ЗИМНЯЯ ШИНА Российский патент 2020 года по МПК B60C11/12 

Настоящее изобретение относится к шине и, в частности, к зимней шине.

Шина в целом содержит каркасную конструкцию, которая сформирована тороидально вокруг оси вращения, и на которую нанесены, в радиально внешнем положении, бандажная конструкция и, дальше перекрывающий упомянутую конструкцию, протекторный браслет шины, изготовленный из эластомерного материала, на котором определена протекторная поверхность шины, предназначенная для контактирования с поверхностью дороги.

Множество канавок, имеющих круговую и/или поперечную протяженность, типично определено в протекторном браслете шины, какие канавки разграничивают соответствующее количество блоков, все вместе определяют рисунок протектора шины.

Признаки протекторного браслета шины и, в частности, количество и конфигурация канавок и блоков, предусмотренных на протекторной поверхности шины, главным образом определяют эксплуатационные качества шины в показателях поведения на дороге, в частности, в отношении возможных меняющихся условий самой поверхности дороги.

Для того чтобы улучшить сцепление шины на покрытом снегом грунте, небольшие узкие прорези, которые проходят от протекторной поверхности шины внутрь блоков, могут быть сформированы в блоках протекторного браслета шины. Функция узких прорезей состоит в том, чтобы предусматривать другие элементы, предназначенные для сцепления с покрытым снегом грунтом и удерживать некоторое количество снега, таким образом, улучшая прилипание к покрытой снегом поверхности дороги.

Однако наличие узких прорезей в блоках протекторного браслета шины может понижать эксплуатационные качества шины, когда поверхность дороги не покрыта снегом, скажем, поверхность дороги сухая или влажная, в результате пониженной способности блоков в достаточной мере сопротивляться напряжению сдвига при разгоне, торможении или прохождении поворотов.

Шина определена в качестве являющейся «направленной» шиной, когда она выполнена, чтобы иметь предпочтительное направление качения, которое типично совпадает с направлением вращения шины, когда установлена на транспортном средстве, едущем вперед.

«Направление рабочего хода», которое направлено по касательной к поверхности шины и направлено в предпочтительном направлении качения шины, установлено на протекторной поверхности шины у направленной шины.

«Экваториальная плоскость» шины подразумевается означающей центральную в осевом направлении плоскость, которая перпендикулярна оси вращения упомянутой шины.

Термин «рабочая ширина», относящийся к протекторному браслету шины, подразумевается означающим ширину радиально самого наружного сегмента протекторного браслета шины (от кромки до кромки), который предназначен для осуществления контакта с грунтом.

«Центральная зона» протекторного браслета шины подразумевается означающей зону протекторной поверхности шины, которая центрирована по экваториальной плоскости шины и проходит на величину вплоть до 60% рабочей ширины протекторного браслета шины.

«Плечевые зоны» идентифицируют зоны протекторной поверхности шины, проходящие от противоположных в осевом направлении краев протекторного браслета шины до центральной зоны симметрично относительно экваториальной плоскости шины.

Термин «канавка» указывает ссылкой на выемку, проделанную в протекторной поверхности шины, которая имеет по меньшей мере один сегмент, имеющий ширину по меньшей мере 1,5 мм. Упомянутая канавка предпочтительно имеет минимальную глубину около 5 мм.

Термин «узкая прорезь», между тем, указывает ссылкой на выемку, проделанную в сегменте протекторного браслета шины, которая имеет ширину между приблизительно 0,1 мм и 1,5 мм.

Каждая узкая прорезь разделяет блок, в котором она сформирована, на два сегмента блока, имеющих соответственные поверхности, которые обращены друг к другу.

Эти поверхности проходят вдоль соответственной «базовой плоскости», которая находится под углом к протекторной поверхности шины и совпадает с поверхностной сетью возможных выступов и впадин. «Продольное направление», которое по существу параллельно протекторной поверхности шины, и «поперечное направление», которое по существу перпендикулярно продольному направлению, остаются определенными на базовой плоскости. Если базовая плоскость проходит в направлении, которое по существу перпендикулярно протекторной поверхности шины, поперечное направление совпадает с радиальным направлением шины.

Поверхность сегмента блока, определенного узкой прорезью, считается «обращенной в направлении рабочего хода», если прямая линия, которая перпендикулярна поверхности и ориентирована так, чтобы она уходила со связанного сегмента блока, определяет угол, меньший, чем 60° с направлением рабочего хода.

Узкая прорезь определена в качестве являющейся «трехмерной» узкой прорезью, если по меньшей мере одна из поверхностей сегментов блока, какие поверхности обращены друг к другу, содержит по меньшей мере один выступ, тогда как другая поверхность содержит соответствующую впадину для по меньшей мере частичного приема упомянутого выступа.

Другими словами, соответственные проекции двух сегментов блока, которые разделены узкой прорезью, в поперечном направлении каждой базовой плоскости, перекрываются по меньшей мере частично на выступе и соответствующей впадине.

Таким образом, относительное смещение двух сегментов блока в направлении, которое параллельно базовой плоскости, предотвращается взаимодействием между двумя сегментами блока на выступе и впадине.

Узкая прорезь определена в качестве являющейся «простой» узкой прорезью, если выступов и/или впадин, которые взаимодействуют друг с другом во время относительного перемещения двух сегментов блока в направлении, которое параллельно базовой плоскости, не предусмотрено на поверхностях сегментов блока, которые обращены друг к другу.

Расстояние между поверхностями соответственных сегментов блока, обращенных друг к другу в блоке, определено в качестве являющегося «по существу неизменным» вдоль протяженности узкой прорези, если расстояние между этими поверхностями находится в диапазоне приблизительно 50% от среднего значения расстояния, рассчитанного на всей протяженности узкой прорези.

«По существу плоская» соединительная поверхность указывает на поверхность, которая является плоской применительно к по меньшей мере 50% ее протяженности.

«Вершина» выступа указывает ссылкой на точку или точки выступа, которые находятся на наибольшем расстоянии от базовой плоскости.

Пример зимней шины, в блоках которой сформированы трехмерные узкие прорези, описан в международной патентной заявке WO 2012/127332.

Прежде всего, заявитель подтвердил, что обеспечение трехмерных узких прорезей в блоках повышает их жесткость, когда подвергаются напряжениям сдвига, таким образом, улучшая эксплуатационные качества шины на сухом или влажном грунте при торможении ровно на столько же, насколько во время регулирования тягового усилия и во время прохождения поворотов.

В частности, заявитель заметил, что жесткость блоков повышается по мере того, как увеличивается взаимодействие между сегментами блока, а потому, по мере того как возрастают размеры и количество выступов, изготовленных на соответственных поверхностях.

Однако, одновременно, заявитель проверил, каким образом это повышение жесткости блока вследствие обеспечения трехмерных узких прорезей, соответствует пониженной подвижности смежных сегментов блока, в результате уменьшая эффективность удерживания снега, а потому, эксплуатационные качества шины на покрытом снегом грунте.

В этом контексте, заявитель ощутил необходимость предусмотреть рисунок протектора для улучшения эксплуатационных качеств шины на покрытом снегом грунте, а также общих эксплуатационных качеств на сухом и влажном грунте.

Заявитель осознал, что эта цель может быть достигнута посредством выполнения трехмерных узких прорезей так, чтобы сегменты блока, разделенные упомянутыми узкими прорезями, имели разную степень деформируемости, так чтобы направленные по касательной напряжения, прикладываемые к блоку во время разгона, побуждали узкую прорезь раскрываться в большей степени и, в противоположность, направленные по касательной напряжения, прикладываемые к блоку во время торможения, приводили к улучшению взаимного блокирования сегментов блока, вызывая более эффективное смыкание самой узкой прорези.

В заключение, заявитель обнаружил, что трехмерная узкая прорезь, в которой все выступы проходят из сегмента блока, обращенной в направлении рабочего хода шины, а соответствующие впадины проходят во взаимно противоположном сегменте блока - эти выступы и впадины скомпонованы на относительно уменьшенном расстоянии от протекторной поверхности шины - определяет «козырьковый» элемент на сегменте блока, в котором выполнены впадины, упомянутый козырьковый элемент скомпонован между впадинами и протекторной поверхностью шины. Этот элемент является деформируемым в большей степени, чем остальная часть сегмента блока, и действует в качестве элемента для раскрывания и смыкания узкой прорези, соответственно, во время разгона и во врем торможения.

В частности, в первом аспекте, изобретение относится к шине, имеющей протекторный браслет шины, на котором определены множество канавок, множество блоков, разграниченных упомянутым множеством канавок, и множество трехмерных узких прорезей, сформированных в по меньшей мере одном блоке из упомянутого множества блоков.

Предпочтительно, упомянутые трехмерные узкие прорези выходят на протекторную поверхность шины, которая является радиально внешней относительно упомянутого протекторного браслета шины.

Предпочтительно, упомянутые трехмерные узкие прорези проходят в направлении, которое находится под углом к направлению рабочего хода, определенному на упомянутой протекторной поверхности шины.

Предпочтительно, каждая из упомянутых трехмерных узких прорезей из упомянутого множества узких прорезей разделяет упомянутую по меньшей мере один блок на первый сегмент блока, содержащий первую поверхность, и на второй сегмент блока, содержащий вторую поверхность.

Предпочтительно, упомянутая первая поверхность проходит вдоль базовой плоскости, которая находится под углом к упомянутой протекторной поверхности шины. Предпочтительно, упомянутая первая поверхность обращена в упомянутом направлении рабочего хода.

Предпочтительно, упомянутая вторая поверхность обращена к упомянутой первой поверхности.

Предпочтительно, упомянутая вторая поверхность проходит вдоль базовой плоскости, которая находится под углом к упомянутой протекторной поверхности шины.

Предпочтительно, упомянутая вторая поверхность обращена в направлении, противоположном упомянутому направлению рабочего хода.

Предпочтительно, множество соединений выступ-впадина предусмотрено между упомянутым первым сегментом блока и упомянутым вторым сегментом блока.

Предпочтительно, все соединения выступ-впадина между упомянутым первым сегментом блока и упомянутым вторым сегментом блока сформированы множеством выступов, которые сформированы на упомянутой первой поверхности и проходят от упомянутой базовой плоскости в направлении упомянутого второго сегмента блока, и множеством впадин, которые сформированы в упомянутой второй поверхности и проходят от упомянутой базовой плоскости в сторону от упомянутого первого сегмента блока.

Предпочтительно, упомянутые выступы, предусмотренные на упомянутой первой поверхности, имеют вершину, которая отнесена от упомянутой протекторной поверхности шины на размер не более чем 40% глубины упомянутой трехмерной узкой прорези, измеренной на упомянутой вершине.

Предоставление трехмерных узких прорезей, имеющих признаки, указанные выше, определяет козырьковый элемент на сегменте блока, в котором определены впадины, какой козырьковый элемент является деформируемым в большей степени, чем как прилегающие зоны сегмента блока, так и сегмент блока, на котором сформированы выступы.

Таким образом, когда блок подвергается напряжению сдвига в направлении рабочего хода шины, например, во время разгона, козырьковый элемент, благодаря деформации, перемещается в направлении рабочего хода на величину, большую, чем другой сегмент блока, который разграничивает узкую прорезь, таким образом, увеличивая раскрыв упомянутой узкой прорези.

Подобным образом, когда блок подвергается напряжению сдвига в направлении, противоположном направлению рабочего хода шины, например, при торможении, козырьковый элемент, благодаря деформации, перемещается в этом направлении на величину, большую, чем другой сегмент блока, который разграничивает узкую прорезь, с тем чтобы уменьшать размер ее раскрыва, возможно до тех пор, пока она не сомкнется.

В вышеупомянутом аспекте, настоящее изобретение может содержать по меньшей мере один из предпочтительных признаков, указанных ниже, взятых по отдельности или в комбинации.

Согласно предпочтительному варианту осуществления, упомянутые выступы имеют пирамидальную форму, а упомянутая вершина присоединена к упомянутой базовой плоскости по существу плоскими соединительными поверхностями.

Предпочтительно, упомянутые выступы имеют пирамидальную форму, имеющую четырехугольное сечение, имеющее первую и вторую пару прилежащих сторон, которые по существу равны друг другу, и большую диагональ и меньшую диагональ, которые перпендикулярны друг другу.

Предпочтительно, упомянутая большая диагональ проходит в направлении, которое по существу перпендикулярно упомянутой протекторной поверхности шины, а упомянутая меньшая диагональ проходит в направлении, которое по существу параллельно упомянутой протекторной поверхности шины.

Предпочтительно, стороны упомянутой первой пары предпочтительно имеют размер, меньший, чем стороны упомянутой второй пары, и они соединяются друг с другом в верхней общей точке упомянутого выступа, которая обращена к упомянутой протекторной поверхности шины.

Признаки, упомянутые выше, взятые по отдельности или в комбинации, определяют профиль выступов, который преимущественно дает возможность не ослаблять чрезмерно сегмент блока, в котором проделаны впадины, на козырьковом элементе, несмотря на расположение выступов рядом с протекторной поверхностью шины.

В дополнение этот профиль выступов облегчает извлечение шины из вулканизационной пресс-формы.

В предпочтительном варианте осуществления изобретения, упомянутая верхняя общая точка находится на расстоянии от упомянутой протекторной поверхности шины, имеющем размер меньше 2 мм. Предпочтительно упомянутый размер имеет значение приблизительно 1 мм.

Это доводит до максимума деформируемость козырькового элемента и, следовательно, действие открывания и смыкания раскрыва узкой прорези, сопровождающее разгон или торможение.

Предпочтительно, стороны упомянутой второй пары соединяются в нижней общей точке упомянутого выступа, которая обращена к нижней части упомянутой узкой прорези на стороне, которая противоположна упомянутой протекторной поверхности шины.

Предпочтительно, упомянутая нижняя общая точка находится на расстоянии от упомянутой нижней части упомянутой узкой прорези, имеющем размер меньше 2 мм, наиболее предпочтительно около 1 мм.

В предпочтительном варианте осуществления, стороны упомянутой первой пары присоединены к сторонам упомянутой второй пары в соответственных боковых общих точках, которые находятся на расстоянии друг от друга между приблизительно 2 мм и приблизительно 5 мм, наиболее предпочтительно на около 3 мм.

Предпочтительно, упомянутая вершина расположена на расстоянии от упомянутой протекторной поверхности шины не более чем приблизительно 3 мм, наиболее предпочтительно на расстоянии около 2 мм.

Предпочтительно, упомянутая вершина находится на расстоянии от упомянутой базовой плоскости, имеющем размер между приблизительно 1 мм и приблизительно 2 мм.

Предпочтительно, упомянутая вершина находится на расстоянии от упомянутой базовой плоскости, имеющем размер не более чем 30% глубины упомянутой узкой прорези, измеренной на упомянутой вершине.

Таким образом, козырьковый элемент определен на сегменте блока, в котором проделаны впадины, какой козырьковый элемент может деформироваться в достаточной мере, с тем чтобы давать возможность эффективно открывать и смыкать раскрыв узкой прорези, однако, не ослабляя чрезмерно сегмент блока.

Предпочтительно, упомянутая первая поверхность не имеет впадин.

Предпочтительно, упомянутые первая и вторая поверхности по существу параллельны друг другу, так чтобы расстояние между упомянутыми первой и второй поверхностями было по существу неизменным на всей протяженности упомянутой трехмерной узкой прорези.

Предпочтительно, по меньшей мере три выступа сформированы на упомянутой первой поверхности. В предпочтительном варианте осуществления, пять выступов сформированы на упомянутой первой поверхности.

Благодаря этому признаку повышенная эффективность действия одиночного выступа значительно увеличивается и распространяется на больший продольный размер, типично по всей продольной протяженности блока.

Предпочтительно, упомянутая по меньшей мере одна трехмерная узкая прорезь выходит на упомянутую протекторную поверхность шины и имеет зигзагообразную траекторию.

В предпочтительном варианте осуществления изобретения, упомянутые трехмерные узкие прорези, выполненные в упомянутом по меньшей мере одном блоке, проходят по протекторной поверхности шины в по существу параллельных направлениях и подразделяют упомянутую по меньшей мере один блок на сегменты, имеющие круговые размеры, которые по существу равны друг другу.

Таким образом, каждый блок имеет механические признаки (в частности, сопротивление напряжениям сдвига), которые по существу однородны в различных сегментах, на которые каждый блок поделен трехмерными узкими прорезями.

Предпочтительно, упомянутое множество узких прорезей сформировано в плечевой зоне упомянутого протекторного браслета шины.

Предпочтительно, в центральной зоне упомянутого протекторного браслета шины, которая содержится между противоположными в осевом направлении плечевыми зонами, предпочтительно предусмотрены блока, которые имеют только простые узкие прорези.

Предпочтительно, упомянутая базовая плоскость перпендикулярна упомянутой протекторной поверхности шины.

Признаки и преимущества изобретения станут яснее из подробного описания его предпочтительного варианта осуществления, проиллюстрированного в качестве неограничивающего примера со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых:

фиг. 1 - схематический вид сегмента протекторного браслета шины, развернутого на плоскости, у шины, реализованной в соответствии с настоящим изобретением;

фиг. 2 - увеличенный вид зоны сегмента протекторного браслета шины с фиг. 1, указанной под II, включающей в себя блок, имеющий трехмерные узкие прорези;

фиг. 3a и 3b - вид спереди и вид в перспективе, соответственно, сегмента первой поверхности, определенной трехмерной узкой прорезью в блоке с фиг. 2;

фиг. 4 - увеличенный вид в поперечном разрезе блока по линии IV-IV с фиг. 2; и

фиг. 5 и 6 - виды, аналогичные фиг. 4, иллюстрирующие поведение блока во время разгона и во время торможения, соответственно.

На прилагаемых чертежах ссылочной позицией 1 в целом обозначена шина, которая сформирована в соответствии с настоящим изобретением.

Шина 1 имеет конструкцию шины, которая традиционна сама по себе и не показана на прилагаемых фигурах, и протекторный браслет 2 шины, расположенный радиально снаружи относительно шины 1, и на котором определена протекторная поверхность 3 шины.

Сегмент протекторного браслета 2 шины, предназначенный специально для вхождения в контакт с поверхностью дороги, проходит в осевом направлении, с тем чтобы определять рабочую ширину L, и присоединен на его противоположных в осевом направлении краях к боковинам 4 шины 1.

Центральная зона 5 протекторного браслета 2 шины, какая зона проходит симметрично вокруг экваториальной плоскости P шины, и две плечевых зоны 6, которые прилегают к центральной зоне 5 и размещены в осевом направлении симметрично вокруг центральной зоны, также установлены в пределах рабочей ширины L протекторного браслета шины.

Множество канавок, все в общем указаны номером 7 ссылки, сформированы в протекторном браслете 2 шины, какие канавки разграничивают множество блоков 8, скомпонованных подряд вдоль круговой протяженности протекторного браслета 2 шины.

В частности, установлены первое множество блоков 8a, сформированных в каждой из плечевых зон 6, и второе множество блоков 8b, сформированных в центральной зоне 5 протекторного браслета 2 шины.

Каждый блок 8a ограничен первыми кромками 8c, которые противоположны в осевом направлении друг другу, и вторыми кромками 8d, которые противоположны друг другу по кругу.

В целом, блоки 8 и канавки 7, кратко описанные выше, определяют рисунок протектора шины 1 и выполнены так, чтобы определять ее предпочтительное направление качения.

Шина 1, поэтому, является направленной шиной, у которой остается определенным направление F рабочего хода.

Простые узкие прорези 9 и/или трехмерные узкие прорези 10 сформированы в каждом блоке 8, причем узкие прорези выходят на протекторную поверхность 3 шины и проходят в направлении, которое находится под углом к направлению F рабочего хода.

В частности, в предпочтительном примере, описанном здесь, каждый блок 8a, выполненный в плечевой зоне 6, содержит трехмерные узкие прорези 10, тогда как каждый блок 8b, выполненный в центральной зоне 5 протекторного браслета 2 шины, содержит простые узкие прорези 9.

Трехмерные узкие прорези 10 проходят в узких прорезях 8a в направлениях, которые по существу параллельны друг другу, и, предпочтительно, также по существу параллельно вторым кромкам 8d.

Трехмерные узкие прорези 10 предпочтительно находятся на по существу равном расстоянии друг от друга и от вторых кромок 8d, с тем чтобы разделять каждый блок 8a на сегменты, имеющие по существу равные круговые размеры.

Трехмерные узкие прорези 10 предпочтительно имеют по существу прямолинейную траекторию на противоположных концах 10a и зигзагообразную траекторию (траекторию прерывистой линии) в центральной области 10b.

Каждая трехмерная узкая прорезь 10 делит связанный блок 8a на первый и второй сегмент блока, указанные номерами 11 и 12 ссылки, соответственно, которые имеют, соответственно, первую поверхность 13, обращенную в направлении F рабочего хода, и вторую поверхность 14, обращенную к первой поверхности 13 и обращенную в направлении, противоположную направлению F рабочего хода.

Каждая из первой и второй поверхностей 13 и 14 пересекает протекторную поверхность 3 шины, таким образом, определяя продольное направление Y трехмерной узкой прорези 10, и проходит внутрь протекторного браслета 2 шины вдоль базовой плоскости, которая по существу перпендикулярна протекторной поверхности 3 шины. Ради ясности, на фигурах базовая плоскость первой поверхности 13 указана посредством X, тогда как базовая плоскость второй поверхности указана посредством X'.

Таким образом, как продольное направление Y, которое по существу параллельно протекторной поверхности 3 шины, так и поперечное направление Z, которое по существу перпендикулярно продольному направлению Y и параллельно радиальному направлению шины 1, определены уникально на базовой плоскости X, X'.

Очевидно, что в центральной области 10b, в которой узкая прорезь имеет зигзагообразную траекторию, базовая плоскость X, X' сформирована несколькими базовыми плоскостями, которые являются смежными друг с другом, каждая из которых может рассматриваться независимо в отношении признаков узкой прорези, которые заданы в нижеследующем.

На концах 10a, трехмерная узкая прорезь 10 имеет размер в поперечном направлении Z, то есть, глубину, которая меньше глубины в центральной области 10b. В частности, на концах 10a глубина имеет значение приблизительно 2 мм, тогда как в центральной области упомянутая глубина имеет значение приблизительно 7 мм.

Первая и вторая поверхности 13, 14 по существу параллельны друг другу, так что расстояние между ними является по существу неизменным вдоль протяженности трехмерной узкой прорези 10. Расстояние между первой и второй поверхностями 13, 14 предпочтительно имеет значение около 0,3 мм.

Первая поверхность 13 содержит множество выступы 15, проходящие из базовой плоскости X в направлении второго сегмента 12 блока, тогда как вторая поверхность 14 содержит соответствующее количество впадин 16, которые проходят от соответственной базовой плоскости X' и в сторону от первого сегмента 11 блока и профилированы, с тем чтобы сцепляться с выступами 15, по меньшей мере частично, таким образом, формируя соответственное множество соединений выступ-впадина.

Вследствие обеспечения этих соединений выступ-впадина между первым сегментом 11 блока и вторым сегментом 12 блока, узкая прорезь 10 является трехмерной узкой прорезью.

Предпочтительно, все соединения выступ-впадина, предусмотренные между первым сегментом 11 блока и вторым сегментом 12 блока, реализованы выступами 15, сформированными на первой поверхности 13, и соответствующими впадинами 16, сформированными на второй поверхности 14.

Наиболее предпочтительно, все выступы 15 узкой прорези 10, выполнены на первой поверхности 13, так чтобы вторая поверхность 14 не содержала выступов, и, одинаково предпочтительно, все впадины 16 выполнены на второй поверхности 14, так что первая поверхность 13 не содержит никаких впадин.

В предпочтительном варианте осуществления, показанном здесь, выступы 15 сформированы на первой поверхности 13 в центральной области 10b узкой прорези 10, в какой области упомянутая узкая прорезь имеет зигзагообразную траекторию, содержащую смежные базовые плоскости X, которые наклонены друг относительно друга.

Выступы 15 предпочтительно скомпонованы подряд, так чтобы был один для каждой смежной базовой плоскости, таким образом, формируя зигзагообразную траекторию узкой прорези 10.

По меньшей мере три выступа предусмотрены для каждой трехмерной узкой прорези 10.

В предпочтительном варианте осуществления, каждая узкая прорезь 10 содержит пять выступов.

Выступы 15 по существу идентичны, и каждый имеет пирамидальный профиль, у которого распознается вершина 20.

Выступы 15 расположены рядом с протекторной поверхностью 3 шины и, в частности, вершина 20 отнесена от упомянутой протекторной поверхности шины на не более чем 40%, предпочтительно на приблизительно 30%, глубины узкой прорези 10, измеренной на вершине 20.

В дополнение, вершина 20 отнесена от базовой плоскости X на не более чем 30% глубины узкой прорези 10, измеренной на вершине 20. Упомянутая вершина предпочтительно отнесена от базовой плоскости X на величину, которая равна приблизительно 20% упомянутой глубины.

В варианте осуществления, описанном здесь, глубина узкой прорези 10, измеренная на вершине 20, имеет значение 7 мм, по какой причине расстояние между вершиной 20 и протекторной поверхностью 3 шины и расстояние между упомянутой вершиной и базовой плоскостью X, соответственно, не являются большими, чем приблизительно 3 мм и приблизительно 2 мм.

Вершина 20 предпочтительно отнесена от протекторной поверхности 3 шины на приблизительно 2 мм, а от базовой плоскости X на между приблизительно 1 мм и приблизительно 2 мм, предпочтительно на приблизительно 1,5 мм.

Отмечено, что расстояние между вершиной X больше расстояния между первой и второй поверхностями 13, 14, так что возможное относительное смещение первого сегмента 11 блока относительно второго сегмента 12 блока в поперечном направлении Z предотвращается взаимодействием выступов 15 между стенок впадин 16.

Каждый выступ 15 предпочтительно имеет пирамидальную форму, имеющую четырехугольное основание, у которой вершина 20 соединена с базовой плоскостью X на четырехугольном основании посредством четырех по существу плоских соединительных поверхностей 21.

Четырехугольное основание содержит первую пару сторон 22, которые являются смежными и по существу равными друг другу и обращены к протекторной поверхности 3 шины, и вторую пару сторон 23, которые являются смежными и по существу равными друг другу и обращены к нижней части 17 трехмерной узкой прорези 10. Стороны 22 первой пары соединяются друг с другом в верхней общей точке 24 выступа 15, которая обращена к протекторной поверхности 3 шины.

Верхняя общая точка 24 является точкой выступа 15, которая находится ближе всего к протекторной поверхности 3 шины и находится на расстоянии меньше 2 мм, предпочтительно около 1 мм, от нее.

Стороны 23 второй пары соединяются друг с другом в нижней общей точке 25 выступа 15, какая общая точка обращена к нижней части 17 узкой прорези 10, на стороне, противоположной протекторной поверхности 3 шины.

Нижняя общая точка 25 является точкой выступа 15, которая находится ближе всего к нижней части 17 узкой прорези 10 и отнесена от него на меньше 2 мм, предпочтительно около 1 мм.

Стороны 22 из первой пары короче сторон 23 из второй пары, так что вершина 20 находится ближе к верхней общей точке 24, чем к нижней общей точке 25.

Большая диагональ 26 и меньшая диагональ 27, которые перпендикулярны друг другу, также определены на четырехугольном основании выступа 15.

Большая диагональ 26 предпочтительно проходит в поперечном направлении Z, с тем чтобы быть по существу перпендикулярной протекторной поверхности 3 шины, тогда как меньшая диагональ 27 проходит в продольном направлении Y, с тем чтобы быть по существу параллельной протекторной поверхности 3 шины.

Стороны 22 из первой пары присоединяются к сторонам 23 из второй пары в соответственных боковых общих точках 28, которые расположены на определенном расстоянии между приблизительно 2 мм и приблизительно 5 мм, предпочтительно около 3 мм.

Вершина 20 также присоединена к верхней общей точке 24 и нижней общей точке 25 первым гребнем 29a и вторым гребнем 29b, которые определены местом, где соединяются соответственные пары соединительных поверхностей 21.

Первый гребень 29a наклонен относительно базовой плоскости X под углом приблизительно 60°, тогда как второй гребень 29b наклонен относительно базовой плоскости X под углом относительно 20°.

Впадины 16, выполненные во второй поверхности 14, имеют сходную форму, которая соответствует выступам 15.

Конфигурация трехмерной узкой прорези 10, подробно описанной выше, определяет, во втором сегменте 12 блока, в котором проделаны углубления 16, козырьковый элемент 30, который определен между верхней частью углублений 16 и протекторной поверхностью 3 шины.

Козырьковый элемент 30 имеет большую степень деформируемости, чем остальная часть блока 8a, и, в частности, имеет большую степень деформируемости, чем первый сегмент 11 блока на раскрыве узкой прорези 10.

Благодаря этому признаку, когда блок 8a подвергается напряжению сдвига, ориентированному в соответствии с направлением F рабочего хода, козырьковый элемент 30, который имеет большую степень деформируемости, перемещается на большую протяженность, чем первый сегмент 11 блока, так чтобы раскрыв узкой прорези 10 был большим, чем расстояние между первой и второй поверхностями 13, 14 в нормальных условиях (то есть, в отсутствие напряжений сдвига).

Эта ситуация схематически проиллюстрирована на фиг. 5, на которой положение первого и второго сегментов 11 и 12 блока на узкой прорези 10 при отсутствии напряжения сдвига представлено непрерывной линией, тогда как положение первого и второго сегментов 11 и 12 блока на узкой прорези 10 в присутствии напряжения T сдвига, согласующегося с направлением F рабочего хода, представлено пунктирной линией.

Подобным образом, когда блок 8a подвергается напряжению сдвига, ориентированному в направлении, противоположном направления F рабочего хода, козырьковый элемент 30 имеет тенденцию смыкать раскрыв узкой прорези 10, перемещаясь на большую протяженность, чем первый сегмент 11 блока.

Эта ситуация схематически проиллюстрирована на фиг. 6, на которой положение первого и второго сегментов 11 и 12 блока на узкой прорези 10 при отсутствии напряжения сдвига представлено непрерывной линией, тогда как положение первого и второго сегментов 11 и 12 блока на узкой прорези 10 в присутствии напряжения T сдвига, ориентированного в направлении, противоположном направлению F рабочего хода, представлено пунктирной линией.

Пример

Заявитель подверг шину размера 205/55R16, сформированную согласно изобретению, испытаниям разгона, торможения и управляемости на дороге на разных поверхностях дороги (покрытой снегом, влажной и сухой) и сравнил их результаты с шиной для сравнения, которая очень похожа в показателях размеров, строения и рисунка протектора, но с блоками, снабженными трехмерными узкими прорезями типа, описанного в международной патентной заявке WO 2012/127332.

Результаты, полученные из испытаний, изложены в следующей таблице, таблице 1, в которой шина для сравнения указана как шина A, а шина по изобретению указана как шина B.

Параметр Сила сцепления Торможение Маневрирование Аквапланирование Поверхность дороги снег снег сухая сухая влажная прямолинейная извилистая Шина A 100 100 100 100 100 100 100 Шина B 103 100 104 100 103 102 104

Результаты в таблице 1 показывают явное улучшение эксплуатационных качеств силы сцепления во время регулирования тягового усилия на покрытой снегом поверхности дороги и при торможении на сухой поверхности дороги.

В дополнение, эксплуатационные качества, предлагаемые шиной согласно изобретению, были найдены значительно лучшими в показателях как аквапланирования, так и маневрирования, когда поверхность дороги является влажной.

В дополнение, заявка показала, что снабжение трехмерными узкими прорезями на блоках, какие узкие прорези сформированы в соответствии с настоящим изобретением, не влечет за собой особых затруднений во время извлечения шины из пресс-форм при вулканизации и формовании упомянутой шины.

Изобретение относится к автомобильной промышленности. Шина (1) содержит протекторный браслет (2) шины, на котором определено множество блоков (8a), в некоторых блоках проделана по меньшей мере одна трехмерная узкая прорезь (10), проходящая в направлении, которое находится под углом к направлению (F) рабочего хода шины. Трехмерная узкая прорезь (10) разделяет блок (8a) на первый сегмент (11) блока, содержащий первую поверхность (13), обращенную в направлении (F) рабочего хода, и на второй сегмент (12) блока, содержащий вторую поверхность (14), обращенную в направлении, противоположном направлению (F) рабочего хода. Множество соединений выступ-впадина предусмотрено между первым и вторым сегментом (11, 12) блока, и все из этих соединений сформированы множеством выступов (15), сформированных на первой поверхности (13) и проходящих в направлении второго сегмента (12) блока, и множеством впадин (16), сформированных на второй поверхности (14) и проходящих в сторону от первого сегмента (11) блока. Выступы (15), предусмотренные на первой поверхности (13), имеют вершину (20), которая отнесена от упомянутой протекторной поверхности (3) на не более чем 40% глубины трехмерной узкой прорези (10), измеренной на упомянутой вершине (20). Технический результат – улучшение эксплуатационных характеристик шины на заснеженных, мокрых и сухих дорогах. 18 з.п. ф-лы, 1 табл., 6 ил.

1. Шина (1), содержащая протекторный браслет (2), на котором образовано:

- множество канавок (7),

- множество блоков (8a), разграниченных упомянутым множеством канавок (7),

- множество трехмерных узких прорезей (10), сформированных в по меньшей мере одном блоке (8a) из упомянутого множества блоков, причем трехмерные узкие прорези выходят на протекторную поверхность (3), которая является радиально внешней по отношению к протекторному браслету и проходит в направлении, которое находится под углом к прямому направлению (F), определенному на протекторной поверхности,

при этом каждая трехмерная узкая прорезь (10) из упомянутого множества узких прорезей разделяет указанный по меньшей мере один блок (8a) на:

- первый сегмент (11) блока, содержащий первую поверхность (13), проходящую вдоль базовой плоскости (X), которая находится под углом к протекторной поверхности (3) и обращена в прямом направлении (F), и

- второй сегмент (12) блока, содержащий вторую поверхность (14), проходящую вдоль базовой плоскости (X'), которая находится под углом к протекторной поверхности (3), причем вторая поверхность (14) противоположна первой поверхности (13) и обращена в сторону от прямого направления (F),

при этом:

- между первым сегментом (11) блока и вторым сегментом (12) блока предусмотрено множество соединений выступ-впадина,

- все соединения выступ-впадина между первым сегментом (11) блока и вторым сегментом (12) блока сформированы множеством выступов (15), которые сформированы на первой поверхности (13) и проходят от базовой плоскости (X) в направлении второго сегмента (12) блока, и множеством впадин (16), сформированных во второй поверхности (14) и проходящих от базовой плоскости (X') в сторону от первого сегмента (11) блока, и

- выступы (15), предусмотренные на первой поверхности (13), имеют вершину (20), которая находится на расстоянии от протекторной поверхности (3) с размером не более чем 40% глубины трехмерной узкой прорези (10), измеренной на вершине (20).

2. Шина по п. 1, в которой выступы (15) имеют пирамидальную форму, и вершина (20) присоединена к базовой плоскости (X) по существу плоскими соединительными поверхностями (21).

3. Шина по любому из пп. 1 или 2, в которой выступы (15) имеют пирамидальную форму, имеющую четырехугольное сечение, имеющее первую и вторую пару прилежащих сторон (22, 23), которые по существу равны друг другу, и большую диагональ (26) и меньшую диагональ (27), которые перпендикулярны друг другу.

4. Шина по п. 3, в которой большая диагональ (26) проходит в направлении, по существу перпендикулярном протекторной поверхности (3), а меньшая диагональ (27) проходит в направлении, по существу параллельном протекторной поверхности (3) шины.

5. Шина по любому из пп. 3 или 4, в которой стороны первой пары (22) имеют размер, меньший, чем стороны второй пары (23), и соединяются друг с другом в верхней общей точке (24) выступа (15), которая обращена к протекторной поверхности (3) шины.

6. Шина по п. 5, в которой верхняя общая точка (24) находится на расстоянии от протекторной поверхности шины, имеющем размер менее 2 мм, предпочтительно около 1 мм.

7. Шина по любому из пп. 3-6, в которой стороны второй пары (23) соединяются в нижней общей точке (25) выступа (15), которая обращена к нижней части (17) узкой прорези, на стороне, противоположной протекторной поверхности (3).

8. Шина по п. 7, в которой нижняя общая точка (25) находится на расстоянии от нижней части (17) узкой прорези, имеющем размер менее 2 мм, предпочтительно около 1 мм.

9. Шина по любому из пп. 3-8, в которой стороны первой пары (22) присоединены к сторонам второй пары (23) в соответственных боковых общих точках (28), которые находятся на расстоянии друг от друга между приблизительно 2 мм и приблизительно 5 мм, предпочтительно около 3 мм.

10. Шина по любому из предыдущих пунктов, в которой вершина (20) расположена на расстоянии от протекторной поверхности не более чем приблизительно 3 мм, предпочтительно около 2 мм.

11. Шина по любому из предыдущих пунктов, в которой вершина (20) находится на расстоянии от базовой плоскости (X), имеющем размер между приблизительно 1 мм и приблизительно 2 мм.

12. Шина по любому из предыдущих пунктов, в которой вершина (20) находится на расстоянии от базовой плоскости (X), имеющем размер не более чем 30% глубины узкой прорези (1), измеренной на упомянутой вершине.

13. Шина по любому из предыдущих пунктов, в которой первая поверхность (13) выполнена без впадин.

14. Шина по любому из предыдущих пунктов, в которой первая и вторая поверхности (13, 14) по существу параллельны друг другу, так что расстояние между первой и второй поверхностями по существу неизменно на всей протяженности узкой прорези (10).

15. Шина по любому из предыдущих пунктов, в которой по меньшей мере три выступа (15) сформированы на первой поверхности (13).

16. Шина по любому из предыдущих пунктов, в которой упомянутая по меньшей мере одна узкая прорезь (10) выходит на протекторную поверхность (3) и имеет зигзагообразную траекторию.

17. Шина по любому из предыдущих пунктов, в которой трехмерные узкие прорези (10), выполненные в упомянутом по меньшей мере одном блоке (8a), проходят по протекторной поверхности шины в по существу параллельных направлениях и подразделяют упомянутый по меньшей мере один блок на сегменты, имеющие круговые размеры, которые по существу равны друг другу.

18. Шина по любому из предыдущих пунктов, в которой упомянутое множество блоков (8a) сформировано в плечевой зоне (6) протекторного браслета (2).

19. Шина по любому из предыдущих пунктов, в которой в центральной зоне (5) протекторного браслета, которая содержится между противоположными в осевом направлении плечевыми зонами (6), предусмотрены блоки (8b), которые имеют только простые узкие прорези (9).