм

продольная длина С3: 28 мм

отношение (B3/0.5TW): 22,5%

отношение (С3/В3): 104%

внешний плечевой блок:

ширина В4: 5 мм

продольная длина С4: 23 мм

отношение (B4/0.5TW): 4,2%

отношение (С4/В4): 460%

Методика испытаний описана ниже.

Характеристики на обледенелой дороге

Испытываемую шину устанавливали на обод и накачивали до 800 кПа, и шины устанавливали на все колеса автомобиля 2-D грузоподъемностью 8,5 т; ощущения, когда автомобиль запускали и разгоняли с места по испытательному маршруту на обледенелой дороге (температура поверхности дороги составляла - от 2 до 0 градусов) с количеством груза, равным половине грузоподъемности (нагрузка на передние колеса: 26,72 кН, нагрузка на задние колеса: 11,38 кН), оценивали по впечатлениям профессионального водителя-испытателя.

Результаты представлены в виде показателя, где результат примера 1 принят за 100. Чем больше численное значение, тем лучше результаты.

Сопротивление неравномерному износу

Испытываемую шину устанавливали на обод и устанавливали на все колеса автомобиля при указанных выше условиях, на автомобиле осуществляли пробег 300 км на сухой асфальтовой дороге и после этого измеряли разницу между степенью износа блоков вблизи основной плечевой канавки и степенью износа других блоков в трех местах в продольном направлении шины. Результаты представлены в виде показателей таким образом, что среднее значение степеней износа примера 1 принято за 100. Чем меньше величина, тем лучше результат. Результаты представлены в таблице1.

Исходя из результатов испытаний очевидно, что каждая из шин по воплощениям настоящего изобретения может сохранять характеристики на обледенелой дороге без влияния на эти характеристики величин нагрузки шины и давления шины.

Изобретение относится к автомобильной промышленности. Шина включает протектор, снабженный непрерывными в продольном направлении основными канавками и поперечными канавками с образованием блоков в продольных рядах. Основные канавки включают пару основных плечевых канавок, расположенных по одной с каждой стороны от экватора шины, так что их центральная линия находится на расстоянии от 0,30 до 0,65 половины ширины протектора от экватора шины. Блоки включают блоки короны, расположенные в области короны протектора между основными плечевыми канавками, и плечевые блоки, расположенные в плечевых областях аксиально снаружи от основных плечевых канавок. Каждый из блоков короны и плечевых блоков снабжен по меньшей мере одной проходящей в аксиальном направлении ламелью. Технический результат - улучшение ходовых характеристик шины на обледенелой дороге. 10 з.п. ф-лы, 6 ил., 1 табл.

1. Большегрузная пневматическая шина, включающая:
протектор, характеризующийся шириной протектора и снабженный проходящими непрерывно в продольном направлении основными канавками и поперечными канавками с образованием блоков в продольных рядах,
основные канавки включают пару основных плечевых канавок, расположенных с каждой стороны от экватора так, что центральная линия канавки расположена на расстоянии от 0,30 до 0,65 половины ширины протектора от экватора шины,
блоки включают:
блоки короны, расположенные в области короны между основными плечевыми канавками, и плечевые блоки, расположенные в плечевой области аксиально снаружи от основных плечевых канавок,
каждый блок короны и плечевой блок снабжены по меньшей мере одной ламелью, проходящей в аксиальном направлении шины,
при этом выполняется следующее уравнение (1);

где SScr - общая сумма аксиальных длин ламелей всех блоков короны,
SBcr - общая сумма аксиальных длин поперечных краев поверхностей контакта с грунтом всех блоков короны, при этом каждый поперечный край является одним из двух противоположных в продольном направлении поперечных краев поверхности контакта с грунтом одного из блоков короны,
SSsh - общая сумма аксиальных длин ламелей всех плечевых блоков и
SBsh - общая сумма аксиальных длин поперечных краев поверхностей контакта с грунтом всех плечевых блоков, при этом каждый поперечный край является одним из двух противоположных в продольном направлении поперечных краев поверхности контакта с грунтом одного из плечевых блоков.

2. Большегрузная пневматическая шина по п.1, в которой общая сумма SScr составляет по меньшей мере 1,05 от общей суммы SSsh.

3. Большегрузная пневматическая шина по п.1, в которой выполняется следующее уравнение (2):

где SLcr - общая сумма продольных длин продольных краев всех блоков короны, при этом каждый продольный край представляет собой один из двух аксиально противоположных продольных краев одного из блоков короны, и
SLsh - общая сумма продольных длин продольных краев всех плечевых блоков, при этом каждый продольный край представляет собой один из двух аксиально противоположных продольных краев одного из плечевых блоков.

4. Большегрузная пневматическая шина по п.3, в которой общая сумма SLcr составляет по меньшей мере 1,05 от общей суммы SLsh.

5. Большегрузная пневматическая шина по п.1, в которой по меньшей мере одна проходящая непрерывно в продольном направлении узкая канавка расположена между основными канавками и между основными канавками и краями протектора.

6. Большегрузная пневматическая шина по п.5, в которой узкие канавки включают аксиально-внутренние узкие плечевые канавки и аксиально-внешние узкие плечевые канавки, расположенные между каждой основной плечевой канавкой и прилегающим краем протектора, и ширина внутренней узкой плечевой канавки меньше, чем ширина внешней узкой плечевой канавки.

7. Большегрузная пневматическая шина по п.6, в которой плечевые блоки включают:
аксиально-внутренние плечевые блоки, расположенные между основными плечевыми канавками и внутренними узкими плечевыми канавками,
промежуточные плечевые блоки, расположенные между внутренними узкими плечевыми канавками и внешними узкими плечевыми канавками, и
аксиально-внешние плечевые блоки, расположенные между внешними узкими плечевыми канавками и краями протектора, и количество ламелей постепенно снижается от внутренних плечевых блоков к внешним плечевым блокам.

8. Большегрузная пневматическая шина по любому из пп.5-7, в которой глубина узких канавок составляет от 0,55 до 0,85 от глубины основных канавок.

9. Большегрузная пневматическая шина по п.1, в которой ряды блоков, которые прилегают друг к другу в аксиальном направлении шины, смещены друг относительно друга по фазе в продольном направлении.

10. Большегрузная пневматическая шина по п.1, в которой каждый блок короны снабжен двумя ламелями, проходящими по всей аксиальной ширине блока с образованием внутренней части блока между двумя ламелями и пары концевых частей блока, по одной с каждой стороны этого блока.

11. Большегрузная пневматическая шина по п.10, в которой в области короны обеспечен по меньшей мере один комплект прилегающих в аксиальном направлении двух продольных рядов блоков короны, причем ряды смещены в продольном направлении друг относительно друга по фазе.