ПНЕВМАТИЧЕСКАЯ ШИНА ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА Российский патент 2020 года по МПК B60C11/16 B60C11/11 

Настоящее изобретение относится к пневматической шине транспортного средства, имеющей профилированный протектор шины с шипами противоскольжения, которые расположены в полосах шипов противоскольжения, проходящих по окружности протектора шины, при этом каждый шип противоскольжения содержит тело шипа противоскольжения, закрепленное в резиновом материале протектора шины, и штифт шипа противоскольжения, выступающий за периферию протектора шины, при этом в протекторе шины закреплены шипы противоскольжения первого типа и шипы противоскольжения второго типа, которые отличаются друг от друга по форме своих штифтов шипов противоскольжения, при этом шипы противоскольжения первого типа обеспечивают, в частности, улучшенную передачу боковой силы по сравнению с шипами противоскольжения второго типа, которые обеспечивают, в частности, улучшенную передачу сил торможения и тяги по сравнению с шипами противоскольжения первого типа.

Пневматическая шина транспортного средства вышеупомянутого типа известна из FI 126308 B. В предпочтительном варианте осуществления протектор шины содержит среднюю окружную область по ширине протектора шины и две окружные области на плечевых сторонах, при этом в средней окружной области закреплены шипы противоскольжения со штифтами шипа противоскольжения, которые обеспечивают улучшенную передачу сил торможения и тяги по сравнению с теми шипами противоскольжения, которые закреплены в обеих окружных областях на плечевых сторонах. Разные по своим характеристикам шипы противоскольжения отличаются в отношении поперечного сечения своих штифтов шипов противоскольжения, при этом шипы противоскольжения, закрепленные в средней окружной области, содержат штифты шипов противоскольжения с меньшей площадью поперечного сечения по сравнению с шипами противоскольжения в окружных областях на плечевых сторонах. В частности, шипы противоскольжения, закрепленные в окружных областях на плечевых сторонах, обеспечены штифтами шипов противоскольжения, которые в поперечном сечении выполнены ребристыми, например, квадратными, звездообразными, ромбовидными и тому подобное. Зимняя шина, разработанная в соответствии с FI 126308 B, содержит в боковых окружных областях протектора шины, преимущественно важных для передачи боковых сил, шипы противоскольжения со штифтами шипов противоскольжения, которые могут надлежащим образом передавать боковые силы, а шипы противоскольжения со штифтами шипов противоскольжения в средней окружной области могут лучше передавать силы тяги и торможения по сравнению с шипами противоскольжения в обеих боковых окружных областях.

Задача настоящего изобретения состоит в том, чтобы оптимизировать концепцию использования двух по–разному выполненных типов шипов противоскольжения в протекторе пневматической шины транспортного средства для дополнительного улучшения характеристик управляемости пневматической шины транспортного средства на покрытом льдом грунте, предпочтительно для дополнительного улучшения передачи боковых сил и для дополнительного улучшения передачи сил, действующих в окружном направлении, то есть сил торможения и тяги.

Задача в соответствии с настоящим изобретением достигается благодаря тому, что в по меньшей мере одной полосе шипов противоскольжения в боковой окружной области и в по меньшей мере одной полосе шипов противоскольжения в центральной окружной области позиционированы соответственно как шипы противоскольжения первого типа, так и шипы противоскольжения второго типа.

Поскольку в соответствии с настоящим изобретением два типа шипов противоскольжения позиционированы в по меньшей мере одной полосе шипов противоскольжения в каждой боковой области, а также в по меньшей мере одной полосе шипов противоскольжения в центральной области, можно обеспечить во время качения шины наличие шипов противоскольжения обоих типов в каждом настраивающемся к грунту «отпечатке» в этих областях. Эта мера позволяет расположение шипов противоскольжения, которое гарантирует оптимизацию характеристик управляемости пневматической шины транспортного средства на покрытом льдом грунте. Эта мера согласно настоящему изобретению также позволяет обеспечить лучшее расположение шипов противоскольжения по окружности шины с учетом шума качения, чем прежде, в частности также лучшее, чем в случае известного решения в соответствии с FI 126308 B. Настоящее изобретение также обеспечивает более равномерное расположение и распределение шипов противоскольжения разных типов по ширине протектора шины, что, в свою очередь, дает положительные результаты в отношении прочности шипов противоскольжения в целом в протекторе шины, в отношении истирания штифтов шипов противоскольжения и в отношении истирания протектора шины как такового.

Например, в этих полосах шипов противоскольжения могут быть расположены как шипы противоскольжения, которые обеспечивают хороший боковой увод, так и такие шипы противоскольжения, которые обеспечивают хорошую передачу сил торможения и тяги. В этом варианте осуществления прежде всего преимущественно, чтобы в боковых окружных областях также присутствовали шипы противоскольжения, которые обеспечивают хорошую передачу сил торможения и тяги, поскольку силы тяги и торможения также действуют в боковых областях протектора шины. Позиционирование шипов противоскольжения в центральной окружной области, которые обеспечивают улучшенную передачу боковой силы, является прежде всего преимущественным для функционирования в случае малых углов поворота, поскольку эти шипы противоскольжения в этом положении помогают улучшить чувствительность к повороту рулевого колеса.

В одном предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения во всех полосах шипов противоскольжения позиционированы как шипы противоскольжения первого типа, так и шипы противоскольжения второго типа. Этот вариант осуществления особенно хорошо подходит для оптимального расположения двух разных типов шипов противоскольжения.

Предпочтительно боковая окружная область имеет ширину от 10% до 20% ширины протектора шины и содержит предпочтительно по меньшей мере две полосы шипов противоскольжения. Центральная окружная область имеет ширину от 30% до 40% ширины протектора шины и содержит предпочтительно по меньшей мере четыре полосы шипов противоскольжения. При этом в каждой из этих окружных областей соответственно по меньшей мере одна из полос шипов противоскольжения является такой, в которой размещены соответственно как шипы противоскольжения первого типа, так и шипы противоскольжения второго типа. В центральной окружной области предпочтительно, чтобы в каждой половине протектора шины по меньшей мере одна полоса шипов противоскольжения содержала как шипы противоскольжения первого типа, так и шипы противоскольжения второго типа.

Предпочтительным также является вариант осуществления, в котором в полосах шипов противоскольжения, в которых размещены как шипы противоскольжения первого типа, так и шипы противоскольжения второго типа, отношение количества шипов противоскольжения первого типа к количеству шипов противоскольжения второго типа составляет от 80:20 до 20:80, в частности от 40:60 до 60:40. Таким образом, в этих полосах шипов противоскольжения содержится соответственно определенное минимальное количество шипов противоскольжения первого типа и шипов противоскольжения второго типа, так что преимущества этой комбинации, как упомянуто выше, могут хорошо проявиться. В зависимости от формы профиля протектора шины, в зависимости от типа шины, также в зависимости от положения шины на транспортном средстве и в зависимости от технического варианта осуществления транспортного средства могут быть особенно преимущественными определенные отношения количества шипов противоскольжения первого типа к количеству шипов противоскольжения второго типа. На основании этого также является предпочтительным, чтобы в протекторе шины в целом отношение количества шипов противоскольжения первого типа к количеству шипов противоскольжения второго типа составляло от 80:20 до 20:80, в частности от 40:60 до 60:40.

В случае профилей, выполненных выровненными, они представляют собой профили протектора шины, в которых предусмотрено по существу сбалансированное отношение кромок, действующих в окружном направлении, к кромкам, действующим в поперечном направлении, особенно значительное улучшение эффективности управляемости на покрытом льдом грунте может быть достигнуто благодаря тому, что по ширине протектора шины в «W–образном распределении» имеются шипы противоскольжения каждого типа, которые обеспечивают хорошую передачу боковой силы, при этом количество этих шипов противоскольжения в полосах шипов противоскольжения, которые проходят в боковых окружных областях, а также в полосах шипов противоскольжения, которые проходят в центральной окружной области, больше, чем в полосах шипов противоскольжения между этими окружными областями.

В протекторе пневматической шины транспортного средства в данном случае возле полос шипов противоскольжения, в которых находятся шипы противоскольжения первого типа и шипы противоскольжения второго типа, в иных случаях также могут иметься полосы шипов противоскольжения. В зависимости от формы профиля протектора шины, позиционирования соответствующих шин на транспортном средстве, типа соответствующей шины транспортного средства и тому подобного, в данном случае может быть особенно преимущественным, чтобы в этих полосах шипов противоскольжения были закреплены либо только шипы противоскольжения первого типа, либо только шипы противоскольжения второго типа. Также может быть предусмотрено, что в протекторе шины имеются полосы шипов противоскольжения, которые содержат только шипы противоскольжения первого типа, и полосы шипов противоскольжения, которые содержат только шипы противоскольжения второго типа. Кроме того, особенно оптимальным может быть также вариант осуществления, где имеются полосы шипов противоскольжения, в которых позиционированы шипы противоскольжения по меньшей мере одного дополнительного типа. Такие шипы противоскольжения содержат штифты шипов противоскольжения, которые отличаются по своей форме от штифтов шипов противоскольжения первого типа и шипов противоскольжения второго типа.

В предпочтительном варианте осуществления шипы противоскольжения первого типа обеспечивают улучшенную передачу боковой силы по сравнению с шипами противоскольжения второго типа, при этом шипы противоскольжения второго типа обеспечивают улучшенную передачу сил тяги и торможения по сравнению с шипами противоскольжения первого типа. Для желаемых положительных эффектов на передачу боковой силы и сил тяги и торможения особенно преимущественными являются предпочтительные варианты осуществления штифтов шипов противоскольжения первого типа и шипов противоскольжения второго типа.

В одном из этих вариантов осуществления штифты шипов противоскольжения первого типа имеют площадь поперечного сечения, которая отличается по величине от площади поперечного сечения шипов противоскольжения второго типа.

В связи с этим также является преимущественным, чтобы штифт шипов противоскольжения первого типа на виде сверху был выполнен удлиненным и закреплен таким образом, чтобы его продольная протяженность проходила в протекторе шины в осевом направлении. Особенно преимущественным при этом является вариант осуществления штифтов шипов противоскольжения первого типа с плоскостью симметрии, проходящей в направлении его продольной протяженности, причем она представляет собой линию симметрии на верхней поверхности штифта шипа противоскольжения, которая проходит в осевом направлении протектора шины или под углом, который отклоняется не более чем на 25°, в частности не более чем на 10°, от осевого направления протектора шины.

Для хорошей передачи боковой силы шипов противоскольжения первого типа также является преимущественным, чтобы их штифт шипа противоскольжения в отношении плоскости, проходящей через ось центра тяжести шипа противоскольжения и поперечно его продольной протяженности, содержал разные по величине части площади поперечного сечения, при этом шип противоскольжения размещен в протекторе шины таким образом, что большая часть площади обращена к краю протектора шины, находящемуся возле шипа противоскольжения.

Особенно оптимальным является вариант осуществления штифта шипа противоскольжения второго типа, обеспечивающего хорошую передачу сил тяги и торможения, с удлиненной на виде сверху формой, при этом шип противоскольжения закреплен в протекторе шины таким образом, что он по своей продольной протяженности проходит в осевом направлении. На основе геометрической формы является преимущественным, чтобы штифт шипа противоскольжения второго типа содержал плоскость симметрии, проходящую поперечно его продольной протяженности, причем она представляет собой линию симметрии на верхней поверхности штифта шипа противоскольжения, которая проходит в окружном направлении протектора шины. При этом штифт шипа противоскольжения второго типа может содержать две плоскости симметрии, которые проходят относительно друг друга под прямым углом, при этом одна из плоскостей симметрии проходит в окружном направлении. Возможно множество вариантов осуществления штифта шипа противоскольжения второго типа, также с более чем двумя плоскостями симметрии. Важным является то, что выбранная геометрия обеспечивает хорошую передачу сил тяги и торможения.

В пневматической шине транспортного средства с протектором шины, выполненным с направленным рисунком протектора, для передачи сил тяги и торможения особенно преимущественным может являться то, чтобы штифт шипа противоскольжения второго типа, обеспечивающего хорошую передачу сил тяги и торможения, в отношении плоскости, проходящей через ось центра тяжести шипа противоскольжения и в его продольной протяженности, соответственно, в осевом направлении, содержал разные по величине части площади поперечного сечения, при этом шип противоскольжения размещен в протекторе шины таким образом, чтобы при движении вперед меньшая часть площади находилась в направлении вращения.

Другие признаки, преимущества и подробности настоящего изобретения более подробно объясняются ниже со ссылками на чертежи, на которых представлены примеры осуществления настоящего изобретения. На чертежах:

фиг.1a–1c представляют собой виды варианта осуществления шипа противоскольжения первого типа,

фиг.2a–2c представляют собой виды варианта осуществления шипа противоскольжения второго типа, и

фиг.3 представляет собой вид сверху на окружной участок протектора пневматической шины транспортного средства согласно одному варианту осуществления расположения обоих типов шипов противоскольжения.

Настоящее изобретение охватывает расположение шипов противоскольжения с разной формой в протекторе пневматической шины транспортного средства, а также предпочтительную форму таких шипов противоскольжения. Один из типов шипов противоскольжения разработан, в частности, в отношении хорошей передачи боковой силы, другой тип шипов противоскольжения разработан, в частности, в отношении хорошей передачи сил торможения и тяги, как описано более подробно ниже.

На фиг.1a–1c показаны виды предпочтительной формы осуществления шипа 1 противоскольжения первого типа. На фиг.1a представлен вид сверху на шип противоскольжения, фиг. 1b и 1c представляют собой соответственно виды сбоку шипа противоскольжения, фиг.1b соответствует стрелке P_1b на фиг.1a, и фиг. 1c соответствует стрелке P_1c фиг.1a. На фиг.2a–2c показаны виды предпочтительной формы осуществления шипа 2 противоскольжения второго типа, фиг.2a представляет собой вид сверху, фиг.2b и 2c представляют собой виды сбоку, фиг.2b представляет собой вид сбоку шипа 2 противоскольжения в соответствии со стрелкой P_2b фиг.2a, фиг.2c соответствует стрелке P_2c фиг. 2a.

Как шип 1 противоскольжения, так и шип 2 противоскольжения состоят, например, как известно, из тела 3 шипа противоскольжения и штифта шипа противоскольжения, закрепленного в нем, при этом шип 1 противоскольжения содержит штифт 4 шипа противоскольжения, шип 2 противоскольжения содержит штифт 5 шипа противоскольжения. В представленных формах осуществления шипы 1 и 2 противоскольжения содержат согласованно тела 3 шипа противоскольжения, выполненные, например, традиционным способом и реализованные традиционным способом. Каждое тело 3 шипа противоскольжения содержит опорный фланец 3a, смежную с ним «приталенную» среднюю часть 3b и смежный с ней верхний фланец 3c. В показанном варианте осуществления средняя часть 3b и верхний фланец 3c представляют собой выполненные вращательно симметрично части, опорный фланец 3a выполнен удлиненным и при этом некруглым, как показано на видах сбоку и видах сверху на шипы 1 и 2 противоскольжения. Некруглое выполнение опорного фланца 3a шипов 1 и 2 противоскольжения обеспечивает возможность перемещения шипов 1 и 2 противоскольжения в определенной ориентации в держателе шипа противоскольжения, применяемом для установки, и возможность последующего размещения посредством держателя шипа противоскольжения в протекторе пневматической шины транспортного средства с предпочтительной ориентацией, как будет описано ниже.

Штифт 4 шипа 1 противоскольжения первого типа и штифт 5 шипа 2 противоскольжения второго типа представляют собой на виде сверху удлиненные составные части. Штифт 4 шипа противоскольжения имеет наибольшую длину L₁ и наибольшую ширину B₁, при этом L₁ > B₁, штифт 5 шипа противоскольжения имеет наибольшую длину L₂ и наибольшую ширину B₂, при этом L₂ > B₂. Штифт 4 шипа противоскольжения закреплен предпочтительно в теле 3 шипа противоскольжения таким образом, что направление его удлиненной протяженности соответствует направлению удлиненной протяженности опорного фланца 3a. Штифт 5 шипа противоскольжения закреплен предпочтительно в теле 3 шипа противоскольжения таким образом, чтобы он был ориентирован под прямым углом относительно удлиненной протяженности опорного фланца 3a. Как штифт 4 шипа противоскольжения, так и штифт 5 шипа противоскольжения имеют на своей верхней стороне крошечное возвышение, так называемую предохраняющую от износа сферическую часть 7, 8, которая не является предметом настоящего изобретения и может быть выполнена обычным способом.

Штифт 4 шипа противоскольжения на виде сверху имеет форму двух собранных на своем основании равнобедренных трапеций разной высоты, при этом штифт 4 шипа противоскольжения имеет на общем основании трапеции наибольшую ширину B₁. Следовательно, штифт 4 шипа противоскольжения имеет одну единственную плоскость симметрии, которая на фиг.1a обозначена линией s₁ . Напротив оси центра тяжести шипа 1 противоскольжения, которая отмечена точкой S_a, место с наибольшей шириной B₁ на фиг.1a смещено влево. На своей внешней окружности (периферии) штифт 4 шипа противоскольжения имеет два проходящих параллельно друг к другу и перпендикулярно его плоскости симметрии ребра 4a, 4’a захвата, при этом ребро 4a захвата, находящееся ближе к самому широкому месту, имеет длину L_4a, которая на 0,1–0,3 мм больше, чем длина L_4’a второго ребра 4’a захвата. Ширина B₁ в самом широком месте на 0,1–0,3 мм больше, чем длина L_4a более длинного ребра 4a захвата. Предпочтительно величина составляет: для ребра 4’a захвата – 1,4 мм, для ребра 4a захвата – 1,6 мм и для ширины B₁ 2,0 мм. Длина L₁ на 30–40% больше, чем ширина B₁, ее предпочтительная величина составляет 2,7 мм. Два дополнительных ребра 4b, 4’b захвата, каждое из которых проходит симметрично плоскости симметрии, образуют друг с другом тупой угол, при этом их места соединения находятся на расстоянии «а» 60% от длины L₁ ребра 4’a захвата. Касаемо плоскости, разделяющей штифт 4 шипа противоскольжения перпендикулярно плоскости симметрии через ось центра тяжести, которая на фиг.1a изображена линией e₁, штифт 4 шипа противоскольжения содержит разные по величине части площади поперечного сечения, при этом левая часть на фиг.1a больше, и шип 4 противоскольжения в протекторе шины закреплен таким образом, что большая часть площади обращена к краю протектора шины, находящемуся возле шипа 4 противоскольжения.

Штифт 5 шипа 2 противоскольжения также выполнен симметричным относительно одной плоскости симметрии, проходящей перпендикулярно телу 3 шипа противоскольжения, которая на фиг.2a изображена линией s₂. Плоскость симметрии делит пополам штифт 5 шипа противоскольжения перпендикулярно его продольной протяженности. Шипы 2 противоскольжения со штифтами 5 шипов противоскольжения размещены в протекторе пневматической шины транспортного средства таким образом, что их плоскость симметрии проходит в или по существу в окружном направлении протектора шины, при этом благодаря их удлиненной протяженности они проходят в осевом направлении протектора шины. В показанном варианте осуществления штифт 5 шипа противоскольжения на виде сверху является почти прямоугольным, при этом угловые области скошены с получением коротких ребер. Следовательно, штифт 5 шипа противоскольжения содержит два ребра 5a захвата, проходящих параллельно и симметрично плоскости симметрии, которые имеют одинаковую длину, также в показанном варианте осуществления содержит два ребра 5b, 5’b захвата, проходящих прямо и ориентированных под прямым углом к плоскости симметрии. Наибольшая длина L₂ определяется взаимным расстоянием между ребрами 5a захвата и на 0,1–0,2 мм больше, чем наибольшая длина L₁ штифта 4 шипа противоскольжения. Длина L₂ составляет, например, 2,8 мм. Наибольшая ширина B₂ определяется взаимным расстоянием между ребрами 5b и 5’b захвата, при этом ширина B₂ на 0,1–0,3 мм меньше, чем ширина B₁ штифта 4 шипа противоскольжения. Ширина B₂ составляет, например, 1,8 мм. Оба ребра 5a захвата имеют длину L_5a, которая меньше длины L_4a, L_4’a ребер 4a, 4’a захвата штифта 4 шипа противоскольжения, при этом разница составляет по меньшей мере 0,2 мм и, в частности, не более 0,4 мм. В показанном варианте осуществления ребра 5b, 5’b захвата имеют разную длину L_5b и L_5’b, при этом длина L_5’b нижнего на фиг.1a ребра 5’b захвата на 0,5–1,0 мм меньше, чем длина L_5b верхнего на фиг.2a ребра 5b захвата. Штифт 5 шипа противоскольжения с такой формой предназначен для размещения в протекторе шины с профилем, связанным с направлением вращения. Стрелка P на фиг.1a и 2a изображает направление вращения такой шины при движении вперед, таким образом видно, что более короткое ребро 5’b захвата представляет собой так называемую переднюю кромку, то есть то ребро, которым штифт 5 шипа противоскольжения сначала входит в землю при качении шины. Касаемо плоскости e₂, разделяющей штифт 5 шипа противоскольжения перпендикулярно плоскости симметрии через ось S_a центра тяжести шипа 2 противоскольжения, штифт 5 шипа противоскольжения содержит разные по величине части площади поперечного сечения, при этом верхняя на фиг.2a часть является большей частью, и ребро 5b захвата в качестве ограничителя содержит так называемую заднюю кромку. Также особенно предпочтительным является вариант осуществления штифтов 4 и 5 шипов противоскольжения, в котором штифты 4 и 5 шипов противоскольжения содержат разные по величине площади поперечного сечения, при этом предпочтительно штифт 4 шипа противоскольжения имеет большую площадь поперечного сечения, чем штифт 5 шипа противоскольжения.

В измененном варианте штифта 5 шипа противоскольжения для протектора шины с профилем, не связанным с направлением вращения, оба ребра 5b, 5’b захвата выполнены одинаковыми в длину, и штифт 5 шипа противоскольжения имеет две плоскости симметрии, проходящие под прямым углом к упомянутой выше плоскости симметрии.

Как упомянуто выше, шипы 1 противоскольжения со штифтами 4 шипа противоскольжения предпочтительно вставлены в протектор пневматической шины транспортного средства таким образом, что они проходят в осевом направлении, при этом предпочтительно большая часть площади поперечного сечения и предпочтительно более длительное ребро 4a захвата обращены соответственно к находящемуся ближе всего краю протектора шины. В протекторе шины с профилированием, выполненным не связанным с направлением вращения, предпочтительно, чтобы штифт 4 шипа противоскольжения, как в показанном примере осуществления, был обращен проходящим в окружном направлении ребром захвата к находящемуся ближе всего краю протектора шины. В профиле, выполненном связанным с направлением вращения, размещение шипов 1 противоскольжения со штифтами 4 шипов противоскольжения осуществляется предпочтительно таким образом, что линия s₁ симметрии штифта 4 шипа противоскольжения проходит под острым углом не более 25°, в частности не более 10°. При этом расположение шипов 1 противоскольжения является таким, что шипы 1 противоскольжения в одной половине протектора шины напротив шипов 1 противоскольжения в другой половине протектора шины имеют наклон их линий s₁ симметрии встречно друг к другу. Наклон линий s₁ симметрии относительно осевого направления при этом является также встречным к наклону обеспечивающих связанность с направлением движения поперечных канавок или диагональных канавок профиля протектора шины.

На фиг.3 показан протектор шины с профилем, связанным с направлением вращения. Данный протектор шины представляет собой, в частности, протектор шины для пневматической шины легкового автомобиля с ходовыми качествами на зимних дорогах. Показанный только в качестве примера протектор шины имеет профиль с двумя рядами 10 грунтозацепов протектора, между которыми образованы дополнительные грунтозацепы 11 протектора, которые образованы посредством V–образных проходящих по ширине протектора шины поперечных канавок 12 и ряда окружных канавок, соответственно, диагональных канавок 13, 14. Направление вращения при движении вперед снова отмечено стрелкой P. Посредством «B» отмечена ширина грунтозацепной части протектора шины. «B» соответствует ширине статически определенному отпечатку соответствующей шины при нагрузке 70% от максимальной грузоподъемности при внутреннем давлении 85%, измеренном в соответствии со стандартами ETRTO. В пределах ширины «B» расположены шипы 1 и 2 противоскольжения в так называемых полосах S_P шипов противоскольжения, число которых обычно составляет от 4 до 25, в частности от 12 до 20. Полосы S_P шипов противоскольжения являются линиями, проходящими по кругу параллельно окружному направлению, соответственно, экватору A–A шины, и обозначены на фиг.3 пунктирными линиями. В варианте осуществления, показанном на фиг.3, на половину протектора шины предусмотрено семь полос S_P шипов противоскольжения, при этом расположение полос S_P шипов противоскольжения относительно экватора A–A шины является симметричным.

В центральной окружной области Z протектора шины, которая проходит симметрично экватору A–A шины приблизительно по 30–40% ширины B, в показанном варианте осуществления находятся шесть полос S_P шипов противоскольжения, в боковых окружных областях S_B, проходящих соответственно приблизительно по 10–20% ширины B смежно с краем протектора шины, находятся соответственно три полосы S_P шипов противоскольжения. Взаимное расстояние между полосами S_P шипов противоскольжения в боковых окружных областях и полос S_P шипов противоскольжения в центральной окружной области Z по существу имеет одинаковую величину. Соответственно отдельная полоса S_P шипов противоскольжения находится посередине между боковыми окружными областями S_B и центральной окружной областью Z. Расстояние данной полосы S_P шипов противоскольжения до соответственно смежной полосы S_P шипов противоскольжения в одной из боковых окружных областей S_B и в центральной области Z больше, чем взаимное расстояние между полосами S_P шипов противоскольжения в центральной области Z и в боковых окружных областях S_B. Однако, в альтернативных вариантах осуществления полосы S_P шипов противоскольжения могут иметь относительно друг друга другое расстояние, как представлено, в частности, по меньшей мере по существу одинаковое по величине расстояние. Общее количество шипов 1, 2 противоскольжения на полосу S_P шипов противоскольжения по окружности шины составляет 4–25, в частности 7–16.

В каждой боковой окружной области S_B и в центральной области Z имеется соответственно по меньшей мере одна полоса S_P шипов противоскольжения, в которой находятся как шипы 1 противоскольжения первого типа, так и шипы 2 противоскольжения второго типа, предпочтительно и как показано, на всех полосах S_P шипов противоскольжения размещены как шипы 1 противоскольжения первого типа, так и шипы 2 противоскольжения второго типа. В тех полосах S_P шипов противоскольжения, в которых не находятся как шипы 1 противоскольжения первого типа, так и шипы 2 противоскольжения второго типа, предпочтительно закрепляются либо только шипы 1 противоскольжения первого типа, например, в дополнительных полосах S_P шипов противоскольжения в боковых областях S_B окружности, либо шипы 2 противоскольжения второго типа, например, в дополнительных полосах S_P шипов противоскольжения в центральной окружной области Z. В полосах шипов S_P противоскольжения, в которых не находятся как шипы 1 противоскольжения первого типа, так и шипы 2 противоскольжения второго типа, могут быть также предусмотрены шипы противоскольжения по меньшей мере одного дополнительного типа, например, обычные шипы противоскольжения с круглым штифтом шипа противоскольжения. В тех полосах S_P шипов противоскольжения, в которых находятся как шипы 1 противоскольжения первого типа, так и шипы 2 противоскольжения второго типа, отношение количества шипов 1 противоскольжения, которые являются предпочтительными для бокового увода и передачи боковой силы, к количеству шипов 2 противоскольжения, которые обеспечивают хорошие характеристики торможения и тяги, составляет от 80:20 до 20:80, в частности от 40:60 до 60:40. Если во всех полосах S_P шипов противоскольжения предусмотрены как шипы 1 противоскольжения первого типа, так и шипы 2 противоскольжения второго типа, то в целом отношение количества шипов противоскольжения типа 1 к количеству шипов противоскольжения типа 2 составляет от 80:20 до 20:80, в частности от 40:60 до 60:40. Полосы S_P шипов противоскольжения в обеих боковых окружных областях S_B содержат предпочтительно большее количество шипов 1 противоскольжения первого типа по сравнению с количеством в центральной окружной области Z.

В протекторах шины, разработанных в отношении хороших характеристик тяги и торможения, с профилями, в которых поперечные ребра через поперечные канавки и вырезы, ориентированные в поперечном направлении, преобладают над ребрами канавок и вырезов, ориентированных в окружном направлении, рекомендуется, чтобы в целом была предусмотрена относительно большая доля шипов противоскольжения типа 1, в частности, отношение количества шипов противоскольжения типа 1 к количеству шипов противоскольжения типа 2 должно быть больше 50:50. Такие профили протектора шины в большинстве случаев имеют недостатки в отношении бокового увода и передачи боковой силы, которые могут быть устранены соответствующим количеством шипов противоскольжения типа 1. В шинах с профилями протектора шины, в которых ребра канавок и вырезов, ориентированных в окружном направлении, преобладают над поперечными ребрами через поперечные канавки и вырезы, ориентированные в поперечном направлении, рекомендуется, чтобы отношение количества шипов 2 противоскольжения второго типа к количеству шипов 1 противоскольжения первого типа было больше 50:50. Такие профили почти не показывают недостатки в боковом уводе, однако в некоторых случаях показывают недостатки в передаче сил торможения и тяги, которые могут быть компенсированы посредством более высокой доли шипов 2 противоскольжения второго типа.

Представленный на фиг.3 профиль протектора шины имеет по существу выровненную структуру профиля, так что для такого профиля рекомендуется соотношение шипов противоскольжения от 60:40 до 40:60. Кроме того, доля шипов 1 противоскольжения в протекторе шины, которые используются в транспортных средствах без электронных систем помощи при вождении, также должна быть немного больше, чем доля шипов 2 противоскольжения, в частности, отношение количества шипов 1 противоскольжения к количеству шипов 2 противоскольжения должно быть по меньшей мере 60:40. В транспортных средствах с электронными системами помощи при вождении рекомендуется использование зимних шин с шипами противоскольжения в протекторе шины, в которых доля шипов 2 противоскольжения немного выше доли шипов 1 противоскольжения.

Как было объяснено, в связи с этим целесообразно выбирать разные доли шипов 1 противоскольжения и шипов 2 противоскольжения в отдельных полосах S_P шипов противоскольжения, в некоторых полосах S_P шипов противоскольжения предусмотрено большее количество шипов 1 противоскольжения, а в других полосах S_P шипов противоскольжения – большее количество шипов 2 противоскольжения. В частности, в случае профилей протектора шины, выполненных «выровненными», особенно значительное улучшение эффективности управляемости на покрытом льдом грунте может быть достигнуто посредством «W–образного распределения» шипов 1 противоскольжения. То есть количество шипов 1 противоскольжения в полосах S_P шипов противоскольжения, которые проходят в боковых окружных областях S_B, а также в полосах S_P шипов противоскольжения, которые проходят в центральной окружной области Z, больше, чем в полосах S_P шипов противоскольжения между этими окружными областями. Шипы 1 противоскольжения в центральной окружной области Z являются прежде всего оптимальными для функционирования в случае малых углов поворота, поскольку они помогают улучшить чувствительность к повороту рулевого колеса. В боковых окружных областях S_B большее количество шипов 1 противоскольжения обеспечивает оптимальный боковой увод в случае больших углов поворота и бокового увода. Для хорошей тяги и хорошей характеристики торможения важно, чтобы шипы 2 противоскольжения второго типа были сконцентрированы в полосе S_P шипов противоскольжения или полосах S_P шипов противоскольжения между этими областями в каждой половине протектора шины, там, где длина отпечатка шины уже почти максимальная, и обеспечивается хороший захват шипами противоскольжения.

Настоящее изобретение не ограничено представленными примерами осуществления. Так, можно, в частности, обеспечить оптимизированные в отношении бокового увода и передачи сил торможения и тяги шипы противоскольжения, а также оптимизированные в отношении передачи сил торможения и тяги шипы противоскольжения со штифтами шипов противоскольжения, которые выполнены иначе, чем представлено. Специалисту в данной области техники раскрывается в этом отношении множество вариантов конструкции шипов противоскольжения и их штифтов.

Перечень ссылочных позиций

1, 2 Шип противоскольжения

3 Тело шипа противоскольжения

3a Опорный фланец

3b Средняя часть

3c Верхний фланец

4, 5 Штифт шипа противоскольжения

4a, 4’a Ребро захвата

4b, 4’b Ребро захвата

5 Штифт шипа противоскольжения

5a Ребро захвата

5b, 5’b Ребро захвата

7, 8 Предохраняющая от износа сферическая часть

10 Ряд грунтозацепов

11 Грунтозацеп

12 Поперечная канавка

13, 14 Канавки

A–A Экватор шины

a Расстояние

B, B₁, B₂ Ширина

e₁, e₂ Линия (плоскость)

L₁, L₂ Длина

L_4a, L_4’a Длина

L_5a, L_5b, L_5’b Длина

P_1b, P_2b Стрелка

P_1c, P_2c Стрелка

s_1, s₂ Линия симметрии

S_B Боковая область

S_P Полоса шипов противоскольжения

Z Центральная область.

Изобретение относится к пневматической шине транспортного средства с шипами для эксплуатации в зимних условиях. Шина имеет профилированный протектор шины с шипами (1, 2) противоскольжения, которые расположены в окружных полосах (S_P) шипов противоскольжения по периферии протектора шины. Каждый шип (1, 2) противоскольжения содержит тело (3) шипа противоскольжения, закрепленное в резиновом материале протектора шины, и штифт (4, 5) шипа противоскольжения, выступающий за периферию протектора шины. В протекторе шины закреплены шипы (1) противоскольжения первого типа и шипы (2) противоскольжения второго типа, которые отличаются друг от друга по форме своих штифтов (4, 5) шипов противоскольжения. Шипы (1) противоскольжения первого типа обеспечивают, в частности, улучшенную передачу боковой силы по сравнению с шипами (2) противоскольжения второго типа, которые обеспечивают, в частности, улучшенную передачу сил торможения и тяги по сравнению с шипами (1) противоскольжения первого типа. В по меньшей мере одной полосе (S_P) шипов противоскольжения в боковой окружной области (S_B) и в по меньшей мере одной полосе (S_P) шипов противоскольжения в центральной окружной области (Z) размещены соответственно как шипы (1) противоскольжения первого типа, так и шипы (2) противоскольжения второго типа. Технический результат – улучшение управляемости пневматической шины транспортного средства на покрытом льдом грунте. 14 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Пневматическая шина транспортного средства, имеющая профилированный протектор шины с шипами (1, 2) противоскольжения, которые расположены в окружных полосах (S_P) шипов противоскольжения, проходящих по окружности вдоль периферии протектора шины, при этом каждый шип (1, 2) противоскольжения содержит тело (3) шипа противоскольжения, закрепленное в резиновом материале протектора шины, и штифт (4, 5) шипа противоскольжения, выступающий за периферию протектора шины, при этом в протекторе шины закреплены шипы (1) противоскольжения первого типа и шипы (2) противоскольжения второго типа, которые отличаются друг от друга по форме своих штифтов (4, 5) шипов противоскольжения, при этом шипы (1) противоскольжения первого типа обеспечивают, в частности, лучшую передачу боковой силы, чем шипы (2) противоскольжения второго типа, которые обеспечивают, в частности, лучшую передачу сил торможения и тяги, чем шипы (1) противоскольжения первого типа,

отличающаяся тем,

что в по меньшей мере одной полосе (S_P) шипов противоскольжения в боковой окружной области (S_B) и в по меньшей мере одной полосе (S_P) шипов противоскольжения в центральной окружной области (Z) размещены соответственно как шипы (1) противоскольжения первого типа, так и шипы (2) противоскольжения второго типа.

2. Пневматическая шина по п.1, отличающаяся тем, что во всех полосах (S_P) шипов противоскольжения размещены как шипы (1) противоскольжения первого типа, так и шипы (2) противоскольжения второго типа.

3. Пневматическая шина по п.1 или 2, отличающаяся тем, что боковая окружная область (S_B) имеет ширину, составляющую от 10% до 20% ширины (B) протектора шины, и предпочтительно содержит по меньшей мере две полосы (S_P) шипов противоскольжения.

4. Пневматическая шина по одному из пп.1-3, отличающаяся тем, что центральная окружная область (Z) имеет ширину, составляющую от 30% до 40% ширины (B) протектора шины, и предпочтительно содержит по меньшей мере четыре полосы (S_P) шипов противоскольжения.

5. Пневматическая шина по одному из пп.1-4, отличающаяся тем, что в полосах (S_P) шипов противоскольжения, в которых размещены как шипы (1) противоскольжения первого типа, так и шипы (2) противоскольжения второго типа, отношение количества шипов (1) противоскольжения первого типа к количеству шипов (2) противоскольжения второго типа составляет от 80:20 до 20:80, в частности, от 40:60 до 60:40.

6. Пневматическая шина по одному из пп.1-4, отличающаяся тем, что в протекторе шины в целом отношение количества шипов (1) противоскольжения первого типа к количеству шипов (2) противоскольжения второго типа составляет от 80:20 до 20:80, в частности от 40:60 до 60:40.

7. Пневматическая шина по одному из пп.1-6, отличающаяся тем, что шипы (1) противоскольжения первого типа представлены по ширине протектора шины в «W-образном распределении», при этом количество данных шипов (1) противоскольжения в полосах (S_P) шипов противоскольжения, которые проходят в боковых окружных областях (S_B), а также в полосах (S_P) шипов противоскольжения, которые проходят в центральной окружной области (Z), больше, чем в полосах (S_P) шипов противоскольжения между этими окружными областями (S_B, Z).

8. Пневматическая шина по одному из пп.1-7, отличающаяся тем, что в полосах (S_P) шипов противоскольжения, в которых одновременно не находятся как шипы (1) противоскольжения первого типа, так и шипы (2) противоскольжения второго типа, закреплены либо только шипы (1) противоскольжения первого типа, либо только шипы (2) противоскольжения второго типа.

9. Пневматическая шина по одному из пп.1-8, отличающаяся тем, что в полосах (S_P) шипов противоскольжения, в которых одновременно не находятся как шипы (1) противоскольжения первого типа, так и шипы (2) противоскольжения второго типа, предусмотрены шипы противоскольжения по меньшей мере одного дополнительного типа, которые по форме своего штифта шипа противоскольжения отличаются от штифтов (4, 5) шипа противоскольжения шипов (1) противоскольжения первого типа и шипов (2) противоскольжения второго типа.

10. Пневматическая шина по одному из пп.1-9, отличающаяся тем, что штифты (4, 5) шипов (1) противоскольжения первого типа и шипов (2) противоскольжения второго типа содержат площади поперечного сечения, которые отличаются по величине друг от друга.

11. Пневматическая шина по одному из пп.1-10, отличающаяся тем, что штифт (4) шипа (1) противоскольжения первого типа на виде сверху выполнен удлиненным и закреплен в протекторе шины, проходя своей продольной протяженностью в осевом направлении или под углом до 25°, в частности до 10°, к осевому направлению.

12. Пневматическая шина по одному из пп.1-11, отличающаяся тем, что штифт (4) шипа (1) противоскольжения первого типа в отношении плоскости (e₁), проходящей через ось (S_a) центра тяжести шипа (1) противоскольжения и поперечно его продольной протяженности, содержит разные по величине части площади поперечного сечения, при этом шип (1) противоскольжения размещен в протекторе шины таким образом, что большая часть площади обращена к краю протектора шины, находящемуся ближе к шипу (1) противоскольжения.

13. Пневматическая шина по одному из пп.1-8, отличающаяся тем, что штифт (5) шипа (2) противоскольжения второго типа на виде сверху выполнен удлиненным и закреплен в протекторе шины таким образом, что его продольная протяженность проходит в осевом направлении.

14. Пневматическая шина по одному из пп.1-8 или 13, отличающаяся тем, что штифт (5) шипа (2) противоскольжения второго типа имеет плоскость симметрии, проходящую поперечно его продольной протяженности, причем она представляет собой линию (s₂) симметрии на верхней поверхности штифта (4) шипа противоскольжения, которая проходит в окружном направлении протектора шины.

15. Пневматическая шина транспортного средства с протектором шины, выполненным с направленным рисунком протектора, по одному из пп.1-8, 13 или 14, отличающаяся тем, что штифт (5) шипа (2) противоскольжения второго типа в отношении плоскости (e₂), проходящей через ось центра тяжести шипа (2) противоскольжения и в его продольной протяженности, соответственно, в осевом направлении, имеет разные по величине части площади поперечного сечения, при этом шип (2) противоскольжения размещен в протекторе шины таким образом, чтобы при движении вперед меньшая часть площади находилась в направлении вращения.