ПНЕВМАТИЧЕСКАЯ ШИНА Российский патент 2021 года по МПК B60C11/12 

Область техники

Настоящее изобретение относится к пневматической шине и, в частности, к пневматической шине, позволяющей улучшить характеристики торможения на мокрых дорожных покрытиях и обледеневших и заснеженных дорожных покрытиях, а также ослабить ухудшение внешнего вида шины при формовой вулканизации без изменения внешнего вида шины.

Уровень техники

В процессе формовой вулканизации пневматической шины, включающей в себя множество прорезей на участке протектора, возникает проблема, при которой резина, образующая участок протектора (резина протектора), прилипает к форме для литья шины, что приводит к плохому внешнему виду вулканизированной пневматической шины. Такое слипание между формой для литья шины и резиной протектора является значительным в зимних шинах, где на участке протектора расположено большое число прорезей. Касательно данной проблемы, при использовании секционной формы для литья шины, формирующей область протектора посредством секторов, разделенных в направлении вдоль окружности шины, было предложено сократить число прорезей вблизи места деления на секторы и сократить длину прорезей в поперечном направлении шины (см., например, патентные публикации JP 3494511 B и JP 4411975 B).

Однако данный способ связан с проблемой изменения внешнего вида шины, поскольку наличие прорезей и их длина вблизи места деления на секторы и на других участках различаются. Кроме того, уменьшение числа прорезей и их длины приводит к ухудшению характеристик на мокром покрытии (характеристик торможения на мокром дорожном покрытии) и характеристик на снегу (характеристик торможения на обледеневших и заснеженных дорожных покрытиях), которые в обоих случаях зависят от прорезей, и, таким образом, существует риск того, что не удастся добиться намеченных достаточных характеристик шины.

Техническая задача

Целью настоящего изобретения является создание пневматической шины, позволяющей улучшить характеристики торможения на мокрых дорожных покрытиях и обледенелых и заснеженных дорожных покрытиях, а также ослабить ухудшение внешнего вида без изменения внешнего вида шины.

Решение задачи

Пневматическая шина в соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения для достижения описанной выше цели, причем пневматическая шина включает в себя: множество продольных канавок, проходящих в направлении вдоль окружности шины, на участке протектора; множество рядов беговых участков, образованных множеством продольных канавок; множество прорезей, проходящих в поперечном направлении шины, в по меньшей мере одном из беговых участков; причем участок протектора сформирован множеством секторов, разделенных в направлении вдоль окружности шины. Множество прорезей включают в себя: трехмерную прорезь, форма которой, видимая на поверхности протектора, изменяется по направлению в глубину прорези; и двухмерную прорезь, форма которой, видимая на поверхности протектора, является постоянной по направлению в глубину прорези. Если определять диапазон в пределах 15 мм с одной стороны от места деления на секторы в направлении вдоль окружности шины как первую граничную зону, то отношение R1 числа трехмерных прорезей, находящихся в первой граничной зоне, к общему числу прорезей, находящихся в первой граничной зоне, и отношение Rt числа трехмерных прорезей на всем участке протектора к общему числу прорезей на всем участке протектора, удовлетворяет выражению R1 < Rt.

Преимущества изобретения

Как описано выше, в пневматической шине в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения, включающей в себя участок протектора, образованный множеством секторов, разделенных в направлении вдоль окружности шины, множество рядов беговых участков определяется множеством продольных канавок, причем беговые участки включают в себя множество прорезей, проходящих в поперечном направлении шины. Множество прорезей включает трехмерную прорезь и двухмерную прорезь, и отношение R1 числа трехмерных прорезей в первой граничной зоне меньше, чем отношение Rt числа трехмерных прорезей во всей области протектора. Таким образом, можно предотвратить склеивание между формой для литья шины и резиной протектора и ослабить ухудшение внешнего вида. В частности, двухмерная прорезь формируется пластиной, имеющей меньше неровностей по направлению в глубину, и такая пластина обычно легко выходит после вулканизации. Трехмерная прорезь формируется пластиной, имеющей больше неровностей по направлению в глубину, и такая пластина обычно не так легко выходит после вулканизации. Соответственно, меньше трехмерных прорезей, из которых пластины выходят менее легко (и больше двухмерных прорезей, из которых пластины выходят легче), могут находиться вблизи от места разделения на секторы (первая граничная зона), где резина протектора легко прилипает к форме для литья шины, что, таким образом, можно предотвратить слипание формы для литья шины с резиной протектора. С другой стороны, двухмерная прорезь, которая имеет более простую структуру, чем трехмерная прорезь, склонна давать более низкие ходовые характеристики, зависящие от прорези (характеристики на мокром покрытии и характеристики на снегу), чем трехмерная прорезь. Однако, поскольку зона с уменьшенным отношением числа трехмерных прорезей ограничивается первой граничной зоной, влияние на слипание между формой для литья шины и резиной протектора которой является большим, на шине в целом может быть обеспечено достаточное число трехмерных прорезей, и могут быть достигнуты хорошие ходовые характеристики, зависящие от множества прорезей (характеристики на мокром покрытии и характеристики на снегу). Благодаря использованию двухмерной прорези или трехмерной прорези, то есть благодаря использованию различий в структуре по направлению в глубину прорези, а не в форме прорези, видимой на поверхности протектора, для корректировки легкости выхода пластины (трудности, обусловленной слипанием резины и формы), эта корректировка не влияет на внешний вид шины (на форму прорези, видимую на поверхности протектора).

В одном варианте осуществления настоящего изобретения отношение R1/Rt значений R1 и Rt предпочтительно составляет не более 0,80. Таким образом, можно в достаточной степени уменьшить долю трехмерных прорезей в первой граничной зоне для предотвращения слипания между формой для литья шины и резиной протектора и уменьшить ухудшение внешнего облика, что является преимуществом.

В одном варианте осуществления настоящего изобретения множество рядов беговых участков включает в себя три или более ряда беговых участков, включая пару плечевых беговых участков, и в конфигурации, в которой: все беговые участки включают в себя множество прорезей; отношение числа трехмерных прорезей, находящихся в первой граничной зоне каждого из беговых участков, к общему числу прорезей, находящихся в первой граничной зоне каждого из беговых участков, равно R1'; а отношение числа трехмерных прорезей по всей окружности каждого из беговых участков к общему числу прорезей по всей окружности каждого из беговых участков равно Rt', и отношение R1'/Rt' в плечевом беговом участке предпочтительно меньше, чем отношение R1'/Rt' в любом другом беговом участке. Таким образом, отношение R1'/Rt' в каждом из беговых участков может быть установлено так, чтобы уменьшать долю трехмерных прорезей, входящих в первую граничную зону плечевого бегового участка, в которой форма для литья шины относительно легко слипается с резиной протектора, и такая конфигурация эффективно предотвращает слипание между формой для литья шины и резиной протектора и ослабляет ухудшение внешнего вида, что является преимуществом.

В одном варианте осуществления настоящего изобретения множество рядов беговых участков включает в себя три или более ряда беговых участков, включая пару плечевых беговых участков, и в конфигурации, в которой: все беговые участки имеют множество прорезей; отношение числа трехмерных прорезей, находящихся в первой граничной зоне каждого из беговых участков, к общему числу прорезей, находящихся в первой граничной зоне каждого из беговых участков, равно R1'; а отношение числа трехмерных прорезей по всей окружности каждого из беговых участков к общему числу прорезей по всей окружности каждого из беговых участков равно Rt', угол наклона относительно поперечного направления шины множества прорезей, выполненных в первой граничной зоне бегового участка, имеющем наименьшее отношение R1'/Rt', предпочтительно меньше угла наклона относительно поперечного направления шины множества прорезей, выполненных в первой граничной зоне любого другого бегового участка. Как правило, чем меньше угол наклона прорези, тем тяжелее выходит пластина, формирующая прорезь, и, таким образом, угол наклона прорези и отношение R1'/Rt' могут быть связаны, чтобы уменьшить долю трехмерных прорезей в первой граничной зоне, в которой угол наклона множества прорезей является небольшим и пластины не так легко выходят, что эффективно предотвращает слипание между формой для литья шины и резиной протектора и ослабляет ухудшение внешнего вида, что является преимуществом.

В одном варианте осуществления, если определять диапазон в пределах 5 мм с одной стороны от места деления на секторы в направлении вдоль окружности шины как вторую граничную зону, то отношение R1 числа трехмерных прорезей, находящихся в первой граничной зоне, к общему числу прорезей, находящихся в первой граничной зоне, и отношение R2 числа трехмерных прорезей во второй граничной зоне к общему числу прорезей во второй граничной зоне, предпочтительно удовлетворяет выражению R1 > R2. Таким образом, установка зависимости между отношениями R1, R2 уменьшает долю трехмерных прорезей по направлению к месту разделения на секторы, эффективно предотвращая слипание между формой для литья шины и резиной протектора и ослабляя ухудшение внешнего вида, что является преимуществом.

В одном варианте осуществления настоящего изобретения среднее значение D1 максимальных глубин множества прорезей, расположенных в первой граничной зоне, и среднее значение Dt максимальных глубин множества прорезей на всем участке протектора предпочтительно удовлетворяют выражению D1 < Dt. Как правило, чем меньше максимальная глубина прорези, тем легче выходит пластина, формирующая прорезь, и вследствие уменьшения глубины множества прорезей вблизи места разделения на секторы (первая граничная зона), где резина протектора обычно легко слипается с формой, слипание между формой для литья шины и резиной протектора можно эффективно предотвратить и ослабить ухудшение внешнего вида, что является преимуществом.

Краткое описание чертежей

Фиг. 1 - вид в меридиональном поперечном сечении пневматической шины в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения;

Фиг. 2 - вид в горизонтальной проекции участка протектора пневматической шины в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения; и

Фиг. 3 - пояснительная схема, схематически иллюстрирующая форму прорези на вырезе части бегового участка, включающего в себя прорезь.

Описание вариантов осуществления изобретения

Далее будут подробно описаны конфигурации вариантов осуществления настоящего изобретения со ссылкой на приложенные графические материалы. На Фиг. 1 и Фиг. 2 представлена пневматическая шина в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения. На Фиг. 2 Tc обозначает направление вдоль окружности шины, а Tw обозначает поперечное направление шины.

Как показано на Фиг. 1, пневматическая шина в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения включает в себя участок 1 протектора, пару участков 2 боковины, расположенных на обеих сторонах участка 1 протектора; и пару участков 3 борта, расположенных на участках 2 боковины, с внутренней стороны в радиальном направлении шины. Ссылочной позицией CL на Фиг. 1 отмечена экваториальная линия шины. Кроме того, на Фиг. 1 представлен вид в меридиональном поперечном сечении, и, соответственно, все участки 1 протектора, участки 2 боковины и участки 3 борта (хотя они не показаны) проходят в направлении вдоль окружности шины с образованием кольцеобразной формы. Таким образом, сформирована базовая структура тороидальной формы пневматической шины. Хотя описание с использованием Фиг. 1 в целом основано на показанной форме меридионального поперечного сечения, все компоненты шины проходят в направлении вдоль окружности шины с образованием кольцеобразной формы.

Между парой левого и правого участков 3 борта размещен каркасный слой 4. Каркасный слой 4 включает в себя множество армирующих кордов, проходящих в радиальном направлении шины, и загибается назад вокруг сердечника 5 борта, расположенного в каждом из участков 3 борта между внутренней стороной транспортного средства и наружной стороной транспортного средства. Кроме того, наполнители 6 борта расположены на наружной окружности сердечников 5 борта, причем каждый из наполнителей 6 борта покрыт со всех сторон основным участком корпуса и загибающейся назад частью каркасного слоя 4. С другой стороны, на участке 1 протектора множество слоев 7 брекера (два слоя на Фиг. 1) напрессованы на наружную кольцевую сторону каркасного слоя 4. Каждый из слоев 7 брекера включает в себя множество армирующих кордов, которые наклонены по отношению к направлению вдоль окружности шины, причем армирующие корды разных слоев расположены крест-накрест. У этих слоев 7 брекера угол наклона армирующих кордов относительно направления вдоль окружности шины находится в диапазоне, например, от 10° до 40°. Кроме того, армирующий слой 8 брекера предусмотрен на наружной продольной стороне слоев 7 брекера. Армирующий слой 8 брекера включает в себя корды из органического волокна, ориентированные в направлении вдоль окружности шины. У армирующего слоя 8 брекера угол наклона кордов из органического волокна относительно направления вдоль окружности шины составляет, например, от 0° до 5°.

Настоящее изобретение может быть применено к пневматической шине, имеющей такую общую структуру поперечного сечения; однако базовая структура не ограничивается вышеупомянутой структурой.

Пневматическую шину вулканизируют и отливают с использованием секционной формы для литья шины. Форма для литья шины включает в себя кольцевую боковую форму для литья участка 1 протектора, причем боковая форма для литья включает в себя секторы, множественно разделенные в направлении вдоль окружности шины. Как правило, используют секторы, разделенные на 7-11 в направлении вдоль окружности шины. Как показано на Фиг. 2, участок 1 протектора включает в себя место P разделения на секторы, а также первую граничную зону S1 и вторую граничную зону S2, обе из которых включают в себя место P разделения на секторы. Каждая из граничных зон S1, S2 имеет заданную длину в направлении вдоль окружности шины с обеих сторон от места P разделения на секторы, расположенного по центру. В частности, первая граничная зона S1 представляет собой зону в пределах 15 мм в направлении вдоль окружности шины с одной стороны от места P разделения на секторы, находящегося по центру. Кроме этого, вторая граничная зона S2 представляет собой зону в пределах 5 мм в направлении вдоль окружности шины с одной стороны от места P разделения на секторы, находящегося по центру.

На участке 1 протектора сформированы четыре продольные канавки 9, проходящие в направлении вдоль окружности шины. Продольные канавки 9 включают в себя пару внутренних продольных канавок 9A, расположенных по обе стороны от центральной линии CL шины, и пару наружных продольных канавок 9B, расположенных на наиболее удаленной от центра стороне в поперечном направлении шины. Беговые участки 10 образованы четырьмя продольными канавками 9 на участке 1 протектора. Беговые участки 10 включают в себя центральный беговой участок 10A, расположенный на центральной линии CL шины, пару промежуточных беговых участков 10B, расположенных на наружной стороне центрального бегового участка 10A в поперечном направлении шины, и пару плечевых беговых участков 10C, расположенных на наружной стороне соответствующих промежуточных беговых участков 10B в поперечном направлении шины. Множество прорезей 20, проходящих в поперечном направлении шины, выполнены в по меньшей мере одном ряду бегового участка 10 из беговых участков 10А-10C. На поверхности участка 1 протектора, контактирующей с дорожным покрытием, прорези 20 можно выполнять линейно или зигзагообразно. Прорези 20 представляют собой узкие канавки, имеющие ширину канавки 1,5 мм или менее.

Более конкретно, множество прорезей 20A и множество узких канавок 31, наклоненных в одном направлении относительно поперечного направления шины, расположены через определенные интервалы в направлении вдоль окружности шины на центральном беговом участке 10A. Один конец прорези 20A сообщается с внутренней продольной канавкой 9A, а другой конец сообщается с узкой канавкой 31. С другой стороны, узкая канавка 31 представляет собой канавку, имеющую большую ширину, чем ширина прорези 20A. Один конец узкой канавки 31 сообщается с внутренней продольной канавкой 9A, а другой конец сообщается с прорезью 20A. Прорези 20A и узкие канавки 31 расположены попеременно в направлении вдоль окружности шины так, что узкие канавки 31 расположены в целом в шахматном порядке в направлении вдоль окружности шины в центральном беговом участке 10A.

На промежуточном беговом участке 10B множество грунтозацепных канавок 32, наклоненных в одном направлении относительно поперечного направления шины, расположены через определенные интервалы в направлении вдоль окружности шины. При этом один конец грунтозацепной канавки 32 открыт в наружную продольную канавку 9B, а другой конец заканчивается внутри промежуточного бегового участка 10B. Грунтозацепная канавка 32 включает в себя изогнутый участок 32A, образованный острым углом в середине между одним концом и другим концом. Множество прорезей 20B, проходящих в направлении, пересекающем грунтозацепные канавки 32, расположены через определенные интервалы в направлении вдоль окружности шины. Прорези 20B разделены на множество участков за счет пересечения с грунтозацепными канавками 32, и разделенные участки расположены на одних и тех же прямых линиях. По меньшей мере один конец прорези 20B сообщается с наружной продольной канавкой 9B.

Множество грунтозацепных канавок 33, наклоненных в одном направлении относительно поперечного направления шины, расположены на плечевом беговом участке 10C через определенные интервалы в направлении вдоль окружности шины. Грунтозацепные канавки 33 не сообщаются с наружной продольной канавкой 9B. Сформировано множество узких канавок 34, которые сообщаются с грунтозацепными канавками 33 и проходят в направлении вдоль окружности шины. Множество прорезей 20C, наклоненных в одном направлении относительно поперечного направления шины, расположены через определенные интервалы в направлении вдоль окружности шины. Прорези 20C не сообщаются с наружной продольной канавкой 9B. Прорези 20C разделены на множество участков за счет пересечения с узкими канавками 34, и разделенные участки расположены на одних и тех же прямых линиях.

Прорези 20 (прорези 20A-20C), описанные выше, включают в себя по меньшей мере одну двухмерную прорезь 21 и множество трехмерных прорезей 22. Другими словами, все прорези 20, за исключением по меньшей мере одной двухмерной прорези 21, представляют собой трехмерные прорези 22. Как показано на Фиг. 3(а), «двухмерная прорезь 21» представляет собой прорезь, форма которой, видимая на поверхности протектора (на поверхности участка 1 протектора, контактирующей с дорожным покрытием) постоянна по направлению в глубину прорези. Например, как показано на Фиг. 3(a), зигзагообразная форма на поверхности протектора указывает на то, что зигзагообразная форма сохраняется в любом месте по направлению в глубину прорези. Кроме этого, линейная форма на поверхности протектора указывает на то, что линейная форма сохраняется в любом месте по направлению в глубину прорези. Как показано на иллюстрации, двухмерная прорезь 21 предпочтительно имеет линейную форму по направлению в глубину прорези на поперечном сечении (например, на поперечном сечении, показанном на схеме штриховкой), нормаль которого перпендикулярна длине прорези. Как показано на Фиг. 3(b), «трехмерная прорезь 22» представляет собой прорезь, форма которой, видимая на поверхности протектора, меняется по направлению в глубину прорези. Например, как показано на Фиг. 3(b), зигзагообразная форма на поверхности протектора указывает на то, что форма прорези переходит в линейную или другую зигзагообразную форму в зависимости от положения по направлению в глубину прорези. Кроме этого, линейная форма на поверхности протектора указывает на то, что форма прорези переходит в форму отличную от линейной, например, зигзагообразную форму, в зависимости от положения по направлению в глубину прорези. Как показано на иллюстрации, трехмерная прорезь 22 предпочтительно имеет форму, проходящую по мере изгибания вдоль направления в глубину прорези на поперечном сечении (например, на поперечном сечении, показанном на схеме штриховкой), нормаль которого перпендикулярна длине прорези. Трехмерная прорезь 22, которая включает в себя, как показано на иллюстрации, плоскости, имеющие сложные неровности, взаимно соприкасающиеся друг с другом, в соответствии с деформацией бегового участка 20, обеспечивают лучшие характеристики на мокром и на заснеженном дорожном покрытии по сравнению с двухмерной прорезью 21.

При сравнении двухмерной прорези 21 и трехмерной прорези 22, двухмерная прорезь 21 с описанной выше структурой формируется пластиной, имеющей меньше неровностей по направлению в глубину, и такая пластина обычно легко выходит после вулканизации. И наоборот, трехмерная прорезь 22 с описанной выше структурой формируется пластиной, имеющей больше неровностей в направлении глубины, и такая пластина обычно не так легко выходит после вулканизации. Вариант осуществления настоящего изобретения принимает во внимание это соображение, поэтому меньше трехмерных прорезей 22, из которых пластины выходят менее легко (и больше двухмерных прорезей 21, из которых пластины выходят легче), расположены вблизи от места P разделения на секторы (первая граничная зона S1), где резина протектора легко прилипает к форме, таким образом предотвращая слипание формы для литья шины с резиной протектора. В частности, отношение R1 числа трехмерных прорезей 22, входящих в первую граничную зону S1, к общему числу прорезей 20, входящих в первую граничную зону S1; и отношение Rt числа трехмерных прорезей 22 на всем участке 1 протектора к общему числу прорезей 20 на всем участке 1 протектора удовлетворяет выражению R1 < Rt.

Следует отметить, что при подсчете числа прорезей 20 (двухмерных прорезей 21 и трехмерных прорезей 22) прорезь 20, включающая в себя по меньшей мере часть, входящую в первую граничную зону S1, считается прорезью 20, входящей в первую граничную зону. Кроме того, как и на промежуточном беговом участке 10B и на плечевом беговом участке 10C на Фиг. 2, когда пара прорезей 20 расположена по обе стороны от канавки и выглядит непрерывной, если ширина канавки, расположенной между парой прорезей 20, больше ширины канавки прорези 20, то они считаются двумя отдельными прорезями. И наоборот, если ширина канавки, расположенной между парой прорезей 20, меньше или равна ширине канавки прорези 20, то пару прорезей 20 считают одной непрерывной прорезью. В показанном примере ширина грунтозацепной канавки 32 и ширина узкой канавки 34 больше ширины прорези 20, и, соответственно, пара расположенных с обеих сторон прорезей 20 считаются отдельными прорезями.

Благодаря такому использованию трехмерной прорези 22 и двухмерной прорези 21 в качестве множества прорезей 20 и установке отношения R1 числа трехмерных прорезей 22 в первой граничной области S1 меньше отношения Rt числа трехмерных прорезей 22 во всей области 1 протектора, можно предотвратить слипание между формой для литья шины и резиной протектора и ослабить ухудшение внешнего вида. Кроме того, хотя структура двухмерной прорези 21 проще, чем структура трехмерной прорези 22, и зависимые от прорезей 20 ходовые характеристики (характеристики на мокром покрытии и характеристики на снегу), как правило, ниже, чем у трехмерной прорези 22, поскольку зона, имеющая меньшее отношение числа трехмерных прорезей 22, ограничивается первой граничной зоной S1, влияние на слипание между формой для литья шины и резиной протектора которой является большим, в шине в целом обеспечено достаточное число трехмерных прорезей 22, и, таким образом, можно обеспечить хорошие зависимые от прорезей 20 ходовые характеристики (характеристики на мокром покрытии и характеристики на снегу). Благодаря использованию двухмерной прорези 21 или трехмерной прорези 22, то есть благодаря использованию различий в структуре прорезей 20 по направлению в глубину прорези, а не формы прорези, видимой на поверхности протектора, для корректировки легкости выхода пластины (трудности, обусловленной слипанием резины и формы), эта корректировка не влияет на внешний вид шины (на форму прорези, видимую на поверхности протектора).

Если зависимость между R1 и Rt такова, что R1 ≥ Rt, то большее число трехмерных прорезей 22 находится в первой граничной зоне S1, где форма для литья шины и резина протектора склонны легко слипаться, и слипание между формой для литья шины и резиной протектора невозможно предотвратить. Если R1 и Rt заданы в указанной выше зависимости, то отношение R1/Rt для R1 и Rt предпочтительно составляет не более 0,80 и более предпочтительно не менее 0,3 и не более 0,7. Следовательно, отношение R1/Rt можно устанавливать таким образом, чтобы существенно уменьшать долю трехмерных прорезей 22 в первой граничной зоне S1, предотвращая слипание между формой для литья шины и резиной протектора и ослабляя ухудшение внешнего вида, что является преимуществом. Если отношение R1/Rt превышает 0,80, то разность между R1 и Rt уменьшается, и доля трехмерных прорезей 22 в первой граничной зоне S1 существенно не снижается, что затрудняет эффективное предотвращение слипания формы для литья шины с резиной протектора.

Один вариант осуществления настоящего изобретения предотвращает склеивание между формой для литья шины и резиной протектора за счет размещения двухмерной прорези 21 и трехмерной прорези 22, а общая структура (рисунок протектора) участка 1 протектора не имеет конкретных ограничений. Однако, как показано в приведенном примере, если множество рядов беговых участков 10 включает в себя три или более ряда беговых участков 10, включая пару плечевых беговых участков 10C, и если все беговые участки 10 включают в себя множество прорезей 20, достигается особенно хороший эффект. Если отношение числа трехмерных прорезей 22, входящих в первую граничную зону S1 каждого из беговых участков 10, к общему числу прорезей 20, входящих в первую граничную зону S1 каждого из беговых участков 10, составляет R1', а отношение числа трехмерных прорезей 20 по всей окружности каждого из беговых участков 10 к общему числу прорезей 20 по всей окружности каждого из беговых участков 10, составляет Rt', то отношение R1'/Rt' между беговыми участками 10 можно корректировать для эффективного предотвращения склеивания формы для литья шины с резиной протектора.

В частности, отношение R1'/Rt' на плечевом беговом участке 10C предпочтительно меньше, чем отношение R1'/Rt' на любом другом беговом участке. Таким образом, из-за формы шины в целом (тороидальной формы), резиной протектора обычно сравнительно легче прилипает к форме для литья шины на плечевом беговом участке 10C, чем на любом другом беговом участке, и за счет сведения к минимуму отношения R1'/Rt' на плечевом беговом участке 10C (сведения к минимуму доли трехмерных прорезей 22, включенных в первую граничную зону S1), можно эффективно предотвращать слипание между формой для литья шины и резиной протектора и ослаблять ухудшение внешнего вида, что является преимуществом.

В альтернативном варианте осуществления угол наклона θ относительно поперечного направления шины прорезей 20, выполненных в первой граничной зоне S1 бегового участка 10, имеющей наименьшее отношение R1'/Rt', предпочтительно меньше угла наклона θ относительно поперечного направления шины прорезей 20, выполненных в первой граничной зоне S1 любого другого бегового участка 10. Как правило, чем меньше угол θ наклона прорези 20, тем тяжелее выходит пластина, формирующая прорезь 20, и, таким образом, угол наклона прорези 20 и отношение R1'/Rt' могут быть связаны, чтобы уменьшить долю трехмерных прорезей 22 в первой граничной зоне S1, где угол θ наклона прорези 20 невелик и пластины тяжело выходят, что позволяет эффективно предотвращать склеивание между формой для литья шины и резиной протектора и ослаблять ухудшение внешнего вида, что является преимуществом.

Следует отметить, что место P разделения на секторы в основном разделяет секторы вдоль поперечного направления шины, и угол θ наклона прорези 20 относительно поперечного направления шины по существу является синонимом угла наклона прорези 20 относительно линии разделения на секторы (см. Фиг. 2). Угол θ наклона прорези 20 представляет собой угол, образованный между: прямой линией, соединяющей центральные точки ширины канавки на обоих концах прорези 20 в продольном направлении; и поперечным направлением шины (линией разделения на секторы). Хотя диапазон для угла наклона прорези 20 не имеет конкретных ограничений, угол наклона θ относительно поперечного направления шины прорези 20, выполненной в первой граничной зоне S1 бегового участка 10, имеющей наименьшее отношение R1'/Rt', может быть задан равным, например, от 0° до 10°, а угол наклона θ относительно поперечного направления шины прорези 20, выполненной в первой граничной зоне S1 любого другого бегового участка 10, может быть задан равным, например, от 15° до 40°.

Резина протектора, как правило, легче прилипает к форме для литья шины ближе к месту Р разделения на секторы, и долю трехмерных прорезей 22 можно уменьшить в направлении места Р разделения на секторы, чтобы эффективно предотвратить слипание между формой для литья шины и резиной протектора. Соответственно, отношение R1 числа трехмерных прорезей 22, входящих в первую граничную зону S1, к общему числу прорезей 10, входящих в первую граничную зону S1; и отношение R2 числа трехмерных прорезей 22, входящих во вторую граничную зону S2, к общему числу прорезей 10, входящих во вторую граничную зону S2, предпочтительно удовлетворяет выражению R1 > R2. Таким образом, установка зависимости между отношениями R1, R2 уменьшает долю трехмерных прорезей по направлению к месту разделения на секторы, эффективно предотвращая слипание между формой для литья шины и резиной протектора и ослабляя ухудшение внешнего вида, что является преимуществом. Следует отметить, что число прорезей 20, входящих во вторую граничную область S2, подсчитывают таким же образом, как и число прорезей, входящих в первую граничную область S1. Если по меньшей мере часть прорези 20 входит во вторую граничную область S2, то прорезь 20 считается прорезью, входящей во вторую граничную область S2.

Как описано выше, вариант осуществления настоящего изобретения предотвращает склеивание формы для литья шины и резины протектора за счет расположения двухмерной прорези 21 и трехмерной прорези 22; тем не менее, как правило, чем меньше глубина прорези 20, тем легче будет выходить пластина, формирующая прорезь 20. Таким образом, можно считать, что корректировать легкость выхода пластины можно не только за счет разницы в структурах двухмерных прорезей 21 и трехмерных прорезей 22, но и за счет глубины прорезей. В частности, среднее значение D1 максимальных глубин множества прорезей 20, входящих в первую граничную зону S1, и среднее значение Dt максимальных глубин прорезей 20 на всем участке 1 протектора предпочтительно удовлетворяют выражению D1 < Dt. Как описано выше, чем меньше максимальная глубина прорези 20, тем легче выходит пластина, формирующая прорезь 20, и поэтому вследствие уменьшения максимальных глубин прорезей 20 вблизи места P разделения на секторы (первая граничная зона S1), где резина протектора обычно легко слипается с формой, слипание между формой для литья шины и резиной протектора можно эффективно предотвратить и ослабить ухудшение внешнего вида, что является преимуществом. Если зависимость между глубинами прорезей устанавливать таким образом, предпочтительно устанавливать отношение D1/Dt, например, в диапазоне от 0,30 до 0,80. Следует отметить, что «среднее значение максимальных глубин прорезей 20» относится к усреднению максимальной глубины каждой из прорезей 20, входящих в интересующую зону (глубины от поверхности участка 1 протектора, контактирующей с дорожным покрытием, до участков максимальной глубины прорезей 20).

Тип шины, в которой применяют структуру прорезей в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения, не имеет конкретных ограничений, но предпочтительно такую структуру прорезей применяют в зимней шине, включающей в себя множество прорезей. В зимней шине, в которой применяют вариант осуществления настоящего изобретения, можно улучшить характеристики на мокром покрытии и характеристики на снегу, предотвратить склеивание формы для литья шины и резины протектора, а также ослабить ухудшение внешнего вида шины при формовой вулканизации без изменения внешнего вида шины.

Примеры

Были изготовлены шины в соответствии с типовым примером 1, сравнительными примерами 1 и 2 и примерами 1-13. Шины имеют: размер 205/55R16, базовую структуру, показанную на Фиг. 1, и основной рисунок протектора, показанный на Фиг. 2. Для шин устанавливают следующие параметры: наличие прорезей в граничной области, зависимость отношений R1, Rt, отношение R1/Rt, беговой участок с наименьшим отношением R1'/Rt', беговой участок с наименьшим углом θ наклона, зависимость отношений R1, R2 и зависимость глубин D1 и Dt, указанных в таблице 1.

Следует отметить, что шина по типовому примеру 1 имеет структуру, в которой число прорезей в первой граничной зоне (второй граничной зоне) уменьшено таким образом, что в первой граничной зоне (второй граничной зоне) прорези отсутствуют.

В каждом столбце «беговой участок с наименьшим отношением R1'/Rt'» и «беговой участок с наименьшим углом θ наклона» указан тип бегового участка (центральный, промежуточный или плечевой). Отношение R1'/Rt' или угол θ наклона, общий для всех беговых участков, обозначен как «единый».

Испытательные шины оценивали в соответствии со следующими способами испытания с точки зрения характеристик торможения на мокрых дорожных покрытиях (характеристики на мокром покрытии), характеристик торможения на обледеневших и заснеженных дорожных покрытиях (характеристики на снегу) и частоты появления дефектов внешнего вида. Результаты приведены в таблице 1.

Характеристики на мокром покрытии

Каждую испытательную шину устанавливали на колесо с размером диска 16 × 7J, накачивали воздухом до давления 230 кПа и устанавливали на испытательный автомобиль (пассажирский автомобиль) с объемом двигателя 2000 куб. см. Торможение осуществляли при движении со скоростью 40 км/ч на мокром дорожном покрытии и измеряли тормозной путь до полной остановки испытательного автомобиля. Результаты оценки выражали в виде индексных значений с использованием обратных значений измерений, при этом результатам типового примера 1 присваивали индексное значение 100. Более высокие индексные значения указывают на лучшие характеристики торможения на мокрых дорожных покрытиях (характеристики на мокром покрытии).

Характеристики на снегу

Каждую испытательный шину устанавливали на колесо с размером диска 16 × 7J, накачивали воздухом до давления 230 кПа и устанавливали на испытательный автомобиль с объемом двигателя 2000 куб. см. Торможение осуществляли при движении со скоростью 40 км/ч на обледеневшем заснеженном дорожном покрытии и измеряли тормозной путь до полной остановки испытательного автомобиля. Результаты оценки выражали в виде индексных значений с использованием обратных значений измерений, при этом результатам типового примера 1 присваивали индексное значение 100. Более высокие индексные значения указывают на лучшие характеристики торможения на обледеневших заснеженных дорожных покрытиях (характеристики на снегу).

Частота появления дефектов внешнего вида

Изготовили по 1000 экземпляров каждой из испытательных шин, визуально подтверждали появление щербин и трещин на беговом участке в каждой граничной зоне (первой граничной зоне) по окружности шины и подсчитывали число граничных зон, в которых появлялись щербины и трещины. Результаты оценки показывают соотношение числа граничных зон, в которых появлялись щербины и трещины в каждой из испытуемых шин. Менее высокие соотношения указывают на более высокое подавляющее воздействие на появление дефектов внешнего вида.

Таблица 1

Типовой пример 1 Сравнительный пример 1 Сравнительный пример 2 Пример 1 Пример 2 Пример3 Пример 4 Пример 5 Наличие прорези в граничной зоне Нет Да Да Да Да Да Да Да Зависимость отношений R1, Rt - R1>Rt R1=Rt R1<Rt R1<Rt R1<Rt R1<Rt R1<Rt Отношение R1/Rt - 1,2 1,0 0,9 0,8 0,3 0,8 0,8 Беговой участок с наименьшим отношением R1'/Rt' - Единый Единый Единый Единый Единый Центральный Промежуточный Беговой участок с наименьшим углом θ наклона - Единый Единый Единый Единый Единый Единый Единый Зависимость отношений R1, R2 - R1=R2 R1=R2 R1=R2 R1=R2 R1=R2 R1=R2 R1=R2 Зависимость глубин D1, Dt - D1=Dt D1=Dt D1=Dt D1=Dt D1=Dt D1=Dt D1=Dt Характеристики на снегу Индексное значение 100 95 105 105 105 101 105 105 Характеристики на мокром покрытии Индексное значение 100 95 105 105 105 101 105 105 Частота появления дефектов внешнего вида % 0,5 0,5 0,5 0,1 0,05 0,05 0,05 0,05

Таблица 2

Пример 6 Пример 7 Пример 8 Пример 9 Пример 10 Пример 11 Пример 12 Пример 13 Наличие прорези в граничной зоне Да Да Да Да Да Да Да Да Зависимость отношений R1, Rt R1<Rt R1<Rt R1<Rt R1<Rt R1<Rt R1<Rt R1<Rt R1<Rt Отношение R1/Rt 0,8 0,8 0,8 0,8 0,8 0,8 0,8 0,8 Беговой участок с наименьшим отношением R1'/Rt' Плечевой Плечевой Плечевой Плечевой Единый Единый Единый Единый Беговой участок с наименьшим углом θ наклона Единый Центральный Промежуточный Плечевой Единый Единый Единый Единый Зависимость отношений R1, R2 R1=R2 R1=R2 R1=R2 R1=R2 R1<R2 R1>R2 R1=R2 R1=R2 Зависимость глубин D1, Dt D1=Dt D1=Dt D1=Dt D1=Dt D1=Dt D1=Dt D1>Dt D1<Dt Характеристики на снегу Индексное значение 108 108 108 108 104 110 104 110 Характеристики на мокром покрытии Индексное значение 108 108 108 108 104 110 104 110 Частота появления дефектов внешнего вида % 0,03 0,03 0,03 0,01 0,15 0,02 0,15 0,01

Как видно из Таблиц 1, 2, каждый из примеров 1-10 обеспечивает сбалансированное улучшение характеристик на мокром покрытии и характеристик на снегу, а также более низкую частоту появления дефектов внешнего вида, по сравнению с типовым примером 1. С другой стороны, в сравнительном примере 1 отношение R1 больше, чем отношение Rt, доля трехмерных прорезей, входящих в первую граничную область, больше, и, таким образом, доля дефектов внешнего вида увеличивается. В сравнительном примере 2 отношение R1 и отношение Rt одинаковы, нет разницы в доле трехмерных прорезей между всей шиной и первой граничной областью, и, таким образом, частота появления дефектов внешнего вида не может быть снижена.

Перечень ссылочных позиций

1 - участок протектора

2 - участок боковины

3 - участок борта

4 - каркасный слой

5 - сердечник борта

6 - наполнитель борта

7 - слой брекера

8 - армирующий слой брекера

9 - продольная канавка

10 - беговой участок

10A - центральный беговой участок

10B - промежуточный беговой участок

10C - плечевой беговой участок

20 - прорезь

21 - двухмерная прорезь

22 - трехмерная прорезь

P - место разделения на секторы

S1 - первая граничная область

S2 - вторая граничная область

Изобретение относится к автомобильной промышленности. Участок протектора пневматической шины включает в себя множество рядов беговых участков, образованных множеством продольных канавок, проходящих в направлении вдоль окружности шины. Образовано множество секторов, разделенных в направлении вдоль окружности шины, причем множество прорезей, проходящих в поперечном направлении шины, образованных в беговых участках, включает в себя трехмерную прорезь, форма которой, видимая на поверхности протектора, изменяется по направлению в глубину прорези, и двухмерную прорезь, форма которой, видимая на поверхности протектора, является постоянной по направлению в глубину прорези. Отношение R1 числа трехмерных прорезей к общему числу прорезей в первой граничной области, то есть в пределах 15 мм с одной стороны от места разделения на секторы в продольном направлении шины, и отношение Rt числа трехмерных прорезей к общему числу прорезей на всех участках протектора удовлетворяет выражению R1 < Rt. Технический результат - улучшение характеристик торможения на мокрых дорожных покрытиях, обледенелых и заснеженных дорожных покрытиях. 5 з.п. ф-лы, 3 ил., 2 табл.

1. Пневматическая шина, содержащая:

множество продольных канавок, проходящих в направлении вдоль окружности шины, на участке протектора;

множество рядов беговых участков, образованных множеством продольных канавок;

множество прорезей, проходящих в поперечном направлении шины, в по меньшей мере одном из множества рядов беговых участков;

при этом участок протектора сформирован множеством секторов, разделенных в направлении вдоль окружности шины,

причем множество прорезей содержат трехмерную прорезь, форма которой, видимая на поверхности протектора, изменяется по направлению в глубину прорези, и двухмерную прорезь, форма которой, видимая на поверхности протектора, является постоянной по направлению в глубину прорези,

при этом диапазон в пределах 15 мм с одной стороны от места разделения на секторы в направлении вдоль окружности шины представляет собой первую граничную зону,

причем отношение R1 числа множества трехмерных прорезей, находящихся в первой граничной зоне, к общему числу множества прорезей, находящихся в первой граничной зоне, и отношение Rt числа множества трехмерных прорезей на всем участке протектора к общему числу множества прорезей на всем участке протектора удовлетворяет выражению R1 < Rt.

2. Пневматическая шина по п. 1, в которой отношение R1/Rt для отношения R1 и отношения Rt составляет 0,80 или менее.

3. Пневматическая шина по п. 1 или 2, в которой

множество рядов беговых участков содержат три или более рядов беговых участков, содержащих пару плечевых беговых участков,

все из множества рядов беговых участков содержат множество прорезей,

отношение числа множества трехмерных прорезей, находящихся в первой граничной зоне каждого из множества рядов беговых участков, к общему числу множества прорезей, находящихся в первой граничной зоне каждого из множества рядов беговых участков, составляет R1',

отношение числа множества трехмерных прорезей по всей окружности каждого из множества рядов беговых участков, к общему числу множества прорезей, расположенных по всей окружности каждого из множества рядов беговых участков, составляет Rt', и

отношение R1'/Rt' в каждой из пар плечевых беговых участков меньше отношения R1'/Rt' в любом другом из множества рядов беговых участков.

4. Пневматическая шина по любому из пп. 1-3, в которой

множество рядов беговых участков содержат три или более рядов беговых участков, содержащих пару плечевых беговых участков,

все из множества рядов беговых участков содержат множество прорезей,

отношение числа множества трехмерных прорезей, находящихся в первой граничной зоне каждого из множества рядов беговых участков, к общему числу множества прорезей, находящихся в первой граничной зоне каждого из множества рядов беговых участков, составляет R1',

отношение числа множества трехмерных прорезей по всей окружности каждого из множества рядов беговых участков, к общему числу множества прорезей, расположенных по всей окружности каждого из множества рядов беговых участков, составляет Rt', и

угол наклона множества прорезей, выполненных на беговом участке с наименьшим отношением R1'/Rt', относительно поперечного направления шины меньше угла наклона множества прорезей, выполненных в любом другом из множества рядов беговых участков, относительно поперечного направления шины.

5. Пневматическая шина по любому из пп. 1-4, в которой

диапазон в пределах 5 мм с одной стороны от места разделения на секторы в направлении вдоль окружности шины представляет собой вторую граничную зону,

причем отношение R1 числа множества трехмерных прорезей, расположенных в первой граничной области, к общему числу множества прорезей, расположенных в первой граничной области, и отношение R2 числа множества трехмерных прорезей, расположенных во второй граничной области, относительно общего числа множества прорезей, расположенных во второй граничной области, удовлетворяет выражению R1 > R2.

6. Пневматическая шина по любому из пп. 1-5, в которой среднее значение D1 максимальных глубин множества прорезей, расположенных в первой граничной зоне, и среднее значение Dt максимальных глубин множества прорезей на всем участке протектора удовлетворяют выражению D1 < Dt.