ПНЕВМАТИЧЕСКАЯ ШИНА Российский патент 2023 года по МПК B60C11/16 

Область техники

[0001]

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

Предпосылки создания изобретения

[0002]

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, патентный документ 1). 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 во время движения по дорожным покрытиям, не относящимся к обледенелым и заснеженным дорожным покрытиям (в частности, по сухим твердым дорожным покрытиям), твердые шиповые шпильки соударяются с твердыми дорожными покрытиями, создавая шум от шипов, который может привести к ухудшению шумовых характеристик на сухих дорожных покрытиях. 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, шипованные шины нуждаются в улучшении шумовых характеристик при движении по сухим дорожным покрытиям и одновременном эффективном обеспечении ходовых характеристик (в частности, тяговой способности на льду) при движении по обледенелым и заснеженным дорожным покрытиям.

Список библиографических ссылок

Патентная литература

[0003]

Патентный документ 1: JP 2018-187960 A

Сущность изобретения

Техническая проблема

[0004]

Цель настоящего изобретения состоит в том, чтобы предложить шину, имеющую шиповые шпильки, встроенные на участке протектора в поверхность, контактирующую с дорожным покрытием, при этом указанная шина должна обладать способностью улучшения шумовых характеристик при движении по сухим дорожным покрытиям и одновременного улучшения эксплуатационных характеристик при движении по льду.

Решение проблемы

[0005]

Для достижения вышеописанной цели, шина согласно варианту осуществления настоящего изобретения включает в себя участок протектора, проходящий в направлении по окружности шины и имеющий кольцевую форму, пару участков боковин, которые расположены с обеих сторон участка протектора, и пару бортовых участков, расположенных на внутренней стороне участков боковины в радиальном направлении шины. В шине, в которой на поверхности участка протектора, контактирующей с дорожным покрытием, встроены множество шиповых шпилек, каждая из указанных шиповых шпилек включает в себя участок основной части, который вставлен в посадочное отверстие, предусмотренное на участке протектора, и верхушечный участок, который выступает из поверхности участка протектора. Если смотреть на верхушечный участок со стороны верхней поверхности каждой из шиповых шпилек, то форма шипа, образованная верхней поверхностью верхушечного участка, представляет собой форму, имеющую продольное направление. Множество шиповых шпилек включает в себя множество первых шиповых шпилек, в которых угол, образованный продольным направлением и поперечным направлением шины, находится в диапазоне от 0° до 10°, и множество вторых шиповых шпилек, в которых угол, образованный продольным направлением и поперечным направлением шины, больше, чем у первых шиповых шпилек. Множество вторых шиповых шпилек рассредоточены в окружном направлении шины относительно множества первых шиповых шпилек.

Преимущества изобретения

[0006]

В одном варианте осуществления настоящего изобретения, поскольку шиповые шпильки расположены смешанным образом так, что продольные направления формы шипов ориентированы по-разному друг относительно друга, как описано выше, является возможным эффективное подавление шума (шума от шипов) на сухих дорожных покрытиях при обеспечении указанными шиповыми шпильками превосходных эксплуатационных характеристик во время движения по льду. В частности, поскольку первая шиповая шпилька и вторая шиповая шпилька расположены с продольными направлениями форм шипов, ориентированными под разными углами друг относительно друга, и вызывают шум шипов на разных частотах друг относительно друга, уровень шума может быть снижен за счет эффекта разброса частот, обусловленного совместным применением первой шиповой шпильки и второй шиповой шпильки. Кроме того, поскольку первые шиповые шпильки и вторые шиповые шпильки расположены смешанным образом, краевой эффект может проявлятьсяво множестве направлений, что является преимуществом для улучшения эксплуатационных характеристик при движении по льду.

[0007]

В варианте осуществления настоящего изобретения, когда поверхность участка протектора, контактирующая с дорожным покрытием, равномерно разделена на три области в поперечном направлении шины, одна или более из первых шиповых шпилек и одна или более из вторых шиповых шпилек предпочтительно расположены в каждой из трех указанных областей. Соответственно, как первые шиповые шпильки, так и вторые шиповые шпильки рассредоточены в поперечном направлении шины, за счет чего гарантированно обеспечивается эффект совместного применения первой шиповой шпильки и второй шиповой шпильки на всем участке в поперечном направлении шины. Это обеспечивает преимущество, заключающееся в эффективном подавлении шума (шума от шипов) на сухих дорожных покрытиях при обеспечении превосходных эксплуатационных характеристик во время движения по льду.

[0008]

В одном варианте осуществления настоящего изобретения пространственное разнесение в направлении по окружности шины между вторыми шиповыми шпильками, ближайшими друг к другу в направлении по окружности шины, предпочтительно находится в диапазоне от 1,0% до 100,0% длины пятна контакта с грунтом. Соответственно, в зоне пятна контакта с грунтом расположена по меньшей мере одна вторая шиповая шпилька, и, таким образом, на сухих дорожных покрытиях может быть надежно получен эффект подавления шума (шума от шипов).

[0009]

В одном варианте осуществления настоящего изобретения область, ограниченная парой меридианов шины, которые расположены с интервалом в 1/4 длины пятна контакта указанной шины с грунтом по линии экватора шины, определена как полосовая область, и множество полосовых областей размещены по всей окружности шины при смещении угла на один градус в направлении по окружности шины. Затем предпочтительно, чтобы количество n шиповых шпилек, включенных в каждую из полосовых областей, составляло 4,0% или менее от общего числа N шиповых шпилек по всей окружности шины во всех из множества полосовых областей, при этом количество n шиповых шпилек, включенных в полосовую область, составляло 2,0% или более от общего их числа N в 2/3 или более от множества полосовых областей, и чтобы в каждой из полосовых областей была предусмотрена по меньшей мере одна из вторых шиповых шпилек. Расположение шиповых шпилек таким образом обеспечивает преимущество, заключающееся в эффективном подавлении шума (шума от шипов) на сухих дорожных покрытиях при обеспечении превосходных эксплуатационных характеристик во время движения по льду. В частности, поскольку соотношение количества n шиповых шпилек к общему числу N шиповых шпилек ограничено 4,0% или менее во всех полосовых областях, возможно ослабление удара при контакте шиповых шпилек с дорожным покрытием и подавление шума от шипов при движении по сухим дорожным покрытиям. Кроме того, полосовые 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. Кроме того, поскольку в каждой из полосовых областей предусмотрены одна или более вторых шиповых шпилек, может быть эффективно обеспечен эффект от совместного применения первой шиповой шпильки и второй шиповой шпильки.

[0010]

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

[0011]

В варианте осуществления настоящего изобретения предпочтительно, чтобы во множестве полосовых областей была выполнена по меньшей мере одна концентрированная область, в которой отношение числа n шиповых шпилек, включенных в полосовую область, составляло 3,0% или более от общего числа N, а число концентрированных областей составляло 1/3 или менее от множества полосовых 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. С другой стороны, поскольку число концентрированных областей ограничено 1/3 или менее от числа множества полосовых областей, таким образом могут быть обеспечены удовлетворительные шумовые характеристики во время езды по сухим дорожным покрытиям даже при наличии концентрированных областей.

[0012]

Предпочтительно, шина в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения представляет собой шину, имеющую назначенное направление вращения, и, на наружной поверхности участка протектора, грунтозацепную канавку, проходящую от конца протектора с одной стороны экватора шины к внутренней стороне в поперечном направлении шины и достигающую экватора шины с наклоном в направлении вращения шины, и грунтозацепную канавку, проходящую от конца протектора на другой стороне экватора шины к внутренней стороне в поперечном направлении шины и достигающую экватора шины с наклоном в направлении вращения, расположенные поочередно в направлении по окружности шины. При использовании описанного выше рисунка протектора (рисунок на основе так называемых V-образных канавок) менее вероятно, что шиповые шпильки расположены линейно в направлении по окружности шины, что является преимуществом при подавлении шума от шипов.

[0013]

В одном варианте осуществления настоящего изобретения среднее значение Px выступания первой шиповой шпильки или второй шиповой шпильки, в зависимости от того, какие из них имеют меньшее установленное количество, и среднее значение Py выступания первой шиповой шпильки или второй шиповой шпильки, в зависимости от того, какие из них имеют большее установленное количество, предпочтительно удовлетворяют соотношению Px > Py. Кроме того, среднее значение Px выступания и среднее значение Py выступания предпочтительно удовлетворяют соотношению Px ≥ 1,05 × Py. Соответственно, поскольку частоты шума, вызванного шиповыми шпильками, которые имеют меньшее установленное количество, повышены, возможно предотвращение усиления шума, вызванного шиповыми шпильками, установленное количество которых больше, и рассеивание конкретного шума шипов.

[0014]

Шина в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения предпочтительно представляет собой пневматическую шину, но может представлять собой и непневматическую шину. В случае пневматической шины ее внутренняя часть может быть заполнена любым газом, включая воздух и инертный газ, такой как азот.

[0015]

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 (в случае пневматической шины) и расположенной 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, 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 70% от нагрузок, описанных выше, если шины представляют собой шины для пассажирского транспортного средства.

Краткое описание графических материалов

[0016]

На ФИГ. 1 представлен вид в меридиональном поперечном сечении пневматической шины в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения.

На ФИГ. 2 представлен вид спереди на поверхность протектора пневматической шины в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения.

На ФИГ. 3 представлен вид в поперечном сечении, схематически иллюстрирующий пример шиповой шпильки, встроенной в участок протектора.

На ФИГ. 4 показан схематический вид, иллюстрирующий форму шипа шиповой шпильки в соответствии с одним из вариантов осуществления настоящего изобретения.

На ФИГ. 5 представлена пояснительная схема, схематически иллюстрирующая изменения числа шиповых шпилек для каждой полосовой области.

Описание вариантов осуществления

[0017]

Ниже будут подробно описаны конфигурации в соответствии с вариантами осуществления настоящего изобретения со ссылкой на приложенные графические материалы.

[0018]

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 с внутренней стороны участков 2 боковины в радиальном направлении шины. На ФИГ. 1 ссылочная позиция CL обозначает экватор шины, а ссылочная позиция E обозначает край пятна контакта с грунтом. Хотя это и не показано на ФИГ. 1, поскольку ФИГ. 1 представляет собой вид в меридиональном сечении, участок 1 протектора, участки 2 боковины и участки 3 борта проходят каждый в направлении вдоль окружности шины с образованием кольцевой формы. Таким образом, выполнена тороидальная базовая конструкция 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.

[0019]

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°.

[0020]

Настоящее изобретение относится к расположению шиповых шпилек P в шине, имеющей шиповые шпильки P, встроенные в участок 1 протектора, контактирующий с дорожным покрытием, и, таким образом, базовая структура (структура сечения) шины, а также структуры канавок и беговых участков, образованных на поверхности участка 1 протектора, не имеют конкретных ограничений. То есть вариант осуществления настоящего изобретения может быть применен к пневматической шине, имеющей общую структуру поперечного сечения. Однако базовая структура не ограничивается вышеупомянутой структурой.

[0021]

На ФИГ. 2 показана поверхность протектора примера пневматической шины в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения. В примере на ФИГ. 2 указанная шина имеет рисунок протектора, в котором множество беговых участков 13 ограничены множеством грунтозацепных канавок 11, проходящих вдоль поперечного направления шины, и множеством 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. В частности, в случае шины, для которой обозначено направление R вращения, соответствующие концевые участки первой грунтозацепной канавки 11a и второй грунтозацепной канавки 11b на стороне экватора CL шины предпочтительно расположены на стороне направления R вращения относительно концевых участков на стороне края E пятна контакта с грунтом. При такой по существу V-образной канавке в качестве основы, менее вероятно линейное расположение шиповых шпилек P в направлении вдоль окружности шины, что является преимуществом при подавлении шума от шипов.

[0022]

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.

[0023]

Шиповые шпильки P встраивают в установочные отверстия для шиповых шпилек, расположенные на участке 1 протектора, контактирующем с дорожным покрытием. Шиповая шпилька P встроена таким образом, что указанную шиповую шпильку P вставляют в установочное отверстие, которое находится в расширенном состоянии, а затем указанное установочное отверстие высвобождают из расширенного состояния. 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.

[0024]

Как показано на ФИГ. 3, шиповая шпилька P включает в себя участок 21 основной части, имеющий цилиндрическую форму, фланцевый участок 22 на стороне поверхности, контактирующей с дорожным покрытием, фланцевый участок 23 на нижней стороне и верхушечный участок 24. Фланцевый участок 22 на стороне поверхности, контактирующей с дорожным покрытием, и фланцевый участок 23 на нижней стороне имеют диаметр, который превышает диаметр участка 21 основной части, а фланцевый участок 22 на стороне поверхности, контактирующей с дорожным покрытием, образован на стороне поверхности, контактирующей с дорожным покрытием (наружной стороне в радиальном направлении шины), участка 21 основной части, а фланцевый участок 23 на нижней стороне образован на нижней стороне (внутренней стороне в радиальном направлении шины) участка 21 основной части. Верхушечный участок 24 выступает наружу в радиальном направлении шины от фланцевого участка 22 на стороне поверхности, контактирующей с дорожным покрытием, по оси шипа (центр шиповой шпильки P). Поскольку верхушечный участок 24 выступает из поверхности, контактирующей с дорожным покрытием, в состоянии, в котором шиповая шпилька P встроена в участок 1 протектора, верхушечный участок 24 может врезаться в обледенелые и заснеженные дорожные покрытия и обеспечивать тяговые характеристики на льду. Верхушечный участок 24 изготовлен из материала (например, сплава вольфрама), более твердого, чем другие участки (участок 21 основной части, фланцевый участок 22, на стороне поверхности, контактирующей с дорожным покрытием, и фланцевый участок 23 на нижней стороне) изготовленные, например, из алюминия или т.п. В варианте осуществления настоящего изобретения количество шиповых шпилек P определено в последующем описании. Когда по меньшей мере часть верхушечного участка 24 шиповой шпильки P присутствует в пределах полосовой области, которая будет описана ниже, шиповая шпилька P считается включенной в указанную полосовую область.

[0025]

В варианте осуществления настоящего изобретения форму верхушечного участка 24, если смотреть от верхней поверхности шиповой шпильки P, как показано на ФИГ. 4, называют формой шипа. В соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения форма шипа шиповой шпильки P (верхушечный участок 24) представляет собой форму, имеющую продольное направление. В соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения форма шипа шиповой шпильки P (верхушечный участок 24) не имеет конкретных ограничений при условии, что форма шипа имеет продольное направление. Например, форма шипа, показанная на ФИГ. 4A, представляет собой эллиптическую форму, в которой направление прохождения большой оси является продольным направлением. Форма шипа, показанная на ФИГ. 4B, представляет собой прямоугольную форму, в которой направление прохождения длинной стороны является продольным направлением. Форма шипа, показанная на ФИГ. 4C, представляет собой форму, образованную соединением двух шестиугольников по одной стороне. Даже сложная форма, такая, например, как показанная на ФИГ. 4C, соответствует форме шипа, имеющей продольное направление согласно варианту осуществления настоящего изобретения, при условии, что такая сложная форма может быть в целом распознана как форма, имеющая продольное направление. В примере, показанном на ФИГ. 4C, поперечное направление на чертеже (направление, в котором на чертеже продолжается пунктирная линия) является продольным направлением.

[0026]

В варианте осуществления настоящего изобретения угол, образованный продольным направлением шиповой шпильки P (верхушечный участок 24) и направлением ширины шины (далее именуемый «угол продольного направления») не является общим для всех шиповых шпилек P, при этом множество шиповых шпилек, предусмотренных на участке 1 протектора, включает в себя множество первых шиповых шпилек P1, имеющих угол продольного направления θ1 от 0° до 10°, и множество вторых шиповых шпилек P2, имеющих угол θ2 продольного направления, который больше угла θ1 продольного направления первых шиповых шпилек P1. Группа, состоящая из множества первых шиповых шпилек P1 и группа, состоящая из множества вторых шиповых шпилек P2, не предусмотрены как отдельные группы в разных областях поверхности протектора, а для множества первых шиповых шпилек P1 и множества вторых шиповых шпилек P2 предусмотрен смешанный способ расположения, то есть, в частности, множество вторых шиповых шпилек P2 расположено таким образом, чтобы они были рассредоточены в направлении вдоль окружности шины относительно множества первых шиповых шпилек P1.

[0027]

Поскольку шиповые шпильки P (первые шиповые шпильки P1 и вторые шиповые шпильки P2) расположены смешанным образом, когда продольные направления форм шипов ориентированы по-разному друг относительно друга, как описано выше, является возможным эффективное подавление шума (шума от шипов) на сухих дорожных покрытиях при обеспечении превосходных эксплуатационных характеристик шиповых шпилек P на льду. Таким образом, поскольку первая шиповая шпилька P1 и вторая шиповая шпилька P2 расположены с продольными направлениями форм шипов, ориентированными под разными углами друг относительно друга, как описано выше, и вызывают шум шипов на разных частотах друг относительно друга, уровень шума может быть снижен за счет эффекта разброса частот, обусловленного совместным применением первой шиповой шпильки P1 и второй шиповой шпильки P2. Кроме того, поскольку первые шиповые шпильки P1 и вторые шиповые шпильки P2 расположены смешанным образом, краевой эффект может проявляться во множестве направлений, что является преимуществом для улучшения эксплуатационных характеристик при движении на льду.

[0028]

Первая шиповая шпилька P1 и вторая шиповая шпилька P2 отличаются углами θ1 и θ2 продольного направления, как описано выше. Таким образом, первая шиповая шпилька P1 и вторая шиповая шпилька P2 могут представлять собой имеющие идентичную форму шиповые шпильки P, встроенные с возможностью изменения ориентации (угол продольного направления) верхушечного участка. В альтернативном варианте осуществления первая шиповая шпилька P1 и вторая шиповая шпилька P2 могут представлять собой множество типов шиповых шпилек P, имеющих разные формы.

[0029]

Как описано выше, угол θ1 продольного направления первой шиповой шпильки P1 находится в диапазоне от 0° до 10°. С другой стороны, угол θ2 продольного направления второй шиповой шпильки P2 не имеет конкретных ограничений при условии, что угол θ2 продольного направления больше продольного угла θ1 первой шиповой шпильки P1, но, предпочтительно, находится в диапазоне от 30° до 90° и, более предпочтительно, от 45° до 85°. При задании углов продольного направления первой шиповой шпильки P1 и второй шиповой шпильки P2 таким образом, можно продемонстрировать эффект уменьшения шума шипов и эффект улучшения эксплуатационных характеристик на льду хорошо сбалансированным образом.

[0030]

В одном варианте осуществления настоящего изобретения фактически предусмотрены шиповые шпильки P, имеющие разные углы продольного направления и расположенные смешанным образом. Таким образом, в дополнение к первым шиповым шпилькам P1 и вторым шиповым шпилькам P2 также могут быть предусмотрены шиповые шпильки P, для которых могут быть заданы другие углы продольного направления. Другими словами, шиповые шпильки P, классифицированные как вторые шиповые шпильки P2, могут включать в себя множество групп шиповых шпилек P, имеющих другие углы продольного направления, при условии, что они находятся в пределах вышеописанного диапазона углов.

[0031]

Как показано на ФИГ.2, независимо от рисунка протектора, образованного на поверхности участка 1 протектора, область, определенная между парой меридианов шины, размещенных с интервалом 1/4 длины пятна контакта с грунтом шины на экваторе CL шины, определена как полосовая область А (см., например, заштрихованные участки на ФИГ. 2). Затем, как схематически показано на ФИГ. 5, множество полосовых областей A (A1, A2, A3 и т. д.) располагают по всей окружности шины, одновременно смещая угол на один градус в направлении вдоль окружности шины, и подсчитывают количество n шиповых шпилек P, включенных в каждую из полосовых областей A (A1, A2, A3 и т. д.). Следует отметить, что на ФИГ. 5 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. Позицией R на ФИГ. 5 обозначено направление вдоль окружности шины (направление вращения шины).

[0032]

Во всем множестве полосовых областей A, определенных, как описано выше, число n шиповых шпилек P, включенных в каждую из полосовых областей A, задают как 4,0% или менее от общего числа N шиповых шпилек P по всей окружности шины. В примере, проиллюстрированном на ФИГ. 5, число n шиповых шпилек P составляет семь или менее. В примере на ФИГ. 5 предполагается, что общее число N составляет 190, следовательно 4,0% от общего числа N составляет 7,6, и, таким образом, пример на ФИГ. 5 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 полосовых областей A (заштрихованных участков), окруженных штрихпунктирными линиями, что удовлетворяет вышеописанному условию. С другой стороны, в 2/3 или более из множества полосовых областей A число n шиповых шпилек P, включенных в полосовую область A, задано 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. 5 вышеописанное условие удовлетворено, когда число полосовых областей A, в которых предусмотрены четыре или более шиповых шпилек P, составляет 2/3 или более из числа множества полосовых областей A. Как описано выше, поскольку соотношение предусмотренного числа n шиповых шпилек P к общему числу N шиповых шпилек P ограничено всего 4,0% или менее во всех полосовых областях A, возможно подавление шума, возникающего при контакте шиповых шпилек P с дорожными покрытиями при движении по сухим дорожным покрытиям. Кроме того, поскольку полосовые 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.

[0033]

Полосовая область A предпочтительно включает в себя обе из первой шиповой шпильки P1 и второй шиповой шпильки P2. В частности, в случае, когда в основном предусмотрены первые шиповые шпильки P1, а вторые шиповые шпильки P2 смешаны с ними, в полосовой области A предпочтительно предусмотрены одна или более вторых шиповых шпилек P2. Поскольку шиповые шпильки (вторые шиповые шпильки P2), имеющие углы продольного направления, отличающиеся от углов продольного направления других шиповых шпилек (первые шиповые шпильки P1), включены в каждую из множества полосовых областей A, как описано выше, может быть надежно продемонстрирован эффект уменьшения шума за счет смешения со вторыми шиповыми шпильками P2.

[0034]

Когда полосовая область A, в которой число n шиповых шпилек P, включенных в полосовую область A, составляет 3,0% или более от общего числа N шиповых шпилек P, выделена как концентрированная область A' среди множества полосовых областей A, предпочтительно, чтобы на окружности шины были выполнены одна или более концентрированных областей A'. В примере, проиллюстрированном на ФИГ. 5, 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. 5 полосовые области A, в которых выполнено шесть или более шиповых шпилек P, соответствуют концентрированным областям A'. При этом, среди трех полосовых областей A (заштрихованных участков), проиллюстрированных на ФИГ. 2, полосовые области A, в которых число n шиповых шпилек P составляет шесть или семь, соответствуют концентрированным областям A'. На ФИГ. 2, поскольку полосовая 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 полосовая 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 полосовых 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 полосовых областей A, возможно обеспечить удовлетворительные шумовые характеристики при езде по сухим дорожным покрытиям даже при наличии концентрированных областей A'. Количество концентрированных областей A', превышающее 1/3 от числа множества полосовых областей A, означает увеличение количества концентрированных областей A', в которых выполнено множество шиповых шпилек P, которые могут вызывать ощущение сотрясения при движении, что усложняет обеспечение удовлетворительных шумовых характеристик.

[0035]

Далее, когда полосовая область A, в которой число n шиповых шпилек P, включенных в полосовую 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. 5, 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. 5 полосовые области A, в которых выполнено семь или более шиповых шпилек P, соответствуют тесно концентрированным областям A''. При этом, среди трех полосовых областей A (заштрихованных участков), проиллюстрированных на ФИГ. 2, полосовая область A, в которых число n шиповых шпилек P составляет семь, соответствует тесно концентрированной области A''. При наличии множества тесно концентрированных областей A'' предпочтительно, чтобы интервал между тесно концентрированными областями A'', смежными друг с другом в направлении 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 дополнительное улучшение эксплуатационных характеристик 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'', присутствующих на поверхности пятна контакта шины с грунтом при качении шины, составляет одну или менее, и при этом возможно обеспечить удовлетворительные шумовые характеристики при езде по сухим дорожным покрытиям даже при наличии тесно концентрированных областей A''. Когда интервал между тесно концентрированными областями A'' составляет менее 100% от длины пятна контакта с грунтом, в поверхности, контактирующей с грунтом, присутствуют множество тесно концентрированных областей A'' с множеством шиповых шпилек P, которые могут усиливать шум при движении, что усложняет обеспечение удовлетворительных шумовых характеристик. Следует обратить внимание на то, что интервал между тесно концентрированными областями A'' равен длине в направлении по окружности шины между меридианами шины, обращенными друг к другу между тесно концентрированными областями A'', смежными друг с другом.

[0036]

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. Выполнение соответствующего числа шиповых шпилек P по всей шине, как описано выше, является преимущественным для обеспечения удовлетворительных шумовых характеристик при эффективном обеспечении эксплуатационных характеристик на льду. Когда общее число шиповых шпилек P составляет менее 135, тяговые характеристики на льду не могут быть улучшены в достаточной степени. Когда общее число шиповых шпилек P превышает 250, шумовые характеристики не могут быть обеспечены в достаточной мере.

[0037]

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 полосовых 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 полосовых 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 полосовых областей A. Таким образом, это крайне эффективно для улучшения эксплуатационных характеристик на льду.

[0038]

Когда поверхность контакта с дорожным покрытием (область между краями E пятна контакта с грунтом с обеих сторон в поперечном направлении шины) участка 1 протектора равномерно разделена на три области в поперечном направлении шины, одна или более первых шиповых шпилек P1 и одна или более вторых шиповых шпилек P2 предпочтительно расположены в каждой из трех указанных областей (центральная область Ce и пара плечевых областей Sh). Соответственно, как первые шиповые шпильки P1, так и вторые шиповые шпильки P2 рассредоточены в поперечном направлении шины, за счет чего гарантированно обеспечивается эффект совместного применения первой шиповой шпильки P1 и второй шиповой шпильки P2 на всем участке в поперечном направлении шины. Это обеспечивает преимущество, заключающееся в эффективном подавлении шума (шума от шипов) на сухих дорожных покрытиях при обеспечении превосходных эксплуатационных характеристик во время движения по льду.

[0039]

Кроме того, в области пятна контакта с грунтом предпочтительно присутствуют одна или более первых шиповых шпилек P1 и одна или более вторых шиповых шпилек P2. Например, в случае, когда первые шиповые шпильки P1 составляют большинство, а небольшое количество вторых шиповых шпилек P2 смешаны с относительно большим числом первых шиповых шпилек P1, одна или более вторых шиповых шпилек P2 предпочтительно включены в область пятна контакта с грунтом. В частности, пространственное разнесение L в направлении по окружности шины между вторыми шиповыми шпильками P2, ближайшими друг к другу в направлении по окружности шины, предпочтительно находится в диапазоне от 1,0% до 100,0% длины пятна контакта с грунтом. Соответственно, в зоне пятна контакта с грунтом расположена по меньшей мере одна вторая шиповая шпилька P2, и, таким образом, на сухих дорожных покрытиях может быть надежно получен эффект подавления шума (шума от шипов). Когда пространственное разнесение L составляет менее 1,0% длины пятна контакта с грунтом, вторые шиповые шпильки P2 расположены слишком близко друг к другу, что может повышать шум от шипов. Когда пространственное разнесение L превышает 100,0% длины пятна контакта с грунтом, ни одна вторая шиповая шпилька P2 не включена в область пятна контакта с грунтом, и, таким образом, не обеспечен в достаточной степени эффект совместного применения первой шиповой шпильки P1 и второй шиповой шпильки P2.

[0040]

Величины выступания h шиповых шпилек P могут быть одинаковыми. Однако, когда среднее значение h выступания первых шиповых шпилек P1 или вторых шиповых шпилек P2, в зависимости от того, какие из них имеют меньшее установленное количество, представляет собой среднее значение Px выступания, и когда среднее значение h выступания первых шиповых шпилек P1 или вторых шиповых шпилек P2, в зависимости от того, какие из них имеют большее установленное количество, представляет собой среднее значение Py выступания, Px и Py предпочтительно удовлетворяют соотношению Px > Py и, более предпочтительно, удовлетворяют соотношению Px ≥ 1,05 × Py. За счет задания величины h выступания шиповых шпилек P таким образом, повышают частоты шума, вызванного шиповыми шпильками P, которые имеют меньшее установленное количество, и, таким образом, обеспечивается возможность предотвращения усиления шума, вызванного шиповыми шпильками P, установленное количество которых больше, и рассеивание специфического шума шипов.

[0041]

Вариант осуществления настоящего изобретения будет дополнительно описан ниже на примерах, но объем варианта осуществления настоящего изобретения не ограничен представленными примерами.

Примеры

[0042]

Изготовили восемнадцать типов пневматических шин, т.е. пневматических шин в соответствии со стандартным примером 1, сравнительными примерами 1 и 2 и примерами 1-15. Указанные пневматические шины имеют размер 205/55R16 94T, базовую структуру, проиллюстрированную на ФИГ. 1, и базовый рисунок протектора, проиллюстрированный на ФИГ. 2, при этом указанные пневматические шины выполнены, как показано в Таблицах 1 и 2.

[0043]

В Таблицах 1 и 2 «общее число N» относится к общему числу шиповых шпилек, выполненных по всей шине, а «n» относится к числу шиповых шпилек, включенных в каждую из полосовых областей. В полях «Наличие первой шиповой шпильки» и «Наличие второй шиповой шпильки», их наличие или отсутствие в каждой области, полученной путем равномерного разделения на три области поверхности участка протектора, контактирующей с дорожным покрытием, обозначено как «наличие или отсутствие в плечевой области на одной стороне/наличие или отсутствие в центральной области/наличие или отсутствие в плечевой области на другой стороне». «Отношение количества вторых шиповых шпилек к количеству первых шиповых шпилек» представляет собой соотношение (%) установленного количества вторых шиповых шпилек к установленному количеству первых шиповых шпилек, предусмотренных на участке протектора. Следует отметить, что в каждом из примеров, показанных в таблицах, в которые включены вторые шиповые шпильки, установленное количество вторых шиповых шпилек меньше, чем установленное количество первых шиповых шпилек. В поле «Средний угол продольного направления» для каждой из первой шиповой шпильки и второй шиповой шпильки указано среднее значение углов, образованных продольными направлениями форм шипов относительно поперечного направления шины. «Пространственное разнесение L между вторыми шиповыми шпильками» представляет собой пространственное разнесение в направлении по окружности шины между вторыми шиповыми шпильками, ближайшими друг к другу в направлении по окружности шины, и указано как соотношение (в %) с длиной пятна контакта с грунтом.

[0044]

Для «максимального значения n в полосовой 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 полосовым 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 полосовым 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 полосовым областям. В поле «Наличие второй шиповой шпильки в полосовой области» значение «Да» указано, когда в каждую полосовую область включены одна или более вторых шиповых шпилек, а «Нет» указано, когда в каждую полосовую область вторая шиповая шпилька не включена. Величина «Px/Py» представляет собой соотношение среднего значения Px выступания первой шиповой шпильки или второй шиповой шпильки, в зависимости от того, какие из них имеют меньшее установленное количество (в примере, показанном в таблицах, это вторая шиповая шпилька), и среднего значения Py выступания первой шиповой шпильки или второй шиповой шпильки, в зависимости от того, какие из них имеют большее установленное количество (в примере, показанном в таблицах, это первая шиповая шпилька).

[0045]

Вышеописанные восемнадцать типов пневматических шин (пневматические шины из стандартного примера 1, сравнительных примеров 1 и 2 и примеров 1-15) имели общую длину пятна контакта с грунтом 120 мм. Таким образом, в каждом примере длина полосовой области в направлении по окружности шины (1/4 длины пятна контакта с грунтом шины) составляет 30 мм.

[0046]

Эти пневматические шины оценивали на характеристики торможения на льду и шумовые характеристики на сухих дорожных покрытиях с помощью следующих способов оценки, а результаты показаны в Таблицах 1 и 2.

[0047]

Характеристики торможения на льду

Каждую испытательную шину устанавливали на стандартный диск ETRTO (размер диска 16 × 6,5J), накачивали до давления воздуха, указанного для транспортного средства, и устанавливали на переднеприводной автомобиль с рабочим объемом двигателя 1,4 л. Затем на испытательной трассе (прямой дорожке), включающей в себя обледенелые и заснеженные дорожные покрытия, тормоз задействовали на начальной скорости 25 км/ч, а затем измеряли тормозной путь 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 короче тормозной путь, что означает превосходные характеристики торможения на льду. Следует отметить, что индексное значение «98» или более указывает на то, что получены хорошие характеристики торможения на льду на уровне, аналогичном стандартному примеру 1.

[0048]

Шумовые характеристики на сухих дорожных покрытиях

Каждую испытательную шину устанавливали на стандартный диск ETRTO (размер диска 16 × 6,5J), накачивали до давления воздуха 250 кПа и устанавливали на переднеприводной автомобиль с рабочим объемом двигателя 1,4 л. Затем на испытательной трассе (асфальтовая дорога), включающей в себя сухие дорожные покрытия, водитель-испытатель осуществлял органолептическую оценку шума от шипов. Результаты оценки выражали в виде индексных значений, причем типовому примеру 1 было присвоено индексное значение 100. Чем больше индексное значение, тем ниже шум от шипов, что означает прекрасные шумовые характеристики на сухих дорожных покрытиях.

[0049]

[Таблица 1]

Таблица 1

Типовой пример 1 Сравнительный пример 1 Сравнительный пример 2 Пример 1 Пример 2 Пример 3 Пример 4 Пример 5 Пример 6 Общее число N шт. 190 250 190 190 190 190 190 190 190 Наличие первой шиповой шпильки Да/Да/Да Да/Да/Да Нет/Да
Нет Да/Да/
Да Да/Да/
Да Да/Да/
Да Да/Да/
Да Да/Да/
Да Да/Да/
Да Наличие второй шиповой шпильки Нет/Нет/Нет Нет/Нет/Нет Да/Нет/
Да Да/Да/
Да Да/Да/
Да Да/Да/
Да Да/Да/
Да Да/Да/
Да Да/Да/
Да Соотношение вторых шиповых шпилек с первыми шиповыми шпильками % - - 65 20 35 35 35 35 35 Средний угол продольного направления Первая шиповая шпилька ° 5 5 15 5 5 5 5 5 5 Вторая шиповая шпилька ° - - 45 45 45 45 45 45 45 Пространственное разнесение L между вторыми шиповыми шпильками % - - 25 54 83 125 83 83 83 Максимальное значение n в полосовой области Условие верхнего предела (0,04 N) шт. 7,6 10 7,6 7,6 7,6 7,6 7,6 7,6 7,6 Измеренное значение шт. 5 7 5 5 5 5 5 5 7 Соотношение величины Удв. Удв. Удв. Удв. Удв. Удв. Удв. Удв. Удв. Стандартная область размещения Условие нижнего предела (0,02 N) шт. 3,8 5 3,8 3,8 3,8 3,8 3,8 3,8 3,8 Наличие Да Да Да Да Да Да Да Да Да Соотношение % 50 50 50 50 50 50 50 70 70 Концентриро- ванная область Условие нижнего предела (0,03 N) шт. 5,7 7,5 5,7 5,7 5,7 5,7 5,7 5,7 5,7 Наличие Нет Нет Нет Нет Нет Нет Нет Нет Да Соотношение % 0 0 0 0 0 0 0 0 15 Наличие второй шиповой шпильки в полосовой области Нет Нет Нет Нет Нет Нет Нет Да Да Px/Py - - 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 Характеристики торможения на льду Индексное значение 100 125 95 100 98 100 105 110 115 Шумовые характеристики на сухих дорожных покрытиях Индексное значение 100 85 105 105 110 107 112 115 112

[0050]

[Таблица 2]

Таблица 2

Пример 7 Пример 8 Пример 9 Пример 10 Пример 11 Пример 12 Пример 13 Пример 14 Пример 15 Общее число N шт. 190 190 190 190 190 190 190 135 250 Наличие первой шиповой шпильки Да/Да/
Да Да/Да/
Да Да/Да/
Да Да/Да/
Да Да/Да/
Да Да/Да/
Да Да/Да/
Да Да/Да/
Да Да/Да/
Да Наличие второй шиповой шпильки Да/Да/
Да Да/Да/
Да Да/Да/
Да Да/Да/
Да Да/Да/
Да Да/Да/
Да Да/Да/
Да Да/Да/
Да Да/Да/
Да Соотношение вторых шиповых шпилек с первыми шиповыми шпильками % 35 45 60 35 35 35 35 35 35 Средний угол продольного направления Первая шиповая шпилька ° 5 5 5 0 10 5 5 5 5 Вторая шиповая шпилька ° 45 45 45 45 45 45 45 45 45 Пространственное разнесение L между вторыми шиповыми шпильками % 83 83 83 83 83 10 100 83 83 Максимальное значение n в полосовой области Условие верхнего предела (0,04 N) шт. 7,6 7,6 7,6 7,6 7,6 7,6 7,6 5,4 10 Измеренное значение шт. 7 7 7 7 7 7 7 5 10 Соотношение величины Удв. Удв. Удв. Удв. Удв. Удв. Удв. Удв. Удв. Стандартная область размещения Условие нижнего предела (0,02 N) шт. 3,8 3,8 3,8 3,8 3,8 3,8 3,8 2,7 5 Наличие Да Да Да Да Да Да Да Да Да Соотношение % 70 70 70 70 70 70 70 70 70 Концентриро- ванная область Условие нижнего предела (0,03 N) шт. 5,7 5,7 5,7 5,7 5,7 5,7 5,7 4,1 7,5 Наличие Да Да Да Да Да Да Да Да Да Соотношение % 15 20 20 15 15 15 15 15 15 Наличие второй шиповой шпильки в полосовой области Да Да Да Да Да Да Да Да Да Px/Py 1,1 1,1 1,1 1,1 1,1 1,1 1,1 1,0 1,0 Характеристики торможения на льду Индексное значение 117 110 100 120 115 117 117 105 135 Шумовые характеристики на сухих дорожных покрытиях Индексное значение 115 125 130 115 115 113 115 120 105

[0051]

Как видно из Таблицы 1, примеры 1-15 показали удовлетворительные характеристики торможения на льду и обеспечивали улучшенные шумовые характеристики с высокой совместимостью по сравнению со стандартным примером 1. С другой стороны, в сравнительном примере 1 присутствовало ухудшение шумовых характеристик, поскольку ни одна вторая шиповая шпилька не была смешана с первыми шиповыми шпильками. В сравнительном примере 2 присутствовало ухудшение характеристик торможения на льду, поскольку угол продольного направления первой шиповой шпильки был слишком большим.

Перечень условных обозначений

[0052]

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

P1 - первая шиповая шпилька

P2 - вторая шиповая шпилька

А - полосовая 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 автомобильным шипованным шинам. В шине с шиповыми шпильками (P), встроенными на поверхности участка (1) протектора, контактирующей с дорожным покрытием, форма шипа верхушечного участка (24) шиповой шпильки (P) выполнена с возможностью принимать форму, имеющую продольное направление. Относительно множества первых шиповых шпилек (P1), у которых угол, образованный продольным направлением формы шипа и поперечным направлением шины, находится в диапазоне от 0° до 10°, множество вторых шиповых шпилек (P2), у которых угол, образованный продольным направлением формы шипа и поперечным направлением шины, больше указанного угла первых шиповых шпилек (P1), является рассредоточенным в направлении вдоль окружности шины. Технический результат - улучшение шумовых характеристик при движении по сухим дорожным покрытиям и улучшение эксплуатационных характеристик при движении по льду. 7 з.п. ф-лы, 5 ил., 2 табл.

1. Шина, содержащая:

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

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

пару участков борта, расположенных на внутренней стороне участков боковины в радиальном направлении шины,

при этом в шине с множеством шиповых шпилек, встроенных в участок протектора, контактирующий с дорожным покрытием,

каждая из шиповых шпилек содержит

участок основной части, вставляемый в монтажное отверстие, предусмотренное на участке протектора, и

верхушечный участок, выступающий из поверхности участка протектора,

если смотреть на верхушечный участок со стороны верхней поверхности каждой из шиповых шпилек, то форма шипа, образованная верхней поверхностью верхушечного участка, является формой, имеющей продольное направление,

причем множество шиповых шпилек включает в себя:

множество первых шиповых шпилек, имеющих угол θ1, образованный продольным направлением и поперечным направлением шины, при этом угол θ1 находится в диапазоне от 0° до 10°, и

множество вторых шиповых шпилек, имеющих угол θ2, образованный продольным направлением и поперечным направлением шины, причем угол θ2 превышает угол θ1 первых шиповых шпилек и находится в диапазоне от 30° до 90°,

при этом множество вторых шиповых шпилек рассредоточено в направлении вдоль окружности шины относительно множества первых шиповых шпилек,

причем, когда поверхность участка протектора, контактирующая с дорожным покрытием, равномерно разделена на три области в поперечном направлении шины, как одна или более из первых шиповых шпилек, так и одна или более из вторых шиповых шпилек расположены в каждой из трех указанных областей.

2. Шина по п. 1, в которой пространственное разнесение в направлении по окружности шины между вторыми шиповыми шпильками, ближайшими друг к другу в направлении по окружности шины, находится в диапазоне от 1,0% до 100,0% длины пятна контакта с грунтом.

3. Шина по п. 1 или 2, в которой

область, ограниченная парой меридианов шины, расположенных с интервалом 1/4 длины пятна контакта с грунтом шины на экваторе шины, определена как полосовая область,

множество полосовых областей расположены по всей окружности шины при смещении угла на один градус в направлении вдоль окружности шины,

во всем множестве полосовых областей число n шиповых шпилек, включенных в каждую из полосовых областей, составляет 4,0% или менее от общего числа N шиповых шпилек по всей окружности шины,

в 2/3 или более из множества полосовых областей количество n шиповых шпилек, включенных в каждую из полосовых областей, составляет 2,0% или более от их общего числа N, и

в каждой из полосовых областей предусмотрена по меньшей мере одна из вторых шиповых шпилек.

4. Шина по пп. 1-3, в которой общее число шиповых шпилек составляет от 135 до 250.

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

в множестве полосовых областей

присутствуют одна или более концентрированных областей, в которых количество n шиповых шпилек, включенных в полосовую область, составляет 3,0% или более от их общего числа N, и

число концентрированных областей составляет 1/3 или менее из множества полосовых областей.

6. Шина по любому из пп. 1-5, в которой

для шины назначено направление вращения, и

на наружной поверхности участка протектора имеется грунтозацепная канавка, проходящая от конца протектора с одной стороны экватора шины к внутренней стороне в поперечном направлении шины, достигающая экватора шины с наклоном в направлении вращения, и грунтозацепная канавка, проходящая от конца протектора на другой стороне экватора шины к внутренней стороне в поперечном направлении шины и достигающая экватора шины с наклоном в направлении вращения, расположенные поочередно в направлении по окружности шины.

7. Шина по любому из пп. 1-6, в которой среднее значение Px выступания первых шиповых шпилек или вторых шиповых шпилек, в зависимости от того, какие из них имеют меньшее установленное количество, и среднее значение Py выступания первых шиповых шпилек или вторых шиповых шпилек, в зависимости от того, какие из них имеют большее установленное количество, соответствуют соотношению Px > Py.

8. Шина по п. 7, в которой среднее значение Px выступания и среднее значение Py выступания удовлетворяют соотношению Px ≥ 1,05 × Py.