ШИНА ДЛЯ КОЛЕС ТРАНСПОРТНЫХ СРЕДСТВ Российский патент 2020 года по МПК B60C11/03 B60C11/12 B60C5/18 

Настоящее изобретение относится к шине для колес транспортных средств, которая выполнена с рисунком протектора, который, в частности, выполнен с возможностью оптимизации эксплуатационных характеристик шины при различных состояниях поверхности дороги.

Шина, как правило, содержит каркасный конструктивный элемент, который образован в виде тороида вокруг оси вращения и который включает в себя, по меньшей мере, одну каркасную ленту, имеющую концевые края, которые контактно взаимодействуют с соответствующими кольцевыми удерживающими конструктивными элементами, известными как сердечники бортов.

В радиальном направлении снаружи относительно каркасного конструктивного элемента предусмотрен брекерный конструктивный элемент, содержащий в случае автомобильных шин, по меньшей мере, две наложенные друг на друга в радиальном направлении ленты из прорезиненной ткани, предусмотренной с армирующими кордами, обычно выполненными из металла, которые расположены параллельно друг к другу в каждой ленте, но перекрещиваются относительно кордов соседней ленты, предпочтительно симметрично относительно экваториальной плоскости шины.

Брекерный конструктивный элемент предпочтительно также дополнительно содержит в радиальном направлении снаружи и, по меньшей мере, у концов нижерасположенных брекерных лент третий слой из текстильных или металлических кордов, которые расположены по окружности (под углом 0 градусов). В шинах бескамерного типа дополнительно предусмотрен радиально внутренний слой, который называют герметизирующим слоем и который обладает характеристиками непроницаемости для обеспечения воздухонепроницаемости самой шины.

В радиальном направлении снаружи относительно брекерного конструктивного элемента наложен протекторный браслет, который изготовлен из эластомерного материала и на котором образован рисунок протектора, предназначенный для контакта с поверхностью дороги.

Для обеспечения также соответствующего сцепления с мокрыми поверхностями дорог шины имеют протекторный браслет, который выполнен с канавками, которые имеют разные формы и геометрии и основное назначение которых состоит в обеспечении возможности выпуска воды, имеющейся между поверхностью шины и поверхностью дороги во время взаимного контакта, для предотвращения ситуации, при которой гидростатическое давление, возникающее в результате воздействия воды на шину, перемещающуюся вперед, может вызвать подъем или частичный подъем шины от поверхности дороги и обусловленную этим потерю управления транспортным средством (явление, известное как «аквапланирование»).

Однако наличие канавок в протекторном браслете, несмотря на то, что, с одной стороны, это обеспечивает возможность выпуска воды, с другой стороны, обязательно приводит к уменьшению поверхности контакта шины с поверхностью дороги, при этом поверхность контакта ограничена только блоками, границы которых определяются канавками, в результате чего уменьшается способность шины к сцеплению с дорогой, когда она подвергается торможению, ускорению или при движении на скругленных поворотах.

Ситуация дополнительно усложняется, когда шина представляет собой шину зимнего типа. Действительно, зимние шины имеют протекторный браслет, в блоках которого образовано множество щелевидных дренажных канавок, также известных как «бороздки», которые проходят внутри отдельных блоков в радиальной базовой плоскости.

Назначение щелевидных дренажных канавок, наличие которых является одним из наиболее очевидных признаков, которые отличают зимнюю шину от обычных летних шин, состоит в обеспечении дополнительных элементов, создающих сцепление относительно грунта, покрытого снегом, и в удержании в них некоторого количества снега, в результате чего улучшается трение о грунт, покрытый снегом.

Однако наличие щелевидных дренажных канавок в блоках протекторного браслета соответственно вызывает снижение эксплуатационных характеристик шины, когда поверхность дороги не покрыта снегом и является сухой или мокрой, вследствие большей деформируемости блоков в присутствии тангенциальных сил (или «напряжений сдвига»), которые действуют на протекторный браслет во время ускорения, движения на повороте или торможения.

Следовательно, от шины, которая подходит для движения при всех вышеупомянутых состояниях поверхности дороги (сухой, мокрой и заснеженной), требуется компромиссное сочетание противоположных требований к конфигурации, так что выполнение канавок в протекторном браслете оптимизируют в соответствии с предъявленными требованиями к применению.

Заявитель осознал потребность в разработке рисунка протектора, который может придать зимним шинам отличные значения эксплуатационных характеристик как в случае движения по покрытым снегом поверхностям, так и в случае движения по сухим и/или мокрым поверхностям при сохранении хорошего уровня эксплуатационных характеристик с точки зрения износа самого протектора.

Заявитель дополнительно осознал потребность в разработке шины, которая выполнена с рисунком протектора, который обеспечивает возможность получения лучшего баланса между противоположными требованиями, приведенными выше, при использовании некоторого числа, геометрии и конфигурации канавок и щелевидных дренажных канавок.

Заявитель обнаружил, что шина, рисунок протектора которой содержит множество основных канавок, которые расположены так, что каждая радиальная плоскость пересекается с, по меньшей мере, четырьмя основными канавками в центральной зоне, и дополнительно содержит, по меньшей мере, одно множество вспомогательных канавок, которые проходят по существу в направлении вдоль окружности между следующими друг за другом парами основных канавок и которые расположены в зоне, которая проходит на стыке центральной зоны и плечевой зоны протекторного браслета, имеет как хорошую способность к выпуску воды, так и хорошее сцепление с мокрой поверхностью дороги, обеспечивая оптимальное сбалансированное сочетание значений эксплуатационных характеристик на различных типах поверхности дороги.

В частности, в его первом аспекте изобретение относится к шине для колес транспортных средств, содержащей протекторный браслет, имеющий рисунок протектора, в котором определена центральная зона указанного протекторного браслета, проходящая по окружности и симметрично с обеих сторон экваториальной плоскости указанной шины на ширине, равной приблизительно 60% от эффективной ширины указанного протекторного браслета.

На рисунке протектора предпочтительно определены первая и вторая плечевые зоны, которые проходят с соответствующих противоположных сторон указанной центральной зоны в аксиально наружном месте указанного протекторного браслета.

Указанный протекторный браслет предпочтительно содержит множество основных канавок, которые расположены последовательно на протяженности указанного протекторного браслета вдоль окружности.

Каждая из указанных основных канавок предпочтительно проходит от указанной центральной зоны через указанную первую или альтернативно указанную вторую плечевую зону, чтобы открыться на боковом крае указанного протекторного браслета.

Указанный протекторный браслет предпочтительно содержит, по меньшей мере, одно множество вспомогательных канавок, которые расположены последовательно на протяженности указанного протекторного браслета вдоль окружности.

Указанные вспомогательные канавки предпочтительно проходят по существу в направлении вдоль окружности между следующими друг за другом парами указанных основных канавок

Любая радиальная плоскость, содержащая ось указанной шины, предпочтительно пересекается в указанной центральной зоне с, по меньшей мере, четырьмя из указанных основных канавок.

Заявитель установил, что при данной конфигурации основных и вспомогательных канавок протекторный браслет имеет оптимальные значения эксплуатационных характеристик как в отношении выпуска воды, так и в отношении сцепления с дорогой как на мокрой поверхности, так и на сухой поверхности.

Предусмотрено, что термин «эффективная ширина» применительно к протекторному браслету следует понимать как ширину самой дальней от центра в радиальном направлении части протекторного браслета от одной стороны до другой, которая предназначена для контакта с грунтом.

Предусмотрено, что термин «канавка» следует понимать как относящийся к углублению, которое образовано в части протекторного браслета и которое имеет ширину, которая больше или равна 1 миллиметру, и предпочтительно глубину, превышающую 3 миллиметра.

Предусмотрено, что термин «щелевидная дренажная канавка» следует понимать как означающий углубление, которое образовано в части протекторного браслета и которое имеет ширину менее 1 миллиметра.

Предусмотрено, что термин «экваториальная плоскость» шины следует понимать как означающий плоскость, которая перпендикулярная к оси вращения шины и которая разделяет шину на две симметрично одинаковые части.

Термин «угол наклона» элемента протектора предназначен для обозначения модуля острого угла (от 0° до 90°), образованного данным элементом относительно направления, параллельного экваториальной плоскости шины.

Термин направление «вдоль окружности» предназначен для обозначения направления, которое по существу ориентировано в соответствии с направлением вращения шины или в любом случае имеет небольшой наклон относительно направления вращения шины.

Другой параметр, который используется в соответствующей области техники для количественной оценки наличия канавок в протекторном браслете, представляет собой «коэффициент пустотности», безразмерное число, которое определяется как соотношение между общей площадью поверхности канавок, содержащихся в конкретной части рисунка протектора (там, где применимо, во всем протекторе), и общей площадью поверхности данной конкретной части рисунка протектора (там, где применимо, всего рисунка протектора).

В предпочтительном варианте осуществления по отношению ко всей протяженности указанного протекторного браслета по окружности та площадь поверхности центральной зоны, на которой указанное число основных канавок, которые пересекает указанная радиальная плоскость, больше пяти, представляет собой часть, составляющую менее 15% от общей площади поверхности указанной центральной зоны.

Указанное число основных канавок, которые пересекаются указанной любой радиальной плоскостью, предпочтительно составляет от четырех до шести.

Заявитель установил, что для шин, имеющих нормальные размеры, подходящее компромиссное сочетание между требованиями, включающими отвод воды, сцепление с поверхностью дороги и износ, достигается при обеспечении на каждой поверхности контакта между протекторным браслетом и поверхностью дороги от четырех от шести основных канавок, «готовых» направлять воду, имеющуюся в центральной зоне протекторного браслета. Действительно, при числе менее четырех уменьшилась бы способность к отводу воды при потенциальном риске аквапланирования, в то время при числе более шести могло бы иметь место чрезмерное уменьшение размеров блоков, которые образованы в протекторном браслете.

Заявитель заметил, что блоки, имеющие сильно уменьшенные размеры, могут быть деформируемыми, что может привести к значительному снижению значений эксплуатационных характеристик при движении по дороге, в особенности, связанных с сцеплением с поверхностью дороги и износом, и фактически частичной блокировке соседних канавок, в направлении которых они могут изгибаться.

Согласно предпочтительному признаку указанное число основных канавок, которые пересекаются указанной любой радиальной плоскостью, равно четырем или пяти.

Исходный конец каждой из указанных основных канавок, который идентифицируется в указанной центральной зоне, предпочтительно по существу выровнен в аксиальном направлении относительно зоны перехода другой основной канавки от указанной центральной зоны к указанной первой или второй плечевой зоне.

В результате этого способность к выпуску воды остается по существу однородной на всей протяженности протекторного браслета по окружности, что повышает однородность поведения шины на дороге.

Указанные основные канавки предпочтительно не пересекаются друг с другом.

В варианте осуществления изобретения каждая основная канавка содержит первый участок, который проходит по существу от указанной экваториальной плоскости через указанную центральную зону, и второй участок, который соединен с указанным первым участком и который проходит через указанную первую плечевую зону или указанную вторую плечевую зону к указанному боковому краю протекторного браслета.

Указанный первый участок предпочтительно имеет первый угол наклона относительно экваториальной плоскости шины, и указанный второй участок имеет второй угол наклона относительно указанной экваториальной плоскости, превышающий указанный первый угол наклона.

Согласно предпочтительному признаку указанный первый угол наклона составляет от 10° до 40°.

Таким образом, в частности, увеличивается скорость выпуска воды в центральной зоне.

Согласно другому признаку указанный второй угол наклона составляет от 65° до 85°.

Ширина указанных основных канавок предпочтительно увеличивается от исходного конца, который идентифицирован в указанной центральной зоне, к указанному боковому краю протекторного браслета.

В дополнительном предпочтительном варианте отношение ширины указанных основных канавок на указанном боковом крае протекторного браслета к ширине на указанном исходном конце составляет от 3 до 4,5.

В результате этого количество воды, которое скапливается внутри основной канавки и вытекание которого обеспечивается по направлению к боковому краю протекторного браслета, может соответственно увеличиваться вдоль протяженности канавки, что предотвращает ситуацию, при которой вода, уже имеющаяся в канавке, образует значительное препятствие для доступа новой воды.

Указанный протекторный браслет предпочтительно содержит первое множество вспомогательных канавок, которые проходят в зоне, образованной на стыке указанной центральной зоны и указанной первой плечевой зоны на расстоянии от указанной экваториальной плоскости, составляющем между приблизительно 25% и приблизительно 35% от указанной эффективной ширины протекторного браслета.

Указанный протекторный браслет предпочтительно содержит второе множество вспомогательных канавок, которые проходят в зоне, которая образована на стыке указанной центральной зоны и указанной второй плечевой зоны на расстоянии от указанной экваториальной плоскости, составляющем между приблизительно 25% и приблизительно 35% от указанной эффективной ширины протекторного браслета.

В очень предпочтительном варианте указанное первое множество вспомогательных канавок или указанное второе множество вспомогательных канавок проходят на расстоянии от указанной экваториальной плоскости, равном приблизительно 30% от указанной эффективной ширины протекторного браслета.

Указанное первое множество вспомогательных канавок и указанное второе множество вспомогательных канавок предпочтительно являются по существу симметричными относительно указанной экваториальной плоскости.

Согласно предпочтительному признаку каждая из указанных вспомогательных канавок имеет угол наклона относительно направления, параллельного экваториальной плоскости, составляющий от 0° до 10°.

В результате этого вспомогательные канавки сохраняют высокую способность к отводу воды, при этом обеспечивая дополнительные края для улучшения сцепления шины с поверхностью дороги в случае аксиальной нагрузки.

Согласно другому предпочтительному признаку каждая вспомогательная канавка имеет оба конца, по меньшей мере, частично обращенные в направлении вдоль окружности к концу другой вспомогательной канавки.

Таким образом, между вспомогательными канавками сохраняется непрерывный проход в направлении вдоль окружности, который способствует более быстрому выпуску воды.

Согласно предпочтительному признаку в указанной центральной зоне соединительная канавка проходит между парами основных канавок.

В очень предпочтительном варианте каждая соединительная канавка имеет угол наклона относительно экваториальной плоскости шины, составляющий от 10° до 30°.

Указанные вспомогательные канавки предпочтительно имеют ширину между 2 мм и 5 мм.

Согласно предпочтительному признаку указанные соединительные канавки имеют ширину между 1 мм и 3 мм.

Указанный протекторных браслет в пределах его эффективной ширины предпочтительно имеет коэффициент пустотности, составляющий от 0,30 до 0,36.

Коэффициент пустотности центральной зоны предпочтительно составляет от 0,28 до 0,36.

Коэффициент пустотности плечевой зоны предпочтительно составляет от 0,31 до 0,38.

В предпочтительном варианте указанные основные канавки и указанные вспомогательные канавки ограничивают в указанном протекторном браслете множество блоков, на каждом из которых образовано множество щелевидных дренажных канавок, которые выполнены с возможностью способствовать сцеплению указанной шины с дорогой на покрытой снегом поверхности.

Признаки и преимущества изобретения можно будет лучше понять из подробного описания предпочтительного варианта его осуществления, который проиллюстрирован в качестве неограничивающего примера со ссылкой на приложенные чертежи, на которых:

фиг.1 - вид в перспективе шины для колес транспортных средств, которая изготовлена в соответствии с настоящим изобретением; и

фиг.2 - схематическое изображение развертки в плоскости репрезентативной зоны протекторного браслета шины по фиг.1.

На приложенных чертежах шина для колес транспортных средств, которая изготовлена в соответствии с настоящим изобретением, обозначена в целом ссылочной позицией 1.

Шина 1 имеет обычную форму, которая является по существу тороидальной и которая сформирована вокруг оси вращения, которая определяет аксиальное направление Y шины и через которую проходит экваториальная плоскость Х, которая перпендикулярна к оси.

Шина 1 представляет собой шину, которая предусмотрена для использования зимой, и содержит конструкцию шины, которая сама по себе известна и которая не проиллюстрирована на приложенных фигурах, а также протекторный браслет 2, который расположен в радиально наружном месте относительно шины 1 и который предназначен для контакта с поверхностью 3 дороги, которая схематически проиллюстрирована на фиг.1.

Шина 1 предпочтительно имеет номинальную ширину профиля, составляющую от приблизительно 155 мм до приблизительно 235 мм. Указанная номинальная ширина профиля предпочтительно меньше или равна приблизительно 215 мм. Шина 1 предпочтительно имеет посадочный диаметр от 14 до 17 дюймов (от 355,6 до 431,8 мм).

На протекторном браслете 2 задана эффективная ширина L, которая определена как максимальная ширина той зоны протекторного браслета, которая предназначена для контакта с грунтом при стандартных условиях использования.

На протекторном браслете 2 также определены центральная зона 5, которая проходит по окружности и симметрично относительно экваториальной плоскости Х на всей ширине, которая составляет приблизительно 60% от эффективной ширины L, а также первая плечевая зона 6 и вторая плечевая зона 7, которые проходят с соответствующих сторон центральной зоны 5, противоположных в аксиальном направлении, в аксиально наружном месте относительно протекторного браслета 2.

Первая и вторая плечевые зоны 6 и 7 проходят симметрично на расстоянии, равном приблизительно 20% от эффективной ширины L, и ограничены на стороне, противоположной по отношению к экваториальной плоскости Х, соответствующими боковыми краями протекторного браслета 2, которые обозначены соответственно 8 и 9.

При ссылке на фиг.2 можно отметить, что при рассмотрении данного рисунка в виде развертки по существу криволинейной поверхности в плоскости боковые края 8 и 9 протекторного браслета 2 находятся в более внутреннем положении относительно боковых краев, проиллюстрированных на чертеже, которые в реальной конфигурации протекторного браслета изогнуты по направлению к боковинам шины.

На фиг.2 три определенные выше зоны разграничены пунктирными линиями.

В протекторном браслете 2 образовано множество канавок, которые вместе с блоками, ограниченными ими, по существу образуют рисунок протектора шины 1.

Конкретная конфигурация рисунка протектора шины 1 согласно настоящему изобретению делает его рисунком направленного типа в том смысле, что монтаж шины должен обеспечивать во время нормального движения транспортного средства ее вращение в заданном направлении, обозначенном F на фиг.1.

Протекторный браслет 2 содержит множество основных канавок 10, которые расположены последовательно на протяженности протекторного браслета вдоль окружности.

Каждая основная канавка предпочтительно проходит по существу непрерывно от центральной зоны 5 через плечевую зону 6 или 7, чтобы открыться на соответствующем боковом крае 8 или 9 протекторного браслета 2.

Основные канавки 10, которые проходят через первую плечевую зону 6, и основные канавки 10, которые проходят через вторую плечевую зону 7, расположены в перемежающейся последовательности относительно экваториальной плоскости шины на протяженности протекторного браслета 2 вдоль окружности.

Каждая основная канавка 10 содержит первый участок 11, который проходит от исходного конца 12 через центральную зону 5, и второй участок 13, который соединен с первым участком 11 и который проходит через первую или вторую плечевую зону 6 или 7 к соответствующему боковому краю 8 или 9 протекторного браслета 2, на котором образован открытый завершающий конец 14.

Первый участок 11 предпочтительно имеет первый угол А наклона относительно экваториальной плоскости Х, больший или равный 10°.

Указанный первый угол А наклона относительно экваториальной плоскости Х предпочтительно меньше или равен 40°.

Указанный первый угол А наклона указанного первого участка 11 предпочтительно составляет приблизительно 30°.

Второй участок 13 предпочтительно имеет второй угол В наклона относительно экваториальной плоскости В, превышающий указанный первый угол А наклона.

Указанный второй угол В наклона предпочтительно больше или равен 65°.

Указанный второй угол В наклона указанного второго участка 13 предпочтительно меньше или равен 85°.

Указанный второй угол В наклона предпочтительно составляет приблизительно 75°.

Исходный конец 12 каждой основной канавки 10 расположен по существу у экваториальной плоскости Х и проходит по направлению к соседней основной канавке. Следовательно, в зоне исходного конца 12 основная канавка может иметь наклонный профиль, который делает дно канавки расположенным почти вровень с поверхностью протекторного браслета, так что в действительности основная канавка будет отделена от канавки, соседней с ней, и по существу предотвращается прохождение текучей среды между ними.

Следовательно, основные канавки 10 могут быть отдельными друг от друга и независимыми, при этом не предусмотрено никакого пересечения их друг с другом.

Конфигурация и расположение основных канавок 10 таковы, что любая радиальная плоскость, содержащая ось Y шины, пересекается в центральной зоне 5 с, по меньшей мере, четырьмя основными канавками 10.

Указанное число основных канавок, которые пересекает указанная любая радиальная плоскость, предпочтительно составляет от 4 до 6.

В частности, исходный конец 12 каждой основной канавки расположен так, что он по существу выровнен в аксиальном направлении относительно зоны перехода другой основной канавки 10 от центральной зоны 5 к первой или второй плечевой зоне 6 или 7, так что число основных канавок 10, которые пересекает произвольная радиальная плоскость, остается по существу постоянным на большой части протяженности протекторного браслета 2 вдоль окружности.

В предпочтительном варианте осуществления, описанном и проиллюстрированном в данном документе, число основных канавок 10, которые пересекает произвольная радиальная плоскость, равно четырем или пяти.

Фиг.2 иллюстрирует только в качестве примера две разные радиальные плоскости R и S, которые пересекаются с основными канавками 10 внутри центральной зоны 5 соответственно в зонах R1, R2, R3, R4, R5 и в зонах S1, S2, S3 и S4. В частности, радиальная плоскость S пересекается с протекторным браслетом 2 в переходной зоне основной канавки 10 между центральной зоной 5 и плечевой зоной 7 и на исходном конце 12 другой основной канавки 10, при этом показано их выравнивание в аксиальном направлении.

Ширина каждой основной канавки 10 предпочтительно постепенно увеличивается от исходного конца 12 до противоположного завершающего конца 14, который расположен в зоне бокового края 8 или 9 протекторного браслета 2.

Ширина основной канавки 10 на исходном конце 12 предпочтительно больше или равна 2 мм.

Ширина основной канавки 10 на исходном конце 12 предпочтительно меньше или равна 3,5 мм.

На конце первого участка 11 указанная ширина основной канавки 10 предпочтительно больше или равна 5 мм. На конце первого участка 11 указанная ширина основной канавки 10 предпочтительно меньше или равн6а 8 мм.

Ширина основной канавки 10 на завершающем конце 14 предпочтительно больше или равна 7. Ширина основной канавки 10 на завершающем конце 14 предпочтительно меньше или равна 11 мм.

Значения ширины отдельных основных канавок 10 могут варьироваться по отношению друг к другу в соответствии с определенным шагом на шине, которой они соответствуют, и, следовательно, они всегда образованы так, чтобы предпочтительно поддерживать соотношение между шириной, измеренной на боковом крае 8 или 9 (соответствующей завершающему концу 14), и шириной, измеренной на исходном конце 12, которое составляет от 3 до 4,5.

Протекторный браслет 2 дополнительно содержит первое и второе множества вспомогательных канавок, которые обозначены соответственно 20 и 21 и которые расположены последовательно вдоль протяженности протекторного браслета 2 по окружности.

Каждая вспомогательная канавка 20, 21 проходит по существу в направлении вдоль окружности между следующими друг за другом парами основных канавок 10 с углом наклона относительно экваториальной плоскости Х, превышающим 0°. Каждая вспомогательная канавка 20, 21 предпочтительно проходит между следующими друг за другом парами основных канавок 10 с углом наклона относительно экваториальной плоскости Х, который меньше 40°.

Все вспомогательные канавки предпочтительно имеют одинаковый угол наклона, составляющий, например, приблизительно 3°.

Вспомогательные канавки 20 из первого множества расположены между центральной зоной 5 и первой плечевой зоной 6 на расстоянии от экваториальной плоскости Х, составляющем приблизительно 30% от эффективной ширины L, в то время как вспомогательные канавки 21 из второго множества расположены симметрично относительно первого множества вспомогательных канавок 20, между центральной зоной 5 и второй плечевой зоной 7 на расстоянии, составляющем приблизительно 30% от эффективной ширины L.

Вспомогательные канавки 20, 21 предпочтительно открыты у соответствующих основных канавок 10 по существу в зоне соединения между первым участком 11 и вторым участком 13.

Каждая вспомогательная канавка 20 из первого множества, как каждая вспомогательная канавка 21 из второго множества имеет оба конца 22, по меньшей мере, частично обращенные в направлении вдоль окружности к концу другой вспомогательной канавки, который открыт у той же основной канавки 10.

Вспомогательные канавки 20 и 21 предпочтительно имеют по существу постоянную ширину.

Каждая вспомогательная канавка 20, 21 ограничивает с одной стороны блок 15 плечевой зоны и с другой стороны центральный блок 16.

В центральной зоне 5 между парами основных канавок 10 дополнительно проходит соединительная канавка 25, которая разделяет центральный блок 16 на две части, имеющие аналогичные размеры.

Соединительные канавки 25 проходят между соседними парами основных канавок 10 симметрично относительно экваториальной плоскости Х. Указанные соединительные канавки 25 предпочтительно имеют по существу постоянную ширину.

Все основные канавки 10, вспомогательные канавки 20, 21 и соединительные канавки 25 предпочтительно имеют глубину, превышающую приблизительно 8 мм.

Все основные канавки 10, вспомогательные канавки 20, 21 и соединительные канавки 25 предпочтительно имеют глубину, составляющую менее приблизительно 10 мм.

Каждому центральному блоку 16 предпочтительно соответствует один блок 15 плечевой зоны, который, следовательно, ограничен соответствующими вторыми участками 13 пары основных канавок 10 и вспомогательной канавкой 20, 21, и на него не оказывает воздействия никакая дополнительная канавка, которая разделяла бы его на меньшие части.

В каждом из блоков 15 и 16, которые образованы в протекторном браслете 2, предпочтительно образовано множество щелевидных дренажных канавок 23, которые выполнены с возможностью содействия сцеплению шины 1 с дорогой на покрытой снегом поверхности.

Щелевидные дренажные канавки 23 могут иметь любую соответствующую форму, прямолинейную или волнистую, и могут проходить в любом заданном направлении, аксиальном или наклонном.

В предпочтительном примере, описанном и проиллюстрированном в данном документе, в центральных блоках 16 образованы прямолинейные щелевидные дренажные канавки 23а, в то время как в блоках 15 плечевых зон образованы зигзагообразные щелевидные дренажные канавки 23b.

Щелевидные дренажные канавки 23а имеют по существу одинаковый наклон относительно экваториальной плоскости Х при их по существу симметричном расположении относительно самóй экваториальной плоскости.

Щелевидные дренажные канавки 23b, которые имеются в каждом блоке 15 плечевой зоны, предпочтительно имеют наклон в противоположном направлении (что касается их среднего угла наклона) относительно щелевидных дренажных канавок 23а, которые имеются в соответствующем соседнем центральном блоке 16.

Кроме того, щелевидные дренажные канавки 23 предпочтительно имеют переменную глубину на их отдельной протяженности в продольном направлении. В частности, щелевидная дренажная канавка имеет первую глубину в ее центральной части, в то время как она имеет вторую глубину, которая меньшей первой глубины, в ее концевых частях.

Щелевидные дренажные канавки 23 предпочтительно могут дополнительно иметь третью глубину, промежуточную между первой глубиной и второй глубиной, в одной из двух концевых частей щелевидной дренажной канавки.

Таким образом, блоки 15 и 16 сохраняют высокую общую жесткость, которая улучшает значения эксплуатационных характеристик шины, в частности, при движении по сухим и мокрым поверхностям дорог, при этом обеспечивая возможность дополнительных преимуществ с точки зрения меньшего износа самой шины.

В варианте осуществления, показанном на фиг.2, центральная зона 5 имеет коэффициент пустотности, составляющий приблизительно 0,32, плечевая зона 6 или 7 имеет коэффициент пустотности, составляющий приблизительно 0,35, и в целом протекторный браслет 2 имеет коэффициент пустотности в пределах его эффективной ширины L, составляющий приблизительно 0,33. Более подробно, при разделении центральной зоны 5 на первую зону 5а, которая проходит симметрично с обеих сторон экваториальной плоскости Х на ширине, равной приблизительно 30% от эффективной ширины L протекторного браслета, и на вторую зону 5b, образованную двумя частями центральной зоны 5, расположенными между первой зоной 5а и плечевыми зонами 6 или 7, первая зона 5а имеет коэффициент пустотности, составляющий приблизительно 0,29, и вторая зона 5b имеет коэффициент пустотности, составляющий приблизительно 0,36.

В более общем случае значение коэффициента пустотности в первой зоне 5а центральной зоны предпочтительно меньше его значения во второй зоне 5b. Значение указанного коэффициента в плечевых зонах 6 или 7 предпочтительно сохраняется по существу постоянным или уменьшается по отношению к коэффициенту во второй зоне 5b. Вышеописанный рисунок протектора обеспечивает регулярное или по существу равномерное распределение жесткости по протяженности протекторного браслета в аксиальном направлении. В частности, каждая плечевая зона 6 или 7 обеспечивает приблизительно 42% от общей жесткости протекторного браслета, в то время как оставшиеся 58% в основном обеспечиваются центральной зоной 5. Более подробно, в пределах центральной зоны 5: первая зона 5а обеспечивает вклад в общую жесткость протекторного браслета, равный 26%, в то время как вторая зона 5b обеспечивает вклад в общую жесткость протекторного браслета, равный 32%.

ПРИМЕР

Было выполнено сравнение шин, имеющих размер 195/65 R15 модели Winter SnowControl™ Series 3, которые в настоящее время продаются Заявителем (сравнительные) и ценятся клиентами, с шинами того же размера, имеющими рисунок протектора, который образован так, как показано на фигурах настоящего документа (по изобретению).

Заявитель выполнил серию испытаний на различных поверхностях дорог, в частности, на мокрой, покрытой снегом и сухой поверхностях дорог.

Результаты испытаний приведены ниже в Таблице 1, в которой оценочные значения выражены в процентах при фиксированных значениях, относящихся к сравнительной шине и равных 100.

Таблица 1

Сравнительная По изобретению Аквапланирование в боковом направлении 100 108 Аквапланирование при движении по прямой 100 109 Субъективно воспринимаемый шум 100 105 Торможение на сухой поверхности 100 103 Торможение на мокрой поверхности 100 104 Управляемость на сухой поверхности 100 105 Управляемость на мокрой поверхности 100 100 Торможение на покрытой снегом поверхности 100 104 Тяга на покрытой снегом поверхности 100 108

Следовательно, шина 1 по изобретению продемонстрировала результирующее общее улучшение по отношению к шине, с которой ее сравнивали.

Шина для колес транспортных средств содержит протекторный браслет (2), имеющий рисунок протектора, в котором определены центральная зона (5), проходящая по окружности и симметрично с обеих сторон экваториальной плоскости (Х) шины на ширине, равной приблизительно 60% от эффективной ширины (L) протекторного браслета, и первая и вторая плечевые зоны (6, 7), которые проходят с соответствующих сторон центральной зоны, противоположных в аксиальном направлении. Протекторный браслет содержит множество основных канавок (10), которые проходят от центральной зоны (5) через первую или альтернативно вторую плечевую зону (6, 7), чтобы открыться на боковом крае (8, 9) протекторного браслета, и, по меньшей мере, одно множество вспомогательных канавок (20, 21), которые проходят по существу в направлении вдоль окружности между следующими друг за другом парами основных канавок (10). Основные канавки расположены таким образом, что любая радиальная плоскость (R S) пересекается в центральной зоне (5) с, по меньшей мере, четырьмя основными канавками (10). Технический результат – улучшение эксплуатационных характеристик шины при движении по снежным, сухим и мокрым поверхностям дорог. 23 з.п. ф-лы, 2 ил., 1 табл.

1. Шина для колес транспортных средств, содержащая протекторный браслет (2), имеющий рисунок протектора, в котором определены:

- центральная зона (5) протекторного браслета, проходящая по окружности с обеих сторон экваториальной плоскости (Х) шины на ширине, равной приблизительно 60% от эффективной ширины (L) протекторного браслета;

- первая и вторая плечевые зоны (6, 7), которые проходят соответственно с противоположных сторон центральной зоны в аксиально наружном месте протекторного браслета,

при этом протекторный браслет содержит:

- множество основных канавок (10), которые расположены последовательно на протяженности протекторного браслета вдоль окружности, причем каждая из основных канавок проходит от центральной зоны (5) через первую или, альтернативно, вторую плечевую зону (6, 7), чтобы открыться на боковом крае (8, 9) протекторного браслета;

- по меньшей мере, одно множество вспомогательных канавок (20, 21), которые расположены последовательно на протяженности протекторного браслета вдоль окружности, при этом вспомогательные канавки проходят по существу в направлении вдоль окружности между следующими друг за другом парами основных канавок (10);

причем любая радиальная плоскость (R, S), содержащая ось (Y) шины, пересекается в центральной зоне (5) с, по меньшей мере, четырьмя из основных канавок (10), при этом исходный конец (12) каждой из основных канавок (10) по существу расположен у экваториальной плоскости (X) и проходит к соседней основной канавке.

2. Шина по п.1, в которой по отношению ко всей протяженности протекторного браслета по окружности та площадь поверхности центральной зоны, на которой число основных канавок, которые пересекает указанная любая радиальная плоскость, больше пяти, представляет собой часть, составляющую менее 15% от общей площади поверхности центральной зоны.

3. Шина по п.1 или 2, в которой указанное число основных канавок, которые пересекает указанная любая радиальная плоскость, составляет от четырех до шести.

4. Шина по любому из пп.1-3, в которой исходный конец (12) каждой из основных канавок, который задан в центральной зоне, по существу выровнен в аксиальном направлении относительно зоны перехода другой основной канавки от центральной зоны (5) к указанной первой или второй плечевой зоне (6, 7).

5. Шина по любому из пп.1-4, в которой основные канавки (10) не пересекаются друг с другом.

6. Шина по любому из пп.1-5, в которой каждая основная канавка (10) содержит первый участок (11), который проходит по существу от экваториальной плоскости через центральную зону (5), и второй участок (13), который соединен с первым участком и который проходит через первую плечевую зону (6) или вторую плечевую зону (7) к боковому краю (8, 9) протекторного браслета, при этом первый участок (11) имеет первый угол (А) наклона относительно экваториальной плоскости (Х), а второй участок имеет второй угол (В) наклона относительно экваториальной плоскости (Х), превышающий первый угол наклона.

7. Шина по п.6, в которой первый угол (А) наклона составляет от 10° до 40°.

8. Шина по п.6 или 7, в которой второй угол (В) наклона составляет от 65° до 85°.

9. Шина по любому из пп.1-8, в которой ширина основных канавок увеличивается от исходного конца (12), который задан в центральной зоне (5), к боковому краю (8, 9) протекторного браслета.

10. Шина по п.9, в которой отношение ширины основных канавок (10) на боковом крае (8, 9) протекторного браслета к ширине на исходном конце (12) составляет от 3 до 4,5.

11. Шина по любому из пп.1-10, в которой протекторный браслет содержит первое множество вспомогательных канавок (20), которые проходят в зоне, образованной на стыке центральной зоны (5) и первой плечевой зоны (6) на расстоянии от экваториальной плоскости, составляющем между приблизительно 25% и приблизительно 35% от эффективной ширины протекторного браслета.

12. Шина по п.11, в которой протекторный браслет содержит второе множество вспомогательных канавок (21), которые проходят в зоне, которая образована на стыке центральной зоны (5) и второй плечевой зоны (7) на расстоянии от экваториальной плоскости, составляющем между приблизительно 25% и приблизительно 35% от эффективной ширины протекторного браслета.

13. Шина по п.11 или 12, в которой первое множество вспомогательных канавок (20) или второе множество вспомогательных канавок (21) проходят на расстоянии от экваториальной плоскости, равном приблизительно 30% от эффективной ширины протекторного браслета.

14. Шина по любому из пп.1-13, в которой каждая из вспомогательных канавок (20, 21) имеет угол наклона относительно экваториальной плоскости (Х), составляющий от 0° до 10°.

15. Шина по любому из пп.1-14, в которой оба конца каждой вспомогательной канавки (20, 21), по меньшей мере, частично обращены в направлении вдоль окружности к концу другой вспомогательной канавки.

16. Шина по любому из пп.1-15, в которой в центральной зоне соединительная канавка (25) проходит между следующими друг за другом парами основных канавок.

17. Шина по п.16, в которой каждая соединительная канавка (25) имеет угол наклона относительно экваториальной плоскости (Х), составляющий от 10° до 30°.

18. Шина по п.16 или 17, в которой соединительные канавки (25) имеют ширину между 1 мм и 3 мм.

19. Шина по любому из пп.1-18, в которой вспомогательные канавки (20, 21) имеют ширину между 2 мм и 5 мм.

20. Шина по любому из пп.1-19, в которой исходный конец (12) каждой из основных канавок (10) проходит самое большее до соседней основной канавки.

21. Шина по любому из пп.1-20, в которой протекторный браслет в пределах его эффективной ширины (L) имеет коэффициент пустотности, составляющий от 0,30 до 0,36.

22. Шина по любому из пп.1-21, в которой коэффициент пустотности центральной зоны (5) составляет от 0,28 до 0,36.

23. Шина по любому из пп.1-22, в которой коэффициент пустотности плечевой зоны (6, 7) составляет от 0,31 до 0,38.

24. Шина по любому из пп.1-23, в которой основные канавки и вспомогательные канавки ограничивают в протекторном браслете множество блоков, на каждом из которых образовано множество щелевидных дренажных канавок, которые выполнены с возможностью содействия сцеплению шины с дорогой на покрытой снегом поверхности.