ШИПОВАЯ ШПИЛЬКА И ШИНА, ВКЛЮЧАЮЩАЯ В СЕБЯ ТАКУЮ ШИПОВУЮ ШПИЛЬКУ Российский патент 2023 года по МПК B60C11/16 

Область техники

Настоящее изобретение относится к шиповой шпильке и шине, включающей в себя указанную шпильку, а конкретнее, к шиповой шпильке, которая может обладать сниженной массой и улучшенными эксплуатационными характеристиками на льду, а также к шине, включающей в себя указанную шпильку.

Уровень техники

Известно, что среди пневматических шин, которые позволяют получать улучшенные ходовые эксплуатационные характеристики на обледенелых и заснеженных дорожных покрытиях, применяют шипованную шину, включающую в себя шиповую шпильку, вставленную в участок протектора (см., например, публикацию WO 2018/078941). Шиповая шпилька включает в себя участок корпуса, встроенный в участок протектора указанной шины, верхушечный участок, выступающий из верхней стороны участка корпуса и входящий в соприкосновение с дорожным покрытием, и фланцевый участок, расположенный на базовой стороне участка корпуса. При этом верхушечный участок шиповой шпильки преимущественно входит в соприкосновение с обледенелым дорожным покрытием и проявляет эффект кромки во время движения шипованной шины, что позволяет получать более высокие эксплуатационные характеристики на льду, чем в случае нешипованной шины.

В шипованной шине, выполненной описываемым выше образом, требуется дальнейшее улучшение эксплуатационных характеристик на льду посредством разработки конструкции шиповой шпильки. В то же время требуется более легкая шиповая шпилька.

Техническая проблема

Целью настоящего изобретения является шиповая шпилька, которая может обладать сниженной массой и улучшенными эксплуатационными характеристиками на льду, а также шина, включающая в себя указанную шпильку.

Решение проблемы

Для достижения описываемой выше цели шиповая шпилька в соответствии с настоящим изобретением включает в себя участок корпуса, встроенный в участок протектора шины, верхушечный участок, выступающий из верхней стороны участка корпуса, и фланцевый участок, расположенный на базовой стороне участка корпуса. В шиповой шпильке верхушечный участок включает в себя участок канавки на верхней поверхности верхушечного участка, и значения общей площади Sx верхушечного участка и площади Sy участка канавки, если смотреть в направлении центральной оси участка корпуса, удовлетворяют соотношению 0,20 ≤ Sy/Sx ≤ 0,50.

Кроме того, для достижения описываемой выше цели шина в соответствии с настоящим изобретением включает в себя описываемую выше шиповую шпильку, расположенную на участке протектора.

Преимущества изобретения

В варианте осуществления настоящего изобретения верхушечный участок шиповой шпильки включает в себя участок канавки на верхней поверхности верхушечного участка, и значения общей площади Sx верхушечного участка и площади Sy участка канавки, если смотреть в направлении центральной оси участка корпуса, удовлетворяют соотношению 0,20 ≤ Sy/Sx ≤ 0,50. Это может приводить к снижению массы шиповой шпильки за счет формирования участка канавки, и при этом к устранению снижения прочности верхушечного участка, и, в соответствии с кромками, связанными с участком канавки, к улучшению эксплуатационных характеристик на льду, которые отображаются в виде характеристик маневрирования и характеристик торможения на льду. Кроме того, за счет присутствия участка канавки на верхней поверхности верхушечного участка может ожидаться эффект более низкого износа дорожного покрытия.

В варианте осуществления настоящего изобретения форма верхушечного участка предпочтительно обладает продольным направлением, если смотреть в направлении центральной оси участка корпуса, а участок канавки проходит в поперечном направлении, которое перпендикулярно указанному продольному направлению, и оба его конца выходят на боковые поверхности верхушечного участка. В этом случае, поскольку протяженность кромок в поперечном направлении увеличивается, эксплуатационные характеристики на льду могут быть существенно улучшены. В частности, если шиповая шпилька установлена таким образом, что продольное направление верхушечного участка представляет собой поперечное направление шины, верхушечный участок, проходящий вдоль поперечного направления шины, приводит к улучшению характеристик торможения на льду, а участок канавки, проходящий в направлении вдоль окружности шины, приводит к улучшению характеристик маневрирования на льду.

В альтернативном варианте осуществления форма верхушечного участка предпочтительно обладает продольным направлением, если смотреть в направлении центральной оси участка корпуса, при этом участок канавки проходит в поперечном направлении, которое перпендикулярно указанному продольному направлению, содержит по меньшей мере один конец, который заканчивается внутри верхушечного участка, и значения толщины We верхушечного участка на каждом из указанного по меньшей мере одного конца участка канавки и максимальной ширины Wz верхушечного участка в поперечном направлении удовлетворяют соотношению We/Wz ≤ 0,10. Также и в этом случае, поскольку протяженность кромок в поперечном направлении увеличивается, эксплуатационные характеристики на льду могут быть существенно улучшены. В частности, если шиповая шпилька установлена таким образом, что продольное направление верхушечного участка проходит в поперечном направлении шины, то это является аналогичным приведенному выше варианту осуществления в том, что верхушечный участок, проходящий вдоль поперечного направления шины, приводит к улучшению характеристик торможения на льду и в том, что участок канавки, проходящий в направлении вдоль окружности шины, приводит к улучшению характеристик маневрирования на льду. Кроме того, по меньшей мере один конец участка канавки, заканчивающийся внутри верхушечного участка, увеличивает протяженность кромочной составляющей верхушечного участка в поперечном направлении шины, что позволяет усиливать эффект улучшения характеристик торможения на льду.

Предпочтительно значения высоты Ht выступа верхушечного участка из участка корпуса и глубины Hg участка канавки удовлетворяют соотношению 0,5 ≤ Hg/Ht. Это может в достаточной степени приводить к получению эффекта снижения массы и эффекта улучшения эксплуатационных характеристик на льду.

Предпочтительно значения высоты Hs шиповой шпильки и глубины Hg участка канавки удовлетворяют соотношению Hg/Hs ≤ 0,15. Это может в достаточной степени приводить к получению эффекта снижения массы и эффекта улучшения эксплуатационных характеристик на льду и при этом к устранению снижения износостойкости верхушечного участка.

Предпочтительно значения площади Sa поперечного сечения в положении максимальной ширины участка корпуса в плоскости, перпендикулярной центральной оси участка корпуса, и общей площади Sx верхушечного участка, если смотреть в направлении центральной оси участка корпуса, удовлетворяют соотношению 0,10 ≤ Sx/Sa ≤ 0,20. Это может в достаточной степени приводить к получению эффекта снижения массы и при этом к устранению снижения износостойкости верхушечного участка. Кроме того, также усиливается эффект снижения износа дорожного покрытия.

Предпочтительно верхушечный участок включает в себя выступающий участок, выдвинутый в направлении, перпендикулярном участку канавки, и углубленный участок, вогнутый в сторону центральной оси участка корпуса, между обоими концами участка канавки и выступающим участком. Присутствие выступающего участка и углубленного участка на наружной периферической поверхности верхушечного участка в результате увеличивает количество кромок в вертикальных и горизонтальных направлениях, что позволяет получать улучшенные характеристики поворота и характеристики торможения на льду.

В соответствии с шиной, которая включает в себя шиповую шпильку, выполненную описываемым выше образом и расположенную на участке протектора, можно уменьшать массу и улучшать эксплуатационные характеристики на льду по сравнению с обычной шиной.

В шине в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения шиповая шпилька предпочтительно включает в себя множество первых шиповых шпилек, которые характеризуются значением угла между продольным направлением участка канавки и направлением вдоль окружности шины, находящимся в диапазоне от 0° до 10°, и множество вторых шиповых шпилек, которые характеризуются значением угла между продольным направлением участка канавки и направлением вдоль окружности шины, большим чем значение угла для первых шиповых шпилек, и указанные вторые шиповые шпильки рассредоточены относительно указанных первых шиповых шпилек в направлении вдоль окружности шины. Благодаря такому совместному присутствию указанных первых шиповых шпилек и указанных вторых шиповых шпилек могут быть значительно улучшены характеристики маневрирования на льду.

Предпочтительно каждая из по меньшей мере одной из указанных первых шиповых шпилек и по меньшей мере одной из указанных вторых шиповых шпилек расположена в первой, второй и третьей областях, образованных за счет разделения участка протектора на три равные части в поперечном направлении шины в пределах ширины пятна контакта с грунтом. В таком случае, поскольку указанная первая шиповая шпилька и указанная вторая шиповая шпилька присутствуют во всей области пятна контакта с грунтом на участке протектора, может усиливаться эффект улучшения характеристик маневрирования на льду.

Предпочтительно в направлении вдоль окружности шины расстояние между парой указанных вторых шиповых шпилек, наиболее близких друг к другу в направлении вдоль окружности шины на участке протектора, находится в диапазоне от 1,0% до 100,0% длины пятна контакта с грунтом участка протектора. В таком случае, поскольку по меньшей мере одна из указанных вторых шиповых шпилек расположена внутри области пятна контакта с грунтом, может усиливаться эффект улучшения характеристик маневрирования на льду. Кроме того, благодаря такому совместному присутствию указанных первых шиповых шпилек и указанных вторых шиповых шпилек в области пятна контакта с грунтом, можно ожидать эффекта устранения шума (шума от шипов) на сухих дорожных покрытиях.

Предпочтительно средние значения Px величины выступа указанных вторых шиповых шпилек и средние значения Py величины выступа указанных первых шиповых шпилек удовлетворяют соотношению Px > Py. Это может приводить к усилению эффекта улучшения характеристик маневрирования на льду. В частности, во время движения на сухих дорожных покрытиях частота вибрации, происходящая от указанной первой шиповой шпильки и частота вибрации, происходящая от указанной второй шиповой шпильки, отличаются друг от друга, и в результате относительное увеличение среднего значения Px величины выступа указанных вторых шиповых шпилек, рассредоточенных между указанными первыми шиповыми шпильками, может приводить к усилению эффекта рассеивания частот шума от шипов с улучшением шумовых характеристик на сухих дорожных покрытиях, при этом вызывая усиление эффекта кромок от указанных вторых шиповых шпилек с существенным улучшением характеристик маневрирования на льду.

Предпочтительно среднее значение Px величины выступа указанных вторых шиповых шпилек и среднее значение Py величины выступа указанных первых шиповых шпилек удовлетворяют соотношению 1,05 ≤ Px/Py. Выполнение описываемого выше соотношения может приводить к сбалансированному улучшению шумовых характеристик на сухих дорожных покрытиях и характеристик маневрирования на льду.

В шине, обладающей заданным направлением вращения, предпочтительно участок протектора включает в себя множество первых наклонных канавок, расположенных под углом к направлению вращения и при этом проходящих к внутренней стороне в поперечном направлении шины от конца протектора на одной стороне в поперечном направлении шины, и множество вторых наклонных канавок, расположенных под углом к направлению вращения и при этом проходящих к внутренней стороне в поперечном направлении шины от конца протектора на другой стороне в поперечном направлении шины Такой «V»-образный рисунок протектора обеспечивает преимущество, которое заключается в том, что шиповые шпильки с меньшей вероятностью перекрываются в направлении вдоль окружности шины, поскольку шиповые шпильки расположены на участках беговой дорожки, образованных вдоль первой и второй наклонных канавок. В результате благодаря шиповым шпилькам могут быть продемонстрированы исключительные эксплуатационные характеристики на льду.

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

В варианте осуществления настоящего изобретения термин «ширина пятна контакта с грунтом» означает максимальную ширину в направлении вдоль оси шины области пятна контакта с грунтом, которая образуется при приложении обычной нагрузки к шине, установленной на обычном диске, накачанной до обычного внутреннего давления (в случае пневматической шины) и размещенной вертикально на плоской поверхности. Термин «длина пятна контакта с грунтом» означает максимальную длину области пятна контакта шины с грунтом. «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 чертежей

Фиг. 1 - вид в перспективе, иллюстрирующий шиповую шпильку в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения;

Фиг. 2 - вид в горизонтальной проекции, иллюстрирующий шиповую шпильку, показанную на Фиг. 1;

Фиг. 3 - вид в вертикальной проекции, иллюстрирующий шиповую шпильку, показанную на Фиг. 1;

Фиг. 4 - вид в горизонтальной проекции, иллюстрирующий шиповую шпильку в соответствии с другим вариантом осуществления настоящего изобретения;

Фиг. 5(a)-5(f) - виды в горизонтальной проекции, иллюстрирующие варианты исполнения верхушечного участка шиповой шпильки;

Фиг. 6(a)-6(d) - виды в горизонтальной проекции, иллюстрирующие другие варианты исполнения верхушечного участка шиповой шпильки;

Фиг. 7 - вид в меридиональном поперечном сечении, иллюстрирующий пример пневматической шины по настоящему изобретению;

Фиг. 8 - развернутый вид, иллюстрирующий рисунок протектора пневматической шины, показанной на Фиг. 7; и

Фиг. 9 - вид в горизонтальной проекции, иллюстрирующий первую шиповую шпильку и вторую шиповую шпильку, расположенные на участке протектора пневматической шины.

Описание вариантов осуществления изобретения

Ниже будут подробно описаны конфигурации вариантов осуществления настоящего изобретения со ссылкой на приложенные графические материалы. На Фиг. 1-3 представлена шиповая шпилька в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения.

Как показано на Фиг. 1-3, шиповая шпилька P настоящего варианта осуществления включает в себя участок 10 корпуса, встроенный в участок протектора шины, верхушечный участок 11, выступающий из верхней стороны участка 10 корпуса и входящий в соприкосновение с дорожным покрытием, и фланцевый участок 12, расположенный на базовой стороне участка 10 корпуса. Участок 10 корпуса проходит вдоль своей центральной оси X и имеет конструкцию, которая расширяется преимущественно в средней части в продольном направлении. Пара вогнутых участков 13, 13, которые вогнуты по кривой в сторону центральной оси X участка 10 корпуса, сформированы на наружной периферийной поверхности участка 10 корпуса. Множество наклонных поверхностей 14 сформировано на верхней стороне участка 10 корпуса. С другой стороны, участок 15 канавки сформирован на верхней поверхности верхушечного участка 11. Хотя на участке 15 канавки на верхней поверхности верхушечного участка 11 применяют снятие фасок, такое снятие фасок является необязательным. Верхняя поверхность верхушечного участка 11 (участок, отличающийся от участка канавки) представляет собой плоскость, перпендикулярную центральной оси X участка 10 корпуса, но она может представлять собой изогнутую поверхность, которая расширяется к верхней стороне верхушечного участка 11, или может представлять собой сочетание плоскости и криволинейной поверхности. Участок 10 корпуса и фланцевый участок 12 отформованы как единое целое из одного и того же металлического материала. Металлический материал, образующий верхушечный участок 11, является более твердым, чем металлический материал, образующий участок 10 корпуса и фланцевый участок 12, и верхушечный участок 11 образован как единое целое с участком 10 корпуса.

В шиповой шпильке P значения общей площади Sx верхушечного участка 11 и площади Sy участка 15 канавки, если смотреть в направлении центральной оси X участка 10 корпуса, удовлетворяют соотношению 0,20 ≤ Sy/Sx ≤ 0,50. На Фиг. 2 общая площадь Sx верхушечного участка 11 соответствует площади области, окруженной контуром верхушечного участка 11, а площадь Sy участка 15 канавки соответствует области, окруженной контуром участка 15 канавки (включая участок фаски).

Как описывается выше, в шиповой шпильке P верхушечный участок 11 включает в себя участок 15 канавки на своей верхней поверхности, и значения общей площади Sx верхушечного участка 11 и площади Sy участка 15 канавки, если смотреть в направлении центральной оси X участка 10 корпуса, удовлетворяют соотношению 0,20 ≤ Sy/Sx ≤ 0,50. Это может приводить к снижению массы шиповой шпильки P за счет формирования участка 15 канавки, и при этом к устранению снижения прочности верхушечного участка 11 и, благодаря кромкам, связанным с участком 15 канавки, к улучшению эксплуатационных характеристик на льду (в частности, характеристик маневрирования и характеристик торможения на льду). Кроме того, за счет присутствия участка 15 канавки на верхней поверхности верхушечного участка 11 может ожидаться эффект более низкого износа дорожного покрытия.

В данном случае, если значение Sy/Sx составляет менее чем 0,20, эффект улучшения характеристик маневрирования на льду и снижения массы будет недостаточным. Напротив, если такое значение составляет более чем 0,50, прочность верхушечного участка 11 снижается, и износостойкость шиповой шпильки P становится недостаточной. В частности, значения общей площади Sx верхушечного участка 11 и площади Sy участка 15 канавки, если смотреть в направлении центральной оси X участка 10 корпуса, предпочтительно удовлетворяют соотношению 0,25 ≤ Sy/Sx ≤ 0,45. Общая площадь Sx верхушечного участка 11, если смотреть в направлении центральной оси X участка 10 корпуса, может находиться в диапазоне от 2,0 мм² до 5,5 мм².

В шиповой шпильке P форма верхушечного участка 11 обладает продольным направлением L, если смотреть в направлении центральной оси X участка 10 корпуса, и при этом участок 15 канавки проходит в поперечном направлении S, которое перпендикулярно продольному направлению L. Оба конца участка 15 канавки выходят на боковые поверхности верхушечного участка 11. В таком случае, поскольку увеличивается количество кромок, проходящих вдоль бокового направления S в верхушечном участке 11, эксплуатационные характеристики на льду могут быть существенно улучшены. В частности, если шиповая шпилька P установлена на участке протектора шины таким образом, что продольное направление L верхушечного участка 11 представляет собой поперечное направление шины, верхушечный участок 11, проходящий вдоль поперечного направления шины, приводит к улучшению характеристик торможения на льду, а участок 15 канавки, проходящий в направлении вдоль окружности шины, приводит к улучшению характеристик маневрирования на льду.

В шиповой шпильке P ширина Wg канавки участка 15 канавки предпочтительно находится в диапазоне от 0,5 мм до 1,0 мм. Кроме того, ширина Wg канавки участка 15 канавки предпочтительно находится в диапазоне от 15% до 45% максимальной ширины Wt в продольном направлении L верхушечного участка 11. Надлежащий выбор ширины Wg канавки участка 15 канавки может в достаточной степени приводить к получению эффекта улучшения эксплуатационных характеристик на льду и эффекта снижения массы.

В шиповой шпильке P значения высоты Ht выступа верхушечного участка 11 из участка 10 корпуса и глубины Hg участка 15 канавки предпочтительно удовлетворяют соотношению 0,5 ≤ Hg/Ht. Это может в достаточной степени приводить к получению эффекта снижения массы и эффекта улучшения эксплуатационных характеристик на льду. Если значение Hg/Ht составляет менее чем 0,5, эффект снижения массы и эффект улучшения эксплуатационных характеристик на льду ослабевают. С точки зрения износостойкости верхушечного участка 11 значения высоты выступа Ht верхушечного участка 11 из участка 10 корпуса и глубины Hg участка 15 канавки предпочтительно удовлетворяют соотношению Hg/Ht ≤ 1,0 и, кроме того, предпочтительно удовлетворяют соотношению Hg/Ht ≤ 0,85.

В шиповой шпильке P значения высоты Hs шиповой шпильки P и глубины Hg участка 15 канавки предпочтительно удовлетворяют соотношению Hg/Hs ≤ 0,15. Это может в достаточной степени приводить к получению эффекта снижения массы и эффекта улучшения эксплуатационных характеристик на льду, и при этом к устранению снижения износостойкости верхушечного участка 11. Иначе говоря, поскольку верхушечный участок 11, содержащий участок 15 канавки, обладает худшей износостойкостью, чем вариант без канавки, выбор значения Hg/Hs ниже чем 0,15 или менее может позволить избежать снижения износостойкости. Кроме того, с точки зрения улучшения эксплуатационных характеристик на льду необходимо до определенной степени сохранять высоту выступа Ht верхушечного участка 11 и глубину Hg участка 15 канавки. Вследствие этого необходимо, чтобы удовлетворялось соотношение 0,05 ≤ Ht/Hs ≤ 0,15.

В шиповой шпильке P значения площади Sa поперечного сечения в положении максимальной ширины участка 10 корпуса в плоскости, перпендикулярной центральной оси X участка 10 корпуса, и общей площади Sx верхушечного участка 11, если смотреть в направлении центральной оси X участка 10 корпуса, могут предпочтительно удовлетворять соотношению 0,10 ≤ Sx/Sa ≤ 0,20. Положение максимальной ширины участка 10 корпуса представляет собой такое положение, в котором размер участка 10 корпуса в направлении, перпендикулярном центральной оси X, является максимальным и представляет собой положение в плоскости A на Фиг. 3. Выбор значения Sx/Sa согласно описываемому выше соотношению может в достаточной степени приводить к получению эффекта снижения массы и при этом к устранению снижения износостойкости верхушечного участка 11. Кроме того, описываемое выше соотношение может приводить к усилению эффекта снижения износа дорожного покрытия.

В данном случае, если значение Sx/Sa становится меньше чем 0,10, и площадь Sa поперечного сечения в положении максимальной ширины участка 10 корпуса становится избыточно большей по отношению к общей площади Sx верхушечного участка 11, эффект существенного снижения массы ослабляется. С другой стороны, если значение Sx/Sa становится больше чем 0,20, и площадь Sa поперечного сечения в положении максимальной ширины участка 10 корпуса становится избыточно меньшей по отношению к общей площади Sx верхушечного участка 11, то под действием высокой нагрузки коэффициент распределения нагрузки верхушечного участка 11 резко увеличивается, и верхушечный участок 11 легко разрушается.

На Фиг. 2 верхушечный участок 11 шиповой шпильки P включает в себя пару выступающих участков 16, выдвинутых в направлении (продольном направлении L), перпендикулярном участку 15 канавки, и углубленный участок 17, вогнутый в сторону центральной оси X участка 10 корпуса, между обоими концами участка 15 канавки и каждым выступающим участком 16. Применение уникальной конструкции, в которой на наружной периферийной поверхности верхушечного участка 11 присутствует выступающий участок 16 и углубленный участок 17, в результате приводит к увеличению количества кромок в вертикальных и горизонтальных направлениях и может приводить к улучшению характеристик поворота и характеристик торможения на льду. Такая конструкция является предпочтительной с точки зрения износостойкости, а также увеличения количества кромок.

На Фиг. 4 представлена шиповая шпилька в соответствии с другим вариантом осуществления настоящего изобретения. На Фиг. 4 элементы, идентичные показанным на Фиг. 1-3, отмечены одинаковыми условными обозначениями. Подробное описание таких элементов не приводится. В настоящем варианте осуществления форма верхушечного участка 11 обладает продольным направлением L, если смотреть в направлении центральной оси X участка 10 корпуса, и при этом участок 15 канавки проходит в поперечном направлении S, которое перпендикулярно продольному направлению L. По меньшей мере один конец (оба конца на Фиг. 4) участка 15 канавки не выходит на боковую поверхность верхушечного участка 11 и заканчивается внутри верхушечного участка 11. Значения толщины We верхушечного участка 11 на каждом из указанного по меньшей мере одного конца участка 15 канавки и максимальной ширины Wz верхушечного участка 11 в поперечном направлении S удовлетворяют соотношению We/Wz ≤ 0,10.

Даже если по меньшей мере один конец участка 15 канавки не выходит на боковую поверхность верхушечного участка 11, как описывается выше, протяженность кромок в поперечном направлении S увеличивается, в результате чего эксплуатационные характеристики на льду могут быть существенно улучшены. В частности, если шиповая шпилька P установлена на участке протектора шины таким образом, что продольное направление L верхушечного участка 11 представляет собой поперечное направление шины, то это является аналогичным варианту осуществления, показанному на Фиг. 2, в том, что верхушечный участок 11, проходящий вдоль поперечного направления шины, приводит к улучшению характеристик торможения на льду, и участок 15 канавки, проходящий в направлении вдоль окружности шины, приводит к улучшению характеристик маневрирования на льду. Кроме того, по меньшей мере один конец участка 15 канавки, заканчивающийся внутри верхушечного участка 11, приводит к увеличению протяженности кромочной составляющей верхушечного участка 11 в поперечном направлении шины, что позволяет усиливать эффект улучшения характеристик торможения на льду.

В данном случае значение We/Wz, большее чем 0,10, приводит к ослаблению не только эффект снижения массы, но и протяженность кромок в поперечном направлении S верхушечного участка 11, и, вследствие этого, эффект улучшения эксплуатационных характеристик на льду ослабляется.

На Фиг. 5(a) - 5(f) представлены варианты исполнения верхушечного участка шиповой шпильки, а на Фиг. 6(a) - 6(d) представлены другие варианты исполнения верхушечного участка шиповой шпильки. На Фиг. 5(a) - 5(f) и Фиг. 6(a) - 6(d) форма верхушечного участка 11 обладает продольным направлением L, если смотреть в направлении центральной оси X участка 10 корпуса, и при этом участок 15 канавки проходит в поперечном направлении S, которое перпендикулярно продольному направлению L. Оба конца участка 15 канавки могут выходить на боковую поверхность верхушечного участка 11, только один конец может заканчиваться внутри верхушечного участка 11, и оба конца могут заканчиваться внутри верхушечного участка 11. Верхушечный участок 11 обладает формой на основе ромба на виде в горизонтальной проекции, показанном на Фиг. 5(a) - 5(f), и формой на основе сектора на виде в горизонтальной проекции, показанном на Фиг. 6(a) - 6(d). Однако могут применяться также другие формы вида в горизонтальной проекции.

На Фиг. 7 представлен пример пневматической шины по настоящему изобретению, а на Фиг. 8 представлен рисунок ее протектора. Пневматическая шина по настоящему варианту осуществления представляет собой шину, для которой задано направление R вращения.

Как показано на Фиг. 7, пневматическая шина Т включает в себя участок 21 протектора, проходящий в направлении вдоль окружности шины и образующий кольцевую форму, пару участков 22, 22 боковины, расположенных по обеим сторонам от участка 21 протектора, и пару участков 23, 23 борта, расположенных на внутренней стороне участков 22 боковины в радиальном направлении шины.

Между парой участков 23, 23 борта установлен каркасный слой 24. Каркасный слой 24 включает в себя множество армирующих кордов, проходящих в радиальном направлении шины, и загибается назад вокруг сердечника 25 борта, расположенного в каждом из участков 23 борта между внутренней стороной шины и внешней стороной шины. На внешнем периметре сердечника 25 борта расположен наполнитель 26 борта, характеризующийся треугольной формой поперечного сечения и сформированный из каучуковой композиции.

В то же время на наружной стороне вдоль окружности каркасного слоя 24 на участке 21 протектора встроено множество слоев 27 брекера. Каждый из слоев 27 брекера включает в себя множество армирующих кордов, которые расположены под углом относительно направления вдоль окружности шины, при этом армирующие корды расположены таким образом, чтобы пересекать друг друга между слоями. Например, в слоях 27 брекера угол наклона армирующих кордов относительно направления вдоль окружности шины установлен в диапазоне от 10° до 40°. В качестве армирующих кордов слоев 27 брекера предпочтительно используют стальные корды. Для улучшения износостойкости при езде с высокой скоростью на наружной стороне вдоль окружности слоев 27 брекера расположен по меньшей мере один слой обкладки 28 брекера, образованный посредством установки армирующих кордов, например, под углом 5° или менее относительно направления вдоль окружности шины. В качестве армирующих кордов слоя 28 обкладки брекера предпочтительно применяют корды из органического волокна, например, из нейлона или арамида.

Как показано на Фиг. 8, участок 21 протектора включает в себя множество первых наклонных канавок 31, расположенных под углом к направлению R вращения и при этом проходящих к внутренней стороне в поперечном направлении шины от конца протектора на одной стороне в поперечном направлении шины, и множество вторых наклонных канавок 32, расположенных под углом к направлению R вращения и при этом проходящих к внутренней стороне в поперечном направлении шины от конца протектора на другой стороне в поперечном направлении шины. Такие первые наклонные канавки 31 и вторые наклонные канавки 32 расположены поочередно в направлении вдоль окружности шины, и те и другие проходят в положения с пересечением экваториальной линии шины. Участок 21 протектора включает в себя первую продольную канавку 33, которая соединяет множество первых наклонных канавок 31 и при этом расположена под углом относительно направления вдоль окружности шины, и множество вторых продольных канавок 34, которые соединяют множество вторых наклонных канавок 32 и при этом расположены под углом относительно направления вдоль окружности шины. Множество участков 35 беговой дорожки с формой шашек образованы на участке 21 протектора с помощью первых наклонных канавок 31, вторых наклонных канавок 32, первой продольной канавки 33 и второй продольной канавки 34. Множество установочных отверстий 36 для установки шиповых шпилек P образованы на таких участках 35 беговой дорожки. Шиповая шпилька P расположена на участке 21 протектора таким образом, что участок 10 шиповой шпильки P вставлен в установочное отверстие 36, и верхушечный участок 11 выступает из участка 21 протектора. Внутренний диаметр установочного отверстия 36 несколько меньше внешнего диаметра шиповой шпильки P, и шиповая шпилька P, установленная в установочном отверстии 36, надежно удерживается на участке 21 протектора.

Расположение шиповых шпилек P с заданной конструкцией на участке 21 протектора пневматической шины T, как описывается выше, может приводить к снижению массы и улучшению эксплуатационных характеристик на льду. В частности, на «V»-образном рисунке протектора, который включает в себя на участке 21 протектора множество первых наклонных канавок 31, расположенных под углом к направлению вращения и при этом проходящих к внутренней стороне в поперечном направлении шины от конца протектора на одной стороне в поперечном направлении шины, и множество вторых наклонных канавок 32, расположенных под углом к направлению R вращения и при этом проходящих к внутренней стороне в поперечном направлении шины от конца протектора на другой стороне в поперечном направлении шины, шиповая шпилька P расположена на участке 35 беговой дорожки, сформированном вдоль первой наклонной канавки 31 и второй наклонной канавке 32, что в результате обеспечивает преимущество, которое заключается в том, что шиповые шпильки P с меньшей вероятностью перекрываются в направлении вдоль окружности шины, и на основе шиповых шпилек P могут быть достигнуты превосходные эксплуатационные характеристики на льду.

Кроме того, армирующая конструкция пневматической шины T, проиллюстрированной на Фиг. 7, иллюстрирует типовой пример, но не ограничивается таковым. Рисунок протектора, сформированный на участке 21 протектора пневматической шины T, не имеет конкретных ограничений.

Фиг. 9 иллюстрирует первую шиповую шпильку и вторую шиповую шпильку, расположенные на участке протектора пневматической шины. На Фиг. 9 Tc представляет собой направление вдоль окружности шины. Предпочтительно множество шиповых шпилек P, расположенных на участке 21 протектора, как показано на Фиг. 8, включает в себя множество первых шиповых шпилек P1, характеризующихся углом θ между продольным направлением участка 15 канавки и направлением Tc вдоль окружности шины в диапазоне от 0° до 10°, и множество вторых шиповых шпилек P2, характеризующихся углом θ между продольным направлением участка 15 канавки и направлением Tc вдоль окружности шины, большим чем угол первых шиповых шпилек P1, и вторые шиповые шпильки P2 рассредоточены относительно первых шиповых шпилек P1 в направлении вдоль окружности шины. Количество первых шиповых шпилек P1 на участке 21 протектора больше чем количество вторых шиповых шпилек P2. Благодаря такому совместному присутствию первых шиповых шпилек P1 и вторых шиповых шпилек P2 могут быть значительно улучшены характеристики маневрирования на льду. Следует отметить, что такое расположение с совместным присутствием первых шиповых шпилек P1 и вторых шиповых шпилек P2 может быть применимо к шиповой шпильке P, содержащей участок 15 канавки в верхушечном участке 11, независимо от формы шиповой шпильки P.

Во второй шиповой шпильке P2 угол θ продольного направления участка 15 канавки относительно направления Tc вдоль окружности шины предпочтительно установлен в диапазоне от 30° до 90°, более предпочтительно в диапазоне от 45° до 85°. Это может обеспечивать достаточное угловое различие относительно первой шиповой шпильки P1 и усиливать эффект улучшения характеристик маневрирования на льду. Количество вторых шиповых шпилек P2 на участке 21 протектора предпочтительно составляет от 10% до 45% от общего количества шиповых шпилек P.

На Фиг. 8 C представляет собой область контакта с грунтом, которая образуется в результате установки пневматической шины T на обычный диск, накачанный до обычного внутреннего давления, и размещения ее в вертикальном положении на плоской поверхности под действием обычной нагрузки, а TCW представляет собой ширину пятна контакта с грунтом. В данном случае три области, образованные при разделении участка 21 протектора на три равные части в поперечном направлении шины в пределах ширины TCW пятна контакта с грунтом, обозначены как первая область R1, вторая область R2 и третья область R3. Первая область R1 и третья область R3 представляют собой плечевые области, а вторая область R2 представляет собой центральную область. По меньшей мере одна первая шиповая шпилька P1 и по меньшей мере одна вторая шиповая шпилька P2 предпочтительно расположены в каждой из первой области R1, второй области R2 и третьей области R3. В таком случае, поскольку первая шиповая шпилька P1 и вторая шиповая шпилька P2 присутствуют на всей области C пятна контакта с грунтом участка 21 протектора, может усиливаться эффект улучшения характеристик маневрирования на льду.

Расстояние D2 в направлении вдоль окружности шины между парой вторых шиповых шпилек P2, P2, наиболее близких друг к другу в направлении вдоль окружности шины на участке 21 протектора, может находиться в диапазоне от 1,0% до 100,0% длины Lc пятна контакта с грунтом участка 21 протектора. В таком случае, поскольку по меньшей мере одна вторая шиповая шпилька P2, безусловно, расположена в области C пятна контакта с грунтом, может усиливаться эффект улучшения характеристик маневрирования на льду. Аналогичным образом, расстояние D1 в направлении вдоль окружности шины между парой первых шиповых шпилек P1, P1, наиболее близких друг к другу в направлении вдоль окружности шины на участке 21 протектора, может также находиться в диапазоне от 1,0% до 100,0% длины Lc пятна контакта с грунтом участка 21 протектора. Благодаря такому совместному присутствию первых шиповых шпилек P1 и вторых шиповых шпилек P2 в области C пятна контакта с грунтом можно ожидать эффекта устранения шума (шума от шипов) на сухих дорожных покрытиях. Если расстояние D2 между вторыми шиповыми шпильками P2 составляет менее чем 1,0% длины Lc пятна контакта с грунтом, вторые шиповые шпильки P2 приближаются друг к другу, в результате чего может быть снижен шум от шипов. Если указанное расстояние больше чем 100,0% длины Lc пятна контакта с грунтом, эффект улучшения характеристик маневрирования на льду ослабевает.

Среднее значение Px величины выступа вторых шиповых шпилек P2 и среднее значение Py величины выступа первых шиповых шпилек P1 предпочтительно удовлетворяют соотношению Px > Py. Это может приводить к усилению эффекта улучшения характеристик маневрирования на льду. В частности, во время движения на сухих дорожных покрытиях частота вибрации, происходящая от первой шиповой шпильки P1, и частота вибрации, происходящая от второй шиповой шпильки P2, отличаются друг от друга, и в результате относительное увеличение среднего значения Px величины выступа вторых шиповых шпилек P2, рассредоточенных между первыми шиповыми шпильками P1, может приводить к усилению эффекта рассеивания частот шума от шипов с улучшением шумовых характеристик на сухих дорожных покрытиях, при этом вызывая усиление эффекта кромок от вторых шиповых шпилек P2 с существенным улучшением характеристик маневрирования на льду. Среднее значение Px величины выступа вторых шиповых шпилек P2 представляет собой среднее значение величины выступа вторых шиповых шпилек P2 от поверхности контакта с дорожным покрытием участка 21 протектора, а среднее значение Py величины выступа первых шиповых шпилек P1 представляет собой среднее значение величины выступа первой шиповой шпильки P1 от поверхности контакта с дорожным покрытием участка 21 протектора.

В частности, среднее значение Px величины выступа второй шиповой шпильки P2 и среднее значение Py величины выступа первой шиповой шпильки P1 удовлетворяют соотношению 1,05 ≤ Px/Py. Выполнение описываемого выше соотношения может приводить к сбалансированному улучшению шумовых характеристик на сухих дорожных покрытиях и характеристик маневрирования на льду. В то же время, если значение Px/Py превышает 1,20, возрастает шум от шипов, происходящий от второй шиповой шпильки P2. Вследствие этого необходимо, чтобы удовлетворялось соотношение 1,05 ≤ Px/Py ≤ 1,20.

Пример

Пневматические шины с размером шины 205/55R16 94T были изготовлены в качестве типового примера, сравнительных примеров 1 и 2, и примеров 1-11, в которых изменяли только конструкцию шиповых шпилек, размещенных на участке протектора.

В стандартном примере, сравнительных примерах 1 и 2 и примерах 1-11, как проиллюстрировано в таблице 1 и таблице 2, была задана форма верхушечного участка, если смотреть в направлении центральной оси участка корпуса, общая площадь Sx верхушечного участка, площадь Sy участка канавки, значение Sy/Sx, присутствие или отсутствие продольного направления на верхушечном участке, присутствие или отсутствие выхода для участка канавки, максимальную ширина Wz верхушечного участка в поперечном направлении, толщина We верхушечного участка на обоих концах канавки, значение We/Wz, высота Ht выступа верхушечного участка, глубина Hg участка канавки, значение Hg/Ht, высота шиповой шпильки, значение Hg/Hs, значение Ht/Hs, площадь Sa поперечного сечения в положении максимальной ширины участка корпуса, значение Sx/Sa, угол θ для участка канавки первой шиповой шпильки, угол θ для участка канавки второй шиповой шпильки и относительное количество (%) вторых шиповых шпилек

Для таких испытуемых шин оценивали характеристики маневрирования на льду, характеристики торможения на льду, массу шиповой шпильки и износостойкость шиповой шпильки с помощью следующих способов испытаний, результаты которых проиллюстрированы в таблице 1 и таблице 2.

Характеристики маневрирования на льду:

Каждую испытуемую шину монтировали на колесо с размером диска 16×6,5J, смонтированное на транспортном средстве с передним приводом с рабочим объемом двигателя 1,4 литров, накачивали до заданного давления транспортного средства и водитель-испытатель выполнял сенсорную оценку характеристик маневрирования на испытательной трассе, включая обледенелые и заснеженные дорожные покрытия. Результаты оценивания выражены в виде индексных значений, при этом значение стандартного примера было принято за 100. Более высоким индексным значениям соответствуют более высокие характеристики маневрирования на льду.

Характеристики торможения на льду:

Каждую из испытуемых шин монтировали на колесо с размером диска 16×6,5J, смонтированное на транспортном средстве с передним приводом с рабочим объемом двигателя 1,4 литров и накачивали до требуемого давления транспортного средства. Затем на испытательной трассе (прямой дорожке), включающей в себя обледенелые дорожные покрытия, выполняли торможение от состояния движения транспортного средства на скорости 25 км/ч и измеряли тормозной путь для снижения скорости движения транспортного средства от 20 км/ч до 5 км/ч. Результаты оценки выражали с помощью индексных значений, используя обратные величины измеренных значений, при этом значение из типового примера устанавливалось равным 100. Более высоким значениям индекса соответствуют более высокие характеристики торможения на льду.

Масса шиповых шпилек:

Массу шиповых шпилек измеряли для каждой испытуемой шины. Результаты оценки выражали с помощью индексных значений, используя обратные величины измеренных значений, при этом значение из типового примера устанавливалось равным 100. Более высокие индексные значения указывают на меньшую массу шины.

Износостойкость шиповых шпилек:

Каждую испытуемую шину монтировали на колесо с размером диска 16×6,5J, смонтированное на транспортном средстве с передним приводом с рабочим объемом двигателя 1,4 литров, накачивали до заданного давления транспортного средства и выполняли движение в предписанном режиме на испытательной трассе, включающей в себя сухие асфальтовые дорожные покрытия. После завершения движения измеряли количество поломок шиповых шпилек. Результаты оценки выражали с помощью индексных значений, используя обратные величины измеренных значений, при этом значение из сравнительного примера 1 устанавливалось равным 100. Более высокие индексные значения указывают на более высокую износостойкость шиповой шпильки.

Таблица 1-1

Типовой пример Сравнительный пример 1 Пример 1 Форма верхушечного участка Круглая Круглая Круглая Общая площадь Sx верхушечного участка (мм²) 7,1 7,1 7,1 Площадь Sy участка канавки (мм²) - 0,7 1,4 Sy/Sx - 0,10 0,20 Присутствие продольного направления в верхушечном участке Нет Нет Нет Присутствие выхода для участка канавки - Да Да Максимальная ширина Wz в поперечном направлении верхушечного участка (мм) (3,0) (3,0) (3,0) Толщина We верхушечного участка на обоих концах участка канавки (мм) - - - We/Wz - - - Высота выступа Ht верхушечного участка (мм) 1,3 1,3 1,3 Глубина Hg участка канавки (мм) - 0,5 0,5 Hg/Ht - 0,38 0,38 Высота Hs шиповой шпильки (мм) 11,0 11,0 11,0 Hg/Hs - 0,045 0,045 Ht/Hs 0,118 0,118 0,118 Площадь Sa поперечного сечения в положении максимальной ширины участка корпуса (мм²) 33,2 33,2 33,2 Sx/Sa 0,21 0,21 0,21 Угол θ участка канавки первой шиповой шпильки (°) 0 0 0 Угол θ участка канавки второй шиповой шпильки (°) - - - Доля участка канавки для второй шиповой шпильки (%) - - - Характеристики маневрирования на льду (индексное значение) 100 100 103 Характеристики торможения (индексное значение) 100 100 102 Масса шиповой шпильки (индексное значение) 100 101 105 Износостойкость шиповых шпилек (индексное значение) 105 100 99

Таблица 1-2

Пример 2 Пример 3 Сравнительный пример 2 Пример 4 Форма верхушечного участка Круглая Круглая Круглая Прямоугольник Общая площадь Sx верхушечного участка (мм²) 7,1 7,1 7,1 7,1 Площадь Sy участка канавки (мм²) 2,5 3,5 4,2 2,5 Sy/Sx 0,35 0,50 0,60 0,35 Присутствие продольного направления в верхушечном участке Нет Нет Нет Да Присутствие выхода для участка канавки Да Да Да Да Максимальная ширина Wz в поперечном направлении верхушечного участка (мм) (3,0) (3,0) (3,0) 2,4 Толщина We верхушечного участка на обоих концах участка канавки (мм) - - - - We/Wz - - - - Высота выступа Ht верхушечного участка (мм) 1,3 1,3 1,3 1,3 Глубина Hg участка канавки (мм) 0,5 0,5 0,5 0,5 Hg/Ht 0,38 0,38 0,38 0,38 Высота Hs шиповой шпильки (мм) 11,0 11,0 11,0 11,0 Hg/Hs 0,045 0,045 0,045 0,045 Ht/Hs 0,118 0,118 0,118 0,118 Площадь Sa поперечного сечения в положении максимальной ширины участка корпуса (мм²) 33,2 33,2 33,2 32,6 Sx/Sa 0,21 0,21 0,21 0,22 Угол θ участка канавки первой шиповой шпильки (°) 0 0 0 0 Угол θ участка канавки второй шиповой шпильки (°) - - - - Доля участка канавки для второй шиповой шпильки (%) - - - - Характеристики маневрирования на льду (индексное значение) 105 105 105 105 Характеристики торможения (индексное значение) 102 102 102 105 Масса шиповой шпильки (индексное значение) 110 114 116 110 Износостойкость шиповых шпилек (индексное значение) 97 97 80 97

Таблица 2-1

Пример 5 Пример 6 Пример 7 Пример 8 Форма верхушечного участка Прямоугольник Прямоугольник Прямоугольник Прямоугольник Общая площадь Sx верхушечного участка (мм²) 7,1 7,1 7,1 7,1 Площадь Sy участка канавки (мм²) 2,5 2,5 2,5 2,5 Sy/Sx 0,35 0,35 0,35 0,35 Присутствие продольного направления в верхушечном участке Да Да Да Да Присутствие выхода для участка канавки Нет Нет Нет Нет Максимальная ширина Wz в поперечном направлении верхушечного участка (мм) 2,4 2,4 2,4 2,4 Толщина We верхушечного участка на обоих концах участка канавки (мм) 0,2 0,2 0,2 0,2 We/Wz 0,08 0,08 0,08 0,08 Высота выступа Ht верхушечного участка (мм) 1,3 1,3 1,3 1,3 Глубина Hg участка канавки (мм) 0,5 1,0 1,0 1,0 Hg/Ht 0,38 0,77 0,77 0,77 Высота Hs шиповой шпильки (мм) 11,0 11,0 10,0 10,0 Hg/Hs 0,045 0,091 0,100 0,100 Ht/Hs 0,118 0,118 0,130 0,130 Площадь Sa поперечного сечения в положении максимальной ширины участка корпуса (мм²) 32,6 32,6 32,6 38,1 Sx/Sa 0,22 0,22 0,22 0,19 Угол θ участка канавки первой шиповой шпильки (°) 0 0 0 0 Угол θ участка канавки второй шиповой шпильки (°) - - - - Доля участка канавки для второй шиповой шпильки (%) - - - - Характеристики маневрирования на льду (индексное значение) 105 108 108 108 Характеристики торможения (индексное значение) 108 112 112 112 Масса шиповой шпильки (индексное значение) 110 115 120 115 Износостойкость шиповых шпилек (индексное значение) 97 95 97 103

Таблица 2-2

Пример 9 Пример 10 Пример 11 Форма верхушечного участка Фиг. 4 Фиг. 4 Фиг. 4 Общая площадь Sx верхушечного участка (мм²) 4,9 4,9 4,9 Площадь Sy участка канавки (мм²) 1,7 1,7 1,7 Sy/Sx 0,35 0,35 0,35 Присутствие продольного направления в верхушечном участке Да Да Да Присутствие выхода для участка канавки Нет Нет Нет Максимальная ширина Wz в поперечном направлении верхушечного участка (мм) 2,0 2,5 2,5 Толщина We верхушечного участка на обоих концах участка канавки (мм) 0,2 0,2 0,2 We/Wz 0,10 0,08 0,08 Высота выступа Ht верхушечного участка (мм) 1,3 1,3 1,3 Глубина Hg участка канавки (мм) 1,0 1,0 1,0 Hg/Ht 0,77 0,77 0,77 Высота Hs шиповой шпильки (мм) 10,0 10,0 10,0 Hg/Hs 0,100 0,100 0,100 Ht/Hs 0,130 0,130 0,130 Площадь Sa поперечного сечения в положении максимальной ширины участка корпуса (мм²) 32,6 32,6 32,6 Sx/Sa 0,15 0,15 0,15 Угол θ участка канавки первой шиповой шпильки (°) 0 0 0 Угол θ участка канавки второй шиповой шпильки (°) - - 45 Доля участка канавки для второй шиповой шпильки (%) - - 20 Характеристики маневрирования на льду (индексное значение) 112 120 130 Характеристики торможения (индексное значение) 112 115 115 Масса шиповой шпильки (индексное значение) 120 120 120 Износостойкость шиповых шпилек (индексное значение) 107 107 107

Как видно из таблицы 1 и таблицы 2, в примерах 1-11 по сравнению с типовым примером удалось уменьшить массу и улучшить характеристики маневрирования и характеристики торможения на льду. С другой стороны, в сравнительном примере 1, поскольку значение Sy/Sx было слишком мало, практически отсутствовал эффект существенного уменьшения массы и улучшения эксплуатационных характеристик на льду. Более того, в сравнительном примере 2, поскольку значение Sy/Sx было слишком велико, износостойкость шиповой шпильки была значительно снижена.

Перечень ссылочных позиций

10 - участок корпуса

11 - верхушечный участок

12 - фланцевый участок

13 - вогнутый участок

14 - наклонная поверхность

15 - участок канавки

16 - выступающий участок

17 - углубленный участок

21 - участок протектора

22 - участок боковины

23 - участок борта

P - шиповая шпилька

T - пневматическая шина

Изобретение относится к автомобильной промышленности. Шиповая шпилька (P) включает в себя участок (10) корпуса, встроенный в участок протектора шины, верхушечный участок (11), выступающий из верхней стороны участка (10) корпуса, и фланцевый участок (12), расположенный на базовой стороне участка (10) корпуса. Верхушечный участок (11) включает в себя участок (15) канавки на верхней поверхности верхушечного участка (11), и значения общей площади Sx верхушечного участка (11) и площади Sy участка (15) канавки, если смотреть в направлении центральной оси участка (10) корпуса, удовлетворяют соотношению 0,20≤Sy/Sx≤0,50. Шина (T) включает в себя шиповую шпильку (P), расположенную на участке протектора (21). Технический результат - снижение массы и улучшение эксплуатационных характеристик на льду. 2 н. и 11 з.п. ф-лы, 9 ил., 2 табл.

1. Шиповая шпилька, содержащая:

участок корпуса, встроенный в участок протектора шины;

верхушечный участок, выступающий из верхней стороны участка корпуса; и

фланцевый участок, расположенный на базовой стороне участка корпуса;

причем верхушечный участок содержит участок канавки на верхней поверхности верхушечного участка,

значения общей площади Sx верхушечного участка и площади Sy участка канавки, если смотреть в направлении центральной оси участка корпуса, удовлетворяют соотношению 0,20≤Sy/Sx≤0,50,

и

значения высоты Ht выступа верхушечного участка из участка корпуса и глубины Hg участка канавки удовлетворяют соотношению 0,5≤Hg/Ht.

2. Шиповая шпилька по п. 1, в которой

форма верхушечного участка обладает продольным направлением, если смотреть в направлении центральной оси участка корпуса, и

участок канавки проходит в поперечном направлении, которое перпендикулярно продольному направлению, и содержит оба конца, выходящие на боковые поверхности верхушечного участка.

3. Шиповая шпилька по п. 1, в которой

форма верхушечного участка обладает продольным направлением, если смотреть в направлении центральной оси участка корпуса,

участок канавки проходит в поперечном направлении, которое перпендикулярно продольному направлению, и содержит по меньшей мере один конец, заканчивающийся внутри верхушечного участка, и

значения толщины We верхушечного участка на каждом из указанного по меньшей мере одного конца участка канавки и максимальной ширины Wz верхушечного участка в поперечном направлении удовлетворяют соотношению We/Wz≤0,10.

4. Шиповая шпилька по любому из пп. 1-3, в которой значения высоты Hs шиповой шпильки и глубины Hg участка канавки удовлетворяют соотношению Hg/Hs≤0,15.

5. Шиповая шпилька по любому из пп. 1-4, в которой значения площади Sa поперечного сечения в положении максимальной ширины участка корпуса в плоскости, перпендикулярной центральной оси участка корпуса, и общей площади Sx верхушечного участка, если смотреть в направлении центральной оси участка корпуса, удовлетворяют соотношению 0,10≤Sx/Sa≤0,20.

6. Шиповая шпилька по любому из пп. 1-5, в которой верхушечный участок содержит выступающий участок, выдвинутый в направлении, перпендикулярном участку канавки, и углубленный участок, вогнутый в сторону центральной оси участка корпуса, между обоими концами участка канавки и выступающим участком.

7. Шина, содержащая:

шиповую шпильку по любому из пп. 1-6, расположенную на участке протектора.

8. Шина по п. 7, в которой шиповая шпилька включает

множество первых шиповых шпилек, которые характеризуются углом между продольным направлением участка канавки и направлением вдоль окружности шины, находящимся в диапазоне от 0 до 10°, и

множество вторых шиповых шпилек, которые характеризуются углом между продольным направлением участка канавки и направлением вдоль окружности шины, большим, чем угол для первых шиповых шпилек,

причем вторые шиповые шпильки рассредоточены относительно указанных первых шиповых шпилек в направлении вдоль окружности шины.

9. Шина по п. 8, в которой каждая из по меньшей мере одной из указанных первых шиповых шпилек и по меньшей мере одной из указанных вторых шиповых шпилек расположена в первой, второй и третьей областях, образованных за счет разделения участка протектора на три равные части в поперечном направлении шины в пределах ширины пятна контакта с грунтом.

10. Шина по п. 8 или 9, в которой в направлении вдоль окружности шины расстояние между парой вторых шиповых шпилек, наиболее близких друг к другу в направлении вдоль окружности шины на участке протектора, находится в диапазоне от 1,0 до 100,0% длины пятна контакта с грунтом участка протектора.

11. Шина по любому из пп. 8-10, в которой средние значения Px величины выступа вторых шиповых шпилек и средние значения Py величины выступа первых шиповых шпилек удовлетворяют соотношению Px>Py.

12. Шина по п. 11, в которой средние значения Px величины выступа вторых шиповых шпилек и средние значения Py величины выступа первых шиповых шпилек удовлетворяют соотношению 1,05≤Px/Py.

13. Шина по любому из пп. 7-12, имеющая заданное направление вращения,

при этом участок протектора содержит

множество первых наклонных канавок, расположенных под углом к направлению вращения и при этом проходящих к внутренней стороне в поперечном направлении шины от конца протектора на одной стороне в поперечном направлении шины, и

множество вторых наклонных канавок, расположенных под углом к направлению вращения и при этом проходящих к внутренней стороне в поперечном направлении шины от конца протектора на другой стороне в поперечном направлении шины.