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

Область техники

Настоящее изобретение относится к пневматической шине, в которой шиповые шпильки встраивают в участок протектора, контактирующий с дорожным покрытием.

Уровень техники

В регионах с суровой зимой, таких как Северная Европа и Россия, шипованные шины применяют главным образом в качестве зимних шин. Как правило, в участке протектора шипованной шины предусмотрено множество установочных отверстий для встраивания шиповых шпилек, при этом шиповые шпильки устанавливают в эти установочные отверстия (см., например, публикацию JP 2018-187960 A). Такие шиповые шпильки могут улучшать ходовые характеристики на обледенелых и заснеженных дорожных покрытиях, но могут привести к повреждению дорожных покрытий во время движения по дорожным покрытиям (обычным дорожным покрытиям), отличным от обледенелых и заснеженных дорожных покрытий. Кроме того, даже в районах с суровыми зимами часто существует возможность перемещения по дорожным покрытиям, отличным от обледенелых и заснеженных дорожных покрытий. Таким образом, шипованные шины необходимы для уменьшения повреждения дорожных покрытий при эффективном обеспечении рабочих характеристик (в частности, тяговых характеристик на льду) на обледенелых и заснеженных дорожных покрытиях.

Техническая проблема

Целью настоящего изобретения является обеспечение пневматической шины, имеющей шиповые шпильки, встроенные в участок протектора, контактирующий с дорожным покрытием, причем пневматическая шина выполнена с возможностью уменьшения повреждения дорожного покрытия при улучшении эксплуатационных характеристик на льду.

Решение проблемы

Для достижения описанной выше цели пневматическая шина в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения содержит участок протектора, проходящий в направлении вдоль окружности шины и имеющий кольцевую форму, пару участков боковины, соответственно расположенных на обеих сторонах участка протектора, и пару участков борта, каждый из которых расположен на внутренней стороне пары участков боковины в радиальном направлении шины. В пневматической шине, включающей шиповые шпильки, встроенные в участок протектора, контактирующий с дорожным покрытием, область, образованная между парой меридианов шины, расположенных с интервалом 0,8% длины вдоль окружности шины на экваториальной линии шины, определяется как полосовая область, причем множество полосовых областей расположены по всей окружности пневматической шины при смещении угла на один градус вдоль направления вдоль окружности шины. Множество полосовых областей включает в себя концентрированные области, каждая из которых имеет четыре или более шиповых шпилек в полосовой области, и рассеянные области, каждая из которых имеет три или менее шиповых шпилек в полосовой области. Множество концентрированных областей периодически предусмотрены во множестве полосовых областей вдоль направления вдоль окружности шины.

Преимущества изобретения

В варианте осуществления настоящего изобретения, обеспечивая шиповые шпильки, как описано выше, можно уменьшить повреждение дорожных покрытий при эффективном улучшении эксплуатационных характеристик на льду. В частности, концентрированная область имеет большее число шиповых шпилек, поэтому можно улучшить тяговые характеристики на льду, а рассеянная область имеет меньшее число шиповых шпилек, поэтому повреждение дорожного покрытия может быть уменьшено. Кроме того, концентрированные области и рассеянные области смешиваются в направлении вдоль окружности шины, а концентрированные области периодически присутствуют, так что повреждение дорожных поверхностей может быть эффективно снижено без ухудшения тяговых характеристик на льду.

В одном варианте осуществления настоящего изобретения предпочтительно предусмотрено от 135 до 250 шиповых шпилек. Обеспечение соответствующего числа шиповых шпилек является преимущественным для уменьшения повреждения дорожных покрытий при эффективном обеспечении тяговых характеристик на льду.

В одном варианте осуществления настоящего изобретения интервал между концентрированными областями, смежными друг с другом в направлении вдоль окружности шины, предпочтительно составляет от 1,0% до 30,0% длины вдоль окружности шины. Таким образом, периодически обеспечивая концентрированные области, концентрированные области могут быть обеспечены на окружности шины с соответствующими интервалами, что является преимущественным для уменьшения повреждения дорожных покрытий при эффективном обеспечении тяговых характеристик на льду.

В одном варианте осуществления настоящего изобретения предпочтительно, чтобы во множестве концентрированных областей были обеспечены от трех до семи тесно концентрированных областей, имеющих пять или более шиповых шпилек. Поскольку тесно концентрированная область имеет особенно высокие тяговые характеристики на льду между концентрированными областями, можно дополнительно улучшить тяговые характеристики на льду. С другой стороны, поскольку число тесно концентрированных областей ограничено от трех до семи, можно в достаточной степени уменьшить повреждение дорожного покрытия даже при наличии тесно концентрированных областей.

Интервал между тесно концентрированными областями, смежными друг с другом в направлении вдоль окружности шины, предпочтительно составляет от 5,0% до 60,0% длины вдоль окружности шины. Таким образом, тесно концентрированные области могут быть обеспечены на окружности шины с соответствующими интервалами, что является преимущественным для уменьшения повреждения дорожных покрытий при эффективном обеспечении тяговых характеристик на льду.

В одном варианте осуществления настоящего изобретения предпочтительно, чтобы средняя величина выступа Px шиповых шпилек, включенных в концентрированные области, и средняя величина выступа Pav шиповых шпилек, включенных в рассеянные области, удовлетворяли соотношению Px ≤ 0,9 × Pav. Благодаря тому, что величина выступа шиповых шпилек установлена таким образом, величина выступа шиповых шпилек может оставаться низкой в концентрированной области с относительно большим числом шиповых шпилек, что является преимущественным для уменьшения повреждения дорожных покрытий. Кроме того, можно улучшить комфорт для движения.

В одном варианте осуществления настоящего изобретения термин «край пятна контакта с грунтом» относится к концевым участкам области пятна контакта с грунтом в осевом направлении 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. «Обычный диск» относится к диску, определенному стандартом для каждой шины в соответствии с системой стандартов, которая включает в себя стандарты, которым соответствуют шины, и относится, например, к «стандартному диску» в соответствии с определением Японской ассоциации производителей автомобильных шин (JATMA), «проектному диску» в соответствии с определением Ассоциации по шинам и дискам (TRA) и «измерительному диску» в соответствии с определением Европейской технической организации по шинам и дискам (ETRTO). В системе стандартов, которая включает 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 соответствии с определением JATMA, максимальному значению в таблице «ДОРОЖНЫЕ ОГРАНИЧЕНИЯ ДЛЯ ШИН ПРИ РАЗЛИЧНЫХ ДАВЛЕНИЯХ НАКАЧКИ В ХОЛОДНОЕ ВРЕМЯ» в соответствии с определением TRA и «ДАВЛЕНИЮ НАКАЧКИ» в соответствии с определением ETRTO. При этом «обычное внутреннее давление», если шины представляют собой шины для пассажирского транспортного средства, 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 грузоподъемности» в соответствии с определением JATMA, максимальному значению в таблице «ДОРОЖНЫЕ ОГРАНИЧЕНИЯ ДЛЯ ШИН ПРИ РАЗЛИЧНЫХ ДАВЛЕНИЯХ НАКАЧКИ В ХОЛОДНОЕ ВРЕМЯ» в соответствии с определением TRA или «ГРУЗОПОДЪЕМНОСТИ» в соответствии с определением ETRTO. «Обычная нагрузка» представляет собой нагрузку, соответствующую 80% нагрузок, описанных выше, если шины представляют собой шины 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, встроенной в участок протектора; и

Фиг. 4 - пояснительная схема, схематически иллюстрирующая изменения числа шиповых шпилек для каждой полосовой области.

Описание вариантов осуществления изобретения

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

Как показано на Фиг. 1, пневматическая шина в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения включает в себя участок 1 протектора, пару участков 2 боковины, расположенных на обеих сторонах участка 1 протектора; и пару участков 3 борта, расположенных на участках 2 боковины, с внутренней стороны в радиальном направлении шины. На Фиг. 1 ссылочная позиция CL обозначает экватор шины, а ссылочная позиция E обозначает край пятна контакта с грунтом. Следует отметить, что на Фиг. 1 представлен вид в меридиональном поперечном сечении и, хотя это не показано, каждый из участка 1 протектора, участков 2 боковины и участков 3 борта проходит в направлении вдоль окружности шины, и имеет кольцевую форму, причем 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, причем наполнитель 6 борта покрыт со всех сторон участком основной части и загнутым 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 множество армирующих кордов, расположенных под углом относительно направления вдоль окружности шины, и расположен таким образом, что армирующие корды различных слоев пересекают друг друга. У этих слоев 7 брекера угол наклона армирующих кордов относительно направления вдоль окружности шины находится 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. У армирующего слоя 8 брекера угол наклона кордов из органического волокна относительно направления вдоль окружности шины составляет, например, от 0° до 5°.

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

При этом пневматическая шина, показанная на Фиг. 2, имеет рисунок протектора, в котором множество беговых участков 13 образовано множеством грунтозацепных канавок 11, проходящих вдоль поперечного направления шины, и множество продольных канавок 12, проходящих вдоль окружности шины. В проиллюстрированном примере грунтозацепная канавка 11 содержит первую грунтозацепную канавку 11a, проходящую с углом наклона относительно поперечного направления шины и имеющую один конец, расположенный на экваторе CL шины, и другой конец, проходящий за пределы края E пятна контакта с грунтом с одной стороны в поперечном направлении шины, и вторую грунтозацепную канавку 11b, проходящую с углом наклона относительно поперечного направления шины и имеющую один конец, расположенный на экваторе CL шины, и другой конец, проходящий за пределы края E пятна контакта с грунтом с другой стороны в поперечном направлении 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 расположены поочередно в направлении вдоль окружности шины на экваторе CL шины, причем первая грунтозацепная канавка 11a и вторая грунтозацепная канавка 11b образуют по существу V-образную форму. Продольная канавка 12 проходит с углом наклона относительно направления вдоль окружности шины таким образом, чтобы соединить грунтозацепные канавки 11, смежные друг с другом в направлении вдоль окружности шины на промежуточной части в продольном направлении каждой грунтозацепной канавки 11. Центральный беговой участок 13a образован на внутренней стороне продольной канавки 12 в поперечном направлении шины, а плечевой беговой участок 13b (плечевой блок) образован на наружной стороне продольной канавки 12 в поперечном направлении шины. Кроме того, в проиллюстрированном примере на промежуточном участке в продольном направлении каждой из продольных канавок 12 предусмотрена вспомогательная канавка 14. Вспомогательная канавка 14 проходит от продольной канавки 12 к стороне экватора CL шины и имеет один конец, сообщающийся с продольной канавкой 12, и другой конец, заканчивающийся в центральном беговом участке 13a. Дополнительно в каждом из беговых участков 13 обеспечивают множество прорезей 14. Шиповые шпильки P могут быть встроены в любом беговом участке 13.

Шиповые шпильки P встраивают в установочные отверстия для шиповых шпилек, расположенные на участке 1 протектора, контактирующем с дорожным покрытием. Шиповые шпильки P встраивают путем вставки шиповых шпилек в установочные отверстия, когда установочные отверстия находятся в расширенном состоянии, а затем установочные отверстия возвращают в исходное состояние. На Фиг. 3 представлен вид в поперечном сечении, схематически иллюстрирующий состояние, в котором шиповая шпилька P встроена в установочное отверстие участка 1 протектора. В проиллюстрированном примере в качестве шиповой шпильки P описана двухфланцевая шиповая шпилька P, но также можно применять шиповые шпильки, имеющие другие конструкции, такие как однофланцевая шиповая шпилька.

Как показано на Фиг. 3, шиповая шпилька P включает в себя участок P1 основной части, 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 фланец P3 на нижней стороне имеют диаметр, превышающий размер участка P1 основной части, а фланцевый участок P2 на стороне поверхности, контактирующей с дорожным покрытием, образован на стороне поверхности, контактирующей с дорожным покрытием (наружной стороне в радиальном направлении шины), участка P1 основной части, а фланцевый участок P3 на нижней стороне образован на нижней стороне (внутренней стороне в радиальном направлении шины) участка P1 основной части. Верхушечный участок P4 выступает наружу в радиальном направлении шины от фланцевого участка P2 на стороне поверхности, контактирующей с дорожным покрытием, по оси шпильки (центр шиповой шпильки P). Поскольку верхушечный участок P4 выступает из поверхности, контактирующей с дорожным покрытием, в состоянии, в котором шиповая шпилька P встроена в участок 1 протектора, верхушечный участок P4 может врезаться в обледенелые и заснеженные дорожные покрытия и обеспечивать тяговые характеристики на льду. Верхушечный участок P4 изготовлен из материала (например, соединения вольфрама), более твердого, чем другие участки (участок P1 основной части, фланцевый участок P2, на стороне поверхности, контактирующей с дорожным покрытием, и фланцевый участок P3 на нижней стороне) изготовленные, например, из алюминия или т. п. В варианте осуществления настоящего изобретения определено число шиповых шпилек P, включенных в полосовой области, которые будут описаны ниже. Когда по меньшей мере часть верхушечного участка P4 шиповой шпильки P обеспечена в полосовой области, которая будет описана ниже, шиповая шпилька P считается включенной в полосовую область.

В одном варианте осуществления настоящего изобретения независимо от рисунка протектора, образованного на поверхности участка 1 протектора, область, образованная между парой меридианов шины, расположенных с интервалом 0,8% длины вдоль окружности шины на экваторе CL шины, определена как полосовая область A (см., например, заштрихованные участки на Фиг. 2). Затем, как схематически показано на Фиг. 4, множество полосовых областей A (A1, A2, A3 и т. д.) расположены по всей окружности шины, одновременно смещая угол на один градус вдоль направления вдоль окружности шины, и измеряют число шиповых шпилек P, включенных в каждую из полосовых областей A (A1, A2, A3 и т. д.). Следует отметить, что на Фиг. 4 схематически показано расположение полосовых областей A, и детали рисунка протектора, сформированного на участке 1 протектора, причем конкретное расположение шиповых шпилек P опущено. Также опущены полосовые области A из A3 и последующие ссылочные позиции. Ссылочной позицией R на Фиг. 4 обозначено направление вдоль окружности шины.

В одном варианте осуществления настоящего изобретения, среди полосовых областей A, указанных выше, когда область, включающая четыре или более шиповых шпилек в полосовой области А, образована как концентрированная область A', а область, имеющая три или менее шиповых шпилек в полосовой области A, образована как рассеянная область a, концентрированные области A' и рассеянные области a расположены смешанным образом в направлении вдоль окружности шины. Другими словами, множество концентрированных областей A' периодически обеспечивают среди множества полосовых областей A в направлении вдоль окружности шины. Концентрированная область A', включающая большое число шиповых шпилек P, может улучшить тяговые характеристики на льду. Рассеянная область a, включающая небольшое число шиповых шпилек P, может уменьшать повреждение дорожного покрытия. Следовательно, поскольку концентрированные области A' и рассеянные области a расположены смешанным образом в направлении вдоль окружности шины, а концентрированные области A' периодически обеспечивают, повреждение дорожного покрытия может быть эффективно уменьшено без ухудшения тяговых характеристик на льду.

Кроме того, когда область, имеющая пять или более шиповых шпилек, отличается в виде тесно концентрированной области A” среди множества концентрированных областей A', предпочтительно, чтобы были предусмотрены от трех до семи тесно концентрированных областей A”. Поскольку тесно концентрированная область A” имеет особенно высокие тяговые характеристики на льду среди концентрированных областей A', можно дополнительно улучшить тяговые характеристики на льду. С другой стороны, поскольку число тесно концентрированных областей A” ограничено от трех до семи, можно в достаточной степени уменьшить повреждение дорожного покрытия даже при наличии тесно концентрированных областей A”. Если число тесно концентрированных областей A” составляет менее трех, эффект улучшения тяговых характеристик на льду становится недостаточным. Если число тесно концентрированных областей A” превышает семь, то повреждение дорожного покрытия не может быть в достаточной степени уменьшено.

Как показано в примере, показанном на Фиг. 2, когда на участке 1 протектора предусмотрены три ряда беговых участков, включающих центральный беговой участок 13a и пару плечевых беговых участков 13b, предпочтительно, чтобы в каждом беговом участке в концентрированной области A' была предусмотрена по меньшей мере одна шиповая шпилька, в которой предусмотрены четыре или более шиповых шпильки, и в тесно концентрированной области A”, в которой предусмотрены пять или более шиповых шпилек. Аналогичным образом, когда, например, пять рядов беговых участков (центральный беговой участок, пара плечевых беговых участков и средний беговой участок, образованные между центральным беговым участком и каждым из плечевых беговых участков) предусмотрены на участке 1 протектора, в каждом беговом участке в тесно концентрированной области A”, в которой предусмотрены пять или более шиповых шпилек, предпочтительно предусмотрена по меньшей мере одна шиповая шпилька.

Шиповые шпильки P могут быть расположены, как описано выше, и общее число шиповых шпилек во всей шине предпочтительно составляет от 135 до 250 и более предпочтительно от 135 до 200. Таким образом, обеспечение соответствующего числа шиповых шпилек P во всей шине является преимущественным для уменьшения повреждения дорожных покрытий при эффективном обеспечении тяговых характеристик на льду. Когда общее число шиповых шпилек составляет менее 135, тяговые характеристики на льду не могут быть в достаточной степени улучшены. Если общее число шиповых шпилек превышает 250, то повреждение дорожного покрытия не может быть в достаточной степени уменьшено.

Когда концентрированные области A' периодически расположены, как описано выше, интервал L1 между концентрированными областями A', смежными друг с другом в направлении вдоль окружности шины, предпочтительно составляет от 1,0% до 30,0% длины вдоль окружности шины. При описанной выше схеме концентрированные области A' могут быть обеспечены на окружности шины с соответствующими интервалами, что является преимущественным для уменьшения повреждения дорожных покрытий при эффективном обеспечении тяговых характеристик на льду. Когда интервал L1 между концентрированными областями A', смежными друг с другом в направлении вдоль окружности шины, составляет менее 1,0% длины вдоль окружности шины, концентрированные области A' расположены ближе друг к другу в направлении вдоль окружности шины, и, таким образом, повреждение дорожных покрытий не может быть в достаточной степени уменьшено. Когда интервал L1 между концентрированными областями A', смежными друг с другом в направлении вдоль окружности шины, превышает 30,0% длины вдоль окружности шины, концентрированная область A' может в достаточной степени не присутствовать на поверхности пятна контакта с грунтом, и это затрудняет достаточное обеспечение тяговых характеристик на льду. Как показано на Фиг. 2, интервал L1 между концентрированными областями A' представляет собой длину вдоль направления вдоль окружности шины между меридианами шины, обращенными друг к другу между концентрированными областями A', смежными друг с другом. Как показано на Фиг. 2, поскольку тесно концентрированная область A” также соответствует концентрированной области A', расстояние между тесно концентрированной областью A” и концентрированной областью A' указано как интервал L1 между концентрированными областями A'.

Кроме того, интервал L2 между тесно концентрированными областями A”, смежными друг с другом в направлении вдоль окружности шины, предпочтительно составляет от 5,0% до 60,0% длины вдоль окружности шины. Следовательно, тесно концентрированные области A” могут быть обеспечены на окружности шины с соответствующими интервалами, что является преимущественным для уменьшения повреждения дорожного покрытия при эффективном обеспечении тяговых характеристик на льду. Когда интервал L2 между тесно концентрированными областями A”, смежными друг с другом в направлении вдоль окружности шины, составляет менее 5,0% длины вдоль окружности шины, тесно концентрированные области A” расположены близко друг к другу в направлении вдоль окружности шины, и, таким образом, повреждение дорожного покрытия не может быть в достаточной степени уменьшено. Когда интервал L2 между тесно концентрированными областями A”, смежными друг с другом в направлении вдоль окружности шины, превышает 60,0% длины вдоль окружности шины, концентрированная область A” может в достаточной степени не присутствовать на поверхности пятна контакта с грунтом, и это затрудняет достаточное обеспечение тяговых характеристик на льду. Следует отметить, что, аналогично интервалу L1 между концентрированными областями A', описанным выше, интервал L2 (не показан) между тесно концентрированными областями A” представляет собой длину вдоль направления вдоль окружности шины между меридианами шины, обращенными друг к другу между тесно концентрированными областями A”, смежными друг с другом.

Величина выступа h шиповых шпилек может быть равномерной. Однако, когда среднее значение выступов h шиповых шпилек, включенных в концентрированные области A', определяется как средняя величина выступа Px, а среднее значение выступов h шиповых шпилек, включенных в рассеянные области a, определяется как средняя величина выступа Pav, предпочтительно удовлетворять соотношению Px ≤ 0,9 × Pav. Благодаря тому, что величина выступа h шиповых шпилек установлена таким образом, величина выступа шиповых шпилек может оставаться низкой в концентрированной области A' с относительно большим числом шиповых шпилек, что является преимущественным для уменьшения повреждения дорожных покрытий. Кроме того, можно улучшить комфорт для движения. Кроме того, с точки зрения обеспечения достаточных тяговых характеристик на льду предпочтительно удовлетворять соотношению Px ≥ 0,7 × Pav.

Примеры настоящего изобретения будут дополнительно описаны ниже на примерах, но объем варианта осуществления настоящего изобретения не ограничен представленными примерами.

Пример

Изготовили 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 205/55R16 94T, базовую структуру, показанную на Фиг. 1, и базовый рисунок протектора, показанный на Фиг. 2. Пневматические шины выполнены, как указано в таблице 1, в отношении максимального числа шиповых шпилек, включенных в тесно концентрированные области, числа концентрированных областей, числа тесно концентрированных областей, общего числа шиповых шпилек, интервала (минимальные и максимальные значения) между концентрированными областями, смежными друг с другом в направлении вдоль окружности шины, интервала (минимальные и максимальные значения) между тесно концентрированными областями, смежными друг с другом в направлении вдоль окружности шины, соотношения Px/Pav, которое представляет собой отношение средней величины выступа Px шиповых шпилек, включенных в концентрированные области, к средней величине выступа Pav шиповых шпилек, включенных в рассеянные области.

Поскольку длина вдоль окружности пневматической шины, имеющей вышеописанный размер, составляет 1980 мм, длина каждой из полосовых областей в направлении вдоль окружности шины (0,8% длины вдоль окружности шины) составляет 15,8 мм.

Эти пневматические шины оценивали на устойчивость рулевого управления на льду, характеристики торможения на льду и эффективность уменьшения повреждения дорожного покрытия в следующих способах оценки, а результаты показаны в таблице 1.

Устойчивость рулевого управления на льду

Каждую испытательную шину устанавливали на колесо, имеющее размер диска 16 × 6,5J, накачивали до давления воздуха, указанного для транспортного средства, и устанавливали на переднеприводном автомобиле с рабочим объемом двигателя 1,4 л, а сенсорную оценку устойчивости рулевого управления выполняли с помощью испытателя на испытательной трассе (поворотном поле), включающем 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, чем выше устойчивость рулевого управления на льду.

Характеристики торможения на льду

Каждую испытательную шину устанавливали на колесо, имеющее размер диска 16 × 6,5J, накачивали до давления воздуха, указанного для транспортного средства, и устанавливали на переднеприводном автомобиле с рабочим объемом двигателя 1,4 л. Затем на испытательной трассе (прямой дорожке), включающей обледенелые и заснеженные дорожные покрытия, тормоз задействовали на начальной скорости 25 км/ч, а тормозной путь измеряли до уменьшения скорости от 20 км/ч до 5 км/ч. Результаты оценки выражали с помощью индексных значений с помощью обратных величин измеренных значений со значением стандартного примера 1, составляющим 100. Чем больше это индексное значение, тем меньше тормозное расстояние, что означает превосходные характеристики торможения на льду.

Эффективность уменьшения повреждения дорожного покрытия

Каждую испытательную шину устанавливали на колесо, имеющее размер диска 16 × 6,5J, накачивали до давления воздуха 250 кПа, и устанавливали на переднеприводном автомобиле с рабочим объемом двигателя 1,4 л. Затем проводили испытательный пробег 200 раз со скоростью 100 км/ч на граните, размещенном на дорожном покрытии, и измеряли степень износа дорожного покрытия путем измерения степени износа на основании разницы в массе гранита до и после испытания. Результаты оценки выражали с помощью индексных значений с помощью обратных величин измеренных значений со значением стандартного примера 1, составляющим 100. Чем больше это индексное значение, тем меньше износ дорожного покрытия, что означает, что эффективность уменьшения повреждения дорожного покрытия является превосходной. Если индексное значение составляет 85 или более, это означает, что достигается хорошая эффективность уменьшения повреждения дорожного покрытия.

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 Максимальное число шиповых шпилек, включенных в полосовую область шт. 3 5 7 4 4 5 5 5 5 6 4 Число концентрированных областей 0 1 1 2 4 5 8 5 4 6 2 Число тесно концентрированных областей 0 1 1 0 0 3 5 5 1 5 0 Общее число шиповых шпилек шт. 160 190 250 190 190 190 190 190 135 250 190 Интервал между концентрированными областями (минимальное значение) % - - - 40,4 24,2 25,2 10,1 5,6 22,3 9,1 40,4 Интервал между концентрированными областями (максимальное значение) % - - - 59,6 26,0 33,3 22,7 29,6 28,9 21,7 59,6 Интервал между тесно концентрированными областями (минимальное значение) % - - - - - 25,2 10,1 5,6 - 9,1 - Интервал между тесно концентрированными областями (максимальное значение) % - - - - - 57,6 52,3 29,6 - 27,4 - 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 100 105 130 110 120 135 145 140 120 165 110 Характеристики торможения на льду Индексное значение 100 115 135 115 110 108 102 108 105 128 115 Эффективность уменьшения повреждения дорожного покрытия Индексное значение 100 90 80 95 95 93 90 88 115 85 100

Как видно из таблицы 1, в каждом из примеров 1-8 по сравнению со стандартным примером 1, при улучшении устойчивости рулевого управления на льду и характеристик торможения на льду обеспечивается хорошая эффективность уменьшения повреждения дорожного покрытия. С другой стороны, в сравнительных примерах 1 и 2, поскольку обеспечена только одна концентрированная область, невозможно достичь как улучшения характеристик на льду, так и уменьшения повреждения дорожного покрытия.

Перечень условных обозначений

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 - продольная канавка

13 - беговой участок

14 - вспомогательная канавка

15 - прорезь

P - шиповая шпилька

А - полосовая область

a - рассеянная область

A' - концентрированная область

A” - тесно концентрированная область

CL - экватор шины

E - край пятна контакта с грунтом

Изобретение относится к автомобильной промышленности. В пневматической шине с шиповыми шпильками (P), встроенными в участок (1) протектора, контактирующий с дорожным покрытием, область, образованная между парой меридианов шины, расположенных с интервалом 0,8% длины вдоль окружности шины на экваторе (CL) шины, определяется как полосовая область (A). Множество полосовых областей (A) расположены по всей окружности пневматической шины при смещении угла на один градус вдоль направления вдоль окружности шины. Кроме того, множество полосовых областей включает концентрированные области (A'), в которых число шиповых шпилек составляет четыре или более, и рассеянные области (a), в которых число шиповых шпилек составляет три или менее. Множество концентрированных областей (A') периодически обеспечивают среди множества полосовых областей (А) в направлении вдоль окружности шины. Технический результат - уменьшение повреждения дорожного покрытия 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 участков борта, каждый из которых расположен на внутренней стороне пары участков боковины в радиальном направлении шины,

при этом пневматическая шина содержит шиповые шпильки, причем шиповые шпильки встроены в участок протектора, контактирующий с дорожным покрытием,

при этом пневматическая шина содержит область в качестве полосовой области, образованную между парой меридианов шины, расположенных с интервалом 0,8% длины вдоль окружности шины на экваторе шины, причем множество полосовых областей расположено по всей окружности шины при смещении угла на один градус вдоль направления вдоль окружности шины, и

указанное множество полосовых областей содержит концентрированную область, в которой предусмотрены четыре или более шиповых шпилек в полосовой области, и рассеянную область, в которой предусмотрены три или менее шиповых шпилек в полосовой области, причем множество концентрированных областей периодически обеспечено вдоль направления вдоль окружности шины во множестве полосовых областей.

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 интервал между концентрированными областями, смежными друг с другом в направлении вдоль окружности шины, составляет от 1,0% до 30,0% длины вдоль окружности шины.

4. Пневматическая шина по любому из пп. 1-3, в которой во множестве концентрированных областей предусмотрено от трех до семи тесно концентрированных областей, в которых предусмотрены пять или более шиповых шпилек.

5. Пневматическая шина по п. 4, в которой интервал между тесно концентрированными областями, смежными друг с другом в направлении вдоль окружности шины, составляет от 5,0% до 60,0% длины вдоль окружности шины.

6. Пневматическая шина по любому из пп. 1-5, в которой средняя величина выступа Px шиповых шпилек, обеспеченных в концентрированных областях, и средняя величина выступа Pav шиповых шпилек, обеспеченных в рассеянных областях, удовлетворяют соотношению Px ≤ 0,9 × Pav.