Протекторный браслет двойной структуры для шины
Изобретение относится к автомобильной промышленности. Протекторный браслет имеет асимметричный рисунок протектора и разделен на первую часть, имеющую более высокий модуль упругости эластомера, и вторую часть, имеющую более низкий модуль упругости эластомера. В результате повышается комфортабельность и плавность езды, а также улучшается управляемость транспортным средством. 5 н. и 15 з.п. ф-лы, 3 табл., 2 ил.
Настоящее изобретение относится к протекторному браслету для шин, который позволяет улучшить характеристики шины, связанные с комфортабельностью и управляемостью, и, более точно, относится к протекторному браслету, предназначенному для улучшения связанных с комфортабельностью и управляемостью характеристик шины с асимметричным рисунком протектора.
Шины обеспечивают соединение между транспортным средством и дорогой, по которой движется транспортное средство, и предназначены для того, чтобы передавать дороге в максимально возможной степени ускоряющие силы, силы торможения и направляющие силы, создаваемые транспортным средством. Эти силы действуют на дорогу за счет трения, существующего между эластомерной композицией шины и шероховатой поверхностью дороги. Для получения хороших характеристик управляемости трение между шиной и дорогой должно быть максимально увеличено за счет хорошо сконструированной шины при различных условиях движения, например, при эксплуатации на сухих, мокрых, занесенных снегом и обледенелых поверхностях. Кроме того, шина также должна обеспечивать другие функциональные характеристики, такие, как комфортабельная и плавная езда и большая долговечность, выраженная в милях пробега. Эти характеристики также должны сохраняться, когда шина используется в необычных условиях эксплуатации, например, тогда, когда шина эксплуатируется при чрезмерно высоких скоростях, на далеких от идеальных дорожных покрытиях или когда температура окружающей среды достигает высоких или низких экстремальных значений.
Эксплуатационные характеристики шины зависят от ряда характеристик конструкции шины. Одной из механических характеристик шины является рисунок протектора, выполненный на ее протекторном браслете. Рисунок протектора состоит из ряда канавок, пересекающих вдоль и поперек протекторный браслет как в окружном, так и в поперечном направлении, образуя отдельные сплошные блоки и ребра на протекторном браслете. Эти блоки и ребра расположены в определенном порядке для образования определенного рисунка. Этот рисунок изменяется в зависимости от ожидаемого использования шины и, например, может быть оптимизирован для управления автомобилем на сухих дорогах, на мокрых дорогах или в условиях движения по занесенным снегом и обледенелым дорогам.
Рисунок протектора может быть охарактеризован его отношением фактической площади контакта к общей площади, которое представляет собой меру того, какая часть поверхности протектора фактически находится в контакте с грунтом. Отношение фактической площади контакта к общей площади определяется путем деления площади сплошных участков между краями протектора, находящихся в фактическом контакте с грунтом (фактической площади контакта) на общую площадь поверхности сплошных участков и канавок между краями протектора (общую площадь). Чем больше отношение фактической площади контакта к общей площади, тем больше резины находится в контакте с грунтом, если рассматривать аналогичные шины с одинаковой шириной протектора.
Несколько общих типов рисунков протектора широко известны и используются для шин. Наиболее широко распространенным является симметричный рисунок протектора, конфигурация которого представляется одинаковой независимо от направления, в котором наблюдатель смотрит на шину. Шина такого типа с симметричным протекторным браслетом может быть смонтирована на любой стороне транспортного средства и пригодна для вращения в любом направлении. Асимметричные шины также становятся все более распространенными. Шину определяют как асимметричную, когда она имеет протекторный браслет, разделенный на две части плоскостью, перпендикулярной к оси вращения шины. Каждая часть протекторного браслета имеет отличный от другой части рисунок, оптимизированный для конкретной цели. Например, часть протекторного браслета, расположенная ближе всего к транспортному средству, может быть оптимизирована для управления транспортным средством на мокрой поверхности, в то время как другая часть может быть оптимизирована для движения на повороте. Асимметричная шина должна быть смонтирована в определенном ориентированном положении, при этом одна заранее заданная часть протекторного браслета всегда должна быть установлена наиболее близко к транспортному средству. В завершение следует отметить, что также могут быть использованы шины с направленными протекторными браслетами. Протекторный браслет является направленным, когда рисунок протектора является зеркальным по отношению к экваториальной плоскости шины, и шина предназначена для монтажа ее в предпочтительном направлении вращения относительно транспортного средства.
Сам рисунок протектора также может быть оптимизирован для различных требований к функционированию. Например, рисунок протектора может быть выполнен так, чтобы обеспечивать лучшую износостойкость и лучшую управляемость в условиях движения по сухой дороге, или может быть выполнен так, чтобы обеспечивать большую сопротивляемость аквапланированию и большую силу сцепления на мокрых или занесенных снегом поверхностях. Конфигурация рисунка протектора также влияет на комфортабельность и плавность движения шины. Рисунок протектора может способствовать поддержанию стабильности направления при движении шины и способствовать плавности и бесшумности контакта качения шины с дорогой.
Трудно добиться сочетания хорошей управляемости с хорошей износостойкостью шины как в условиях нормальных температур работы шины, которые находятся в интервале от 30°С до 70°С, так и в условиях работы при высоких температурах, которые могут составлять свыше 70°С и даже превышать 100°С в некоторых случаях. Высокие температуры в процессе эксплуатации шины вызываются термомеханическими напряжениями, возникающими внутри шины, особенно при движении с высокой скоростью и по извилистым дорогам, и это приводит к снижению срока службы шины. При низких температурах эластомерные композиции, из которых сделана шина, стремятся изнашиваться в меньшей степени, но при этом они обеспечивают меньшее трение с дорогой и, следовательно, ухудшенные характеристики управляемости. При более высоких температурах эксплуатационные качества при движении улучшаются, но износостойкость падает.
Также необходимо, чтобы шина обеспечивала плавное и комфортабельное движение транспортного средства. Существует тенденция изготавливать шины, которые оптимизированы для обеспечения лучшей управляемости, из более жестких композиций, которые часто приводят к более резкой и менее комфортабельной езде по сравнению с более мягкими, более податливыми композициями. Это может представлять собой проблему, особенно в дальних поездках, поскольку неплавная езда может способствовать усталости водителя.
Существовали трудности с выполнением противоречивых требований, предъявляемых к конструкциям шин, а именно одновременного обеспечения хорошей управляемости, комфортабельной и плавной езды, хорошей износостойкости и низкого сопротивления качению. Это приводило к различным компромиссам в конструкции обычных шин. Компромиссы касались как материалов, используемых для создания шины, особенно протекторного браслета шины, так и рисунка протектора, который выполнен на протекторном браслете шины. Таким образом, желание обеспечить хорошие свойства с точки зрения управляемости во всех типах погодных условий и при всех возможных температурах и обеспечить плавную и комфортабельную езду потребовало не столь идеальных выбранных решений как в отношении конфигурации рисунка протектора, так и в отношении композиций, используемых для образования протекторного браслета. Традиционно предпринимались попытки объединить различные эластомерные композиции в конструкции протекторного браслета для удовлетворения многих потребностей, обусловленных противоречивыми требованиями к эксплуатационным характеристикам шины. Например, в патенте Великобритании 1588575 описана автомобильная шина, имеющая протекторы, способные обеспечить хорошую силу сцепления с дорогой как на дорогах, покрытых льдом и снегом, так и на сухих дорогах. Протектор шины по данному патенту имеет две отдельные, кольцевые, проходящие в окружном направлении части, прилегающие друг к другу и имеющие конфигурации, которые отличаются друг от друга, при этом каждая часть изготовлена из эластомерной композиции, имеющей температуру перехода второго рода (также известную как температура перехода в стеклообразное состояние или температура стеклования), которая отличается от соответствующей температуры для композиции, образующей другую часть.
Другой пример способа уменьшения рабочей температуры протектора шины для транспортных средств был описан в заявке на Европейский патент с номером ЕР 864446. В этой заявке был использован протектор шины, состоящий из первой части А, содержащей 100 весовых частей эластомерного материала, 40-120 весовых частей наполнителя, содержащего углеродную сажу с массовой долей от 50 до 100% и кремнезем с массовой долей от 0 до 50%, и 3-40 весовых частей, по меньшей мере, обычной добавки. Протектор также имел вторую часть В, содержащую 100 весовых частей эластомерного материала, 40-120 весовых частей наполнителя, содержащего кремнезем с массовой долей от 30 до 100% и углеродную сажу с массовой долей от 0 до 70% и, и 3-40 весовых частей, по меньшей мере, обычной добавки. Во всех случаях содержание кремнезема в части В было, по меньшей мере, на 20% выше, чем в части А.
Было установлено, что, если асимметричные рисунки протектора будут выполнены на каждой из частей протекторного браслета и каждая из частей протекторного браслета будет образована из эластомерных композиций, имеющих разные модули упругости (при измерении энергии, сохраненной и восстановленной в процессе циклической деформации), то получающееся в результате синергетическое взаимодействие между композицией протекторного браслета и рисунком протектора позволяет создать шину, обеспечивающую повышенный уровень комфортабельности и плавности, а также достигаются улучшенные характеристики управляемости в условиях движения по сухой дороге.
Улучшение с точки зрения управляемости и комфортабельности было особенно заметным, когда внутренняя часть протекторного браслета, расположенная ближе к транспортному средству, была образована из композиции, имеющей более низкий модуль упругости, и имела рисунок протектора, оптимизированный для эксплуатации на мокрых дорогах. Наоборот, наружная часть протекторного браслета, расположенная дальше от транспортного средства, была образована из композиции, имеющей более высокий модуль упругости, и имела рисунок протектора, оптимизированный для движения на повороте на сухой дороге.
В соответствии с одним аспектом изобретения разработана шина, имеющая асимметричный рисунок протектора и обеспечивающая улучшенные характеристики с точки зрения комфортабельности и управляемости.
Шина имеет радиальный каркас с двумя противоположными краями, боковины, проходящие вдоль краев радиального каркаса, протекторный браслет, расположенный радиально снаружи по отношению к каркасу, и брекерную структуру, вставленную между каркасом и протекторным браслетом. Когда шина смонтирована на ободе, который прикреплен к транспортному средству, внутренняя сторона шины представляет собой сторону, ближайшую к осевой линии транспортного средства, в то время как наружная сторона представляет собой сторону, расположенную наиболее далеко от осевой линии транспортного средства при нормальной работе.
Протекторный браслет имеет первую часть, изготовленную из эластомерной композиции, имеющей первый модуль упругости, и вторую часть, изготовленную из эластомерной композиции, имеющей второй модуль упругости, отличающийся от первого модуля упругости. Первая часть протекторного браслета имеет первый модуль упругости при 23°С, составляющий от 12 МПа до 16 МПа. Вторая часть протекторного браслета имеет второй модуль упругости при 23°С, составляющий от 7 МПа до 11 МПа. Первая часть также имеет рисунок протектора, который отличается от рисунка протектора второй части.
Две части протекторного браслета представляют собой простирающиеся по окружности браслеты, которые имеют постоянную ширину. Первая часть расположена рядом с наружной стороной каркаса и имеет рисунок протектора, оптимизированный для противодействия боковым реактивным силам, когда транспортное средство маневрирует, и для обеспечения хороших характеристик управляемости на сухих поверхностях. Вторая часть расположена рядом с внутренней стороной каркаса и имеет рисунок протектора, оптимизированный для обеспечения сцепления в условиях движения по мокрой дороге и при дожде и для противодействия аквапланированию.
Первая часть протекторного браслета имеет модуль упругости, который, по меньшей мере, на 1 МПа превышает модуль упругости второй части протекторного браслета и, более предпочтительно, превышает его, по меньшей мере, на 3 МПа.
В соответствии с другим аспектом изобретения разработан протекторный браслет шины, предназначенный для улучшения характеристик шины, обеспечивающих комфортабельность и управляемость. Протекторный браслет имеет первую часть протекторного браслета, имеющую первый модуль упругости и имеющую первый рисунок протектора, и вторую часть протекторного браслета, образованную из второй эластомерной композиции, имеющей второй модуль упругости, и имеющую второй рисунок протектора, образованный на ней, при этом первый модуль упругости, по меньшей мере, на 1 МПа превышает второй модуль упругости при 23°С.
Первая часть протекторного браслета расположена рядом с наружной стороной шины.
В соответствии с еще одним аспектом изобретения разработан способ улучшения характеристик управляемости и комфортабельности асимметричной шины, включающий в себя операции формирования шины с первой частью протекторного браслета, имеющей первый модуль упругости, формирование второй части протекторного браслета, имеющей второй модуль упругости, формирование на первой части протекторного браслета первого рисунка протектора, который оптимизирован для сухих дорог, и формирование на второй части протекторного браслета второго рисунка протектора, который оптимизирован для мокрых дорог.
В соответствии с еще одним аспектом изобретения разработано колесо, предназначенное для установки на транспортном средстве и имеющее обод и шину. Шина имеет асимметричный протекторный браслет с первой частью, изготовленной из эластомерной композиции, имеющей первый модуль упругости и первый рисунок протектора, и второй части, изготовленной из композиции, имеющей второй модуль упругости, отличающийся от первого модуля упругости, и второй рисунок протектора. При этом модуль упругости и рисунок протектора указанной первой части в большей степени оптимизированы для сухих дорог, а модуль упругости и рисунок протектора указанной второй части в большей степени оптимизированы для мокрых дорог.
Следует понимать как предшествующее описание в целом, так и нижеприведенное подробное описание изобретения представлены в качестве примера и для разъяснения и предназначены для того, чтобы обеспечить дополнительное разъяснение изобретения, определенного формулой изобретения.
Сопровождающие чертежи представлены для более полного понимания изобретения и включены в описание, и составляют его часть, иллюстрируют один вариант осуществления изобретения и вместе с описанием служат для разъяснения принципов изобретения. На чертежах:
фиг.1 представляет собой осевое сечение, показывающее шину для транспортного средства согласно одному варианту осуществления данного изобретения;
фиг.2 представляет собой вид спереди, показывающий шину согласно одному варианту осуществления данного изобретения, которая имеет рисунок протектора асимметричного типа.
Далее будет сделана подробная ссылка на предпочтительные в настоящее время варианты осуществления изобретения, примеры которых описаны в приложенном описании и проиллюстрированы на сопровождающих чертежах.
Использование шин в соответствии с настоящим изобретением, имеющих различные конфигурации рисунков протектора, показало, что заданные характеристики управляемости и комфортабельность, а также долговечность и низкое сопротивление качению могут быть достигнуты путем применения асимметричного рисунка протектора вместе с протекторным браслетом, разделенным на две части, при этом каждая часть изготовлена из эластомерной композиции, имеющей модуль упругости, который отличается от модуля упругости другой части. Две части протекторного браслета имеют форму окружных браслетов, примыкающих один к другому, и разделены плоскостью, перпендикулярной к оси вращения шины. Наружный протекторный браслет (или первая часть протекторного браслета), определяемый как часть, расположенная ближе всего к наружному краю шины, обращенному в сторону от транспортного средства, является более жестким и имеет рисунок протектора, предназначенный для противодействия боковым реактивным силам (направляющим усилиям на повороте), когда транспортное средство совершает поворот. В данном контексте выражение "более жесткий" указывает на более высокий модуль упругости, а выражение "более мягкий" указывает на более низкий модуль упругости эластомерной композиции. Наружный протекторный браслет имеет оптимизированный рисунок протектора для обеспечения сцепления с дорогой на сухих дорогах.
Часть протекторного браслета, расположенная рядом с внутренним краем шины, обращенным к транспортному средству, представляет собой внутренний протекторный браслет (или вторую часть протекторного браслета) и изготовлена из более мягкой композиции с более низким модулем упругости по сравнению с модулем упругости наружного протекторного браслета. Внутренняя часть протекторного браслета имеет оптимизированный рисунок протектора, предназначенный для того, чтобы избегать аквапланирования, и для обеспечения сцепления с дорогой на мокрых дорогах.
Фиг.1 представляет собой сечение, показывающее один вариант осуществления шины согласно данному изобретению. Шина 1 содержит каркас 2, имеющий усиливающую конструкцию, образованную, по меньшей мере, одним слоем 4 прорезиненной ткани с армирующими кордами, изготовленными из текстильной или металлической нити или проволоки. Этот слой 4 включен в эластомерную композицию ткани и имеет концы 6, каждый из которых прикреплен к бортовой проволоке 8 шины. Предпочтительно концы 6 слоев каркаса обернуты вокруг бортовой проволоки 8 и проходят в обратном направлении радиально в сторону протекторного браслета шины вдоль, по меньшей мере, части боковины 10 шины. Наполнительные элементы 12, изготовленные из резины, размещены между слоем 4 и его повернутым кверху концом 6. Часть шины, содержащая сердечник 8 борта, элемент 12 и повернутый кверху конец 6 слоя, образует борт шины, который используется для крепления шины к соответствующему непоказанному ободу.
Каркас шины предпочтительно представляет собой каркас радиального типа, имеющий армирующие корды, которые находятся в плоскостях, проходящих вдоль оси вращения шины. Протекторный браслет 34 выполнен на периферии каркаса и образует поверхность шины, которая находится в контакте с грунтом. Ширина L протекторного браслета определяется расстоянием между точками пересечения закруглений протекторного браслета 34 и боковин 10. Рисунок протектора образован на протекторном браслете и содержит множество сплошных участков 18 и 20, отделенных друг от друга соответствующими пазами и канавками 22, 24, которые проходят как в окружном направлении, так и поперек через протекторный браслет. Кроме того, эти сплошные участки могут быть выполнены с различными прорезями и вырезами. Комбинация этих конструктивных элементов в различных конфигурациях может образовывать множество различных рисунков протектора, которые могут быть оптимизированы для разных случаев применения шины.
Шина 1 также содержит брекерную структуру 26, расположенную в коронной зоне каркаса 2, вставленную между каркасом 2 и протекторным браслетом 34 и проходящую от одной боковины шины до другой по существу через всю ширину протектора. Брекерная структура 26 содержит два наложенных друг на друга в радиальном направлении слоя 28 и 30 армирующих кордов, предпочтительно металлических. Армирующие корды, расположенные в пределах каждого слоя, параллельны друг другу, но пересекают корды соседнего слоя под углом. Предпочтительно брекерная структура 26 также содержит дополнительный слой 32 армирующих кордов, расположенных в радиальном направлении дальше от оси вращения шины по сравнению со слоями 28 и 30 и предпочтительно изготовленных из текстильных нитей, или даже более предпочтительно из подвергающегося термической усадке материала, такого, как найлон, и ориентированных в окружном направлении.
Протекторный браслет 34 шины 1 имеет две простирающихся в окружном направлении части А и В, которые расположены рядом друг с другом, как показано на фиг.1 и 2. Первая часть А протекторного браслета расположена рядом с наружной стороной 36 шины и образована из эластомерной композиции, имеющей первый модуль упругости. Этот модуль упругости является высоким и может быть достигнут различными способами, хорошо известными специалисту в данной области техники, путем добавления определенного элемента в смесь, например, посредством использования наполнителя из углеродной сажи или посредством изменения количества резины (каучука) определенного типа в смеси. Фактический состав эластомерной композиции, образующей первую часть протекторного браслета, может изменяться при условии, что достигается заданный первый модуль упругости.
Первая часть А протекторного браслета выполнена с первым рисунком протектора, как показано на фиг.2. В предпочтительном варианте осуществления этот первый рисунок проектора может быть оптимизирован для обеспечения хороших характеристик шины при движении на повороте и хороших характеристик управляемости в условиях движения по сухой дороге. Это реализовано за счет создания первого рисунка протектора, имеющего уменьшенное количество канавок и пазов, так что большее количество эластомерной композиции находится во фрикционном контакте с дорожным покрытием в процессе нормальной работы. Количество эластомерной композиции, контактирующей с грунтом, может быть описано, как было разъяснено выше, в виде отношения фактической площади контакта к общей площади протекторного браслета. Таким образом, большая величина отношения фактической площади контакта к общей площади указывает на то, что большее количество эластомерной композиции находится в контакте с дорожным покрытием, что приводит к лучшим характеристикам управляемости в условиях движения по сухой дороге для шины и к уменьшенному износу хорошо сконструированной шины.
Вторая часть В протекторного браслета образована из эластомерной композиции, имеющей второй модуль упругости, отличающийся от первого модуля упругости и, в частности, более низкий по сравнению с первым. Он может быть достигнут несколькими способами, хорошо известными специалистам в данной области техники, например, путем добавления определенных каучуковых компонентов в смесь или путем изменения количеств ряда типов каучуковых компонентов в эластомере или путем добавления кремнезема в саму смесь.
Для того, чтобы можно было лучше использовать преимущества, обеспечиваемые этими свойствами, вторая часть В предпочтительно расположена с внутренней стороны протекторного браслета рядом с внутренней стороной 38 шины, которая представляет собой сторону, обращенную к транспортному средству, когда шина смонтирована на транспортном средстве.
Вторая часть В протекторного браслета также имеет второй рисунок протектора, который отличается от первого рисунка протектора, как показано на фиг.2. Второй рисунок протектора оптимизирован для обеспечения хорошей управляемости в условиях движения по мокрой дороге и для противодействия аквапланированию шины. Это достигается за счет выполнения большего числа канавок и пазов, так что меньшая площадь поверхности эластомерной композиции будет находиться в контакте с дорожным покрытием на этой части протекторного браслета. Другими словами, рисунок протектора на этой части протекторного браслета имеет меньшее отношение фактической площади контакта к общей площади по сравнению с рисунком протектора, использованным на первой части протекторного браслета. Чем чаще расположены канавки и пазы и чем они больше по размеру, тем больше места, куда может уходить вода, захваченная между шиной и дорожным покрытием. Рисунок протектора с меньшим отношением фактической площади контакта к общей площади предотвращает образование слоя воды под шиной, так что части рисунка протектора, образующие сплошные участки, могут оставаться в контакте с дорожным покрытием. Таким образом, рисунок протектора позволяет избежать скольжения шины по слою воды, отделяющему шину от дорожного покрытия, на высоких скоростях.
Например, рисунок протектора, показанный на фиг.2, представляет шину Pirelli, известную под товарным знаком "Р200 chrONO ENERGYTM", которая имеет внутреннюю зону с большими канавками для рассеивания воды, высокопрочную центральную зону для обеспечения повышенной устойчивости при сцеплении шины с дорогой при движении по прямой и при торможении и наружную зону с большими сплошными участками на плечевой зоне шины, обеспечивающими хорошее сцепление при движении на повороте.
Рисунок протектора также влияет на жесткость шины. В целом, жесткость шины представляет собой функцию конфигурации рисунка протектора и модуля упругости композиции, из которой изготовлен протектор. Чем больше отношение фактической площади контакта к общей площади для конкретного рисунка, тем жестче становится шина. В результате в шине согласно изобретению как рисунок протектора, так и состав композиции, из которой изготовлен протектор, приводят к образованию более жесткой наружной части шины и менее жесткой внутренней части. Возникает синергетический эффект, обусловленный наличием различных рисунков протектора и модулей упругости композиции, из которой изготовлен протектор, в двух частях протектора, так что получающиеся в результате характеристики жесткости шины обеспечивают лучшую езду и управляемость по сравнению с тем, чего можно было бы достигнуть, изменяя только рисунок протектора или модуль упругости композиции, из которой изготовлен протектор, на протекторном браслете.
В одном примере шины согласно изобретению композиция с низким модулем упругости сочетается с менее "заполненным" рисунком протектора, что приводит к образованию более мягкого и менее жесткого протекторного браслета. Эта композиция используется во второй части В протекторного браслета для повышения общей комфортабельности и плавности работы для всей шины. В то же время шина имеет улучшенные характеристики управляемости в условиях движения по сухой дороге, обеспечиваемые первой частью А протекторного браслета, которая имеет большее отношение фактической площади контакта к общей площади и композицию с более высоким модулем упругости.
Разница между модулями упругости первой и второй части протекторного браслета предпочтительно составляет не менее 1 МПа при измерении модулей упругости при 23°С. В предпочтительном варианте осуществления изобретения первая часть А протекторного браслета имеет модуль упругости, измеренный при 23°С, который составляет от 12 МПа до 16 МПа, и вторая часть протекторного браслета имеет модуль упругости, измеренный при 23°С, который составляет от 7 МПа до 11 МПа.
В наиболее предпочтительном варианте осуществления изобретения разница между модулями упругости двух частей составляет не менее 3 МПа при измерении модулей упругости при 23°С. В еще более предпочтительном варианте осуществления изобретения при 23°С модуль упругости первой части протекторного браслета составляет 14,3 МПа, а модуль упругости второй части протекторного браслета составляет 9,3 МПа.
Фактические значения модуля упругости эластомерной композиции первой и второй частей протекторного браслета могут быть изменены таким образом, чтобы они соответствовали конкретным случаям применения шины, например в случае шин, предназначенных для спортивных автомобилей, или шин, предназначенных для работы в условиях движения по мокрой или грязной дороге, при условии, что разница между двумя величинами сохраняется в рамках предпочтительного диапазона.
В предпочтительном варианте осуществления изобретения первая часть протекторного браслета и вторая часть протекторного браслета выполнены с такими размерами по ширине, чтобы достичь заданного баланса улучшенной управляемости и повышенной комфортабельности и плавности работы. Как показано на фиг.2, ширина первой части А протекторного браслета, расположенной рядом с наружной поверхностью 36 шины, составляет приблизительно 50% всей ширины протекторного браслета. Вообще заданный синергетический эффект, достигаемый с помощью двух частей протекторного браслета, получают в том случае, когда ширина второй части протекторного браслета составляет от 25 до 80 процентов общей ширины протекторного браслета, при этом ширина первой части протекторного браслета составляет остальную часть ширины протекторного браслета. В более предпочтительном варианте осуществления ширина второй части протекторного браслета составляет от 50 до 80 процентов общей ширины протекторного браслета. Другие соотношения по ширине между первой и второй частями протекторного браслета могут быть использованы в различных случаях применения для оптимизации управляемости и комфортабельности. Во всех вариантах осуществления боковины шины изготовлены из эластомерной композиции, отличающейся от той, из которой изготовлен протекторный браслет, и эти боковины не являются элементом первой части или второй части протекторного браслета.
В одном предпочтительном варианте осуществления изобретения протекторный браслет имеет наружную и внутреннюю часть. Наружная часть была образована из смеси А, а внутренняя часть - из смеси В. Состав смесей А и В приведен в таблице 1.
Измеренные характеристики композиций А и В представлены в таблице 2. В таблице 2 модуль упругости Е' (при измерении энергии, сохраненной и восстановленной в процессе циклического деформирования) и коэффициент потерь "tan 
" (tan =Е''/Е', где Е'' = модуль потерь, который является мерой энергии рассеяния тепла в процессе циклического деформирования) были измерены на цилиндрическом образце для испытаний, имеющем диаметр 14 мм и длину 25 мм. Испытание проводилось при 70°С с синусоидальной частотой деформирования 100 Гц на предварительно сжатом на 25% образце для испытаний, подвергнутом дополнительному деформированию на 3,5% относительно недеформированного образца для испытаний. Перед испытанием образец для испытаний был подвергнут обычному циклу увлажнения для обеспечения стабильности данных последующих измерений. Например, образец для испытаний может быть получен из части протекторного браслета.
Кроме того, было проведено сравнение шины по фиг.2, выполненной согласно данному изобретению, с шинами, имеющими такой же рисунок протектора и другие композиции, при некоторых дорожных испытаниях на дороге. Такие шины, использованные для сравнения, имели рисунок протектора шины, поставляемой фирмой Pirelli под товарным знаком "Р200 chrONO ENERGYTM".
Результаты приведены в таблице 3.
Оценки по шкале от 1 до 10 отражали мнение водителя-испытателя. Чем выше оценка, тем лучше результат.
Таблица показывает, что эксплуатационные характеристики шины по изобретению существенно лучше по сравнению с другими испытываемыми шинами.
В данном варианте осуществления различные значения модулей упругости для разных сторон протекторного браслета получены в основном за счет изменения количества каучуков различных типов, использованных в смеси. Специалисту в данной области техники хорошо известно, как можно получить различные значения модулей упругости путем использования соответствующего вида и/или количества компонентов, образующих смесь.
В другом варианте осуществления изобретения протекторный браслет для шины может быть образован из трех частей. Три части включают в себя две плечевые части, расположенные у краев протекторного браслета, рядом с боковинами шины, и центральную часть, расположенную в центре протекторного браслета. Три части протекторного браслета предпочтительно выполнены в виде окружных браслетов. Центральная часть протекторного браслета образована из эластомерной композиции, имеющей низкий модуль упругости, и имеет менее "заполненный" рисунок протектора. Две плечевые части изготовлены из смеси, имеющей более высокий модуль упругости, и имеют более "заполненный" рисунок протектора. Этот вариант осуществления может быть использован для автомобильных или мотоциклетных шин и обеспечивает преимущества с точки зрения управляемости и комфортабельности.
Для специалистов в данной области техники очевидно, что существуют модификации и изменения, которые могут быть выполнены в конструкции по настоящему изобретению, не отходя от идеи или объема изобретения. Таким образом, предусмотрено, что настоящее изобретение охватывает модификации и варианты осуществления данного изобретения при условии, что они находятся в рамках объема приложенных пунктов формулы изобретения и их эквивалентов.
Формула изобретения
1. Шина для транспортного средства, содержащая радиальный каркас, протекторный браслет, расположенный радиально снаружи относительно каркаса, брекер, вставленный между каркасом и протекторным браслетом, причем протекторный браслет выполнен с асимметричным рисунком и включает первую часть из первой эластомерной композиции и вторую часть из второй эластомерной композиции, в которой первая часть включает первый рисунок протектора, а вторая часть включает второй рисунок протектора, при этом первый рисунок протектора отличается от второго рисунка протектора, отличающаяся тем, что рисунок протектора первой части имеет большее отношение фактической площади контакта к общей площади по сравнению с рисунком протектора второй части, первая часть выполнена из эластомерной композиции с твердостью, превышающей твердость второй части, модуль упругости первой части составляет приблизительно 12-16 МПа, измеренный при 23°С, а модуль упругости второй части составляет приблизительно 7-11 МПа, измеренный при 23°С.
2. Шина по п.1, отличающаяся тем, что первая и вторая части протекторного браслета разделены вдоль плоскости, перпендикулярной оси вращения шины.
3. Шина по п.1, отличающаяся тем, что первая часть протекторного браслета расположена на стороне шины, которая предназначена для того, чтобы быть обращенной в сторону от осевой линии транспортного средства.
4. Шина по п.1, отличающаяся тем, что первая часть представляет собой протекторный браслет с постоянной шириной в осевом направлении.
5. Шина по п.1, отличающаяся тем, что вторая часть протекторного браслета расположена на стороне шины, которая предназначена для того, чтобы быть обращенной в сторону осевой линии транспортного средства.
6. Шина по п.1, отличающаяся тем, что вторая часть протекторного браслета имеет постоянную ширину в осевом направлении.
7. Шина по п.1, отличающаяся тем, что первая часть протекторного браслета имеет такую же ширину, как вторая часть.
8. Шина по п.1, отличающаяся тем, что первая часть протекторного браслета содержит меньшее количество канавок и пазов, чем вторая часть.
9. Шина по п.1, отличающаяся тем, что ширина второй части составляет 25-80% от совокупной ширины первой и второй частей.
10. Шина по п.1, отличающаяся тем, что ширина второй части составляет 50-80% от совокупной ширины первой и второй частей.
11. Шина по п.1, отличающаяся тем, что модуль упругости первой части, по меньшей мере, на 1 МПа превышает модуль упругости второй части, измеренный при 23°С.
12. Шина по п.1, отличающаяся тем, что модуль упругости первой части, по меньшей мере, на 3 МПа превышает модуль упругости второй части, измеренный при 23°С.
13. Шина по п.1, отличающаяся тем, что протекторный браслет дополнительно содержит, по меньшей мере, одну дополнительную часть первой или второй эластомерной композиции, причем указанная, по меньшей мере, одна дополнительная часть расположена таким образом, чтобы обеспечить образование протекторного браслета с чередующимися частями из первой и второй эластомерных композиций.
14. Протекторный браслет шины для транспортного средства, выполненный с асимметричным рисунком, содержащий первую часть из первой эластомерной композиции и вторую часть из второй эластомерной композиции, причем первая часть имеет первый рисунок протектора, а вторая часть имеет второй рисунок протектора, при этом первый рисунок протектора отличается от второго рисунка протектора, отличающийся тем, что рисунок протектора первой части имеет большее отношение фактической площади контакта к общей площади по сравнению с рисунком протектора второй части, первая часть выполнена из эластомерной композиции с твердостью, превышающей твердость второй части, модуль упругости первой части составляет приблизительно 12-16 МПа, измеренный при 23°С, а модуль упругости второй части составляет приблизительно 7-11 МПа, измеренный при 23°С.
15. Протекторный браслет шины для транспортного средства, выполненный с асимметричным рисунком, содержащий первую часть из первой эластомерной композиции и вторую часть из второй эластомерной композиции, причем первая часть имеет первый рисунок протектора, а вторая часть имеет второй рисунок протектора, при этом первый рисунок протектора отличается от второго рисунка протектора, отличающийся тем, что рисунок протектора первой части имеет большее отношение фактической площади контакта к общей площади по сравнению с рисунком проектора второй части, модуль упругости первой части, по меньшей мере, на 1 МПа превышает модуль упругости второй части, измеренных при 23°C.
16. Протекторный браслет по п.15, отличающийся тем, что модуль упругости первой части на 3 МПа или более превышает модуль упругости второй части, измеренный при 23°С.
17. Протекторный браслет по п.15, отличающийся тем, что он предназначен для расположения на шине таким образом, чтобы первая его часть была расположена на стороне шины, которая предназначена для того, чтобы быть обращенной в сторону от осевой линии транспортного средства, а вторая часть расположена на стороне шины, которая предназначена для того, чтобы быть обращенной в сторону осевой линии транспортного средства.
18. Способ изготовления асимметричного протекторного браслета для шины транспортного средства, включающий образование первой части протекторного браслета, имеющей первый модуль упругости, образование второй части протекторного браслета, имеющей второй модуль упругости, отличающийся от первого модуля упругости, образование первого рисунка протектора на первой части протекторного браслета и образование на второй части протекторного браслета второго рисунка протектора, который отличается от первого рисунка протектора, отличающийся тем, что вторую часть протекторного браслета образуют с шириной, составляющей 25-80% совокупной ширины первой и второй частей, первую часть протекторного браслета образуют с модулем упругости, по меньшей мере на 1 МПа превышающим модуль упругости второй части, измеренных при 23°С.
19. Колесо для транспортного средства, содержащее смонтированную на ободе шину, содержащую радиальный каркас, боковины, протекторный браслет, расположенный радиально снаружи от каркаса, и брекер, вставленный между каркасом и протекторным браслетом, причем протекторный браслет выполнен с асимметричным рисунком и включает первую часть из первой эластомерной композиции и вторую часть из второй эластомерной композиции, в которой первая часть включает первый рисунок протектора, а вторая часть включает второй рисунок протектора, при этом первый рисунок протектора отличается от второго рисунка протектора, отличающееся тем, что рисунок протектора первой части имеет большее отношение фактической площади контакта к общей площади по сравнению с рисунком протектора второй части, первая часть выполнена из эластомерной композиции с твердостью, превышающей твердость второй части, модуль упругости первой части составляет приблизительно 12-16 МПа, измеренный при 23°С, а модуль упругости второй части составляет приблизительно 7-11 МПа, измеренный при 23°С.
20. Колесо по п.19, отличающееся тем, что первая часть протекторного браслета расположена на стороне шины, которая предназначена для того, чтобы быть обращенной в сторону от осевой линии транспортного средства, а вторая часть расположена на стороне шины, которая предназначена для того, чтобы быть обращенной в сторону осевой линии транспортного средства.
РИСУНКИ
