Область техники
[0001]
Настоящее изобретение относится к пневматической шине с улучшенными характеристиками торможения на льду при минимизации любого снижения характеристик торможения на снегу.
Предпосылки создания изобретения
[0002]
Традиционно известна технология улучшения характеристик торможения на снегу и характеристик торможения на льду за счет множества блоков 120 на поверхности 110 протектора пневматической шины 100 и формирования множества щелевидных прорезей 130 в каждом блоке, как показано на ФИГ. 7. Однако область канавок в пневматической шине 100 велика, поэтому площадь зацепления шины с дорожным покрытием уменьшена. В результате этого характеристики торможения на льду не были достаточными.
[0003]
Таким образом, в пневматических шинах, описанных в публикации японской нерассмотренной патентной заявки № H11-342706 и публикации японской нерассмотренной патентной заявки № 2009-241626, рисунок протектора, в котором сочетаются блоки и ребра, выполнен с возможностью улучшения характеристик торможения на снегу и характеристик торможения на льду сбалансированным образом.
Изложение сущности изобретения
Техническая проблема
[0004]
Однако в пневматической шине, раскрытой в публикации японской нерассмотренной патентной заявки № H11-342706, ребра предусмотрены только на одной стороне в поперечном направлении шины (внешняя сторона при монтаже на транспортном средстве), поэтому существует вероятность того, что характеристики торможения на льду невозможно улучшить в достаточной степени. Кроме того, в пневматической шине, раскрытой в публикации японской нерассмотренной патентной заявки № 2009-241626, блоки предусмотрены только на обеих внешних сторонах в поперечном направлении шины (плечевые области), поэтому существует вероятность того, что характеристики торможения на снегу будут значительно снижены.
[0005]
Таким образом, целью настоящего изобретения является предложение пневматической шины с улучшенными характеристиками торможения на льду при минимизации любого снижения характеристик торможения на снегу.
Решение проблемы
[0006]
В первом аспекте настоящего изобретения предложена пневматическая шина, на которой в центральной области, которая включает в себя экваториальную плоскость шины, расположен первый набор блоков, разделенный и образованный двумя первыми продольными канавками и множеством первых поперечных канавок, на самом внешнем участке в поперечном направлении шины с каждой стороны в поперечном направлении шины расположен второй набор блоков, разделенный и образованный одной второй продольной канавкой и множеством вторых поперечных канавок, между первым набором блоков и вторыми наборами блоков расположено ребро, причем ребро разделено по меньшей мере одной третьей продольной канавкой, и причем в первом наборе блоков, втором наборе блоков и ребре сформировано множество щелевидных прорезей.
[0007]
Во втором аспекте настоящего изобретения вторая продольная канавка смещена в поперечном направлении шины в по меньшей мере двух местах в направлении вдоль окружности шины.
[0008]
В третьем аспекте настоящего изобретения величина смещения второй продольной канавки составляет не менее чем 0,5 мм и не более чем 3,0 мм.
[0009]
В четвертом аспекте настоящего изобретения первая продольная канавка смещена в поперечном направлении шины в по меньшей мере двух местах в направлении вдоль окружности шины.
[0010]
В пятом аспекте настоящего изобретения величина смещения первой продольной канавки составляет не менее чем 0,5 мм и не более чем 3,0 мм.
[0011]
В шестом аспекте настоящего изобретения третья продольная канавка смещена в поперечном направлении шины в по меньшей мере двух местах в направлении вдоль окружности шины.
[0012]
В седьмом аспекте настоящего изобретения величина смещения третьей продольной канавки составляет не менее чем 0,5 мм и не более чем 3,0 мм.
[0013]
В восьмом аспекте настоящего изобретения щелевидная прорезь представляет собой трехмерную щелевидную прорезь.
[0014]
В девятом аспекте настоящего изобретения пневматическая шина имеет направленный рисунок и установлено переднее направление шины.
[0015]
В десятом аспекте настоящего изобретения щелевидные прорези образованы поверхностью первой стенки и поверхностью второй стенки. Поверхность первой стенки и поверхность второй стенки имеют выступ, не являющийся нормальным к поверхности протектора, и выполнены так, что величина сжатия в направлении вдоль окружности шины первого набора блоков, второго набора блоков и ребер при приложении нагрузки со стороны поверхности второй стенки в сторону поверхности первой стенки больше, чем при приложении нагрузки со стороны поверхности первой стенки в сторону поверхности второй стенки. В щелевидных прорезях, сформированных в области на внутренней стороне в поперечном направлении шины от третьей продольной канавки ребра, и в щелевидных прорезях, сформированных в первом наборе блоков, поверхность первой стенки расположена на переднем крае в направлении вращения шины, а поверхность второй стенки расположена на заднем крае в направлении вращения шины. В щелевидных прорезях, сформированных в области на внешней стороне в поперечном направлении шины от третьей продольной канавки ребра, и в щелевидных прорезях, сформированных во втором наборе блоков, поверхность первой стенки расположена на заднем крае, а поверхность второй стенки расположена на переднем крае.
[0016]
В одиннадцатом аспекте настоящего изобретения индекс сцепления со снегом (STI) составляет не менее чем 160 и не более чем 240.
[0017]
В двенадцатом аспекте настоящего изобретения твердость верхнего защитного резинового слоя участка протектора по стандарту JIS A составляет не менее чем 40 и не более чем 60.
Преимущественный эффект изобретения
[0018]
В соответствии с настоящим изобретением снижение характеристик торможения на снегу можно минимизировать за счет первого набора блоков в центральной области и второго набора блоков на самых внешних участках в поперечном направлении шины. Кроме того, характеристики торможения на льду можно улучшить за счет ребра между первым набором блоков и вторыми наборами блоков. Дополнительно снижение характеристик торможения на снегу за счет ребра можно минимизировать благодаря третьей продольной канавке, разделяющей ребро. Дополнительно характеристики торможения на снегу и характеристики торможения на льду можно улучшить за счет формирования в первом наборе блоков, втором наборе блоков и ребре множества прорезей. В результате этого настоящее изобретение позволяет предложить пневматическую шину с улучшенными характеристиками торможения на льду при минимизации любого снижения характеристик торможения на снегу.
Краткое описание рисунков
[0019]
На ФИГ. 1 представлен развернутый вид в горизонтальной проекции поверхности протектора пневматической шины в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения.
На ФИГ. 2 представлен увеличенный вид смещенного положения второй продольной канавки.
На ФИГ. 3 представлен вид в поперечном сечении в плоскости, параллельной экваториальной плоскости шины, иллюстративной трехмерной щелевидной прорези, образованной в блоке.
На ФИГ. 4 представлен развернутый вид в горизонтальной проекции области протектора пневматической шины в соответствии с дополнительным вариантом осуществления настоящего изобретения.
На ФИГ. 5 представлен схематический вид в поперечном сечении щелевидной прорези, изображенной на ФИГ. 4.
На ФИГ. 6 представлен схематический вид, на котором показана форма щелевидной прорези, изображенной на ФИГ. 4, в поперечном сечении.
На ФИГ. 7 представлен развернутый вид в горизонтальной проекции поверхности протектора пневматической шины в соответствии со стандартной технологией.
Описание вариантов осуществления
[0020]
Ниже представлено описание вариантов осуществления настоящего изобретения (далее - основной вариант осуществления и дополнительные варианты осуществления 1–11) со ссылкой на рисунки. Следует отметить, что настоящее изобретение не ограничено этими вариантами осуществления. К составляющим элементам вариантов осуществления относятся составляющие элементы, которые специалист в данной области может легко заменить, и составляющие элементы, по существу аналогичные составляющим элементам варианта осуществления. Кроме того, каждая из форм, включенных в варианты осуществления, может комбинироваться любым образом.
[0021]
Прежде всего, будут даны определения перечисленным ниже терминам, которые используются в описании вариантов осуществления. Радиальное направление шины представляет собой направление, ортогональное оси вращения пневматической шины. Внутренняя сторона в радиальном направлении шины представляет собой сторону, обращенную к оси вращения в радиальном направлении шины. Внешняя сторона в радиальном направлении шины представляет собой сторону, отстоящую от оси вращения в радиальном направлении шины. Направление вдоль окружности шины представляет собой продольное направление с осью вращения в качестве осевой линии. Поперечное направление шины представляет собой направление, параллельное оси вращения. Внутренняя сторона в поперечном направлении шины представляет собой сторону, обращенную к экваториальной плоскости шины в поперечном направлении шины. Внешняя сторона в поперечном направлении шины представляет собой сторону, отстоящую от экваториальной плоскости шины в поперечном направлении шины. Следует отметить, что «экваториальная плоскость шины» относится к плоскости, ортогональной оси вращения пневматической шины и проходящей через центр ширины пневматической шины.
[0022]
[Основной вариант осуществления]
Ниже будет описан основной вариант осуществления пневматической шины в соответствии с настоящим изобретением. На ФИГ. 1 представлен развернутый вид в горизонтальной проекции поверхности протектора пневматической шины в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения. Следует отметить, что символ E на ФИГ. 1 обозначает край зацепления шины с дорожным покрытием.
[0023]
Участок протектора пневматической шины 1a изготовлен из резинового материала (протекторной резины). Поверхность участка протектора (поверхность 12a протектора), размещенная на самой внешней части в радиальном направлении шины, контактирует с дорожным покрытием при движении транспортного средства. Как показано на ФИГ. 1, на поверхности 12a протектора также сформирован рисунок протектора с заданной конфигурацией.
[0024]
Первый набор блоков 16a, образованный из множества первых блоков 14a, расположен в центральной области поверхности 12a протектора, включающей в себя экваториальную плоскость CL шины, а второй набор блоков 20a, образованный из множества вторых блоков 18a, расположен на самой внешней части в поперечном направлении шины с каждой стороны в поперечном направлении шины. Также между первым набором блоков 16a и вторыми наборами блоков 20a расположены ребра 22.
[0025]
Первый набор блоков 16a разделен и образован двумя первыми продольными канавками 24, проходящими в направлении вдоль окружности шины, и множеством первых поперечных канавок 26a, проходящих в поперечном направлении шины. Две первые продольные канавки 24 расположены в областях на внутренней стороне в поперечном направлении шины симметрично по отношению к экваториальной плоскости CL шины, как показано на ФИГ. 1. Кроме того, каждая из множества первых поперечных канавок 26a проходит в поперечном направлении шины, пересекая экваториальную плоскость CL шины, и сообщается с двумя первыми продольными канавками 24.
[0026]
Второй набор блоков 20a разделен и образован одной второй продольной канавкой 28, проходящей в направлении вдоль окружности шины, и множеством вторых поперечных канавок 30a, проходящих в поперечном направлении шины. Две вторые продольные канавки 28 с обеих сторон в поперечном направлении шины расположены в областях на внешней стороне в поперечном направлении шины симметрично по отношению к экваториальной плоскости CL шины. Кроме того, от второй продольной канавки 28 к внешней стороне в поперечном направлении шины с каждой стороны в поперечном направлении шины проходит множество вторых поперечных канавок 30a.
[0027]
Ребра 22 разделены в поперечном направлении шины одной третьей продольной канавкой 32, проходящей в направлении вдоль окружности шины. Следует отметить, что ребра 22 могут разделять две или более третьих продольных канавок 32.
[0028]
В каждом из первого набора блоков 16a, второго набора блоков 20a и ребер 22 сформировано множество щелевидных прорезей 34a. Щелевидные прорези 34a проходят зигзагообразно в поперечном направлении шины. Следует отметить, что, хотя это не показано на рисунках, щелевидные прорези 34a проходят в радиальном направлении шины нормально к поверхности протектора.
[0029]
Первые продольные канавки 24 и вторые продольные канавки 28 имеют максимальную ширину канавки не менее чем 4 мм и не более чем 8 мм. Максимальная ширина канавки третьей продольной канавки 32 составляет не менее чем 1 мм и не более чем 5 мм. Также максимальная ширина канавки первых поперечных канавок 26a составляет не менее чем 1 мм и не более чем 3 мм, а максимальная ширина канавки вторых поперечных канавок 30a составляет не менее чем 5 мм и не более чем 8 мм. Максимальная ширина канавки щелевидных прорезей 34a составляет менее чем 1 мм. В данном случае «ширина канавки» означает размер канавки в направлении, нормальном к направлению, в котором проходит канавка.
[0030]
В пневматической шине 1a на поверхности 12a протектора может быть обеспечена достаточная площадь канавок за счет первого набора блоков 16a в центральной области и второго набора блоков 20a на самой внешней части в поперечном направлении шины. В результате этого при езде по снегу большое количество снега может уплотняться, поэтому снижение характеристик торможения на снегу может минимизироваться. Кроме того, на поверхности 12a протектора может быть обеспечена достаточная площадь зацепления с дорожным покрытием за счет ребер 22 между первым набором блоков 16a и вторыми наборами блоков 20a, поэтому характеристики торможения на льду могут улучшаться. Дополнительно уменьшение площади канавок за счет ребер 22 можно минимизировать благодаря третьей продольной канавке 32, разделяющей ребра 22, поэтому снижение характеристик торможения на снегу может минимизироваться. Дополнительно характеристики отведения воды при удалении водной пленки на дорожном покрытии можно повысить за счет образования множества щелевидных прорезей 34a в первом наборе блоков 16a, вторых наборах блоков 20a и ребрах 22, а краевой эффект разравнивания снега и льда можно увеличить, поэтому характеристики торможения на снегу и характеристики торможения на льду могут улучшаться. Таким образом, в соответствии с пневматической шиной 1a возможно улучшить характеристики торможения на льду при минимизации любого снижения характеристик торможения на снегу.
[0031]
Следует отметить, что, хотя это не показано на рисунках, пневматическая шина 1a имеет меридиональное поперечное сечение, по форме аналогичное меридиональному поперечному сечению стандартной пневматической шины. В данном случае форма меридионального поперечного сечения пневматической шины относится к форме поперечного сечения пневматической шины в том виде, в котором она появляется на плоскости, нормальной к экваториальной плоскости шины CL. Пневматическая шина 1a включает в себя борт шины, участок боковой стенки, плечевой участок и участок протектора в этом порядке от внутренней стороны в радиальном направлении шины к внешней стороне на виде в меридиональном поперечном сечении. Кроме того, на меридиональном поперечном сечении пневматическая шина 1a имеет каркасный слой, который проходит от участка протектора к борту шины с обеих сторон и намотан вокруг пары сердечников борта, а брекер и армирующий брекер слой сформированы на каркасных слоях в этом порядке наружу в радиальном направлении шины.
[0032]
Более того, пневматическую шину 1a получают посредством каждого из обычных производственных этапов, включая этап смешивания материалов шины, этап обработки материалов шины, этап формования невулканизированной шины, этап вулканизации, этап проверки после вулканизации и т.п. На этапах изготовления пневматической шины 1a, в частности, углубления и выступы, соответствующие рисунку протектора, показанному на ФИГ. 1, формируют на внутренней стенке вулканизационной формы, и с помощью этой формы выполняют вулканизацию.
[0033]
[Дополнительные варианты осуществления]
Ниже приведены описания дополнительных вариантов осуществления 1–11, которые могут быть необязательно реализованы в основном варианте осуществления пневматической шины в соответствии с настоящим изобретением, описанным выше.
[0034]
(Дополнительный вариант осуществления 1)
В основном варианте осуществления предпочтительно вторая продольная канавка 28 смещена в поперечном направлении шины в по меньшей мере двух местах в направлении вдоль окружности шины, как показано на ФИГ. 1 (дополнительный вариант осуществления 1).
[0035]
В настоящем описании фраза «продольная канавка смещена в поперечном направлении шины в по меньшей мере двух местах в направлении вдоль окружности шины» означает любой из следующих трех случаев, а именно: случай, в котором происходит изменение ширины продольной канавки в по меньшей мере двух положениях в направлении вдоль окружности шины, но отсутствует отклонение средней линии по ширине канавки в поперечном направлении шины; случай, в котором происходит изменение ширины продольной канавки и отклонение средней линии по ширине канавки в поперечном направлении шины; и случай, в котором отсутствует изменение ширины продольной канавки, но происходит отклонение средней линии по ширине канавки в поперечном направлении шины. В данном случае «по ширине канавки» означает размер канавки в направлении, нормальном к направлению, в котором проходит канавка, как указано выше, а «средняя линия по ширине канавки» означает линию, проходящую через средние точки по ширине канавки.
[0036]
На ФИГ. 2 представлен частичный увеличенный вид смещенного положения второй продольной канавки 28. Как показано на ФИГ. 1, вторая продольная канавка 28 имеет постоянную ширину канавки вдоль направления вдоль окружности шины. Как показано на ФИГ. 2, вторая продольная канавка 28 смещена в поперечном направлении шины за счет сдвига средней линии по ширине WCL канавки в поперечном направлении шины без изменения ширины канавки. Следует отметить, что вторая продольная канавка 28 может иметь два или более типов ширины канавки.
[0037]
За счет смещения второй продольной канавки 28 в поперечном направлении шины в по меньшей мере двух местах в направлении вдоль окружности шины при движении шины по снежной поверхности снег, попавший с каждой стороны в направлении вдоль окружности шины смещенного места, образует независимый снежный столбик, поэтому снег может эффективно уплотняться при езде по снегу. В результате этого сила сдвига снежного столбика может возрастать, поэтому снижение характеристик торможения на снегу может дополнительно минимизироваться.
[0038]
(Дополнительный вариант осуществления 2)
В варианте осуществления, в котором основной вариант осуществления скомбинирован с дополнительным вариантом осуществления 1, предпочтительно величина смещения второй продольной канавки 28 составляет не менее чем 0,5 мм и не более чем 3,0 мм (дополнительный вариант осуществления 2). В этом случае «величина смещения» означает, в месте смещенного положения в направлении вдоль окружности шины, разность между полным размером WS в поперечном направлении шины двух участков канавки с обеих сторон от смещенного положения в направлении вдоль окружности шины и размером перекрытия W0 в поперечном направлении шины, как показано на ФИГ. 2.
[0039]
За счет получения величины смещения второй продольной канавки 28 не менее чем 0,5 мм при движении шины по снежной поверхности снег, попавший с каждой стороны в направлении вдоль окружности шины смещенного положения, образует снежные столбики в форме, в большей степени независимой друг от друга. В результате этого сила сдвига снежного столбика может дополнительно возрастать, поэтому снижение характеристик торможения на снегу может дополнительно минимизироваться. Также за счет получения величины смещения второй продольной канавки 28 не более чем 3,0 мм ухудшение свойств отведения воды вследствие препятствия протеканию воды в направлении вдоль окружности шины в смещенном положении может минимизироваться.
[0040]
(Дополнительный вариант осуществления 3)
В варианте осуществления, в котором основной вариант осуществления скомбинирован с дополнительным вариантом осуществления 1, предпочтительно первая продольная канавка 24 смещена в поперечном направлении шины в по меньшей мере двух местах в направлении вдоль окружности шины, как показано на ФИГ. 1 (дополнительный вариант осуществления 3).
[0041]
Как показано на ФИГ. 1, первая продольная канавка 24 имеет три типа ширины канавки. Первая продольная канавка 24 смещена в поперечном направлении шины за счет изменения ширины канавки и сдвига средней линии по ширине канавки в поперечном направлении шины. Следует отметить, что первая продольная канавка 24 может быть смещена в поперечном направлении шины за счет изменения ширины канавки, но без сдвига средней линии по ширине канавки в поперечном направлении шины. Кроме того, первая продольная канавка 24 может иметь один, два, четыре или более типов ширины канавки.
[0042]
За счет смещения первой продольной канавки 24 в поперечном направлении шины в по меньшей мере двух местах в направлении вдоль окружности шины при движении шины по снежной поверхности снег, попавший с каждой стороны в направлении вдоль окружности шины смещенного местоположения, образует независимый снежный столбик, поэтому снег может эффективно уплотняться при езде по снегу. В результате этого сила сдвига снега может возрастать, поэтому снижение характеристик торможения на снегу может дополнительно минимизироваться.
[0043]
(Дополнительный вариант осуществления 4)
В варианте осуществления, в котором основной вариант осуществления скомбинирован с дополнительными вариантами осуществления 1 и 3, предпочтительно величина смещения первой продольной канавки 24 составляет не менее чем 0,5 мм и не более чем 3,0 мм (дополнительный вариант осуществления 4).
[0044]
За счет получения величины смещения первой продольной канавки 24 не менее чем 0,5 мм при движении шины по снежной поверхности снег, попавший с каждой стороны в направлении вдоль окружности шины смещенного положения, образует снежные столбики в форме, в большей степени независимой друг от друга. В результате этого сила сдвига снега может дополнительно возрастать, поэтому снижение характеристик торможения на снегу может дополнительно минимизироваться. Также за счет получения величины смещения первой продольной канавки 24 не более чем 3,0 мм ухудшение свойств отведения воды вследствие препятствия протеканию воды в направлении вдоль окружности шины в смещенном положении может минимизироваться.
[0045]
(Дополнительный вариант осуществления 5)
В варианте осуществления, в котором основной вариант осуществления скомбинирован с дополнительным вариантом осуществления 1, предпочтительно третья продольная канавка 32 смещена в поперечном направлении шины в по меньшей мере двух местах в направлении вдоль окружности шины, как показано на ФИГ. 1 (дополнительный вариант осуществления 5).
[0046]
Как показано на ФИГ. 1, третья продольная канавка 32 имеет два типа ширины канавки. Третья продольная канавка 32 смещена в поперечном направлении шины либо за счет изменения ширины канавки и сдвига средней линии по ширине канавки в поперечном направлении шины, либо за счет сдвига средней линии по ширине канавки в поперечном направлении шины без изменения ширины канавки. Следует отметить, что третья продольная канавка 32 может быть смещена в поперечном направлении шины за счет изменения ширины канавки, но без сдвига средней линии по ширине канавки в поперечном направлении шины. Кроме того, третья продольная канавка 32 может иметь один, три или более типов ширины канавки.
[0047]
За счет смещения третьей продольной канавки 32 в поперечном направлении шины в по меньшей мере двух местах в направлении вдоль окружности шины при движении шины по снежной поверхности снег, попавший с каждой стороны в направлении вдоль окружности шины смещенного местоположения, образует независимый снежный столбик, поэтому снег может эффективно уплотняться при езде по снегу. В результате этого сила сдвига снега может возрастать, поэтому снижение характеристик торможения на снегу может дополнительно минимизироваться.
[0048]
(Дополнительный вариант осуществления 6)
В варианте осуществления, в котором основной вариант осуществления скомбинирован с дополнительными вариантами осуществления 1 и 5, предпочтительно величина смещения третьей продольной канавки 32 составляет не менее чем 0,5 мм и не более чем 3,0 мм (дополнительный вариант осуществления 6).
[0049]
За счет получения величины смещения третьей продольной канавки 32 не менее чем 0,5 мм при движении шины по снежной поверхности снег, попавший с каждой стороны в направлении вдоль окружности шины смещенного положения, образует снежные столбики в форме, в большей степени независимой друг от друга. В результате этого сила сдвига снега может дополнительно возрастать, поэтому снижение характеристик торможения на снегу может дополнительно минимизироваться. Кроме того, за счет получения величины смещения третьей продольной канавки 32 не более чем 3,0 мм ухудшение свойств отведения воды вследствие препятствия протеканию воды в направлении вдоль окружности шины в смещенном положении может минимизироваться.
[0050]
(Дополнительный вариант осуществления 7)
В основном варианте осуществления или в варианте осуществления, в котором основной вариант осуществления скомбинирован с дополнительным вариантом осуществления 1 и т.п., предпочтительно щелевидные прорези представляют собой трехмерные прорези (дополнительный вариант осуществления 7).
[0051]
На ФИГ. 3 представлен вид в поперечном сечении в плоскости, параллельной экваториальной плоскости шины, иллюстративной трехмерной щелевидной прорези, образованной в блоке. «Трехмерная щелевидная прорезь» означает щелевидную прорезь 34b, которая не только проходит с изгибами в поперечном направлении шины и в направлении вдоль окружности шины, как показано на ФИГ. 1, но и также проходит с изгибами в радиальном направлении шины, как показано на ФИГ. 3.
[0052]
За счет получения в качестве щелевидных прорезей трехмерных щелевидных прорезей при приложении нагрузки к первым блокам 14a, вторым блокам 18a и ребрам 22 в направлении вдоль окружности шины поверхности стенок щелевидной прорези 34b поддерживают друг друга, поэтому уменьшение площади зацепления с дорожным покрытием за счет сжатия первых блоков 14a, вторых блоков 18a или ребер 22 ограничивается, а краевой эффект щелевидных прорезей может дополнительно возрастать. Этот эффект позволяет дополнительно улучшать характеристики торможения на снегу и характеристики торможения на льду.
[0053]
(Дополнительный вариант осуществления 8)
В основном варианте осуществления или в варианте осуществления, в котором основной вариант осуществления скомбинирован с дополнительным вариантом осуществления 1 и т.п., пневматическая шина предпочтительно имеет направленный рисунок, в котором обозначено направление вращения шины (дополнительный вариант осуществления 8).
[0054]
На ФИГ. 4 представлен развернутый вид в горизонтальной проекции области протектора пневматической шины в соответствии с дополнительным вариантом осуществления настоящего изобретения. Следует отметить, что символ E на ФИГ. 4 обозначает край зацепления шины с дорожным покрытием. На ФИГ. 4 для составляющих элементов применяются те же справочные обозначения, что и для составляющих элементов на ФИГ. 1. У пневматической шины 1b поверхность 12b протектора имеет направленный рисунок, и обозначено направление вращения (направление вращения шины при движении транспортного средства вперед). При движении транспортного средства вперед с использованием пневматической шины 1b передний край контактирует с дорожным покрытием раньше заднего края, показанного на ФИГ. 4. У пневматической шины 1b первые поперечные канавки 26b и вторые поперечные канавки 30b проходят под наклоном к заднему краю от внутренней стороны к внешней стороне в поперечном направлении шины.
[0055]
За счет придания пневматической шине 1b направленного рисунка и обозначения направления вращения шины при движении транспортного средства вперед стимулируется отведение воды от переднего края к заднему краю, поэтому свойства отведения воды могут улучшаться.
[0056]
(Дополнительный вариант осуществления 9)
В варианте осуществления, в котором основной вариант осуществления скомбинирован с дополнительным вариантом осуществления 8, предпочтительно щелевидные прорези образованы поверхностью первой стенки и поверхностью второй стенки, причем поверхность первой стенки и поверхность второй стенки имеют выступающую часть, которая не перпендикулярна поверхности протектора, и выполнены так, что величина сжатия в направлении вдоль окружности шины первого набора блоков, второго набора блоков и ребер при приложении нагрузки со стороны поверхности второй стенки в сторону поверхности первой стенки больше, чем при приложении нагрузки со стороны поверхности первой стенки в сторону поверхности второй стенки. В щелевидных прорезях, образованных в области ребра на внутренней стороне в поперечном направлении шины от третьей продольной канавки, и в щелевидных прорезях, образованных в первом наборе блоков, поверхность первой стенки расположена на переднем крае в направлении вращения шины, а поверхность второй стенки расположена на заднем крае в направлении вращения шины. Кроме того, в щелевидных прорезях, образованных в области на внешней стороне в поперечном направлении шины от третьей продольной канавки ребра, и в щелевидных прорезях, образованных во втором наборе блоков, поверхность первой стенки расположена на заднем крае, а поверхность второй стенки расположена на переднем крае (дополнительный вариант осуществления 9).
[0057]
На ФИГ. 5 представлен схематический вид в поперечном сечении щелевидных прорезей, показанных на ФИГ. 4. Как показано на ФИГ. 5, щелевидная прорезь 34c образована поверхностью 36 первой стенки и поверхностью 38 второй стенки. На ФИГ. 6 представлен вид в поперечном сечении, на котором показана форма поверхности контакта с дорожным покрытием со стороны поверхности первой стенки щелевидной прорези. На ФИГ. 6 поверхность контакта с дорожным покрытием со стороны поверхности второй стенки щелевидной прорези 34c опущена для простоты понимания.
[0058]
Как показано на ФИГ. 6, поверхность 36 первой стенки включает в себя вертикальный участок 40, который является нормальным к поверхности 12b протектора, и выступ 42, который не является нормальным к поверхности 12b протектора. Выступ 42 образован трехгранной пирамидой, нижняя поверхность которой представляет собой дно канавки, выступающее из вертикального участка 40 в одну сторону в направлении вдоль окружности шины. С другой стороны, хотя это не показано на рисунках, поверхность 38 второй стенки включает в себя вертикальный участок, который является нормальным к поверхности 12b протектора, и выступ, который не является нормальным к поверхности 12b протектора. Выступ поверхности 38 второй стенки образован в форме, которая является комплементарной к трехгранной пирамиде выступа 42, выступающего из вертикального участка в другую сторону в направлении вдоль окружности шины так, чтобы заполнить пространство между поверхностью 36 первой стенки и поверхностью 38 второй стенки.
[0059]
При контакте с дорожным покрытием, когда нагрузка к первому набору блоков 16b, второму набору блоков 20b и ребрам 22, в которых образована щелевидная прорезь 34c, приложена в направлении вдоль окружности шины, поверхность 36 первой стенки и поверхность 38 второй стенки поддерживают друг друга. При этом, как показано на ФИГ. 6, выступ 42 поверхности 36 первой стенки расположен на внутренней стороне в радиальном направлении шины выступа поверхности 38 второй стенки. Таким образом, величина сжатия в направлении вдоль окружности шины первого набора блоков 16b, второго набора блоков 20b и ребер 22 при приложении нагрузки со стороны поверхности 38 второй стенки в сторону поверхности 36 первой стенки больше, чем при приложении нагрузки со стороны поверхности 36 первой стенки в сторону поверхности 38 второй стенки.
[0060]
На рисунке протектора, показанном на ФИГ. 4, в щелевидных прорезях 34c, образованных в области на внутренней стороне в поперечном направлении шины третьей продольной канавки 32 ребра 22, и в щелевидных прорезях 34c, образованных в первом наборе блоков 16b, поверхность 36 первой стенки расположена на переднем крае в направлении вращения шины, а поверхность 38 второй стенки расположена на заднем крае в направлении вращения шины. Кроме того, в щелевидных прорезях 34c, образованных в области на внешней стороне в поперечном направлении шины третьей продольной канавки 32 ребра 22, и в щелевидных прорезях 34c, образованных во втором наборе блоков 20b, поверхность 36 первой стенки расположена на заднем крае, а поверхность 38 второй стенки расположена на переднем крае.
[0061]
Таким образом, первый набор блоков 16b и ребра 22, расположенные на внутренней стороне в поперечном направлении шины, не поддаются легкому сжатию при приложении нагрузки от переднего края к заднему краю и могут легче сжиматься при приложении нагрузки от заднего края к переднему краю. С другой стороны, второй набор блоков 20b и ребра 22, расположенные на внешней стороне в поперечном направлении шины, легко сжимаются при приложении нагрузки от переднего края к заднему краю и не поддаются легкому сжатию при приложении нагрузки от заднего края к переднему краю.
[0062]
При движении шины нагрузка прикладывается к полю зацепления с дорожным покрытием от переднего края к заднему краю. При этом первый набор блоков 16b и ребра 22, расположенные на внутренней стороне в поперечном направлении шины, не поддаются легкому сжатию, поэтому эти области сохраняют превосходные ходовые характеристики. С другой стороны, при торможении шины нагрузка прикладывается к полю зацепления с дорожным покрытием от заднего края к переднему краю. При этом второй набор блоков 20b и ребра 22, расположенные на внешней стороне в поперечном направлении шины, не поддаются легкому сжатию, поэтому эти области сохраняют превосходные тормозные характеристики.
[0063]
Следует отметить, что выступ 42 на поверхности 36 первой стенки может иметь форму, при которой трехгранная пирамида проходит через две или более ступеней в радиальном направлении шины. Также в этом случае выступ поверхности 38 второй стенки имеет форму, которая является комплементарной к выступу 42 поверхности 36 первой стенки. Кроме того, поверхность 36 первой стенки и поверхность 38 второй стенки могут иметь разную форму, при условии что величина сжатия в направлении вдоль окружности шины первого набора блоков 16b, второго набора блоков 20b и ребер 22 при приложении нагрузки со стороны поверхности 38 второй стенки в сторону поверхности 36 первой стенки больше, чем при приложении нагрузки со стороны поверхности 36 первой стенки в сторону поверхности 38 второй стенки.
[0064]
(Дополнительный вариант осуществления 10)
В основном варианте осуществления или в варианте осуществления, в котором основной вариант осуществления скомбинирован с дополнительным вариантом осуществления 1 и т.п., предпочтительно индекс сцепления со снегом (STI) составляет не менее чем 160 и не более чем 240 (дополнительный вариант осуществления 10).
[0065]
Индекс сцепления со снегом (STI) представляет собой индекс, показывающий уровень характеристик торможения на снегу и уровень характеристик торможения на льду и определяемый следующим уравнением:
STI = -6,8 + 2202 ρg + 672 ρs + 7,6 Dg,
где ρg - (общая расчетная длина в поперечном направлении шины всех канавок, расположенных на поверхности протектора) / (ширина зацепления с дорожным покрытием × длина окружности шины) (1/мм), ρs - (общая расчетная длина в поперечном направлении шины всех щелевидных прорезей, расположенных на поверхности протектора)/(ширина зацепления с дорожным покрытием × длина окружности шины), а Dg - средняя глубина канавки.
[0066]
В данном случае «ширина зацепления с дорожным покрытием» означает максимальную ширину поверхности зацепления с дорожным покрытием в поперечном направлении шины в случае, когда пневматическая шина установлена в стандартный диск, накачана до стандартного внутреннего давления, и приложено 85% стандартной нагрузки. В настоящем документе «стандартный диск» означает «прикладной диск» по определению Японской ассоциации производителей автомобильных шин (JATMA), «проектный диск» по определению Ассоциации по шинам и дискам (TRA) или «измерительный диск» по определению Европейской технической организации по шинам и дискам (ETRTO). Кроме того, «стандартное внутреннее давление» означает «максимальное давление воздуха» по определению JATMA, максимальную величину «предела нагрузки шины при различных давлениях холодной накачки» по определению TRA или «давление накачки» по определению ETRTO. Дополнительно «стандартная нагрузка» означает «максимальная нагрузочная способность» по определению JATMA, максимальную величину «предела нагрузки шины при различных давлениях холодной накачки» по определению TRA и «нагрузочная способность» по определению ETRTO.
[0067]
За счет получения индекса STI не менее чем 160 может сохраняться величина края канавок и щелевидных прорезей, поэтому характеристики торможения на снегу и характеристики торможения на льду могут дополнительно улучшаться. Также за счет получения индекса STI не более чем 240 можно минимизировать уменьшение жесткости блока вследствие слишком большого числа канавок и прорезей, поэтому может сохраняться площадь поверхности зацепления с дорожным покрытием. В результате этого могут дополнительно улучшаться характеристики торможения на льду.
[0068]
(Дополнительный вариант осуществления 11)
В основном варианте осуществления или в варианте осуществления, в котором основной вариант осуществления скомбинирован с дополнительным вариантом осуществления 1 и т.п., предпочтительно твердость верхнего защитного резинового слоя участка протектора по стандарту JIS A составляет не менее чем 40 и не более чем 60 (дополнительный вариант осуществления 11). В данном случае «верхний защитный резиновый слой» означает резиновый слой на самом внешнем участке в радиальном направлении шины участка протектора. Также в настоящем описании «твердость по стандарту JIS A» означает значение, измеренное в условиях температуры проведения измерения, равной 0°.
[0069]
За счет получения твердости верхнего защитного резинового слоя участка протектора по стандарту JIS A не менее чем 40 может сохраняться жесткость поверхности 12a, 12b протектора, поэтому можно минимизировать сжатие первого набора блоков 16a, 16b, второго набора блоков 20a, 20b и ребер 22 и обеспечить площадь зацепления с дорожным покрытием. В результате этого могут дополнительно улучшаться характеристики торможения на льду. Также за счет получения твердости верхнего защитного резинового слоя участка протектора по стандарту JIS A не более чем 60 ухудшение свойств сцепления на дорожном покрытии, вызванное слишком большой жесткостью поверхности 12a, 12b протектора, может минимизироваться, поэтому снег при зацеплении с дорожным покрытием может эффективно уплотняться. В результате этого сила сдвига снега может возрастать, таким образом, снижение характеристик торможения на снегу может дополнительно минимизироваться.
[0070]
Следует отметить, что за счет получения твердости верхнего защитного резинового слоя участка протектора по стандарту JIS A не менее чем 40 и не более чем 50 указанный эффект может проявляться на более высоком уровне.
ПРИМЕРЫ
[0071]
В совокупности изготовили 12 пневматических шин по стандартному примеру и рабочим примерам 1–11, причем изменяли каждое из условий, как показано в таблице 1 (рисунок протектора, наличие/отсутствие смещения во второй продольной канавке, величина смещения во второй продольной канавке, наличие/отсутствие смещения в первой продольной канавке, величина смещения в первой продольной канавке, наличие/отсутствие смещения в третьей продольной канавке, величина смещения в третьей продольной канавке, тип щелевидной прорези, индекс STI, твердость верхнего защитного резинового слоя по стандарту JIS A).
[0072]
Шины по стандартному примеру и рабочим примерам 1–11 (испытываемые шины) имели размер 195/65R15. По четыре шины каждого типа испытываемой шины устанавливали в диск 15×6J, накачивали до давления воздуха 220 кПа и монтировали на автомобиле типа «седан» с рабочим объемом двигателя 1500 куб. см. Характеристики торможения на льду и характеристики торможения на снегу оценивали для всех испытываемых шин следующим образом. Результаты представлены в таблице 1.
[0073]
Характеристики торможения на льду:
на обледенелом дорожном покрытии тормозной путь измеряли в состоянии движения со скоростью 40 км/ч и проводили оценку индексного значения с использованием стандартного примера в качестве эталона (100). В оценке более высокое индексное значение указывает на превосходящие характеристики торможения на льду.
[0074]
Характеристики торможения на снегу:
на заснеженном дорожном покрытии тормозной путь измеряли в состоянии движения со скоростью 40 км/ч и проводили оценку индексного значения с использованием стандартного примера в качестве эталона (100). В оценке более высокое индексное значение указывает на превосходящие характеристики торможения на снегу.
[0075]
[Таблица 1]
[0076]
В соответствии с таблицей 1 видно, что у пневматических шин в соответствии с рабочими примерами 1–11, соответствующими техническому объему настоящего изобретения, характеристики торможения на льду и характеристики торможения на снегу улучшены сбалансированным образом в каждом случае по сравнению с пневматической шиной в соответствии со стандартным примером, которая не соответствовала техническому объему настоящего изобретения.
Перечень справочных обозначений
[0077]
1a, 1b, 100 Пневматическая шина
12a, 12b, 110 Поверхность протектора
120 Блок
14a, 14b Первый блок
16a, 16b Первый набор блоков
18a, 18b Второй блок
20a, 20b Первый набор блоков
22 Ребро
24 Первая продольная канавка
26a, 26b Первая поперечная канавка
28 Вторая продольная канавка
30a, 30b Вторая поперечная канавка
32 Третья продольная канавка
34a, 34b, 34c, 130 Щелевидная прорезь
36 Поверхность первой стенки щелевидной прорези 34c
38 Поверхность второй стенки щелевидной прорези 34c
40 Вертикальный участок поверхности 36 первой стенки
42 Выступ поверхности 36 первой стенки
Е Край зацепления шины с дорожным покрытием
CL Экваториальная плоскость шины
WCL Средняя линия по ширине канавки
WS Полный размер в поперечном направлении шины
WO Размер перекрытия в поперечном направлении шины.
| название | год | авторы | номер документа |
|---|---|---|---|
| ШИНА | 2021 |
|
RU2799285C1 |
| ПНЕВМАТИЧЕСКАЯ ШИНА | 2011 |
|
RU2560193C2 |
| ПНЕВМАТИЧЕСКАЯ ШИНА | 2014 |
|
RU2639840C2 |
| ПНЕВМАТИЧЕСКАЯ ШИНА | 2016 |
|
RU2684990C1 |
| ШИНА | 2021 |
|
RU2809419C1 |
| ПНЕВМАТИЧЕСКАЯ ШИНА | 2013 |
|
RU2588329C2 |
| ПНЕВМАТИЧЕСКАЯ ШИНА | 2017 |
|
RU2712396C1 |
| ПНЕВМАТИЧЕСКАЯ ШИНА | 2011 |
|
RU2550237C2 |
| ПНЕВМАТИЧЕСКАЯ ШИНА | 2007 |
|
RU2401749C1 |
| ШИНА | 2021 |
|
RU2808978C1 |
Изобретение относится к автомобильной шине, предназначенной для зимних условий эксплуатации. Пневматическая шина (1a) в центральной области включает в себя экваториальную плоскость, в которой расположен первый набор блоков (16a), разделенный и образованный двумя первыми продольными канавками (24), и множество первых поперечных канавок (26a). На самом внешнем участке в поперечном направлении шины с каждой стороны в поперечном направлении шины расположен второй набор блоков (20a), разделенный и образованный одной второй продольной канавкой (28) и множеством вторых поперечных канавок (30a). Между первым набором блоков (16a) и вторыми наборами блоков (20a) расположено ребро (22), причем ребро (22) разделено по меньшей мере одной третьей продольной канавкой (32), и причем в первом наборе блоков (16a), втором наборе блоков (20a) и ребре (22) сформировано множество щелевидных прорезей (34a). Технический результат – улучшение характеристик шины при торможении на льду при минимизации любого снижения характеристик торможения на снегу. 11 з.п. ф-лы, 7 ил., 1 табл.
1. Пневматическая шина, содержащая:
первый набор блоков, разделенный и образованный двумя первыми продольными канавками и множеством первых поперечных канавок и расположенный в центральной области, которая включает в себя экваториальную плоскость шины;
второй набор блоков, разделенный и образованный одной второй продольной канавкой и множеством вторых поперечных канавок и расположенный на самом внешнем участке в поперечном направлении шины с каждой стороны в поперечном направлении шины;
ребро, расположенное между первым набором блоков и вторыми наборами блоков, причем ребро разделено по меньшей мере одной третьей продольной канавкой; и
множество щелевидных прорезей, образованных в первом наборе блоков, во вторых наборах блоков и в ребрах.
2. Пневматическая шина по п. 1, в которой вторая продольная канавка смещена в поперечном направлении шины в по меньшей мере двух местах в направлении вдоль окружности шины.
3. Пневматическая шина по п. 2, в которой величина смещения второй продольной канавки составляет не менее чем 0,5 мм и не более чем 3,0 мм.
4. Пневматическая шина по п. 2 или 3, в которой первая продольная канавка смещена в поперечном направлении шины в по меньшей мере двух местах в направлении вдоль окружности шины.
5. Пневматическая шина по п. 4, в которой величина смещения первой продольной канавки составляет не менее чем 0,5 мм и не более чем 3,0 мм.
6. Пневматическая шина по п. 2 или 3, в которой третья продольная канавка смещена в поперечном направлении шины в по меньшей мере двух местах в направлении вдоль окружности шины.
7. Пневматическая шина по п. 6, в которой величина смещения третьей продольной канавки составляет не менее чем 0,5 мм и не более чем 3,0 мм.
8. Пневматическая шина по любому из пп. 1-3, в которой щелевидная прорезь представляет собой трехмерную щелевидную прорезь.
9. Пневматическая шина по любому из пп. 1-3, причем шина имеет направленный рисунок, и обозначено направление вращения шины.
10. Пневматическая шина по п. 9, в которой щелевидные прорези образованы поверхностью первой стенки и поверхностью второй стенки, причем поверхность первой стенки и поверхность второй стенки имеют выступ, не являющийся нормальным к поверхности протектора, и выполнены так, что величина сжатия в направлении вдоль окружности шины первого набора блоков, второго набора блоков и ребер при приложении нагрузки со стороны поверхности второй стенки к поверхности первой стенки больше, чем при приложении нагрузки со стороны поверхности первой стенки к поверхности второй стенки, причем в щелевидных прорезях, образованных в области на внутренней стороне в поперечном направлении шины от третьей продольной канавки ребра, и в щелевидных прорезях, образованных в первом наборе блоков, поверхность первой стенки расположена на переднем крае в направлении вращения шины, а поверхность второй стенки расположена на заднем крае в направлении вращения шины, и причем в щелевидных прорезях, образованных в области на внешней стороне в поперечном направлении шины от третьей продольной канавки ребра, и в щелевидных прорезях, образованных во втором наборе блоков, поверхность первой стенки расположена на заднем крае, а поверхность второй стенки расположена на переднем крае.
11. Пневматическая шина по любому из пп. 1-3, в которой индекс сцепления со снегом (STI) составляет не менее чем 160 и не более чем 240.
12. Пневматическая шина по любому из пп. 1-3, в которой твердость верхнего защитного резинового слоя участка протектора по стандарту JIS A составляет не менее чем 40 и не более чем 60.
| JP 2012121542 A, 28.06.2012 | |||
| JP 2006131098 A, 25.05.2006 | |||
| JP 2013132966 A, 08.07.2013. |
