ПНЕВМАТИЧЕСКАЯ ШИНА Российский патент 2022 года по МПК B60C13/00 B60C15/06 B60C17/00 

Область техники

Изобретение относится к пневматической шине и, в частности, к пневматической шине, которая способна обеспечивать улучшенные характеристики на льду при движении со спущенной шиной.

Уровень техники

Спущенная шина по существу включает в себя армирующий слой, обеспечивающий движение со спущенной шиной, предусмотренный с внутренней стороны каркасного слоя в поперечном направлении и имеющий серповидное поперечное сечение, и, соответственно, обеспечивает движение со спущенной шиной при сниженном внутреннем давлении шины. Технология, описанная в патентной публикации JP 5835171 B, известна как традиционная пневматическая шина, имеющая такую конфигурацию.

Техническая задача

Существует потребность в обеспечении улучшенных характеристик нешипованной шины на льду даже при движении со спущенной шиной.

Таким образом, с учетом вышеизложенного предложен вариант осуществления изобретения, и задача изобретения состоит в создании пневматической шины, способной обеспечить улучшенные характеристики на льду во время движения со спущенной шиной.

Решение задачи

Для решения вышеописанной задачи пневматическая шина в соответствии с вариантом осуществления изобретения включает в себя сердечник борта, наполнитель борта, расположенный с наружной стороны сердечника борта в радиальном направлении, каркасный слой, охватывающий сердечник борта и наполнитель борта, и при этом также намотанный и отогнутый назад, резиновый элемент боковины, образующий участок боковины, брекерный резиновый элемент диска, образующий посадочную поверхность диска участка борта, армирующий слой, обеспечивающий движение со спущенной шиной, расположенный с внутренней стороны каркасного слоя в поперечном направлении, и второй наполнитель, расположенный между загнутым назад участком каркасного слоя и брекерным резиновым элементом диска, и при этом пневматическая шина отличается тем, что на наружной кольцевой поверхности определена точка P, причем точка P расположена в положении, соответствующем 150% высоты фланца диска от точки измерения диаметра диска для определенного диска, определена перпендикулярная линия L, проходящая от точки P к внутренней кольцевой поверхности шины, а толщина G1 резины армирующего слоя, обеспечивающего движение со спущенной шиной, на перпендикулярной линии L и толщина G2 резины в области от загнутого назад участка каркасного слоя к наружной поверхности шины удовлетворяют соотношению 0 < G1/G2 ≤ 0,65.

Преимущества изобретения

В пневматической шине в соответствии с вариантом осуществления изобретения толщина G1 резины армирующего слоя, обеспечивающего движение со спущенной шиной, в описанной выше области, в которой легко возникает повреждение участка борта во время движения со спущенной шиной, имеет небольшую величину, и, таким образом, снижается жесткость бокового участка шины в описанной выше области. Соответственно, это создает преимущество, заключающееся в обеспечении требуемой площади пятна контакта шины с грунтом при движении со спущенной шиной и характеристик шины на льду.

Краткое описание чертежей

Фиг. 1 - вид в поперечном сечении в меридиональном направлении шины, иллюстрирующий пневматическую шину в соответствии с вариантом осуществления изобретения;

Фиг. 2 - увеличенный вид, изображающий половинную область пневматической шины, показанной на Фиг. 1;

Фиг. 3 - увеличенный вид, изображающий участок борта пневматической шины, показанной на Фиг. 2; и

Фиг. 4 - таблица, в которой представлены результаты испытаний характеристик пневматических шин в соответствии с вариантами осуществления изобретения.

Описание вариантов осуществления изобретения

Далее будут подробно описаны варианты осуществления изобретения со ссылкой на графические материалы. Следует отметить, что вариант осуществления изобретения не ограничен данными вариантами осуществления. Кроме того, составляющие вариантов осуществления включают в себя элементы, которые могут быть заменены и которые явно могут быть заменены с сохранением при этом соответствия вариантам осуществления изобретения. Кроме того, множество измененных примеров, описанных в вариантах осуществления, можно выборочно комбинировать в пределах объема, очевидного для специалиста в данной области техники.

Пневматическая шина

На Фиг. 1 представлен вид в поперечном сечении в меридиональном направлении шины, иллюстрирующий пневматическую шину в соответствии с вариантом осуществления изобретения. На том же чертеже представлен вид в поперечном сечении половины зоны в радиальном направлении шины. Кроме того, на том же чертеже показана спущенная шина, с которой можно выполнять движение со спущенной шиной (при пониженном внутреннем давлении в шине).

Как показано на том же чертеже, поперечное сечение в меридиональном направлении шины определяют как поперечное сечение шины вдоль плоскости, которая включает в себя ось вращения шины (не показана). Кроме того, экваториальную плоскость CL шины определяют как плоскость, перпендикулярную оси вращения шины в срединной точке из точек измерения по ширине поперечного сечения шины, как определено Японской ассоциацией производителей автомобильных шин (JATMA). Кроме того, поперечное направление шины определено как направление, параллельное оси вращения шины, а радиальное направление шины определено как направление, перпендикулярное оси вращения шины. Кроме того, точка А представляет собой положение максимальной ширины шины.

Пневматическая шина 1 имеет кольцевую конструкцию, в которой ось вращения шины является ее центром, и включает в себя пару сердечников 11, 11 борта, пару наполнителей 12, 12 борта, каркасный слой 13, слой 14 брекера, резину 15 протектора, пару резиновых элементов 16, 16 боковины, пару брекерных резиновых элементов 17, 17 диска и гермослой 18 (см. Фиг. 1).

Каждый из пары сердечников 11, 11 борта изготавливают путем многократного кольцевого наматывания одной или более проволок борта, изготовленных из стали, причем пару сердечников 11, 11 борта встраивают в участки борта, и при этом они образуют сердечники левого и правого участков борта. Пара наполнителей 12, 12 борта соответственно расположена на наружных окружностях в радиальном направлении шины пары сердечников 11, 11 борта и армирует участки борта.

Каркасный слой 13 имеет однослойную структуру, состоящую из одного каркасного элемента, или многослойную структуру, образованную путем послойной укладки множества каркасных элементов, и каркасный слой 13 проходит в виде тороида слева и справа между сердечниками 11, 11 борта и образует основу шины. Кроме того, оба концевых участка каркасного слоя 13 наматывают и загибают назад к наружной стороне в поперечном направлении шины и фиксируют таким образом, чтобы обернуть ими сердечники 11 борта и наполнители 12 борта. Кроме того, каркасный элемент каркасного слоя 13 образован путем размещения множества каркасных кордов из стали или материала из органического волокна (например, арамида, нейлона, полиэфира, гидратцеллюлозного волокна или т.п.) с резиновым покрытием и выполнения процесса прокатки каркасных кордов, причем каркасный элемент каркасного слоя 13 имеет угол корда (определяемый как угол наклона в продольном направлении каркасных кордов относительно направления вдоль окружности шины) 80 градусов или более и 100 градусов или менее.

Например, в конфигурации, показанной на Фиг. 1, каркасный слой 13 имеет многослойную структуру, полученную путем послойной укладки двух каркасных элементов 131, 132. Однако это не является ограничением и каркасный слой 13 может быть образован путем послойной укладки трех или более каркасных элементов или может иметь однослойную структуру, включающую в себя один каркасный элемент (не показано).

Кроме того, в конфигурации, показанной на Фиг. 1 и описанной ниже на Фиг. 2, загнутый назад концевой участок 131e каркасного элемента 131 со стороны внутреннего диаметра проходит к наружной стороне дальше, чем положение А максимальной ширины шины в радиальном направлении шины, и, кроме того, загнутый назад концевой участок 132e каркасного элемента 132 со стороны наружного диаметра расположен между наружной кольцевой поверхностью сердечника 11 борта и наружным концевым участком в радиальном направлении наполнителя 12 борта. Однако это не является ограничением, и, например, загнутый назад концевой участок 131e каркасного элемента 131 со стороны внутреннего диаметра может проходить до положения, в котором загнутый назад концевой участок 131e накладывается на слой 14 брекера (так называемая структура с большим загибом, не показана) или может быть расположен дальше с внутренней стороны, чем положение А максимальной ширины шины в радиальном направлении шины.

Слой 14 брекера образован путем послойной укладки множества брекерных элементов 141-143 и обернут вокруг наружной окружности каркасного слоя 13. Брекерные элементы 141-143 включают в себя пару перекрестных брекеров 141 и 142 и обкладку 143 брекера.

Пара перекрестных брекеров 141, 142 образована путем покрытия множества кордов брекера из стали или материала из органического волокна резиной и выполнения процесса прокатки кордов брекера, причем каждый из пары перекрестных брекеров 141, 142 имеет угол корда 15 градусов или более и 55 градусов или менее (абсолютная величина). Кроме того, пара перекрестных брекеров 141, 142 имеет углы корда (определяемые как углы наклона кордов брекера в продольном направлении относительно направления вдоль окружности шины), имеющие взаимно противоположные знаки, и при этом пару перекрестных брекеров 141, 142 послойно укладывают с взаимным пересечением продольных направлений кордов брекера (так называемая структура с перекрестными слоями). Кроме того, при этом пару перекрестных брекеров 141, 142 послойно укладывают с наружной стороны каркасного слоя 13 в радиальном направлении шины.

Обкладка 143 брекера образована путем нанесения материала из органического волокна или резинового покрытия на корд обкладки брекера из стали, и при этом обкладка 143 брекера имеет угол корда 0 градусов или более и 10 градусов или менее (абсолютное значение). Кроме того, обкладка 143 брекера представляет собой, например, полосовой материал, получаемый путем нанесения резинового покрытия на один или более кордов обкладки брекера, и при этом обкладку 143 брекера формируют путем многократного наматывания полосового материала по спирали на наружные кольцевые поверхности перекрестных брекеров 141 и 142 в направлении вдоль окружности шины. Кроме того, обкладка 143 брекера расположена таким образом, что она покрывает все перекрестные брекеры 141, 142.

Резина 15 протектора расположена на наружных окружностях каркасного слоя 13 и слоя 14 брекера в радиальном направлении шины и образует участок протектора шины. Кроме того, резина 15 протектора включает в себя беговой слой 151 и подпротектор 152 (см. Фиг. 2, описанную ниже). Беговой слой 151 изготовлен из резинового материала, который обеспечивает превосходные характеристики контакта с грунтом и устойчивости к неблагоприятным погодным условиям, и при этом беговой слой 151 открыт на поверхности протектора по всей поверхности контакта шины с грунтом и образует наружную поверхность участка протектора. Подпротектор 152 изготовлен из резинового материала, который обладает более высокой термостойкостью, чем беговой слой 151, и при этом подпротектор 152 расположен между беговым слоем 151 и слоем 14 брекера и представляет собой основание резины 15 протектора.

Кроме того, твердость каучука бегового слоя 151 находится в диапазоне от 50 или более до 58 или менее, а твердость каучука подпротектора 152 находится в диапазоне от 62 или более до 68 или менее. Кроме того, площадь поперечного сечения подпротектора 152 на виде в поперечном сечении в меридиональном направлении шины предпочтительно составляет от 40% или более до 60% или менее от суммы площадей поперечного сечения бегового слоя 151 и подпротектора 152. Таким образом, в пневматической шине 1 беговой слой 151 и подпротектор 152 имеют характеристики нешипованной шины.

Твердость Hs каучука измеряют в соответствии с JIS K6253.

Каждый из пары резиновых элементов 16, 16 боковины расположен с наружной стороны относительно каркасного слоя 13 в поперечном направлении шины и образует соответственно левый и правый участки боковины. Например, в конфигурации, показанной на Фиг. 1, концевой участок с наружной стороны резинового элемента 16 боковины в радиальном направлении шины расположен в нижнем слое резины 15 протектора и расположен между слоем 14 брекера и каркасным слоем 13 (см. Фиг. 2, описанную ниже). Однако это не является ограничением и концевой участок на наружной стороне резинового элемента 16 боковины в радиальном направлении шины может быть расположен в наружном слое резины 15 протектора и открыт на участке боковины протектора (не показано).

Пара брекерных резиновых элементов 17, 17 диска проходит от внутренних сторон в радиальном направлении шины к наружным сторонам в поперечном направлении шины сердечников 11, 11 борта слева и справа, а также загнутых назад участков каркасного слоя 13, и представляет собой посадочные поверхности для диска участков борта. Например, в конфигурации, показанной на Фиг. 1, концевой участок заднего брекерного резинового элемента 17 с наружной стороны в радиальном направлении шины вставлен в нижний слой резинового элемента 16 боковины и расположен между резиновым элементом 16 боковины и каркасным слоем 13.

Гермослой 18 представляет собой слой, предотвращающий проникновение воздуха, расположенный на внутренней кольцевой поверхности шины и покрывающий каркасный слой 13, и при этом гермослой 18 предотвращает окисление из-за открытия каркасного слоя 13, а также предотвращает утечку воздуха изнутри шины. Кроме того, гермослой 18 представляет собой, например, каучуковую композицию, содержащую бутилкаучук в качестве основного компонента, термопластичную смолу, термопластичную эластомерную композицию, содержащую эластомерный компонент, смешанный с термопластичной смолой, и т.п.

Армирующий слой, обеспечивающий движение со спущенной шиной

На Фиг. 2 представлен увеличенный вид, изображающий половинную область пневматической шины, показанной на Фиг. 1. На Фиг. 3 представлен увеличенный вид, иллюстрирующий участок борта пневматической шины, показанной на Фиг. 2.

Как показано на Фиг. 1, пневматическая шина 1 включает в себя армирующий слой 19, обеспечивающий движение со спущенной шиной. Армирующий слой 19, обеспечивающий движение со спущенной шиной, представляет собой резиновый слой, расположенный с внутренней стороны в поперечном направлении каркасного слоя 13 и армирующий боковой участок шины. В такой конфигурации при пониженном внутреннем давлении шины армирующий слой 19, обеспечивающий движение со спущенной шиной, обеспечивает сохранение формы шины и, соответственно, движение со спущенной шиной. Например, в конфигурации, показанной на Фиг. 1, армирующий слой 19, обеспечивающий движение со спущенной шиной, имеет серповидное поперечное сечение и проходит вдоль внутренней кольцевой поверхности каркасного слоя 13 от участка борта до участка протектора.

Кроме того, твердость каучука армирующего слоя 19, обеспечивающего движение со спущенной шиной, находится в диапазоне от 72 или более до 82 или менее, и при этом армирующий слой 19, обеспечивающий движение со спущенной шиной, тверже резинового элемента 16 боковины. Кроме того, тангенс tanδ угла потерь армирующего слоя 19, обеспечивающего движение со спущенной шиной, находится в диапазоне от 0,01 или более до 0,08 или менее.

Тангенс tanδ угла потерь измеряют с применением вязкоупругого спектрометра, производимого компанией Toyo Seiki Seisaku-sho, Ltd., при температуре 60°C, деформации сдвига 10%, амплитуде ±0,5% и частоте 20 Гц.

Кроме того, как показано на Фиг. 2, внутренний концевой участок армирующего слоя 19, обеспечивающего движение со спущенной шиной, в радиальном направлении расположен с возможностью наложения на наполнитель 12 борта в радиальном направлении шины. Кроме того, наложение D1 в радиальном направлении шины армирующего слоя 19, обеспечивающего движение со спущенной шиной, и наполнителя 12 борта предпочтительно составляет 3,0 мм или более. Кроме того, верхний предел значения наложения D1 предпочтительно удовлетворяет соотношению D1/SH ≤ 0,25 относительно высоты поперечного сечения шины (см. Фиг. 1). Кроме того, высота Н1 наполнителя 12 борта удовлетворяет соотношению 0,15 ≤ H1/SH ≤ 0,40 относительно высоты SH поперечного сечения шины (см. Фиг. 1).

Наложение D1 измеряют как расстояние в радиальном направлении шины, когда шина установлена на определенный диск, накачана до определенного внутреннего давления и находится в ненагруженном состоянии.

Высота Н1 наполнителя 12 борта равна расстоянию в радиальном направлении шины от точки измерения диаметра диска до наружного концевого участка наполнителя борта в радиальном направлении и ее измеряют, когда шина установлена на определенный диск, накачана до определенного внутреннего давления и находится в ненагруженном состоянии.

Высота SH поперечного сечения шины равна расстоянию, составляющему половину разности между наружным диаметром шины и диаметром диска, и ее измеряют, когда шина установлена на определенный диск, накачана до определенного внутреннего давления и находится в ненагруженном состоянии.

Термин «определенный диск» означает «стандартный диск» согласно определению Японской ассоциации производителей автомобильных шин (JATMA), «проектный диск» согласно определению Ассоциации по шинам и дискам (TRA) или «измерительный диск» согласно определению Европейской технической организации по шинам и дискам (ETRTO). Кроме того, термин «определенное внутреннее давление» означает «максимальное давление воздуха» согласно определению JATMA, максимальную величину для «ПРЕДЕЛОВ НАГРУЗКИ ШИНЫ ПРИ РАЗЛИЧНЫХ ДАВЛЕНИЯХ ХОЛОДНОЙ НАКАЧКИ» согласно определению TRA или «ЗНАЧЕНИЯ ДАВЛЕНИЯ НАКАЧКИ» согласно определению ETRTO. Кроме того, термин «определенная нагрузка» относится к «максимально допустимой нагрузке» согласно определению JATMA, максимальной величине для «ПРЕДЕЛОВ НАГРУЗКИ ШИНЫ ПРИ РАЗЛИЧНЫХ ДАВЛЕНИЯХ ХОЛОДНОЙ НАКАЧКИ» согласно определению TRA или «ДОПУСТИМОЙ НАГРУЗКЕ» согласно определению ETRTO. Однако согласно определению JATMA, что касается шины для пассажирского транспортного средства, определенное внутреннее давление представляет собой давление воздуха 180 кПа, а заданная нагрузка составляет 88% от максимальной допустимой нагрузки при определенном внутреннем давлении.

Кроме того, наружный концевой участок в радиальном направлении армирующего слоя 19, обеспечивающего движение со спущенной шиной, расположен таким образом, что его ширина накладывается на перекрестный брекер 141 в поперечном направлении шины. Кроме того, значение наложения La армирующего слоя 19, обеспечивающего движение со спущенной шиной, и перекрестного брекера 141 предпочтительно удовлетворяет соотношению 0,05 ≤ La/Wb1 ≤ 0,10 относительно ширины Wb1 брекера (см. Фиг. 1) для перекрестного брекера 141. Соответственно, улучшаются характеристики прочности спущенной шины, а также дополнительно улучшаются характеристики контакта шины с грунтом во время движения со спущенной шиной.

Кроме того, максимальная толщина Gr резины армирующего слоя 19, обеспечивающего движение со спущенной шиной, удовлетворяет соотношению 0,35 ≤ Gr/Gs ≤ 0,62 относительно общей толщины Gs (символ размера опущен на чертежах) бокового участка шины в идентичном положении. Кроме того, в конфигурации, показанной на Фиг. 2, положение максимальной толщины Gr резины армирующего слоя 19, обеспечивающего движение со спущенной шиной, расположено дальше с наружной стороны, чем положение максимальной ширины шины в радиальном направлении шины. Кроме того, максимальная толщина Gr резины армирующего слоя 19, обеспечивающего движение со спущенной шиной, предпочтительно находится в диапазоне 6,0 мм ≤ Gr ≤ 11,0 мм.

Общую толщину Gs бокового участка шины измеряют как расстояние от наружной поверхности шины до внутренней поверхности шины.

Кроме того, как показано на Фиг. 3, определена точка P на наружной кольцевой поверхности шины, и при этом точка P расположена в положении, соответствующем 150% высоты Hf фланца диска от точки измерения диаметра диска для определенного диска 10. Точку P рассматривают как репрезентативную точку области, в которой повреждение участка борта легко возникает под действием внешнего усилия от фланцевой части 101 диска из числа областей, которые вступают в контакт с фланцевой частью 101 определенного диска 10, когда участок борта деформируется при движении со спущенной шиной. Кроме того, точка P, как правило, расположена дальше с наружной стороны, чем контрольная линия RL диска, в радиальном направлении шины. Кроме того, например, если высота Hf фланца диска составляет 17,5 мм, точка P расположена на расстоянии приблизительно 26,0 мм от точки измерения диаметра диска. Кроме того, определена перпендикулярная линия L, и перпендикулярная линия L проходит от точки P к внутренней кольцевой поверхности шины.

Высоту Hf фланца диска вычисляют как разность между наружным диаметром фланцевой части определенного диска 10 и диаметром диска.

Термин «контрольная линия диска» относится к линии, применяемой для проверки правильности установки шины на диск и обозначенной, например, кольцевым выступающим участком, образованным на наружной поверхности участка борта.

При этом толщина G1 резины армирующего слоя 19, обеспечивающего движение со спущенной шиной, на перпендикулярной линии L и толщина G2 резины в области от загнутого назад участка каркасного слоя 13 до наружной поверхности шины предпочтительно удовлетворяют соотношению 0 ≤ G1/G2 ≤ 0,65 и более предпочтительно удовлетворяют соотношению 0,20 ≤ G1/G2 ≤ 0,30. Кроме того, толщина G1 резины армирующего слоя 19, обеспечивающего движение со спущенной шиной, предпочтительно находится в диапазоне 4,0 мм ≤ G1 ≤ 8,0 мм. Таким образом, армирующий слой 19, обеспечивающий движение со спущенной шиной, пересекает перпендикулярную линию L. Кроме того, толщина G2 резины в описанной выше области предпочтительно находится в диапазоне 6,0 мм ≤ G2 ≤ 12,0 мм.

Описанная выше конфигурация, в которой применяют как армирующий слой 19, обеспечивающий движение со спущенной шиной, так и второй наполнитель 20, по сравнению с конфигурацией (не показана), в которой применяют только армирующий слой, обеспечивающий движение со спущенной шиной, обеспечивает повышение жесткости бокового участка шины и уменьшение площади пятна контакта шины с грунтом при движении со спущенной шиной. В частности, происходит прогибание и, как правило, уменьшается площадь пятна контакта с грунтом в центральной области участка протектора.

В связи с этим в описанной выше конфигурации толщина G1 резины армирующего слоя 19, обеспечивающего движение со спущенной шиной, в описанной выше области, в которой легко возникает повреждение участка борта при движении со спущенной шиной, имеет небольшую величину, и, таким образом, снижается жесткость бокового участка шины в описанной выше области. Соответственно, обеспечивается требуемая площадь пятна контакта шины с грунтом при движении со спущенной шиной и характеристики шины на льду.

Кроме того, толщина G2 резины в описанной выше области на перпендикулярной линии L предпочтительно удовлетворяет соотношению 0,95 ≤ G2/Gr ≤ 1,15 и более предпочтительно удовлетворяет соотношению 1,00 ≤ G2/Gr ≤ 1,10 относительно максимальной толщины Gr резины армирующего слоя 19, обеспечивающего движение со спущенной шиной. Соответственно, обеспечивается надлежащая толщина G2 резины в области от загнутого назад участка каркасного слоя 13 до наружной стороны в поперечном направлении шины.

Кроме того, как показано на Фиг. 3, наружный концевой участок наполнителя 12 борта в радиальном направлении предпочтительно расположен дальше с внутренней стороны, чем перпендикулярная линия L в радиальном направлении шины. Другими словами, толщина резины наполнителя 12 борта на перпендикулярной линии L предпочтительно равна 0. В такой конфигурации жесткость бокового участка шины уменьшена по сравнению с конфигурацией (не показана), в которой обеспечен более высокий наполнитель борта. Соответственно, увеличивается площадь пятна контакта шины с грунтом при движении со спущенной шиной и обеспечиваются требуемые характеристики шины на льду во время движения со спущенной шиной.

Второй наполнитель

Как показано на Фиг. 1 и 2, пневматическая шина 1 включает в себя второй наполнитель 20. Второй наполнитель 20 представляет собой резиновый элемент, который армирует участок борта и расположен между загнутым назад участком каркасного слоя 13 и брекерным резиновым элементом 17 диска.

Кроме того, твердость каучука во втором наполнителе 20 находится в диапазоне от 67 или более до 77 или менее и второй наполнитель 20 тверже резинового элемента 16 боковины. Кроме того, тангенс tanδ угла потерь второго наполнителя 20 находится в диапазоне от 0,01 или более до 0,08 или менее.

Кроме того, как показано на Фиг. 2, высота H3 второго наполнителя 20 предпочтительно удовлетворяет соотношению 0,45 ≤ H3/SH ≤ 0,60 и более предпочтительно удовлетворяет соотношению 0,50 ≤ H3/SH ≤ 0,55 относительно высоты SH поперечного сечения шины (см. Фиг. 1). Кроме того, в конфигурации, показанной на Фиг. 2, высота H3 второго наполнителя 20 расположена дальше с внутренней стороны, чем положение А максимальной ширины шины в радиальном направлении шины.

Высота Н3 второго наполнителя 20 равна расстоянию в радиальном направлении шины от точки измерения диаметра диска до наружного концевого участка второго наполнителя 20 в радиальном направлении и ее измеряют, когда шина установлена на определенный диск, накачана до определенного внутреннего давления и находится в ненагруженном состоянии.

Кроме того, как показано на Фиг. 2, второй наполнитель 20 проходит дальше к наружной стороне, чем брекерный резиновый элемент 17 диска в радиальном направлении шины. Кроме того, разность между высотой H3 второго наполнителя 20 и высотой H2 брекерного резинового элемента 17 диска предпочтительно находится в диапазоне 0,15 ≤ (H3 - H2) / SH ≤ 0,30 относительно высоты SH поперечного сечения шины (см. Фиг. 1). Кроме того, высота Н2 брекерного резинового элемента 17 диска находится в диапазоне 0,20 ≤ H2/SH ≤ 0,25 относительно высоты SH поперечного сечения шины. Соответственно, обеспечивается надлежащий баланс армирования от участка борта до бокового участка шины.

Кроме того, как показано на Фиг. 3, второй наполнитель 20 расположен с наложением на наполнитель 12 борта в радиальном направлении шины. Кроме того, наложение D2 в радиальном направлении шины второго наполнителя 20 и наполнителя 12 борта предпочтительно удовлетворяет соотношению D2/SH ≤ 0,35 относительно высоты поперечного сечения шины (см. Фиг. 1). Соответственно, предотвращается уменьшение площади пятна контакта шины с грунтом при движении со спущенной шиной из-за избыточной жесткости бокового участка шины. Кроме того, нижний предел для наложения D2 предпочтительно составляет 10 мм или более. Соответственно, с помощью второго наполнителя 20 обеспечивается армирование бокового участка шины.

Кроме того, как показано на Фиг. 2, второй наполнитель 20 расположен с наложением на армирующий слой 19, обеспечивающий движение со спущенной шиной, в радиальном направлении шины. Кроме того, наложение D3 в радиальном направлении шины второго наполнителя 20 и армирующего слоя 19, обеспечивающего движение со спущенной шиной, предпочтительно удовлетворяет соотношению 0,30 ≤ D3/SH ≤ 0,40 относительно высоты поперечного сечения шины (см. Фиг. 1). Кроме того, как показано на Фиг. 3, внутренний концевой участок в радиальном направлении второго наполнителя 20 предпочтительно расположен дальше с наружной стороны, чем наружный концевой участок в радиальном направлении сердечника 11 борта в радиальном направлении шины. Соответственно, обеспечивается надлежащий баланс армирования внутри и снаружи бокового участка шины.

Кроме того, как показано на Фиг. 3, второй наполнитель 20 расположен с наложением на фланцевую часть 101 диска 10 в радиальном направлении шины. В частности, внутренний концевой участок в радиальном направлении второго наполнителя 20 расположен дальше с внутренней стороны, чем точка измерения с наружной стороны в радиальном направлении высоты Hf фланца диска в радиальном направлении шины. Соответственно, при движении со спущенной шиной второй наполнитель 20 соответственно проходит в область контакта участка борта и фланцевой части 101 диска, что позволяет обеспечить надлежащую прочность участка борта.

Кроме того, как показано на Фиг. 3, внутренний концевой участок в радиальном направлении второго наполнителя 20 расположен дальше с внутренней стороны, чем внутренний концевой участок в радиальном направлении армирующего слоя 19, обеспечивающего движение со спущенной шиной, в радиальном направлении шины. Другими словами, наложение D2 в радиальном направлении шины второго наполнителя 20 и наполнителя 12 борта больше наложения D1 в радиальном направлении шины армирующего слоя 19, обеспечивающего движение со спущенной шиной, и наполнителя 12 борта (D1 < D2). Кроме того, разность между наложением D1 и наложением D2 предпочтительно находится в диапазоне 10 мм ≤ D2 - D1. Соответственно, снижается жесткость бокового участка шины и увеличивается площадь пятна контакта шины с грунтом при движении со спущенной шиной.

Кроме того, как показано на Фиг. 3, толщина G3 резины второго наполнителя 20 на перпендикулярной линии L предпочтительно удовлетворяет соотношению 0,50 ≤ G3/G2 ≤ 0,80 и более предпочтительно удовлетворяет соотношению 0,50 ≤ G3/G2 ≤ 0,60 относительно толщины G2 резины в описанной выше области. Кроме того, толщина G3 резины второго наполнителя 20 предпочтительно находится в диапазоне 5,0 мм ≤ G3 ≤ 9,0 мм. Следует отметить, что в конфигурации, показанной на Фиг. 3, второй наполнитель 20 имеет максимальную толщину резины на перпендикулярной линии L и, следовательно, улучшаются характеристики прочности спущенной шины.

Кроме того, как показано на Фиг. 3, толщина G3 резины второго наполнителя 20 на перпендикулярной линии L предпочтительно удовлетворяет соотношению 0,50 ≤ G3/Gr ≤ 0,80 и более предпочтительно удовлетворяет соотношению 0,60 ≤ G3/Gr ≤ 0,70 относительно максимальной толщины Gr резины (см. Фиг. 2) армирующего слоя 19, обеспечивающего движение со спущенной шиной. Кроме того, толщина G3 резины второго наполнителя 20 на перпендикулярной линии L предпочтительно удовлетворяет соотношению 1,10 ≤ G3/G1 относительно толщины G1 резины армирующего слоя 19, обеспечивающего движение со спущенной шиной. Таким образом, толщина G3 резины второго наполнителя 20, расположенного с наружной стороны в поперечном направлении шины, является относительно большой.

Результат

Как описано выше, пневматическая шина 1 включает в себя сердечник 11 борта, наполнитель 12 борта, расположенный с наружной стороны сердечника 11 борта в радиальном направлении, каркасный слой 13, охватывающий сердечник 11 борта и наполнитель 12 борта и при этом намотанный и загнутый назад, резиновый элемент 16 боковины, образующий участок боковины, брекерный резиновый элемент 17 диска, образующий посадочную поверхность диска участка борта, армирующий слой 19, обеспечивающий движение со спущенной шиной, расположенный с внутренней стороны каркасного слоя 13 в поперечном направлении, и второй наполнитель 20, расположенный между загнутым назад участком каркасного слоя 13 и брекерным резиновым элементом 17 диска (см. Фиг. 1). Кроме того, на наружной кольцевой поверхности определена точка P, причем точка P расположена в положении, соответствующем 150% высоты фланца диска от точки измерения диаметра диска для определенного диска, определена перпендикулярная линия L, причем перпендикулярная линия L проходит от точки P к внутренней кольцевой поверхности шины (см. Фиг. 3). При этом толщина G1 резины армирующего слоя 19, обеспечивающего движение со спущенной шиной, на перпендикулярной линии L и толщина G2 резины в области от загнутого назад участка каркасного слоя 13 до наружной поверхности шины удовлетворяют соотношению 0 < G1/G2 ≤ 0,65.

Описанная выше конфигурация, в которой применяют как армирующий слой 19, обеспечивающий движение со спущенной шиной, так и второй наполнитель 20, по сравнению с конфигурацией (не показана), в которой применяют только армирующий слой, обеспечивающий движение со спущенной шиной, обеспечивает повышение жесткости бокового участка шины и уменьшение площади пятна контакта шины с грунтом при движении со спущенной шиной. В частности, происходит прогибание и, как правило, уменьшается площадь пятна контакта с грунтом в центральной области участка протектора.

В связи с этим в описанной выше конфигурации толщина G1 резины армирующего слоя 19, обеспечивающего движение со спущенной шиной, в описанной выше области, в которой легко возникает повреждение участка борта при движении со спущенной шиной, имеет небольшую величину, и, таким образом, снижается жесткость бокового участка шины в описанной выше области. Соответственно, это создает преимущество, заключающееся в обеспечении требуемой площади пятна контакта шины с грунтом при движении со спущенной шиной и характеристик шины на льду.

Кроме того, в пневматической шине 1 толщина G2 резины в описанной выше области на перпендикулярной линии L удовлетворяет соотношению 0,95 ≤ G2/Gr ≤ 1,15 относительно максимальной толщины Gr резины армирующего слоя 19, обеспечивающего движение со спущенной шиной (см. Фиг. 2). Соответственно, преимущество заключается в обеспечении надлежащей толщины G2 резины в области от загнутого назад участка каркасного слоя 13 до наружной стороны в поперечном направлении шины и в обеспечении характеристик прочности спущенной шины.

Кроме того, в пневматической шине 1 наружный концевой участок в радиальном направлении наполнителя 12 борта расположен дальше с внутренней стороны, чем перпендикулярная линия L, в радиальном направлении (см. Фиг. 3). В такой конфигурации жесткость бокового участка шины уменьшена по сравнению с конфигурацией (не показана), в которой обеспечен более высокий наполнитель борта. Соответственно, это обеспечивает преимущество, заключающееся в увеличении площади пятна контакта шины с грунтом при движении со спущенной шиной и в обеспечении характеристик шины на льду.

Кроме того, в пневматической шине 1 внутренний концевой участок в радиальном направлении второго наполнителя 20 расположен дальше с внутренней стороны, чем внутренний концевой участок в радиальном направлении армирующего слоя 19, обеспечивающего движение со спущенной шиной, в радиальном направлении шины (см. Фиг. 3). Соответственно, это обеспечивает преимущество, заключающееся в снижении жесткости бокового участка шины и увеличении площади пятна контакта шины с грунтом при движении со спущенной шиной.

Кроме того, в пневматической шине 1 толщина G3 резины второго наполнителя 20 на перпендикулярной линии L удовлетворяет соотношению 0,50 ≤ G3/G2 ≤ 0,80 относительно толщины G2 резины в описанной выше области (см. Фиг. 3). В соответствии с описанным выше нижним пределом обеспечивают армирование участка борта с помощью второго наполнителя 20 и характеристики движения со спущенной шиной. В соответствии с описанным выше верхним пределом предотвращается уменьшение площади пятна контакта шины с грунтом при движении со спущенной шиной из-за избыточной жесткости бокового участка шины и обеспечиваются характеристики шины на льду.

Кроме того, в пневматической шине 1 толщина G3 резины (см. Фиг. 3) второго наполнителя 20 на перпендикулярной линии L удовлетворяет соотношению 0,50 ≤ G3/Gr ≤ 0,80 относительно максимальной толщины Gr резины (см. Фиг. 2) армирующего слоя 19, обеспечивающего движение со спущенной шиной. В соответствии с описанным выше нижним пределом обеспечивают армирование участка борта с помощью второго наполнителя 20 и характеристики движения со спущенной шиной. Это обеспечивает преимущество, заключающееся в том, что в соответствии с описанным выше верхним пределом предотвращается уменьшение площади пятна контакта шины с грунтом при движении со спущенной шиной из-за избыточной жесткости бокового участка шины и обеспечиваются характеристики шины на льду.

Кроме того, в пневматической шине 1 толщина G3 резины второго наполнителя 20 на перпендикулярной линии L удовлетворяет соотношению 1,10 ≤ G3/G1 относительно толщины G1 резины армирующего слоя 19, обеспечивающего движение со спущенной шиной (см. Фиг. 3). Соответственно, преимущество заключается в обеспечении надлежащего баланса армирования внутри и снаружи бокового участка шины.

Кроме того, в пневматической шине 1 внутренний концевой участок в радиальном направлении второго наполнителя 20 расположен дальше с внутренней стороны, чем точка измерения с наружной стороны в радиальном направлении высоты Hf фланца диска в радиальном направлении шины (см. Фиг. 3). В такой конфигурации при движении со спущенной шиной второй наполнитель 20 соответственно проходит в область контакта участка борта и фланцевой части 101 диска. Соответственно, это создает преимущество, заключающееся в обеспечении надлежащей прочности участка борта и характеристик прочности спущенной шины.

Кроме того, в пневматической шине 1 высота H3 (см. Фиг. 2) второго наполнителя 20 удовлетворяет соотношению 0,45 ≤ H3/SH ≤ 0,60 относительно высоты поперечного сечения шины SH (см. Фиг. 1). Соответственно, преимущество заключается в надлежащем задании высоты H3 второго наполнителя 20.

Кроме того, в пневматической шине 1 наружный концевой участок в радиальном направлении второго наполнителя 20 расположен дальше с внутренней стороны, чем положение А максимальной ширины шины в радиальном направлении шины (см. Фиг. 2). Соответственно, это обеспечивает преимущество, заключающееся в предотвращении уменьшения площади пятна контакта шины с грунтом при движении со спущенной шиной из-за избыточной жесткости бокового участка шины и в обеспечении характеристик шины на льду.

Кроме того, в пневматической шине 1 наложение D2 (см. Фиг. 2) в радиальном направлении шины второго наполнителя 20 и наполнителя 12 борта удовлетворяет соотношению D2/SH ≤ 0,35 относительно высоты поперечного сечения шины (см. Фиг. 1). Соответственно, это обеспечивает преимущество, заключающееся в предотвращении уменьшения площади пятна контакта шины с грунтом при движении со спущенной шиной из-за избыточной жесткости бокового участка шины.

Кроме того, в пневматической шине 1 наложение D2 в радиальном направлении шины второго наполнителя 20 и наполнителя 12 борта удовлетворяет соотношению D1 < D2 относительно наложения D1 в радиальном направлении шины армирующего слоя 19, обеспечивающего движение со спущенной шиной, и наполнителя 12 борта (см. Фиг. 3). Соответственно, это обеспечивает преимущество, заключающееся в предотвращении уменьшения площади пятна контакта шины с грунтом при движении со спущенной шиной из-за избыточной жесткости бокового участка шины.

Кроме того, в пневматической шине 1 разность между высотой H3 второго наполнителя 20 и высотой H2 брекерного резинового элемента 17 диска находится в диапазоне 0,15 ≤ (H3 - H2) / SH ≤ 0,30 (см. Фиг. 2) относительно высоты SH поперечного сечения шины (см. Фиг. 1). Соответственно, преимущество заключается в обеспечении надлежащего баланса армирования от участка борта до бокового участка шины.

Кроме того, в пневматической шине 1 наложение D3 (см. Фиг. 2) второго наполнителя 20 и армирующего слоя 19, обеспечивающего движение со спущенной шиной, в радиальном направлении шины удовлетворяет соотношению 0,30 ≤ D3/SH ≤ 0,40 относительно высоты поперечного сечения шины (см. Фиг. 1). Соответственно, преимущество заключается в обеспечении надлежащего баланса армирования внутри и снаружи бокового участка шины.

Кроме того, в пневматической шине 1 твердость каучука во втором наполнителе 20 находится в диапазоне от 67 или более до 77 или менее. Соответственно, преимущество заключается в обеспечении надлежащей твердости каучука второго наполнителя 20.

Примеры

На Фиг. 4 приведена таблица, в которой представлены результаты испытаний характеристик пневматических шин в соответствии с вариантами осуществления изобретения.

В ходе испытаний характеристик для множества типов испытательных шин оценивали (1) характеристики прочности спущенной шины и (2) характеристики торможения на льду при движении со спущенной шиной. Кроме того, каждая из испытательных шин размером 245/50RF19 105Q была установлена на диск размером 19 × 7,5JJ и к каждой из испытательных шин прикладывали определенную нагрузку (согласно определению JATMA). Кроме того, каждую из испытательных шин устанавливали на испытательное транспортное средство, представляющее собой седан с передним расположением двигателя и задними ведущими колесами (FR), имеющий объем двигателя 4,6 л. Кроме того, внутреннее давление в испытательной шине, установленной на правом заднем колесе испытательного транспортного средства, было установлено в 0 кПа, а в каждой из испытательных шин, установленных на других колесах, было установлено значение внутреннего давления, определенное JATMA.

(1) Для оценки, относящейся к характеристикам прочности спущенной шины, испытательное транспортное средство вели со скоростью 80 км/ч по оценочному курсу (по сухому дорожному покрытию) и измеряли расстояние до тех пор, пока испытательное транспортное средство не потеряет способность к езде. Затем результаты измерений были выражены в виде индексных значений и оценены, причем случай выполнения пробега на заданное расстояние был принят за эталон (100). В такой оценке предпочтительны более высокие значения.

(2) При оценке, относящейся к характеристикам торможения на льду при движении со спущенной шиной, испытательное транспортное средство вели по заданному обледенелому дорожному покрытию и измеряли тормозной путь при скорости движения 40 км/ч. Затем результаты измерений были выражены в виде индексных значений и оценены с использованием типового примера, принятого в качестве эталона (100). В такой оценке предпочтительны более высокие значения.

Каждая из испытательных шин согласно примерам имеет конфигурации, показанные на Фиг. 1 и 2, а толщина G1 резины армирующего слоя 19, обеспечивающего движение со спущенной шиной, на перпендикулярной линии L, показанной на Фиг. 3, и толщина G2 резины в области от загнутого назад участка каркасного слоя 13 до наружной поверхности шины удовлетворяет соотношению 0 < G1/G2 ≤ 0,65. Кроме того, высота SH поперечного сечения шины составляет 119 мм, максимальная толщина Gr резины армирующего слоя 19, обеспечивающего движение со спущенной шиной, составляет 11,0 мм, а толщина G2 резины описанной выше области на перпендикулярной линии L составляет 11,0 мм.

Испытательная шина согласно типовому примеру представляет собой испытательную шину согласно примеру 1, в которой установлено большое соотношение G1/G2.

Как видно из результатов испытаний, испытательные шины согласно примерам способны обеспечивать улучшенные характеристики шины на льду при движении со спущенной шиной и обеспечивать при этом требуемые характеристики прочности спущенной шины.

Перечень ссылочных позиций

1 - пневматическая шина

11 - сердечник борта

12 - наполнитель борта

13 - каркасный слой

131, 132 - каркасный элемент

14 - слой брекера

141, 142 - перекрестный брекер

143 - обкладка брекера

15 - резина протектора

151 - беговой слой

152 - подпротектор

16 - резиновый элемент боковины

17 - брекерный резиновый элемент диска

18 - гермослой

19 - армирующий слой, обеспечивающий движение со спущенной шиной

20 - второй наполнитель

10 - диск

101 - фланцевая часть диска

Изобретение относится к автомобильной промышленности. Пневматическая шина включает в себя армирующий слой (19), обеспечивающий движение со спущенной шиной, расположенный на внутренней стороне в поперечном направлении каркасного слоя (13), и второй наполнитель (20), расположенный между загнутым назад участком каркасного слоя (13) и брекерным резиновым элементом (17) диска. Кроме того, на наружной кольцевой поверхности шины определена точка (P), причем точка (P) находится в положении, соответствующем 150% высоты фланца диска от точки измерения диаметра диска для определенного диска, определена перпендикулярная линия (L), и при этом перпендикулярная линия (L) проходит от точки (P) к внутренней кольцевой поверхности шины. При этом толщина (G1) резины армирующего слоя (19), обеспечивающего движение со спущенной шиной, на перпендикулярной линии (L) и толщина (G2) резины в области от загнутого назад участка каркасного слоя (13) до наружной поверхности шины удовлетворяют соотношению 0 < G1/G2 ≤ 0,65. Технический результат – улучшенные характеристики на льду при движении со спущенной шиной. 14 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Пневматическая шина, содержащая: сердечник борта; наполнитель борта, расположенный на наружной стороне сердечника борта в радиальном направлении; каркасный слой, охватывающий сердечник борта и наполнитель борта и намотанный и отогнутый назад; резиновый элемент боковины, образующий участок боковины; брекерный резиновый элемент диска, образующий посадочную поверхность диска участка борта; армирующий слой, обеспечивающий движение со спущенной шиной, расположенный на внутренней стороне каркасного слоя в поперечном направлении; и второй наполнитель, расположенный между загнутым назад участком каркасного слоя и брекерным резиновым элементом диска;

причем на наружной кольцевой поверхности шины определена точка P, при этом точка P расположена в положении, соответствующем 150% высоты фланца диска от точки измерения диаметра диска определенного диска, при этом определена перпендикулярная линия L, причем перпендикулярная линия L проходит от точки P к внутренней кольцевой поверхности шины, и

толщина G1 резины армирующего слоя, обеспечивающего движение со спущенной шиной, на перпендикулярной линии L и толщина G2 резины в области от загнутого назад участка каркасного слоя до наружной поверхности шины удовлетворяют соотношению 0 < G1/G2 ≤ 0,65.

2. Пневматическая шина по п. 1, в которой толщина G2 резины в области на перпендикулярной линии L удовлетворяет соотношению 0,95 ≤ G2/Gr ≤ 1,15 относительно максимальной толщины Gr резины армирующего слоя, обеспечивающего движение со спущенной шиной.

3. Пневматическая шина по п. 1 или 2, в которой наружный концевой участок наполнителя борта в радиальном направлении расположен дальше на внутренней стороне, чем перпендикулярная линия L в радиальном направлении шины.

4. Пневматическая шина по любому из пп. 1-3, в которой внутренний концевой участок в радиальном направлении второго наполнителя расположен дальше на внутренней стороне, чем внутренний концевой участок в радиальном направлении армирующего слоя, обеспечивающего движение со спущенной шиной, в радиальном направлении шины.

5. Пневматическая шина по любому из пп. 1-4, в которой толщина G3 резины второго наполнителя на перпендикулярной линии L удовлетворяет соотношению 0,50 ≤ G3/G2 ≤ 0,80 относительно толщины G2 резины области.

6. Пневматическая шина по любому из пп. 1-5, в которой толщина G3 резины второго наполнителя на перпендикулярной линии L удовлетворяет соотношению 0,50 ≤ G3/Gr ≤ 0,80 относительно максимальной толщины Gr резины армирующего слоя, обеспечивающего движение со спущенной шиной.

7. Пневматическая шина по любому из пп. 1-6, в которой толщина G3 резины второго наполнителя на перпендикулярной линии L удовлетворяет соотношению 1,10 ≤ G3/G1 относительно толщины G1 резины армирующего слоя, обеспечивающего движение со спущенной шиной.

8. Пневматическая шина по любому из пп. 1-7, в которой внутренний концевой участок в радиальном направлении второго наполнителя расположен дальше на внутренней стороне, чем точка измерения на наружной стороне в радиальном направлении высоты Hf фланца диска определенного диска в радиальном направлении шины.

9. Пневматическая шина по любому из пп. 1-8, в которой высота H3 второго наполнителя удовлетворяет соотношению 0,45 ≤ H3/SH ≤ 0,60 относительно высоты SH поперечного сечения шины.

10. Пневматическая шина по п. 9, в которой наружный концевой участок в радиальном направлении второго наполнителя расположен дальше на внутренней стороне, чем положение A максимальной ширины шины в радиальном направлении шины.

11. Пневматическая шина по любому из пп. 1-10, в которой наложение D2 в радиальном направлении шины второго наполнителя и наполнителя борта удовлетворяет соотношению D2/SH ≤ 0,35 относительно высоты SH поперечного сечения шины.

12. Пневматическая шина по любому из пп. 1-11, в которой наложение D2 в радиальном направлении шины второго наполнителя и наполнителя борта удовлетворяет соотношению D1 < D2 относительно наложения D1 в радиальном направлении шины армирующего слоя, обеспечивающего движение со спущенной шиной, и наполнителя борта.

13. Пневматическая шина по любому из пп. 1-12, в которой разность между высотой H3 второго наполнителя и высотой H2 брекерного резинового элемента диска находится в диапазоне 0,15 ≤ (H3 - H2) / SH ≤ 0,30 относительно высоты SH поперечного сечения шины.

14. Пневматическая шина по любому из пп. 1-13, в которой наложение D3 в радиальном направлении шины второго наполнителя и армирующего слоя, обеспечивающего движение со спущенной шиной, удовлетворяет соотношению 0,30 ≤ D3/SH ≤ 0,40 относительно высоты поперечного сечения шины.

15. Пневматическая шина по любому из пп. 1-14, в которой твердость резины для второго наполнителя находится в диапазоне от 67 или более до 77 или менее.