ПНЕВМАТИЧЕСКАЯ ШИНА Российский патент 2022 года по МПК B60C11/03 B60C11/16 

Область техники

Настоящее изобретение относится к пневматической шине, в которой шиповые шпильки вделывают в поверхность, контактирующую с дорожным покрытием, участка протектора.

Уровень техники

В регионах с суровой зимой, таких как Северная Европа и Россия, шипованные шины применяют главным образом в качестве зимних шин. В участке протектора шипованной шины выполняют множество установочных отверстий для установки шиповых шпилек, и шиповые шпильки вделывают в эти установочные отверстия (см., например, публикацию JP 2018-187960 A). Поскольку эти шиповые шпильки оказывают эффект царапанья обледенелых и заснеженных дорожных покрытий при движении по обледенелым и заснеженным дорожным покрытиям, эксплуатационные характеристики на льду могут быть улучшены. Однако при движении по дорожным покрытиям, отличным от обледенелых и заснеженных дорожных покрытий, (в частности, сухим мощенным дорожным покрытиям) ударное воздействие твердых шиповых шпилек на мощенные дорожные покрытия передается как ощущение сотрясения, которое может снижать комфорт езды. Кроме того, даже в зонах с суровыми зимами, часто существует возможность движения по мощенным дорожным покрытиям (сухим дорожным покрытиям), отличным от обледенелых и заснеженных дорожных покрытий. Следовательно, требуется улучшить характеристики комфорта езды на шипованных шинах по сухим дорожным покрытиям при эффективном обеспечении ходовых характеристик (в частности, характеристик сцепления на льду) на обледенелых и заснеженных дорожных покрытиях.

Техническая проблема

Цель настоящего изобретения состоит в том, чтобы предложить пневматическую шину, имеющую шиповые шпильки, вделанные в поверхность, контактирующую с дорожным покрытием, участка протектора, при этом пневматическая шина должна быть способна улучшить характеристики комфорта езды по сухим дорожным покрытиям при улучшении эксплуатационных характеристик на льду.

Решение проблемы

Для достижения вышеописанной цели пневматическая шина в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения включает в себя участок протектора, проходящий в направлении по окружности шины и имеющий кольцевую форму, пару участков боковины, расположенных с обеих сторон участка протектора, и пару бортовых участков, расположенных на внутренней стороне участков боковины в радиальном направлении шины. В пневматической шине с шиповыми шпильками, вделанными в поверхность участка протектора, контактирующую с дорожным покрытием, область, определяемая между парой меридианов шины, размещенных с интервалом 1/4 длины пятна контакта с грунтом шины на экваториальной линии шины, определяется как бандажная область, и множество бандажных областей размещены по всей окружности шины при смещении угла на один градус по направлению по окружности шины. Затем во всем множестве бандажных областей число n шиповых шпилек, включенных в каждую из бандажных областей, составляет 4,0% или менее от общего числа N шиповых шпилек по всей окружности шины, а в 2/3 или более из множества бандажных областей число n шиповых шпилек, включенных в бандажную область, составляет 2,0% или более от общего числа N.

Преимущества изобретения

В варианте осуществления настоящего изобретения, посредством выполнения шиповых шпилек вышеописанным образом возможно обеспечить удовлетворительные характеристики комфорта езды по сухим дорожным покрытиям при эффективном улучшении эксплуатационных характеристик на льду. В частности, отношение числа n шиповых шпилек к общему числу N шиповых шпилек ограничивается 4,0% или менее во всех бандажных областях для снижения ощущения сотрясения при контакте шиповых шпилек с дорожным покрытием при движении по сухим дорожным покрытиям и для улучшения характеристик комфорта езды. Кроме того, бандажные области, в которых отношение числа n шиповых шпилек к общему числу N шиповых шпилек задают в соответствующем диапазоне 2,0% или более, в достаточной мере выполняют по всей окружности шины для обеспечения удовлетворительных эксплуатационных характеристик на льду.

В варианте осуществления настоящего изобретения предпочтительно выполняют от 135 до 250 шиповых шпилек. Такое выполнение соответствующего числа шиповых шпилек является преимуществом для улучшения характеристик комфорта езды по сухим дорожным покрытиям при эффективном обеспечении эксплуатационных характеристик на льду.

В варианте осуществления настоящего изобретения предпочтительно, чтобы во множестве бандажных областей была выполнена по меньшей мере одна концентрированная область, в которой отношение числа n шиповых шпилек, включенных в бандажную область, составляло 3,0% или более от общего числа N, а число концентрированных областей составляло 1/3 или менее от множества бандажных областей. Таким образом, посредством выполнения концентрированных областей, включающих в себя большое число шиповых шпилек и имеющих прекрасные эксплуатационные характеристики на льду, возможно далее улучшить эксплуатационные характеристики на льду. Число концентрированных областей ограничено 1/3 или менее от числа множества бандажных областей, и, таким образом, могут быть обеспечены удовлетворительные характеристики комфорта езды по сухим дорожным покрытиям даже при наличии концентрированных областей.

При этом предпочтительно, чтобы в концентрированных областях было выполнено две или более тесно концентрированных областей, в которых отношение числа n шиповых шпилек, включенных в бандажную область, к общему числу N, составляло 3,5% или более, а интервал между тесно концентрированными областями, смежными друг с другом в направлении по окружности шины, составлял 100% или более от длины пятна контакта с грунтом шины. Поскольку тесно концентрированная область имеет особенно высокие эксплуатационные характеристики на льду среди концентрированных областей, эксплуатационные характеристики на льду могут быть далее улучшены. Кроме того, поскольку интервал между тесно концентрированными областями задают большим, чем длина пятна контакта с грунтом шины, число тесно концентрированных областей, выполненных в поверхности пятна контакта с грунтом при качении шины, всегда составляет один или менее, и, таким образом, могут быть обеспечены удовлетворительные характеристики комфорта езды по сухим дорожным покрытиям даже при наличии тесно концентрированных областей.

Далее, предпочтительно, чтобы среднее выступающее количество Px шиповых шпилек, включенных в концентрированные области, и среднее выступающее количество Pav шиповых шпилек в областях, за исключением концентрированных областей, удовлетворяло соотношению Px ≤ 0,9 × Pav. За счет установления такого выступающего количества шиповых шпилек выступающее количество шиповых шпилек может оставаться низким в концентрированных областях с относительно большим числом шиповых шпилек, что является преимуществом для обеспечения удовлетворительных характеристик комфорта езды по сухим дорожным покрытиям.

В варианте осуществления настоящего изобретения, среди трех областей, полученных посредством равномерного разделения поверхности участка протектора, контактирующей с дорожным покрытием, в направлении ширины шины, область, расположенную на экваторе шины, определяют как центральную область, а каждую из пары областей, расположенных с обеих сторон центральной области по направлению ширины шины, определяют как плечевую область. Затем, предпочтительно, чтобы в бандажных областях, в которых число n шиповых шпилек составляет три или более, была выполнена по меньшей мере одна шиповая шпилька в каждой центральной области и в паре плечевых областей. Посредством такого распределения и расположения шиповых шпилек по направлению ширины шины можно получить эффективное усилие царапанья обледенелых и заснеженных дорожных покрытий по всей площади по направлению ширины шины, что является преимуществом для улучшения эксплуатационных характеристик на льду. Далее, можно также улучшить однородность по направлению ширины шины.

В варианте осуществления настоящего изобретения «длина пятна контакта с грунтом» относится к длине области пятна контакта с грунтом на экваторе шины по направлению по окружности шины. Область пятна контакта с грунтом образуется при приложении обычной нагрузки к шине, установленной на обычном диске, накачанной до обычного внутреннего давления и размещенной вертикально на плоской поверхности. «Край пятна контакта с грунтом» относится к концевым участкам области пятна контакта с грунтом в осевом направлении шины. «Обычный диск» относится к диску, определяемому стандартом для каждой шины в соответствии с системой стандартов, которая включает в себя стандарты, которым соответствуют шины, и представляет собой, например, «стандартный диск», определенный Японской ассоциацией производителей автомобильных шин (JATMA), «проектный диск», определенный Ассоциацией по шинам и дискам (TRA), или «измерительный диск», определенный Европейской технической организацией по шинам и дискам (ETRTO). В системе стандартов, включающей в себя стандарты, которым соответствуют шины, «обычное внутреннее давление» представляет собой давление воздуха, определяемое каждым из стандартов для каждой шины, и относится к «максимальному давлению воздуха» в случае с JATMA, максимальному значению, указанному в таблице «ПРЕДЕЛЫ НАГРУЗКИ НА ШИНЫ ПРИ РАЗЛИЧНЫХ ДАВЛЕНИЯХ НАКАЧКИ В ХОЛОДНОЕ ВРЕМЯ» в случае с TRA, или «ДАВЛЕНИЮ НАКАЧКИ» в случае с ETRTO. Однако в случае с шиной для пассажирского транспортного средства «обычное внутреннее давление» составляет 250 кПа. «Обычная нагрузка» представляет собой нагрузку, определяемую стандартом для каждой шины в соответствии с системой стандартов, которая включает в себя стандарты, которым соответствуют шины, и относится к «максимальной нагружаемости» в случае с JATMA, к максимальному значению, указанному в таблице «ПРЕДЕЛЫ НАГРУЗКИ НА ШИНЫ ПРИ РАЗЛИЧНЫХ ДАВЛЕНИЯХ НАКАЧКИ В ХОЛОДНОЕ ВРЕМЯ» в случае с TRA или к «НАГРУЖАЕМОСТИ» в случае с ETRTO. «Обычная нагрузка» представляет собой нагрузку, соответствующую 80% от нагрузок, описанных выше, в случае с шинами для пассажирского транспортного средства.

Краткое описание чертежей

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

Фиг. 2 - вид спереди на поверхность протектора пневматической шины в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения;

Фиг. 3 - вид в поперечном сечении, схематически иллюстрирующий пример шиповой шпильки, вделанной в участок протектора; и

Фиг. 4 - пояснительная схема, схематически иллюстрирующая вариации числа шиповых шпилек для каждой бандажной области.

Описание вариантов осуществления изобретения

Ниже будут подробно описаны конфигурации вариантов осуществления настоящего изобретения со ссылкой на приложенные чертежи.

Как проиллюстрировано на Фиг. 1, пневматическая шина в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения включает в себя участок 1 протектора, пару участков 2 боковины, расположенных с обеих сторон участка 1 протектора, и пару бортовых участков 3, расположенных на участках 2 боковины с внутренней стороны в радиальном направлении шины. На Фиг. 1 ссылочная позиция CL обозначает экватор шины, а ссылочная позиция E обозначает край пятна контакта с грунтом. Следует обратить внимание на то, что на Фиг. 1 представлен вид в меридиональном поперечном сечении, и, хотя это не проиллюстрировано, участок 1 протектора, участки 2 боковины и бортовые участки 3 проходят в направлении по окружности шины, и каждый из них имеет кольцевую форму, посредством чего образуется 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, наполнитель 6 борта расположен на периферии сердечника 5 борта, при этом наполнитель 6 борта покрыт со всех сторон участком корпуса и загибающимся назад участком 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, наклоненных относительно направления по окружности шины, и расположен таким образом, что армирующие корды различных слоев пересекают друг друга. В этих слоях 7 брекера угол наклона армирующих кордов относительно направления по окружности шины задают в диапазоне, например, от 10° или более до 40° или менее. 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. В армирующем слое 8 брекера угол наклона кордов из органического волокна относительно направления по окружности шины задают, например, в диапазоне от 0° до 5°.

Вариант осуществления настоящего изобретения может быть применен к пневматической шине, имеющей общую структуру поперечного сечения. Однако базовая структура не ограничивается вышеупомянутой структурой. Кроме того, вариант осуществления настоящего изобретения относится к размещению шиповых шпилек P в пневматической шине, имеющей шиповые шпильки P, вделанные в поверхность участка 1 протектора, контактирующую с дорожным покрытием, и, таким образом, структура (рисунок протектора) канавок и беговых участков, образованных на поверхности участка 1 протектора, конкретно не ограничивается.

При этом пневматическая шина, проиллюстрированная на Фиг. 2, имеет рисунок протектора, в котором множество беговых участков 13 определяется множеством грунтозацепных канавок 11, проходящих в направлении ширины шины, и множеством окружных канавок 12, проходящих в направлении по окружности шины. В проиллюстрированном примере грунтозацепная канавка 11 включает в себя первую грунтозацепную канавку 11a, проходящую под наклоном относительно направления ширины шины и имеющую один конец, расположенный на экваторе CL шины, и другой конец, выступающий за край E пятна контакта с грунтом с одной стороны по направлению ширины шины, и вторую грунтозацепную канавку 11b, проходящую под наклоном относительно направления ширины шины и имеющую один конец, расположенный на экваторе CL шины, и другой конец, выступающий за край E пятна контакта с грунтом с другой стороны по направлению ширины шины. Первая грунтозацепная канавка 11a и вторая грунтозацепная канавка 11b расположены таким образом, что один конец первой грунтозацепной канавки 11a и один конец второй грунтозацепной канавки 11b размещаются, чередуясь друг с другом, по направлению по окружности шины на экваторе CL шины, и первая грунтозацепная канавка 11a и вторая грунтозацепная канавка 11b образуют по существу V-образную форму. Окружная канавка 12 проходит под наклоном относительно направления по окружности шины таким образом, чтобы соединять грунтозацепные канавки 11, смежные друг с другом, по направлению по окружности шины, на промежуточном участке по направлению длины каждой грунтозацепной канавки 11. Центральный беговой участок 13a определен на внутренней стороне окружной канавки 12 по направлению ширины шины, а плечевой беговой участок 13b (плечевой блок) определен на наружной стороне окружной канавки 12 по направлению ширины шины. Кроме того, в проиллюстрированном примере на промежуточном участке по направлению длины каждой из продольных канавок 12 выполнена вспомогательная канавка 14. Вспомогательная канавка 14 проходит от окружной канавки 12 по направлению к стороне экватора CL шины и имеет один конец, сообщающийся с окружной канавкой 12, и другой конец, заканчивающийся на центральном беговом участке 13a. Далее, в каждом из беговых участков 13 выполнено множество ламелей 14. Шиповые шпильки P могут быть вделаны в любой беговой участок 13.

Шиповые шпильки P вделывают в установочные отверстия для шиповых шпилек, выполненные на поверхности, контактирующей с дорожным покрытием, на участке 1 протектора. Шиповые шпильки P вделывают посредством вставки шиповых шпилек в установочные отверстия, когда установочные отверстия находятся в расширенном состоянии, и последующего возврата установочных отверстий в обычное состояние. На Фиг. 3 представлен вид в поперечном сечении, схематически иллюстрирующий состояние, в котором шиповую шпильку P вделывают в установочное отверстие участка 1 протектора. В проиллюстрированном примере в качестве шиповой шпильки P описана шиповая шпилька P двухфланцевого типа, но также можно использовать шиповые шпильки, имеющие другую структуру, такие как шиповая шпилька однофланцевого типа.

Как проиллюстрировано на Фиг. 3, шиповая шпилька P включает в себя участок P1 корпуса, имеющий цилиндрическую форму, фланцевый участок P2 на стороне поверхности, контактирующей с дорожным покрытием, фланцевый участок P3 на нижней стороне и верхушечный участок P4. Фланцевый участок P2 на стороне поверхности, контактирующей с дорожным покрытием, и фланцевый участок P3 на нижней стороне имеют диаметр, больший, чем диаметр участка P1 корпуса, и фланцевый участок P2 на стороне поверхности, контактирующей с дорожным покрытием, образован на стороне поверхности, контактирующей с дорожным покрытием (наружная сторона в радиальном направлении шины) участка P1 корпуса, а фланцевый участок P3 на нижней стороне образован на нижней стороне (внутренняя сторона в радиальном направлении шины) участка P1 корпуса. Верхушечный участок P4 выступает наружу в радиальном направлении шины от фланцевого участка P2 на стороне поверхности, контактирующей с дорожным покрытием, на оси шпильки (центр шиповой шпильки P). Поскольку верхушечный участок P4 выступает из поверхности, контактирующей с дорожным покрытием, в состоянии, в котором шиповую шпильку P вделывают в участок 1 протектора, верхушечный участок P4 может врезаться в обледенелые и заснеженные дорожные покрытия и обеспечивать характеристики сцепления на льду. Верхушечный участок P4 выполнен из материала (например, соединения вольфрама), более твердого, чем другие участки (участок P1 корпуса, фланцевая часть P2 на стороне поверхности, контактирующей с дорожным покрытием, и фланцевая часть P3 на нижней стороне), выполненные, например, из алюминия или т. п. В варианте осуществления настоящего изобретения определено число шиповых шпилек P, включенных в бандажные области, которые будут описаны ниже. Когда по меньшей мере часть верхушечного участка P4 шиповой шпильки P выполнена в бандажной области, которая будет описана ниже, шиповая шпилька P считается включенной в бандажную область.

В варианте осуществления настоящего изобретения, независимо от рисунка протектора, образованного на поверхности участка 1 протектора, область, определенную между парой меридианов шины, размещенных с интервалом 1/4 длины пятна контакта с грунтом шины на экваторе CL шины, определяют как бандажную область А (см., например, заштрихованные участки на Фиг. 2). Затем, как схематически проиллюстрировано на Фиг. 4, множество бандажных областей A (A1, A2, A3, ...) размещают по всей окружности шины при смещении угла на один градус по направлению по окружности шины и измеряют число n шиповых шпилек P, включенных в каждую из бандажных областей A (A1, A2, A3, ...). Следует обратить внимание на то, что на Фиг. 4 схематически проиллюстрировано размещение бандажных областей A, а детали рисунка протектора, образованного на участке 1 протектора, и конкретное размещение шиповых шпилек P не показаны. Также не показаны бандажные области A, следующие за A3, и последующие ссылочные позиции. Ссылочной позицией R на Фиг. 4 обозначено направление по окружности шины.

Во всем множестве бандажных областей A, определенных, как описано выше, число n шиповых шпилек P, включенных в каждую из бандажных областей A, задают как 4,0% или менее от общего числа N шиповых шпилек P по всей окружности шины. В примере, проиллюстрированном на Фиг. 4, число n шиповых шпилек P составляет семь или менее. В примере на Фиг. 4 предполагается, что общее число N составляет 190, следовательно 4,0% от общего числа N составляет 7,6, и, таким образом, пример на Фиг. 4 удовлетворяет вышеописанному условию. Кроме того, в примере на Фиг. 2, предполагая, что общее число N составляет 190, число n шиповых шпилек P составляет семь или менее в каждой из трех бандажных областей A (заштрихованных участков), окруженных штрихпунктирными линиями, что удовлетворяет вышеописанному условию. С другой стороны, в 2/3 или более из множества бандажных областей A число n шиповых шпилек P, включенных в бандажную область A, задают как 2,0% или более от общего числа N шиповых шпилек P. Например, в случае, когда общее число N составляет 190, 2,0% от общего числа N составляет 3,8, и, таким образом, в примере на Фиг. 4 вышеописанное условие удовлетворяется, когда число бандажных областей A, в которых выполнено четыре или более шиповых шпилек P, составляет 2/3 или более от множества бандажных областей. Как описано выше, поскольку отношение числа n шиповых шпилек P к общему числу N шиповых шпилек P ограничено всего 4,0% или менее во всех бандажных областях A, возможно снизить ощущение сотрясения при контакте шиповых шпилек P с дорожными покрытиями при движении по сухим дорожным покрытиям и улучшить характеристики комфорта езды. Кроме того, поскольку бандажные области A, в которых отношение числа n шиповых шпилек P к общему числу N шиповых шпилек P задают в соответствующем диапазоне 2,0% или более, в достаточной мере выполняют по всей окружности шины для обеспечения удовлетворительных эксплуатационных характеристик на льду.

Далее, когда бандажная область A, в которой число n шиповых шпилек P, включенных в бандажную область A, составляет 3,0% или более от общего числа N шиповых шпилек P, выделена как концентрированная область A' среди множества бандажных областей A, предпочтительно, чтобы на окружности шины были выполнены одна или более концентрированных областей A'. В примере, проиллюстрированном на Фиг. 4, предполагается, что общее число N составляет 190, как описано выше, а 3,0% от общего числа N составляет 5,7. Таким образом, в примере на Фиг. 4 бандажные области A, в которых выполнено шесть или более шиповых шпилек P, соответствуют концентрированным областям A'. При этом, среди трех бандажных областей A (заштрихованных участков), проиллюстрированных на Фиг. 2, бандажные области A, в которых число n шиповых шпилек P составляет шесть или семь, соответствуют концентрированным областям A'. На Фиг. 2, поскольку бандажная область A, в которой число n шиповых шпилек P составляет семь, также соответствует тесно концентрированной области A”, которая будет описана ниже, ее ссылочная позиция обозначена как A (A”), но эта бандажная область A также соответствует концентрированной области A'. При наличии множества концентрированных областей A' предпочтительно, чтобы число концентрированных областей A' было ограничено 1/3 или менее от числа множества бандажных областей A. Поскольку число n шиповых шпилек P в концентрированной области A' больше, чем в других областях A, и, следовательно, концентрированная область A’ имеет более высокие эксплуатационные характеристики на льду, эксплуатационные характеристики на льду могут быть далее улучшены за счет выполнения концентрированной области A'. С другой стороны, поскольку число концентрированных областей A' ограничено 1/3 от числа множества бандажных областей A, возможно обеспечить удовлетворительные характеристики комфорта езды по сухим дорожным покрытиям даже при наличии концентрированных областей A'. Когда число концентрированных областей A' превышает 1/3 от числа множества бандажных областей A, количество концентрированных областей A', в которых выполнено множество шиповых шпилек P, которые могут вызывать ощущение сотрясения при движении, увеличивается, и это усложняет обеспечение удовлетворительных характеристик комфорта езды.

Далее, когда бандажная область A, в которой число n шиповых шпилек P, включенных в бандажную область A, составляет 3,5% или более от общего числа N шиповых шпилек P, выделена как тесно концентрированная область A” среди концентрированных областей A', предпочтительно, чтобы на окружности шины были выполнены одна или более тесно концентрированных областей A”. В примере, проиллюстрированном на Фиг. 4, предполагается, что общее число N составляет 190, как описано выше, а 3,5% от общего числа N составляет 6,7. Таким образом, в примере на Фиг. 4 бандажные области A, в которых выполнено семь или более шиповых шпилек P, соответствуют концентрированным областям A'. При этом, среди трех бандажных областей A (заштрихованных участков), проиллюстрированных на Фиг. 2, бандажная область A, в которых число n шиповых шпилек P составляет семь, соответствует концентрированной области A'. При наличии множества тесно концентрированных областей A” предпочтительно, чтобы интервал между тесно концентрированными областями A”, смежными друг с другом по направлению по окружности шины, составлял 100% или более от длины пятна контакта с грунтом шины. Поскольку тесно концентрированная область A” имеет особенно высокие эксплуатационные характеристики на льду среди концентрированных областей A', возможно далее улучшить эксплуатационные характеристики на льду. С другой стороны, поскольку интервал между тесно концентрированными областями A” задают большим, чем длина пятна контакта с грунтом шины, число тесно концентрированных областей A”, выполненных на поверхности пятна контакта шины с грунтом при качении шины, составляет один или менее, и возможно обеспечить удовлетворительные характеристики комфорта езды по сухим дорожным покрытиям даже при наличии тесно концентрированных областей A”. Когда интервал между тесно концентрированной областью A” составляет менее 100% от длины пятна контакта с грунтом, в поверхности, контактирующей с грунтом, выполнено множество тесно концентрированных областей A” с множеством шиповых шпилек P, которые могут вызывать ощущение сотрясения при движении, и это усложняет обеспечение удовлетворительных характеристик комфорта езды. Следует обратить внимание на то, что интервал между тесно концентрированными областями A” равен длине по направлению по окружности шины между меридианами шины, обращенными друг к другу между тесно концентрированными областями A”, смежными друг с другом.

Шиповые шпильки P могут быть размещены, как описано выше, и общее число шиповых шпилек по всей шине предпочтительно составляет от 135 до 250 и более предпочтительно от 135 до 200. Выполнение соответствующего числа шиповых шпилек P по всей шине, как описано выше, является преимущественным для обеспечения удовлетворительных характеристик комфорта езды при эффективном обеспечении эксплуатационных характеристик на льду. Когда общее число шиповых шпилек составляет менее 135, характеристики сцепления на льду не могут быть улучшены в достаточной мере. Когда общее число шиповых шпилек превышает 250, характеристики комфорта езды не могут быть обеспечены в достаточной мере.

Как проиллюстрировано на Фиг. 2, среди трех областей, полученных посредством равномерного разделения поверхности, контактирующей с дорожным покрытием, (зона между краями E пятна контакта с грунтом с обеих сторон по направлению ширины шины) участка 1 протектора по направлению ширины шины, область, расположенную на экваторе CL шины, определяют как центральную область Ce, а каждую из пары областей, расположенных с обеих сторон центральной области Ce по направлению ширины шины, определяют как плечевую область Sh. Затем, предпочтительно, чтобы в бандажных областях A, в которых число n шиповых шпилек P составляет три или более, была выполнена по меньшей мере одна шиповая шпилька P в каждой центральной области Ce и в паре плечевых областей Sh. Посредством такого распределения и расположения шиповых шпилек P по направлению ширины шины можно получить эффективное усилие царапанья обледенелых и заснеженных дорожных покрытий по всей площади по направлению ширины шины, что является преимуществом для улучшения эксплуатационных характеристик на льду. Далее, можно также улучшить однородность по направлению ширины шины. Например, когда общее число N шиповых шпилек P составляет 135, в бандажных областях A, в которых число n шиповых шпилек P составляет 2,0% или более от общего числа N, число n шиповых шпилек P составляет три или более (135 × 0,020=2,7). В этом случае, когда применяется вышеописанный способ распределения и расположения шиповых шпилек P, по меньшей мере одну шиповую шпильку P распределяют и располагают в центральной области Ce и в паре плечевых областей Sh в 2/3 или более из множества бандажных областей A. Таким образом, это крайне эффективно для улучшения эксплуатационных характеристик на льду.

Выступающие количества h шиповых шпилек P могут быть одинаковыми. Однако когда среднее значение выступающих количеств h шиповых шпилек P, включенных в концентрированные области A', определяют как среднее выступающее количество Px, а среднее значение выступающих количеств h шиповых шпилек P, выполненных в областях, за исключением концентрированных областей A', определяют как среднее выступающее количество Pav, предпочтительно, чтобы удовлетворялось соотношение Px ≤ 0,9 × Pav. За счет такого задания выступающего количества h шиповых шпилек P, выступающее количество шиповых шпилек P может оставаться низким в концентрированной области A', в которой число шиповых шпилек P относительно велико, что является преимуществом для обеспечения удовлетворительных характеристик комфорта езды. Кроме того, с точки зрения обеспечения достаточных эксплуатационных характеристик на льду предпочтительно, чтобы удовлетворялось соотношение Px ≥ 0,7 × Pav.

Примеры настоящего изобретения будут далее описаны ниже в качестве примеров, но объем варианта осуществления настоящего изобретения не ограничен примерами.

Пример

Изготовляют одиннадцать типов пневматических шин, т.е. пневматических шин в соответствии со стандартным примером 1, сравнительными примерами 1 и 2 и примерами 1-8. Пневматические шины имеют размер шин 205/55R16 94T, базовую структуру, проиллюстрированную на Фиг. 1, и базовый рисунок протектора, проиллюстрированный на Фиг. 2, и выполнены, как показано в таблице 1.

В таблице 1 «общее число N» относится к общему числу шиповых шпилек, выполненных по всей шине, а «n» относится к числу шиповых шпилек, включенных в каждую из тесно концентрированных областей. Для «максимального значения n в бандажной области» указано условие верхнего предела, определенное в варианте осуществления настоящего изобретения (4,0% от общего числа N=0,04 N), измеренное значение в каждой шине и соотношение между этими значениями. В частности, для соотношения величины «хорошо» указывается, когда измеренное значение равно условию верхнего предела (0,04 N) или меньше, а «плохо» указывается, когда измеренное значение превышает условие верхнего предела (0,04 N). «Стандартная область размещения» относится к бандажным областям, в которых число n шиповых шпилек удовлетворяет условию 2,0% или более от общего числа N шиповых шпилек. Для «стандартной области размещения» указано условие нижнего предела, определенное в варианте осуществления настоящего изобретения (2,0% от общего числа N=0,02 N), наличие стандартной области размещения и отношение стандартных областей размещения ко всем бандажным областям. Для «концентрированной области» указано условие нижнего предела, определенное в варианте осуществления настоящего изобретения (3,0% от общего числа N=0,03 N), наличие концентрированной области и отношение концентрированных областей ко всем бандажным областям. Для «тесно концентрированной области» указано условие нижнего предела, определенное в варианте осуществления настоящего изобретения (3,5% от общего числа N=0,035 N), наличие тесно концентрированной области и минимальный интервал между тесно концентрированными областями, смежными друг с другом по направлению по окружности шины (отношение к длине пятна контакта с грунтом). «Размещение шиповых шпилек в направлении ширины» относится к размещению шиповых шпилек в направлении ширины шины в бандажных областях, в которых число n шиповых шпилек составляет три или более. «Распределенный» означает случай, когда в центральной области и в паре плечевых областей выполнена по меньшей мере одна шиповая шпилька, а «некорректно распределенный» означает случай, когда либо в центральной области, либо в паре плечевых областей не выполнена шиповая шпилька. «Px/Pav» относится к отношению среднего выступающего количества Px шиповых шпилек, включенных в концентрированные области, к среднему выступающему количеству Pav шиповых шпилек, выполненных в областях, за исключением концентрированных областей.

Вышеописанные одиннадцать типов пневматических шин (пневматические шины из стандартного примера 1, сравнительных примеров 1 и 2 и примеров 1-8) имели общую длину пятна контакта с грунтом 120 мм. Таким образом, в каждом примере длина бандажной области по направлению по окружности шины (1/4 длины пятна контакта с грунтом шины) составляет 30 мм.

Эти пневматические шины оценивали на устойчивость рулевого управления на льду, характеристики комфорта езды по сухим дорожным покрытиям и низкие вибрационные характеристики на сухих дорожных покрытиях с использованием следующих способов оценки, и результаты показаны в таблице 1.

Устойчивость рулевого управления на льду

Каждую испытательную шину устанавливали на колесо, имеющее размер диска 16 × 6,5 J, накачивали до давления воздуха, указанного для транспортного средства, и устанавливали на переднеприводное транспортное средство с рабочим объемом двигателя 1,4 л, а органолептическую оценку устойчивости рулевого управления выполнял водитель-испытатель на испытательной трассе (маневровое поле), включающей в себя обледенелые и заснеженные дорожные покрытия. Результаты оценки выражали в виде индексных значений, причем типовому примеру 1 было присвоено индексное значение 100. Это означает, что чем больше индексное значение, тем выше устойчивость рулевого управления на льду.

Характеристики комфорта езды по сухим дорожным покрытиям

Каждую испытательную шину устанавливали на колесо, имеющее размер диска 16 × 6,5 J, накачивали до давления воздуха, указанного для транспортного средства, и устанавливали на переднеприводное транспортное средство с рабочим объемом двигателя 1,4 л, а органолептическую оценку характеристик комфорта езды (ощущение сотрясения) выполнял водитель-испытатель на испытательной трассе, включающей в себя сухие дорожные покрытия. Результаты оценки выражали в виде индексных значений, причем типовому примеру 1 было присвоено индексное значение 100. Чем больше индексное значение, тем меньше ощущение сотрясения, что означает высокие характеристики комфорта езды по сухим дорожным покрытиям.

Низкие вибрационные характеристики на сухих дорожных покрытиях

Каждую испытательную шину устанавливали на колесо, имеющее размер диска 16 × 6,5 J, накачивали до давления воздуха, указанного для транспортного средства, и устанавливали на переднеприводное транспортное средство с рабочим объемом двигателя 1,4 л, а органолептическую оценку вибрации выполняли на испытательной трассе, включающей в себя сухие дорожные покрытия. Результаты оценки выражали в виде индексных значений, причем типовому примеру 1 было присвоено индексное значение 100. Чем больше индексное значение, тем меньше вибрация, что означает прекрасные низкие вибрационные характеристики на сухих дорожных покрытиях. Следует обратить внимание на то, что это означает, что чем лучше низкие вибрационные характеристики, тем лучше весовая балансировка шины и тем лучше однородность.

Таблица 1

Типовой пример 1 Сравнительный пример 1 Сравнительный пример 2 Пример 1 Пример 2 Пример 3 Пример 4 Пример 5 Пример 6 Пример 7 Пример 8 Общее число N единицы 190 130 250 190 190 190 190 190 135 250 190 Максималь-ное значение n в бандажной области Условие верхнего предела
(0,04 N) единицы 7,6 5,2 10 7,6 7,6 7,6 7,6 7,6 5,4 10 7,6 Измеренное значение единицы 6 3 11 6 7 7 7 6 5 10 6 Соотношение величины Удв. Удв. Плохо Удв. Удв. Удв. Удв. Удв. Удв. Удв. Удв. Стандарт-ная область размещения Условие нижнего предела
(0,02 N) единицы 3,8 2,6 5 3,8 3,8 3,8 3,8 3,8 2,7 5 3,8 Наличие ДА ДА ДА ДА ДА ДА ДА ДА ДА ДА ДА Соотношение % 30 30 40 70 80 70 67 70 70 75 70 Концент-рированная область Условие нижнего предела
(0,03 N) единицы 5,7 3,9 7,5 5,7 5,7 5,7 5,7 5,7 4,1 7,5 5,7 Наличие ДА НЕТ ДА ДА ДА ДА ДА ДА ДА ДА ДА Соотношение % 5 0 10 20 15 45 20 20 20 25 20 Тесно концент-рированная область Условие нижнего предела
(0,035 N) единицы 6,65 4,55 8,75 6,65 6,65 6,65 6,65 6,65 4,73 8,75 6,65 Наличие НЕТ НЕТ ДА НЕТ ДА ДА ДА НЕТ ДА ДА НЕТ Минимальный интервал % - - - - 208 167 83 - 292 150 - Размещение шиповых шпилек по направлению ширины Некорректно распределенные Некорректно распределенные Распределенные Распределенные Распределенные Распределенные Распределенные Некорректно распределенные Распределенные Распределенные Распределенные Px/Pav 1,0 - 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 0,9 Устойчивость рулевого управления на льду Индексное значение 100 90 125 115 118 125 125 108 100 130 115 Характеристики комфорта езды (по сухим дорожным покрытиям) Индексное значение 100 115 90 110 107 102 100 110 125 102 118 Низкие вибрационные характеристики (на сухих дорожных покрытиях) Индексное значение 100 100 90 110 115 105 103 105 110 105 110

Как видно из таблицы 1, в каждом из примеров 1-8, по сравнению со стандартным примером 1, за счет обеспечения удовлетворительных характеристик комфорта езды и низких вибрационных характеристик на сухих дорожных покрытиях при обеспечении удовлетворительной устойчивости рулевого управления на льду эти характеристики являются высокосовместимыми. С другой стороны, в сравнительном примере 1 устойчивость рулевого управления на льду была снижена, поскольку число бандажных областей, удовлетворяющих условию, при котором число n шиповых шпилек составляет 2,0% или более от общего числа N шиповых шпилек, невелико. В сравнительном примере 2, за счет включения бандажной области, в которой выполнены шиповые шпильки в количестве 4,0% или более от общего числа N, характеристики комфорта езды и низкие вибрационные характеристики на сухих дорожных покрытиях были снижены.

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

11 - грунтозацепная канавка

12 - окружная канавка

13 - беговой участок

14 - вспомогательная канавка

15 - ламель

P - шиповая шпилька

A - бандажная область

A' - концентрированная область

A” - тесно концентрированная область

Ce - центральная область

Sh - плечевая область

CL - экватор шины

E - край пятна контакта с грунтом

Изобретение относится к автомобильной промышленности. В пневматической шине с шиповыми шпильками (P), вделанными в поверхность, контактирующую с дорожным покрытием, участка (1) протектора, область, определяемая между парой меридианов шины, размещенных с интервалом 1/4 длины пятна контакта с грунтом шины на экваториальной линии (CL) шины, определяется как бандажная область (A), и множество бандажных областей (A) размещены по всей окружности шины при смещении угла на один градус по направлению по окружности шины. Затем во всем множестве бандажных областей (A) число n шиповых шпилек (P), включенных в каждую из бандажных областей (A), составляет 4,0% или менее от общего числа N шиповых шпилек (P) по всей окружности шины, а в 2/3 или более из множества бандажных областей число n шиповых шпилек (A), включенных в бандажную область (A), составляет 2,0% или более от общего числа N. Технический результат - улучшение характеристик комфорта езды по сухим дорожным покрытиям при улучшении эксплуатационных характеристик на льду. 5 з.п. ф-лы, 4 ил., 1 табл.

1. Пневматическая шина, содержащая:

участок протектора, проходящий в направлении вдоль окружности шины и имеющий кольцеобразную форму;

пару участков боковины, соответственно расположенных на обеих сторонах участка протектора; и

пару бортовых участков, каждый из которых расположен на внутренней стороне пары участков боковины в радиальном направлении шины,

при этом пневматическая шина содержит шиповые шпильки, причем шиповые шпильки вделаны в поверхность участка протектора, контактирующую с дорожным покрытием,

при этом пневматическая шина содержит область в качестве бандажной области, определяемую между парой меридианов шины, размещенных с интервалом 1/4 длины пятна контакта шины с грунтом на экваториальной линии шины, причем множество бандажных областей размещено по всей окружности шины при смещении угла на один градус по направлению по окружности шины,

при этом во всем множестве бандажных областей каждая из бандажных областей содержит число n шиповых шпилек, которое составляет 4,0% или менее от общего числа N шиповых шпилек по всей окружности шины,

причем в 2/3 или более бандажных областей бандажная область содержит число n шиповых шпилек, которое составляет 2,0% или более от общего числа N.

2. Пневматическая шина по п. 1, в которой общее число шиповых шпилек составляет от 135 до 250.

3. Пневматическая шина по п. 1 или 2, в которой во множестве бандажных областей выполнены одна или более концентрированных областей, в которых число n шиповых шпилек, включенных в бандажную область, составляет 3,0% или более от общего числа N, и концентрированные области выполнены в 1/3 или менее из множества бандажных областей.

4. Пневматическая шина по п. 3, в которой в концентрированной области выполнены две или более тесно концентрированных областей, в которых число n шиповых шпилек, включенных в бандажную область, составляет 3,5% или более от общего числа N, а интервал между тесно концентрированными областями, смежными друг с другом по направлению по окружности шины, составляет 100% или более от длины пятна контакта с грунтом шины.

5. Пневматическая шина по любому из пп. 1-4, в которой среднее выступающее количество Px шиповых шпилек, включенных в концентрированную область, и среднее выступающее количество Pav шиповых шпилек в области, за исключением концентрированной области, удовлетворяют соотношению Px ≤ 0,9 × Pav.

6. Пневматическая шина по любому из пп. 1-5, в которой среди трех областей, полученных посредством равномерного разделения поверхности, контактирующей с дорожным покрытием, участка протектора по направлению ширины шины, область, расположенную на экваторе шины, определяют как центральную область, а каждую пару областей, расположенных с обеих сторон центральной области по направлению ширины шины, определяют как плечевую область, а в бандажной области, в которой число n шиповых шпилек составляет три или более, в каждой центральной области и в паре плечевых областей выполнена по меньшей мере одна шиповая шпилька.