Шина Российский патент 2023 года по МПК B60C11/16 

Область техники

Настоящее изобретение относится к шине и, более конкретно, к шине, содержащей отверстие для закрепления шипа, обеспеченное в протекторе.

Уровень техники

В JP 2017-071339 предложена зимняя шина, содержащая отверстия для закрепления шипов, расположенные в протекторе. Протектор зимней шины снабжен углублениями, которые проходят от поверхности протектора. Каждое углубление снабжено отверстием и выступами, которые проходят наружу в радиальном направлении шины в местах, удаленных от отверстия.

В зимней шине, раскрытой в JP 2017-071339, ледяная крошка удаляется из углублений с помощью выступов, что улучшает характеристики на обледенелом дорожном покрытии. Однако в результате эксперимента, проведенного авторами изобретения, появилась возможность для дополнительного улучшения характеристик на обледенелом дорожном покрытии.

Краткое описание изобретения

Настоящее изобретение выполнено в свете вышеуказанной проблемы, и основной целью настоящего изобретения является обеспечение шины, проявляющей превосходные характеристики на обледенелом дорожном покрытии.

Настоящее изобретение относится к шине, включающей протектор, содержащий углубление, которое проходит от поверхности контакта с грунтом; углубление включает нижнюю поверхность и внутреннюю окружную поверхность, которая соединена с нижней поверхностью и поверхностью контакта с грунтом; углубление снабжено отверстием для закрепления шипа, которое открыто в нижней поверхности, и выступы, которые проходят от нижней поверхности, и выступы включают первый выступ, соединенный с поверхностью контакта с грунтом и проходящий наружу в радиальном направлении шины от поверхности контакта с грунтом.

Предпочтительно, на виде сверху протектора шины в соответствии с настоящим изобретением, длина первого выступа в окружном направлении вдоль внутренней окружной поверхности постепенно увеличивается в направлении к отверстию.

Предпочтительно, на виде сверху протектора шины в соответствии с настоящим изобретением, длина в окружном направлении вдоль внутренней окружной поверхности, первого выступа постепенно снижается в направлении к отверстию.

Предпочтительно в шине в соответствии с настоящим изобретением выступы включают второй выступ, отделенный от внутренней окружной поверхности.

Предпочтительно в шине в соответствии с настоящим изобретением второй выступ проходит наружу в радиальном направлении шины дальше, чем первый выступ.

Предпочтительно, на виде сверху протектора шины в соответствии с настоящим изобретением, первая длина второго выступа в окружном направлении вдоль внутренней окружной поверхности больше, чем вторая длина второго выступа в радиальном направлении от отверстия к внутренней окружной поверхности.

Предпочтительно в шине в соответствии с настоящим изобретением отверстие окружено множеством первых выступов и множеством вторых выступов.

Предпочтительно в шине в соответствии с настоящим изобретением первые выступы и вторые выступы расположены с чередованием в окружном направлении вдоль внутренней окружной поверхности.

В шине согласно настоящему изобретению первый выступ предотвращает попадание ледяной крошки в углубление. Таким образом, уменьшение высоты, на которую выступает шип, из-за ледяной крошки может быть предотвращено. Кроме того, первый выступ соединен с поверхностью контакта с грунтом. Таким образом, первый выступ имеет превосходную долговечность, и предотвращается образование сколов или т.п. на ранней стадии, так что первый выступ улучшает характеристики на обледенелом дорожном покрытии в течение длительного периода времени.

Краткое описание чертеже

На Фиг. 1 представлен развернутый вид протектора шины в соответствии с одним воплощением;

на Фиг. 2 представлен увеличенный вид в перспективе углубления, показанного на Фиг.1;

на Фиг. 3 представлен увеличенный вид сверху углубления, показанного на Фиг. 1;

на Фиг. 4 представлен вид сбоку, взятый по линии А-А на Фиг. 3

на Фиг. 5 представлен увеличенный вид в перспективе углубления по другому воплощению настоящего изобретения;

на Фиг. 6 представлен увеличенный вид сверху углубления, показанного на Фиг. 5,

и

на Фиг. 7 представлен увеличенный вид в перспективе углубления по сравнительному примеру.

Описание предпочтительных воплощений

Далее описано воплощение настоящего изобретения со ссылками на чертежи. На Фиг. 1 представлен протектор 2 шины 1 в соответствии с настоящим воплощением. Шина 1 по настоящему воплощению содержит отверстия 5 для закрепления шипа, расположенные в протекторе 2, и шипы (не показаны) устанавливают в отверстия 5, когда используют шину 1. Шина 1 по настоящему воплощению походит, например, для применения в качестве зимней шины для легковых автомобилей. Шипы позволяют обеспечить большую силу трения при движении по обледенелому дорожному покрытию. Ниже в данном документе, при обсуждении конструкции шины 1, если не указано иное, описана конструкция шины 1 в состоянии, в котором: шина 1 установлена на нормальный обод и накачена до нормального внутреннего давления; к шине 1 не приложена никакая нагрузка, и шипы не установлены в отверстия 5.

«Стандартный обод» представляет собой обод колеса, определяемый стандартом для каждой шины в системе стандартизации, включающей стандарт, которому соответствует шина, и, например, представляет собой «стандартный обод» в стандарте JATMA (Японская ассоциация производителей автомобильных шин), «расчетный обод» в стандарте TRA (Американская ассоциация по ободам и покрышкам) и «мерный обод» в стандарте ETRTO (Европейская техническая организация по ободам и шинам).

«Нормальное внутреннее давление» представляет собой давление воздуха, определяемое стандартом для каждой шины в системе стандартизации, включающей стандарт, которому соответствует шина, и представляет собой «максимальное давление воздуха» в стандарте JATMA, максимальное значение, приведенное в таблице «Пределы нагрузок шин при различных давлениях холодной накачки» в стандарте TRA и «давление накачки», в стандарте ETRTO.

Твердость резины, образующей протектор 2 составляет, например, от 45 до 65 градусов. В настоящем описании твердость резины указана в единицах твердости JIS-А, которая соответствует стандарту JIS-K6253.

Протектор 2 включает, например, блоки, разделенные канавками. Рисунок протектора 2 не ограничен особым образом в настоящем изобретении и, например, может быть выполнен так, что включает ребро, проходящее непрерывно в продольном направлении шины. Блоки, расположенные в протекторе 2, содержат углубления 7, проходящие от поверхности 2s контакта с грунтом протектора 2.

На Фиг. 2 представлен увеличенный вид в перспективе углубления 7, показанного на Фиг. 1. На Фиг. 3 представлен увеличенный вид сверху углубления 7, показанного на Фиг. 1. На Фиг. 4 представлен вид сбоку, взятый вдоль линии А-А на Фиг. 3. Как показано на Фиг. 2-4, углубление 7 включает нижнюю поверхность 8 и внутреннюю окружную поверхность 9, соединенную с нижней поверхностью 8.

Как показано на Фиг. 2, в углублении 7, например, расположена область, окруженная краем 7е, который имеет замкнутый контур. Контур углубления 7 может иметь любую из различных форм, таких как круглая форма, эллиптическая форма, овальная форма и многоугольная форма. Углубление 7 по настоящему воплощению имеет, например, круглый контур.

Ширина углубления 7 (соответствующая диаметру углубления 7 в настоящем воплощении) на виде сверху протектора составляет, например, не более 20 мм, а предпочтительно от 14 до 18 мм. Соответственно, обеспечивают достаточную площадь поверхности 2s контакта с грунтом протектора 2.

Как показано на Фиг. 4, глубина d1 углубления 7 составляет, например, от 0,2 до 1,5 мм и предпочтительно от 0,2 до 0,7 мм. Однако, размер углубления 7 не ограничен таким размером.

Как показано на Фиг. 2, углубление 7 снабжено отверстием 5 для закрепления шипа, открытым на нижней поверхности 8, и выступами 10, проходящими от нижней поверхности 8.

Отверстие 5 для закрепления шипа имеет, например, внутренний диаметр, который меньше, чем внешний диаметр шипа. Когда используют шину 1, шип устанавливают в отверстие 5, и кончик шипа остается на внешней поверхности протектора 2. Соответственно, ожидают большую силу трения на обледенелом дорожном покрытии. Отверстие 5 имеет, например, круглый контур на виде сверху протектора 2.

Выступы 10 включают первый выступ 11, соединенный с поверхностью 2s контакта с грунтом и проходящий наружу в радиальном направлении шины от поверхности 2s контакта с грунтом. Первый выступ 11 предотвращает попадание ледяной крошки в углубление 7. Следовательно, уменьшение высоты, на которую выступает шип, из-за ледяной крошки может быть предотвращено. Кроме того, первый выступ 11 соединен с поверхностью 2s контакта с грунтом. Таким образом, первый выступ 11 обладает превосходной долговечностью, и предотвращается скалывание или т.п. первого выступа 11 на ранней стадии, так что первый выступ 11 позволяет улучшить характеристики на обледенелом дорожном покрытии в течение длительного периода времени.

Как показано на Фиг. 3, на виде сверху протектора, например, длина первого выступа 11 в окружном направлении внутренней окружной поверхности 9, предпочтительно постепенно увеличивается в направлении к отверстию 5. Соответственно, на виде сверху протектора, внешняя поверхность первого выступа 11 имеет трапециевидную форму. Такой первый выступ легко ложится в окружном направлении на внутреннюю окружную поверхность 9 участком, на котором первый выступ 11 и внутренняя окружная поверхность 9 соединены друг с другом, действуя как точка опоры, и таким образом первый выступ 11 позволяет эффективно сбрасывать ледяные крошки. Трапециевидная форма внешней поверхности включает не только полную трапецию, но и трапециевидную форму с закругленными вершинами и трапециевидную форму со слегка изогнутыми сторонами.

Максимальная длина L1 первого выступа 11 в окружном направлении составляет, например, не более 5,0 мм и предпочтительно от 1,0 до 3,0 мм. Кроме того, длина L1 предпочтительно составляет от 3% до 8% длины в окружном направлении внутренней окружной поверхности 9.

Минимальная длина L2 первого выступа 11 в окружном направлении составляет, например, от 0,50 до 0,70 длины L1. Такой выступ 11 может проявлять вышеуказанные эффекты при сохранении долговечности.

Боковая поверхность первого выступа 11 включает, например, первую поверхность 16 со стороны отверстия 5, и вторую поверхность 17, и третью поверхность 18 между первой поверхностью 16 и внутренней окружной поверхностью 9.

Первая поверхность 16, например, предпочтительно проходит наружу в радиальном направлении от отверстия 5 к внутренней окружной поверхности 9 (соответствующей радиальному направлению круглого контура углубления 7 в настоящем воплощении). Соответственно, первая поверхность 16 включает участок, который проходит параллельно внутренней окружной поверхности 9 на виде сверху протектора.

Расстояние L3 в радиальном направлении от центра отверстия 5 до первой поверхности 16 составляет, например, не более 5,0 мм, а предпочтительно от 2,5 до 4,5 мм.

Предпочтительно в настоящем воплощении угол θ1 между второй поверхностью 17 и третьей поверхностью 18 составляет, например, не более 90°, более предпочтительно не более 45° и от 20 до 40°. Такой первый выступ 11 легко деформируется подходящим образом в окружном направлении и эффективно выбрасывает ледяную крошку из углубления 7.

Как показано на Фиг. 4, высота h1 первого выступа 11 от поверхности 2s контакта с грунтом составляет, например, предпочтительно от 0,5 до 2,0 мм. Такой первый выступ 11 менее подвержен повреждениям, когда вступает в контакт с грунтом, и эффективно препятствует попаданию ледяной крошки в углубление 7. Кроме того, первый выступ 11 может повысить жесткость резины вокруг отверстия 5, а также служит для повышения способности удерживать шип.

Как показано на Фиг. 3, например, выступы 10 по настоящему воплощению включают второй выступ 12, отделенный от внутренней окружной поверхности 9. Например, первая длина L4 второго выступа 12 вдоль окружного направления больше, чем вторая длина L5 второго выступа 12 в радиальном направлении. Первая длина L4 составляет, например, не более 5,0 мм, и предпочтительно от 2,5 до 4,5 мм. Вторая длина L5 составляет, например, от 0,8 до 1,5 мм. Соответственно, второй выступ 12 уплощен в радиальном направлении. Такой второй выступ 12 может ложиться в радиальном направлении, когда к нему приложено давление контакта, и тем самым эффективно выбрасывать ледяную крошку из углубления 7. В частности, в настоящем воплощении, поскольку первый выступ 11 легко ложится в окружном направлении, а второй выступ 12 легко ложится в радиальном направлении, достигают превосходного эффекта выбрасывания ледяной крошки.

Длина L4 второго выступа 12 предпочтительно больше, чем длина L1 первого выступа 11. В частности, первая длина L4 второго выступа 12 предпочтительно составляет от 1,5 до 2,5 длины L1 первого выступа 11.

Вторая длина L5 составляет, например, не более 0,5 первой длины L4, и предпочтительно от 0,25 до 0,40 первой длины L4. Такой второй выступ 12 легко ложится в радиальном направлении и имеет превосходную долговечность.

Второй выступ 12 включает, например, внутреннюю поверхность 21 со стороны отверстия 5 и внешнюю поверхность 22 со стороны внутренней окружной поверхности 9 углубления. Как внутренняя поверхность 21, так и внешняя поверхность 22 проходят вдоль внутренней окружной поверхности 9 углубления 7 и предпочтительно проходят параллельно внутренней окружной поверхности 9. Кроме того, две дуговых поверхности 23 соединяют внутреннюю поверхность 21 и внешнюю поверхность 22. Соответственно, второй выступ 12 выполнен в форме овала, который изогнут с выпуклостью наружу в радиальном направлении на виде сверху протектора.

Минимальное расстояние L6 в радиальном направлении от центра отверстия 5 к внутренней поверхности, составляет, например, от 3,0 до 4,0 мм. Например, внутренняя поверхность 21 второго выступа 12 предпочтительно расположена внутри в радиальном направлении относительно первой поверхности 16 первого выступа 11. Кроме того, внешняя поверхность 22 второго выступа 12 предпочтительно расположена снаружи в радиальном направлении от первой поверхности 16 первого выступа 11. Такой второй выступ 12 позволяет эффективно препятствовать тому, чтобы ледяная крошка оставалась в углублении 7.

Как показано на Фиг. 4, второй выступ 12 предпочтительно проходит наружу в радиальном направлении дальше, чем первый выступ 11. Высота h2 второго выступа 12 от нижней поверхности 8 составляет, например, предпочтительно от 1,0 до 2,5 мм.

Как показано на Фиг. 3, множество вторых выступов 12 и множество первых выступов 11 расположены вокруг отверстия 5 так, что находятся на расстоянии друг от друга в окружном направлении. Соответственно, отверстие 5 окружено множеством вторых выступов 12 и множеством первых выступов 11. Предпочтительно в углублении 7 расположено от двух до четырех вторых выступов 12 и от двух до четырех первых выступов 11. Вторые выступы 12 и первые выступы 11 предпочтительно расположены с чередованием в окружном направлении вдоль внутренней окружной поверхности 9.

Размеры промежутков между первыми выступами 11 и вторыми выступами 12 не ограничены особым образом. В качестве предпочтительного варианта, в настоящем воплощении каждая из длин промежутков между первыми выступами 11 и вторыми выступами 12 в окружном направлении меньше, чем длина в окружном направлении каждого второго выступа 12.

На Фиг. 5 представлен увеличенный вид в перспективе углублений 7 другого воплощения настоящего изобретения, а на Фиг. 6 показан увеличенный вид сверху Фиг. 5. На Фиг. 5 и 6 элементы, которые являются общими для вышеуказанных воплощений, обозначены одинаковыми номерами позиций, и их описание здесь опущено. Как показано на Фиг. 5 и 6, на виде сверху протектора длина каждого выступа 11 по данному воплощению в окружном направлении вдоль внутренней окружной поверхности 9 постепенно уменьшается в направлении к отверстию 5. Соответственно, внешняя поверхность первого выступа 11 выполнена в форме треугольника на виде сверху протектора. Такой первый выступ 11 служит для проявления вышеуказанных эффектов, а также позволяет проще определить положение отверстия 5 и может дополнительно улучшить технологичность при вставке шипа в отверстие 5. Треугольная форма внешней поверхности включает не только полный треугольник, но также треугольную форму с закругленными вершинами и треугольную форму со слегка изогнутыми сторонами.

Как показано на Фиг. 6, максимальная длина L1 первого выступа 11 в окружном направлении составляет, например, не более 5,0 мм и предпочтительно от 1,0 до 3,0 мм. Расстояние L7 от центра отверстия 5 до вершины 24 первого выступа 11 составляет, например, не более 5,0 мм и предпочтительно от 2,5 до 4,5 мм.

Как показано на Фиг. 6, угол θ2 между двумя поверхностями первого выступа 11, соединенными между собой посредством вершины 24, составляет, например, от 40 до 60°. Такой первый выступ 11 эффективно выбрасывает ледяную крошку.

Хотя шина подробно описана выше в соответствии с воплощением настоящего изобретения, настоящее изобретение не ограничено указанным конкретным воплощением и могут быть сделаны различные модификации для реализации настоящего изобретения.

Примеры

В качестве испытываемых шин изготавливали шины размером 205/55R16 с основным рисунком, представленным на Фиг. 1, которые содержали углубления, показанные на Фиг. 2 или Фиг. 5 и имели технические характеристики, указанные в таблице 1. В качестве сравнительного примера изготавливали шину для испытаний с основным рисунком, показанным на Фиг. 1, которая содержала углубления, как показано на Фиг. 7. Как показано на Фиг. 7, каждое углубление шины сравнительного примера содержит только вторые выступы b, описанные выше. Рисунок протектора и конструкция углублений и вторых выступов являются общими для соответствующих испытываемых шин. Для соответствующих испытываемых шин исследовали характеристики на обледенелом дорожном покрытии и коэффициент выпадения шипов. Общие технические характеристики и способы испытаний для соответствующих испытываемых шин приведены ниже.

Крепление обода: 16×6.5

Внутреннее давление: переднее колесо 240 кПа, заднее колесо 240 кПа

Испытываемый автомобиль: переднеприводный автомобиль с рабочим объемом двигателя 1400 см

Позиции установки шин: все колеса

Характеристики на обледенелом дорожном покрытии

Измеряли тормозной путь, когда автомобиль для испытаний двигался по обледенелому дорожному покрытию при скорости 40 км/ч и внезапно тормозил с включенной АБС (антиблокировочная тормозная система). Испытания осуществляли как на обледенелом дорожном покрытии с гладкой поверхностью, по которой не проезжало транспортное средство (гладкое обледенелое дорожное покрытие), так и на обледенелом дорожном покрытии с поверхностью, к которой прилипла ледяная крошка (неровное обледенелое дорожное покрытие). Результаты каждого испытания представлены показателями, при этом тормозной путь сравнительного примера принимают равным 100. Меньшее значение показывает, что тормозной путь меньше, а характеристики на обледенелом дорожном покрытии лучше.

Коэффициент выпадения шипов

Коэффициент выпадения шипов измеряли после того, как испытательное транспортное средство проехало 30000 в холодном городе. Коэффициент выпадения шипов представляет собой отношение количества шипов, выпавших во время движения, к общему количеству шипов на момент начала эксплуатации шины.

Результаты испытаний представлены в таблице 1

Как показано в таблице 1, было подтверждено, что шины каждого примера по изобретению имеют превосходные характеристики на обледенелом дорожном покрытии. Кроме того, также подтверждено, что шины каждого примера по изобретению имеет низкий коэффициент выпадения шипов.

Изобретение относится к автомобильному транспорту и касается зимних шипованных шин. Шина включает протектор 2. Протектор 2 включает углубление 7, которое проходит от поверхности 2s контакта с грунтом протектора. Углубление 7 включает нижнюю поверхность 8 и внутреннюю окружную поверхность 9, которая соединена с нижней поверхностью 8 и поверхностью 2s контакта с грунтом. Углубление 7 снабжено отверстием 5 для закрепления шипа, которое открыто на нижней поверхности 8, и выступами, проходящими от нижней поверхности 8. Выступы 10 включают первый выступ 11, который соединен с поверхностью 2s контакта с грунтом и проходит наружу в радиальном направлении шины от поверхности 2s контакта с грунтом. Технический результат – улучшенные характеристики на обледенелом дорожном покрытии. 7 з.п. ф-лы, 7 ил., 1 табл.

1. Шина (1), включающая протектор (2), где

протектор (2) включает углубление (7), проходящее от поверхности (2s) контакта с грунтом протектора,

углубление (7) включает нижнюю поверхность (8) и внутреннюю окружную поверхность (9), которая соединена с нижней поверхностью (8) и поверхностью (2s) контакта с грунтом,

углубление (7) снабжено отверстием (5) для закрепления шипа, которое открыто на нижней поверхности (8), и выступами, проходящими от нижней поверхности (8), и

выступы (10) включают первый выступ (11), который соединен с поверхностью (2s) контакта с грунтом и проходит наружу в радиальном направлении шины от поверхности (2s) контакта с грунтом.

2. Шина (1) по п. 1, в которой, на виде сверху протектора, длина первого выступа (11) в окружном направлении вдоль внутренней окружной поверхности (9) постепенно увеличивается в направлении к отверстию (5).

3. Шина (1) по п. 1, в которой, на виде сверху протектора, длина первого выступа (11) в окружном направлении вдоль внутренней окружной поверхности (9) постепенно уменьшается в направлении к отверстию (5).

4. Шина (1) по любому из пп. 1-3, в которой выступы (10) включают второй выступ (12), отделенный от внутренней окружной поверхности (9).

5. Шина (1) по п. 4, в которой второй выступ (12) проходит наружу в радиальном направлении шины дальше, чем первый выступ (11).

6. Шина (1) по п. 4 или 5, в которой, на виде сверху протектора, первая длина (L4) второго выступа (12) в окружном направлении вдоль внутренней окружной поверхности (9) больше, чем вторая длина (L5) второго выступа (12) в радиальном направлении от отверстия (5) к внутренней окружной поверхности (9).

7. Шина (1) по любому из пп. 4-6, в которой отверстие (5) окружено множеством первых выступов (11) и множеством вторых выступов (12).

8. Шина (1) по п. 7, в которой первые выступы (11) и вторые выступы (12) расположены с чередованием в окружном направлении вдоль внутренней окружной поверхности (9).