Пневматическая шина
Изобретение относится к автомобильной промышленности. Пневматическая шина включает в себя две первые основные канавки, множество боковых канавок и множество щелевидных дренажных прорезей в протекторной части. В пневматической шине поверхность стенки канавки у каждой первой основной канавки, расположенная ближе к экваториальной линии шины, образована так, что обеспечивается циклическое повторение - в направлении вдоль окружности шины - изменения угла наклона поверхности стенки канавки относительно направления, нормального к протектору, при этом изменение представляет собой постепенное увеличение от минимального значения, составляющего от 0° до 15°, до максимального значения, составляющего от 15° до 45°. В тех местах, где угол наклона той поверхности стенки канавки у первой основной канавки, которая находится ближе к экваториальной линии шины, находится на уровне его максимума, никакие боковые канавки не сообщаются с первой основной канавкой, и в данных местах поверхность стенки канавки у первой основной канавки, находящаяся ближе к соответствующему концу зоны контакта, проходит непрерывно. Технический результат - улучшение эксплуатационных характеристик шины при движении по снегу без ухудшения ее эксплуатационных характеристик при движении по сухим поверхностям дорожных покрытий. 7 з.п. ф-лы, 9 ил., 1 табл.
Настоящее изобретение относится к пневматической шине, используемой на ледяной или покрытой снегом дороге, и, в частности, к пневматической шине, имеющей улучшенные эксплуатационные характеристики при движении по снегу без ухудшения ее характеристик при движении, проявляющихся на сухих поверхностях дорожных покрытий.
Были сделаны предложения в отношении пневматической шины как шины, предназначенной для ледяной или покрытой снегом дороги, протекторная часть которой включает в себя: многочисленные основные канавки, проходящие в направлении вдоль окружности шины; многочисленные боковые канавки, проходящие в направлении ширины шины; и многочисленные щелевидные дренажные прорези (узкие канавки в протекторе), образованные на каждом из контактных участков, на которые протекторная часть разделена многочисленными основными канавками и многочисленными боковыми канавками (см., например, публикацию заявки на патент Японии №2008-221955).
Назначением подобной пневматической шины является обеспечение ее эксплуатационных характеристик при движении по снегу на основе краевого эффекта каждой из канавок и щелевидных дренажных прорезей. Для этого увеличено количество канавок и щелевидных дренажных прорезей, и увеличена общая длина краев. Это обеспечивает возможность улучшения эксплуатационных характеристик при движении по снегу. Тем не менее, увеличение количества канавок и щелевидных дренажных прорезей вызывает уменьшение общей площади контактных участков, что, в свою очередь, вызывает снижение жесткости протекторной части. В результате ухудшаются эксплуатационные характеристики при движении, в особенности на сухих поверхностях дорожных покрытий.
Задачей настоящего изобретения является разработка пневматической шины, имеющей эксплуатационные характеристики при движении по снегу, которые могут быть улучшены без ухудшения эксплуатационных характеристик при движении, проявляющихся на сухих поверхностях дорожных покрытий.
Пневматическая шина в соответствии с одним аспектом настоящего изобретения для решения вышеуказанной задачи включает в себя: две первые основные канавки, проходящие в направлении вдоль окружности шины, при этом две первые основные канавки расположены в центральной зоне на трех участках, полученных посредством разделения ширины контакта протекторной части на три равные части; множество боковых канавок, проходящих в направлении ширины шины от каждого из двух концов зоны контакта в направлении ширины шины до центральной зоны, при этом множество боковых канавок расположено в протекторной части; и множество щелевидных дренажных прорезей, образованных на каждом из контактных участков, ограниченных в протекторной части первыми основными канавками и боковыми канавками. В пневматической шине поверхность стенки канавки у каждой первой основной канавки, расположенная ближе к экваториальной линии шины, образована так, что обеспечивается циклическое повторение - в направлении вдоль окружности шины - изменения угла наклона поверхности стенки канавки относительно направления, нормального к протектору, при этом изменение представляет собой постепенное увеличение от минимального значения, составляющего от 0° до 15, до максимального значения, составляющего от 15° до 45°. В тех местах, где угол наклона той поверхности стенки канавки у первой основной канавки, которая находится ближе к экваториальной линии шины, находится на уровне его максимума, никакие боковые канавки не сообщаются с первой основной канавкой, и в данных местах та поверхность стенки канавки у первой основной канавки, которая находится ближе к соответствующему концу зоны контакта, проходит непрерывно.
В настоящем изобретении в каждой первой основной канавке, расположенной в центральной зоне, поверхность стенки канавки выполнена такой, что угол наклона той поверхности стенки канавки, которая находится ближе к экваториальной плоскости шины, постепенно увеличивается в направлении вдоль окружности шины, и подобное изменение угла наклона циклически повторяется. По этой причине, когда протекторная часть обеспечит уплотнение снега, поверхности двух стенок канавки у каждой первой основной канавки, которые постепенно становятся ближе друг к другу в направлении глубины основной канавки, спрессовывают снег в твердый снежный столбик. Это обеспечивает увеличение усилия сдвига снежного столбика и соответственно обеспечивает возможность улучшения эксплуатационных характеристик при движении по снегу. Кроме того, улучшение эксплуатационных характеристик при движении по снегу обеспечивается отнюдь не на основе общей длины краев канавок и щелевидных дренажных прорезей. По этой причине эксплуатационные характеристики при движении на сухих поверхностях дорожных покрытий не ухудшаются.
В соответствии с аспектом настоящего изобретения предпочтительно, чтобы в каждой основной канавке на той поверхности стенки канавки, которая находится ближе к экваториальной линии шины, было образовано множество полосовидных участков, каждый из которых образован любым элементом из выступа и углубления, при этом каждый полосовидный участок наклонен от стороны поверхности протектора к нижней стороне канавки в направлении, в котором увеличивается угол наклона поверхности стенки канавки, и чтобы угол наклона каждого полосовидного участка относительно направления вдоль окружности шины находился в диапазоне от 20° до 70°. В каждой основной канавке подобные полосовидные участки функционируют на снегу так, чтобы обеспечить направление снега к тем местам, где угол наклона той поверхности стенки канавки, которая находится ближе к экваториальной линии шины, имеет большее значение. По этой причине полосовидные участки обеспечивают образование более твердого снежного столбика и соответственно обеспечивают возможность того, что пневматическая шина будет создавать большее усилие сдвига снежного столбика. Кроме того, краевой эффект, создаваемый каждым полосовидным участком самим по себе, способствует улучшению эксплуатационных характеристик при движении по снегу.
Предпочтительно, чтобы в каждой первой основной канавке угол наклона той поверхности стенки канавки, которая находится ближе к соответствующему концу ее зоны контакта, был задан сравнительно малым в ее части, которая обращена к имеющей сравнительно большой угол наклона части той поверхности стенки канавки, которая находится ближе к экваториальной линии шины, в то время как угол наклона той поверхности стенки канавки, которая находится ближе к ее соответствующему концу зоны контакта, задан сравнительно большим в ее части, которая обращена к части в имеющем сравнительно малый угол наклона месте той поверхности стенки канавки, которая находится ближе к экваториальной линии шины. Поскольку в каждой первой основной канавке, как описано выше, регулируется не только угол наклона той поверхности стенки канавки, которая находится ближе к экваториальной линии шины, но также угол наклона той поверхности стенки канавки, которая находится ближе к концу зоны контакта, каждая первая основная канавка в целом способна образовать твердый снежный столбик и соответственно обеспечивает возможность улучшения эксплуатационных характеристик при движении по снегу.
Предпочтительно, чтобы на контактном участке, расположенном между первыми основными канавками, канавки с V-образной частью, проходящие в направлении ширины шины, были образованы в тех местах, в которых в каждой первой основной канавке угол наклона той поверхности стенки канавки, которая находится ближе к экваториальной линии шины, имеет его минимальную величину. Образование канавок с V-образной частью на контактном участке в центральной зоне обеспечивает улучшение тормозных характеристик и характеристик сцепления шины с дорогой в направлении перемещения шины, при этом вышеописанная оптимизация углов наклона соответствующих поверхностей стенок канавки у каждой первой основной канавки в основном способствует улучшению эксплуатационных характеристик при движении по снегу, которые пневматическая шина должна демонстрировать, когда транспортное средство совершает поворот.
Предпочтительно, чтобы в пневматической шине, для которой задано направление вращения, в каждой основной канавке угол наклона той поверхности стенки канавки, которая находится ближе к экваториальной линии шины, постепенно увеличивался в направлении, противоположном направлению вращения. В том случае, когда каждая первая основная канавка выполнена такой, что она постепенно сужается в направлении, противоположном направлению вращения, подобным образом, первая основная канавка способна обеспечить эффективное вдавливание снега в первую основную канавку при вращении пневматической шины и соответственно обеспечивает возможность образования более твердого снежного столбика.
По меньшей мере, одна вторая основная канавка, проходящая в направлении вдоль окружности шины, может быть образована в каждой из наружных зон, соответственно расположенных с двух сторон центральной зоны. В данном случае предпочтительно, чтобы в пневматической шине, для которой направление вращения задано, часть, расположенная между каждыми двумя соседними боковыми канавками, во второй основной канавке была наклонена к ближайшему к ней концу зоны контакта, при этом она проходит в направлении, противоположном направлению вращения. Когда часть каждой второй основной канавки, расположенная между каждыми двумя соседними боковыми канавками, наклонена к концу зоны контакта и при этом проходит в направлении, противоположном направлению вращения, данным образом, существует возможность увеличения фактической длины каждой боковой канавки и соответственно улучшения эксплуатационных характеристик при движении по снегу.
Для настоящего изобретения ширина контакта определяется как измеряемый в направлении ширины шины размер зоны контакта, которая образована шиной, которая накачана до максимального давления воздуха, обусловленного техническими характеристиками шины, когда на шину действует нагрузка, составляющая 80% от максимальной грузоподъемности шины, и когда шина размещена на плоской поверхности для обеспечения контактирования протекторной части с плоской поверхностью. Концы зоны контакта в направлении ширины шины определены как места зоны контакта, самые дальние от середины в направлении ширины шины.
Далее, настоящее изобретение будет описано более подробно со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых:
Фиг.1 - вид в развернутом состоянии, показывающий рисунок протектора пневматической шины в соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения;
Фиг.2 - вид в перспективе, показывающий поверхность стенки канавки, которая «выделена» из одной из основных канавок, расположенных в центральной зоне рисунка протектора, показанного на фиг.1;
Фиг.3 - вид сбоку, показывающий поверхность стенки канавки, которая «выделена» из основной канавки, расположенной в центральной зоне рисунка протектора, показанного на фиг.1;
Фиг.4 - вспомогательное сечение поверхности стенки канавки, выполненное по линии α-α c фиг.3;
Фиг.5 - увеличенный вид, показывающий важную часть рисунка протектора, показанного на фиг.1;
Фиг.6 - вспомогательное сечение, показывающее важную часть рисунка протектора, выполненное по линии β1-β2 c фиг.5;
Фиг.7 - вспомогательное сечение, показывающее важную часть рисунка протектора, выполненное по линии γ1-γ2 c фиг.5;
Фиг.8 - вид в развернутом состоянии, показывающий рисунок протектора пневматической шины в соответствии с другим вариантом осуществления настоящего изобретения; и
Фиг.9 - вид в развернутом состоянии, показывающий пример обычной пневматической шины.
Ниже будут представлены подробные описания для конфигурации по настоящему изобретению, относящиеся к приложенным чертежам. Фиг.1 показывает рисунок протектора пневматической шины в соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения. Как показано на фиг.1, три зоны, полученные посредством деления ширины TCW контакта протекторной части Т на три равных участка, определены следующим образом: центральная зона АС, расположенная в середине, и наружные зоны АО, расположенные с двух сторон центральной зоны АС. Кроме того, направление R вращения задано для пневматической шины в соответствии с данным вариантом осуществления.
Как показано на фиг.1, протекторная часть Т включает в себя: две основные канавки (первые канавки) 1, 1, которые расположены в центральной зоне АС и которые проходят в направлении вдоль окружности шины; две основные канавки (вторые канавки) 2, 2, которые расположены в соответствующих наружных зонах АО и которые проходят в направлении вдоль окружности шины, и многочисленные боковые канавки 3, проходящие в направлении ширины шины от каждого из двух концов Е зоны контакта в направлении ширины шины до центральной зоны АС. Боковые канавки 3 расположены с заданными интервалами в направлении вдоль окружности шины. Каждая боковая канавка 3 наклонена от экваториальной линии С шины к одной из двух наружных сторон в направлении ширины шины в направлении, противоположном направлению R вращения. Боковые канавки 3 включают в себя: боковые канавки 3, сообщающиеся с одной из двух основных канавок 1 в центральной зоне АС, и боковые канавки 3, не сообщающиеся ни с одной основной канавкой 1 в центральной зоне АС. Сообщающиеся боковые канавки 3 и несообщающиеся боковые канавки 3 расположены попеременно в направлении вдоль окружности шины. Таким образом, контактный участок 10, проходящий непрерывно в направлении вдоль окружности шины, будет образован между двумя основными канавками 1, 1; контактные участки 20, каждый из которых образован многочисленными блоками 21, образованы соответственно между основными канавками 1 и соседними основными канавками 2, и контактные участки 30, каждый из которых состоит из множества блоков 31, образованы соответственно на наружных сторонах за основными канавками 2 в направлении ширины шины. Многочисленные щелевидные дренажные прорези (канавки) 12 выполнены на контактном участке 10; многочисленные щелевидные дренажные прорези 22 выполнены на каждом контактном участке 20, и многочисленные щелевидные дренажные прорези 32 выполнены на каждом контактном участке 30. Щелевидные дренажные прорези 12, 22, 32 на виде в плане имеют зигзагообразную форму. В некоторых из щелевидных дренажных прорезей 12, 22, 32 образовано ответвление, проходящее в направлении вдоль окружности шины. Не наложено никакого специфического ограничения на формы щелевидных дренажных прорезей 12, 22, 32 на виде в плане. Кроме того, щелевидные дренажные прорези 12, 22, 32 могут иметь соответствующие им трехмерные структуры, при этом щелевидные дренажные прорези 12, 22, 32 в направлении глубины соответствующих прорезей на внутренних в аксиальном направлении участках шины под поверхностью протектора имеют волнообразную форму.
В вышеуказанной пневматической шине в каждой основной канавке 1 поверхность 1с стенки канавки, находящаяся ближе к экваториальной линии С шины, образована так, что обеспечивается циклическое повторение изменения - в направлении вдоль окружности шины - угла наклона поверхности 1с стенки канавки относительно направления, нормального к протектору. В данном изменении угол наклона постепенно увеличивается от минимального значения, составляющего от 0° до 15° (предпочтительно от 0° до 10°), до максимального значения, составляющего от 15° до 45° (предпочтительно от 20° до 45°). В каждой основной канавке 1 изменение угла наклона той поверхности 1с стенки канавки, которая находится ближе к экваториальной линии С шины, циклически повторяется с равными промежутками, соответствующими двум боковым канавкам 3. В этой связи, если минимальная величина угла наклона той поверхности 1с стенки канавки, которая находится ближе к экваториальной линии С шины, слишком большая в каждой основной канавке 1, объем каждой основной канавки 1 становится меньше, и эксплуатационные характеристики при движении на мокрых поверхностях дорожных покрытий соответственно ухудшаются. Если максимальная величина угла наклона той поверхности 1с стенки канавки, которая находится ближе к экваториальной линии С шины, слишком мала в каждой основной канавке 1, эффект уплотнения снега становится недостаточным.
Между тем, в тех местах Р в каждой основной канавке 1, в которых угол наклона той поверхности 1с стенки канавки, которая находится ближе к экваториальной линии С шины, имеет максимальную величину, боковые канавки 3 выполнены такими, что они не сообщаются ни с одной основной канавкой 1. Таким образом, в каждой основной канавке 1 поверхность 1е стенки канавки, находящаяся ближе к соответствующему одному из концов Е зоны контакта, проходит без какого-либо перерыва в местах Р. В частности, в каждой основной канавке 1 боковые канавки 3 выполнены с такой конструкцией, что они не имеют никакой «открывающейся» части в пределах 15 мм от любого места Р, в котором угол наклона той поверхности 1с стенки канавки, которая находится ближе к экваториальной линии С шины, имеет максимальную величину с двух сторон от места Р в направлении вдоль окружности шины. В вышеуказанной пневматической шине в каждой из основных канавок 1, расположенных в центральной зоне АС, та поверхность 1с стенки канавки, которая находится ближе к экваториальной линии С шины, выполнена так, что обеспечивается циклическое повторение изменения, при этом изменение представляет собой постепенное увеличение угла наклона поверхности 1с стенки канавки в направлении вдоль окружности шины. По этой причине, как только протекторная часть Т обеспечит уплотнение снега на покрытой снегом поверхности дорожного покрытия, поверхности 1с, 1е двух стенок канавки у каждой основной канавки 1, которые постепенно приближаются друг к другу в направлении глубины основной канавки 1, спрессовывают снег в твердый снежный столбик. Это обеспечивает увеличение усилия сдвига снежного столбика и соответственно обеспечивает возможность улучшения эксплуатационных характеристик при движении по снегу. Кроме того, в отличие от любой обычной пневматической шины улучшение эксплуатационных характеристик при движении по снегу достигается отнюдь не на основе общей длины краев канавок и щелевидных дренажных прорезей. По этой причине эксплуатационные характеристики при движении на сухих поверхностях дорожных покрытий не ухудшаются.
В частности, предусмотрено, что в тех местах Р, в которых угол наклона той поверхности 1с стенки канавки у каждой первой основной канавки 1, которая находится ближе к экваториальной линии С шины, имеет его максимальную величину, никакие боковые канавки 3 не сообщаются с первой основной канавкой 1, и в данных местах Р другая поверхность 1е стенки канавки у первой основной канавки 1, находящаяся ближе к соответствующему концу Е зоны контакта, проходит непрерывно. По этой причине во время спрессовывания снежного столбика существует возможность предотвращения выхода снега из первых основных канавок 1 и соответственно облегчения образования более твердого снежного столбика. Следует отметить, что в каждой основной канавке 1 изменение угла наклона той поверхности 1с стенки канавки, которая находится ближе к экваториальной линии С шины, должно циклически повторяться с равными промежутками, соответствующими двум боковым канавкам 2; причем некоторые из боковых канавок 3 выполнены такими, что они не сообщаются ни с одной из двух основных канавок 1 в центральной зоне АС, а остальные из боковых канавок 3 выполнены такими, что они сообщаются с одной из двух основных канавок 1 в центральной зоне АС. Это обеспечивает возможность дренажа в пневматической шине и соответственно полного проявления эксплуатационных характеристик пневматической шины при движении на мокрых поверхностях дорожных покрытий.
Кроме того, поверхности 1с стенок канавки у каждой из основных канавок 1, находящиеся ближе к экваториальной линии С шины, определены, как описано выше, и основные канавки 1 расположены в центральной зоне АС. Поскольку вышеописанная наклонная структура принята для основных канавок 1, каждая из которых имеет сравнительно длинный отпечаток в центральной зоне АС, существует возможность эффективного улучшения эксплуатационных характеристик при движении по снегу.
Фиг.2 представляет собой вид в перспективе, показывающий ту поверхность стенки канавки, которая «выделена» из одной из основных канавок 1, расположенных в центральной зоне АС рисунка протектора, показанного на фиг.1. Фиг.3 представляет собой вид сбоку, показывающий ту поверхность 1с стенки канавки, которая «выделена» из основной канавки 1, расположенной в центральной зоне АС рисунка протектора, показанного на фиг.1. Фиг.4 представляет собой вспомогательное сечение поверхности 1с стенки канавки, выполненное по линии α-α с фиг.3. Как показано на фиг.2-4, в каждой основной канавке 1 многочисленные полосовидные участки 4, соответственно образованные выступами или углублениями, образованы на той поверхности 1с стенки канавки, которая находится ближе к экваториальной линии С шины. Каждый выступ или углубление наклонен (наклонено) от стороны поверхности S протектора к стороне низа В канавки в направлении, в котором угол наклона поверхности 1с стенки канавки становится больше. Угол θ наклона каждого полосовидного участка 4 относительно направления вдоль окружности шины задан в интервале от 20° до 70°.
В каждой основной канавке 1 подобные полосовидные участки 4 функционируют на снегу для направления снега к местам, где угол наклона той поверхности 1с стенки канавки, которая находится ближе к экваториальной линии С шины, имеет большую величину. Это обеспечивает образование более твердого снежного столбика и соответственно обеспечивает возможность того, что пневматическая шина будет создавать большее усилие сдвига снежного столбика. Кроме того, краевой эффект, создаваемый каждым полосовидным участком 4 самим по себе, способствует улучшению эксплуатационных характеристик при движении по снегу. В этой связи, когда угол θ наклона находится за пределами вышеупомянутого диапазона, эффект направления снега, который сдавливается в каждой основной канавке 1, в заданном направлении будет недостаточным, и краевой эффект, создаваемый каждым полосовидным участком 4, также будет недостаточным.
На фиг.2-4 схематически показаны полосовидные участки 4, образованные углублениями. В данном случае желательно, чтобы их глубина d составляла от 0,1 мм до 0,8 мм, их ширина w составляла от 0,3 мм до 1,2 мм и шаг p между каждыми соседними двумя из них составлял от 0,5 мм до 2,0 мм. Когда полосовидные участки 4, образованные углублениями, удовлетворяют требованиям к размерам, полосовидные участки 4 способны направлять снег, который сдавливается в соответствующей основной канавке 1, в заданном направлении и одновременно могут создавать их лучший краевой эффект. В том случае, когда полосовидные участки 4 образованы выступами, аналогичным образом желательно, чтобы их высота составляла от 0,1 мм до 0,8 мм, их ширина составляла от 0,3 мм до 1,2 мм и шаг между каждыми соседними двумя из них составлял от 0,5 мм до 2,0 мм.
Фиг.5 представляет собой увеличенный вид, показывающий важную часть рисунка протектора, показанного на фиг.1. Фиг.6 представляет собой вспомогательное сечение, показывающее важную часть рисунка протектора, выполненное по линии β1-β2 с фиг.5. Фиг.7 представляет собой вспомогательное сечение, показывающее важную часть рисунка протектора, выполненное по линии γ1-γ2 с фиг.5. Как показано на фиг.5-7, в каждой основной канавке 1 угол наклона той поверхности 1е стенки канавки, которая находится ближе к соответствующему концу Е зоны контакта, сравнительно мал в ее части, которая обращена к имеющей сравнительно большой угол наклона части той поверхности 1с стенки канавки, которая находится ближе к экваториальной линии С шины, в то время как угол наклона той поверхности 1е стенки канавки, которая находится ближе к соответствующему концу Е ее зоны контакта, сравнительно большой в ее части, которая обращена к имеющей сравнительно малый угол наклона части той поверхности 1с стенки канавки, которая находится ближе к экваториальной линии С шины.
Более конкретно, соотношение между углом θβ1 наклона поверхности 1с стенки канавки в сечении по линии β1-β2 и углом θγ1 наклона поверхности 1с стенки канавки в сечении по линии γ1-γ2 таково: θβ1>θγ1, в то время как соотношение между углом θβ2 наклона поверхности 1е стенки канавки в сечении по линии β1-β2 и углом θγ2 наклона поверхности 1е стенки канавки в сечении по линии γ1-γ2 таково: θβ2<θγ2. Следует отметить, что в настоящем изобретении угол наклона каждой поверхности стенки канавки определен как измеряемый относительно фона поперечного сечения канавки, перпендикулярного контуру низа канавки.
Поскольку в каждой основной канавке 1, как описано выше, регулируется не только угол наклона той поверхности 1с стенки канавки, которая находится ближе к экваториальной линии С шины, но также угол наклона той поверхности 1е стенки канавки, которая находится ближе к концу Е зоны контакта, первая основная канавка 1 в целом способна образовать твердый снежный столбик и соответственно обеспечивает возможность улучшения эксплуатационных характеристик при движении по снегу. Следует отметить, что в каждой основной канавке 1 угол наклона той поверхности 1е стенки канавки, которая находится ближе к концу Е зоны контакта, может изменяться ступенчато, как проиллюстрировано, или может изменяться постепенно аналогично углу наклона той поверхности 1с стенки канавки, которая находится ближе к экваториальной линии С шины.
Желательно, чтобы заданные величины вышеописанных углов удовлетворяли следующему соотношению: 10°≤θβ1+θβ2≤50° и 10°≤θγ1+θγ2 ≤50°. Другими словами, желательно, чтобы в любых местах в каждой первой основной канавке сумма углов наклона частей, обращенных друг к другу, у поверхностей 1с, 1е двух стенок канавки находилась в интервале от 10° до 50°. Если величина θβ1+θβ или θγ1+θγ2 будет меньше 10°, прочность снежного столбика, образуемого в каждой основной канавке 1, будет недостаточной. Напротив, если величина θβ1+θβ или θγ1+θγ2 превысит 50°, эксплуатационные характеристики при движении на мокрых поверхностях дорожных покрытий будут ухудшаться вследствие уменьшенного объема каждой основной канавки 1.
Как показано на фиг.1, на контактном участке 10, расположенном между основными канавками 1, 1, канавки 5 с V-образной частью, проходящие в направлении ширины шины, соответственно образованы в тех местах, где в каждой основной канавке 1 угол наклона каждой той поверхности 1с стенки канавки, которая находится ближе к экваториальной линии С шины, имеет его минимальную величину. Данные канавки с V-образной частью могут быть расположены поперек контактного участка 10. В иных случаях канавки 5 с V-образной частью могут заканчиваться в контактном участке 10 без разделения контактного участка 10 на меньшие участки. В том случае, когда не предусмотрено, чтобы канавки 5 с V-образной частью были расположены поперек контактного участка 10, пневматическая шина будет способна проявлять эксплуатационные характеристики при движении по льду, которые улучшены за счет минимизации уменьшения жесткости контактного участка 10, расположенного в центральной зоне АС.
Образование канавок 5 с V-образной частью на контактном участке 10 в центральной зоне АС обеспечивает возможность улучшения тормозных характеристик и характеристик сцепления шины с дорогой в направлении перемещения шины, при этом вышеописанная оптимизация углов наклона соответствующих поверхностей 1с, 1е стенок канавки у каждой первой основной канавки 1, расположенной в центральной зоне АС, в основном, способствует улучшению эксплуатационных характеристик при движении по снегу, когда транспортное средство совершает поворот. Таким образом, пневматическая шина может одновременно удовлетворять требованиям к эксплуатационным характеристикам при движении по снегу, которые должны проявляться, когда транспортное средство совершает поворот, тормозным характеристикам, которые должны проявляться при движении по покрытым снегом поверхностям дорожных покрытий, а также характеристикам сцепления шины с дорогой. Кроме того, поскольку канавки 5 с V-образной частью расположены в тех местах, где в каждой основной канавке 1 угол наклона тех поверхностей 1с стенок канавок, которые находятся ближе к экваториальной линии С шины, имеет его минимальную величину, канавки 5 с V-образной частью не вызывают ухудшения эффекта, который основан на наклонной конструкции поверхностей 1с, 1е стенок канавки у каждой основной канавки 1.
Вышеописанная пневматическая шина имеет рисунок протектора, который в основном симметричен относительно экваториальной линии С шины. Направление R вращения шины задано. В каждой основной канавке 1 угол наклона той поверхности 1с стенки канавки, которая находится ближе к экваториальной линии С шины, выполнен таким, что он постепенно увеличивается в направлении, противоположном направлению R вращения шины. Поскольку каждая основная канавка 1 выполнена такой, что она постепенно сужается в направлении, противоположном направлению R вращения, подобным образом, основная канавка 1 способна обеспечить эффективное вдавливание снега в основную канавку 1 и соответственно способна обеспечить образование более твердого снежного столбика.
Желательно, чтобы в пневматической шине, для которой направление R вращения задано, в каждой наружной зоне АО часть основной канавки 2, расположенная между каждыми двумя соседними боковыми канавками 3, была наклонена к концу Е зоны контакта, при этом она проходит в направлении, противоположном направлению R вращения. Когда часть основной канавки 2, расположенная между каждыми двумя соседними боковыми канавками 3, 3, наклонена к концу Е зоны контакта и при этом проходит в направлении, противоположном направлению R вращения, данным образом, существует возможность увеличения фактической длины каждой боковой канавки 3 и соответственно улучшения эксплуатационных характеристик при движении по снегу. По этой причине существует возможность эффективного улучшения эксплуатационных характеристик при движении по снегу посредством использования характеристики направленного рисунка протектора.
Следует отметить, что, несмотря на то что вышеуказанный вариант осуществления был описан как пневматическая шина, для которой направление вращения задано, настоящее изобретение также может быть применено для пневматической шины (см. фиг.8), которая имеет по существу центрально симметричный рисунок протектора и для которой не задано никакого направления вращения.
Вышеприведенные описания были приведены для предпочтительных вариантов осуществления настоящего изобретения. Тем не менее, следует понимать, что различные модификации, замены и подстановки могут быть применены для настоящего изобретения при условии, что модификации, замены и подстановки не отходят от сущности или объема настоящего изобретения, определенного в приложенной формуле изобретения.
Пневматические шины в соответствии с обычным примером и примерами 1-6 были изготовлены согласно нижеприведенным техническим условиям. Размер шины был следующим: 175/65R14. Каждая пневматическая шина имела две первые основные канавки, проходящие в направлении вдоль окружности шины, при этом две первые основные канавки были расположены в центральной зоне из трех равных зон, на которые была разделена протекторная часть; одну вторую основную канавку, проходящую в направлении вдоль окружности шины, при этом одна вторая основная канавка находится в каждой из наружных зон, расположенных с двух сторон центральной зоны; множество боковых канавок, проходящие в направлении ширины шины от одного из двух концов зоны контакта в направлении ширины шины до центральной зоны, при этом многочисленные боковые канавки расположены в протекторной части; и множество щелевых дренажных прорезей, расположенных на каждом из контактных участков, ограниченных в протекторной части основными канавками и боковыми канавками. Для каждой пневматической шины определенная конфигурация протекторной части была задана такой, как показана в таблице 1.
Обычный пример представлял собой шину, имеющую рисунок протектора, который показан на фиг.9. Примеры 1-4 представляли собой шины, каждая из которых имела по существу центрально симметричный рисунок протектора, подобный показанному на фиг.8. Примеры 5 и 6 представляли собой шины, каждая из которых имела по существу осесимметричный рисунок протектора, подобный показанному на фиг.1.
Если обратиться к фиг.1, то в отношении каждой основной канавки в центральной зоне можно отметить, что «угол наклона той поверхности стенки канавки, которая находится ближе к экваториальной плоскости шины» означает угол наклона той поверхности стенки канавки, которая находится ближе к экваториальной плоскости шины, относительно направления, нормального к протектору; «угол наклона каждого полосовидного участка» означает угол наклона каждого полосовидного участка относительно направления вдоль окружности шины; и «сумма углов наклона поверхностей двух стенок канавки» означает сумму углов наклона обращенных друг к другу частей поверхностей двух стенок канавки.
Для данных шин характеристика при повороте на покрытых снегом поверхностях дорожных покрытий, тормозная характеристика на покрытых снегом поверхностях дорожных покрытий и устойчивость при движении на сухих поверхностях дорожных покрытий были оценены в соответствии со следующим методом оценки. Результат оценки показан в Таблице 1.
Характеристика при повороте на покрытых снегом поверхностях дорожных покрытий:
Для каждого примера испытываемые шины были смонтированы на соответствующих колесах, каждое из которых имело размер обода 14×5 1/2J, и таким образом были прикреплены к транспортному средству (транспортному средству FF; FF означает передний привод с передним расположением двигателя) с двигателем 1300 см3. Давление воздуха в каждой испытываемой шине было задано на уровне 210 кПа. Для каждого примера транспортное средство совершало движения по кругу с радиусом 18 м на покрытой снегом поверхности дорожного покрытия, и было определено среднее время, необходимое для того, чтобы транспортное средство совершило один круг. Для каждого примера результат оценки был показан посредством использования показателя, который характеризует число, обратное к его измеренной величине, в сравнении с числом, обратным к измеренной величине для обычного примера, которое было принято равным 100. Больший показатель означает лучшую характеристику при повороте на покрытых снегом поверхностях дорожных покрытий.
Тормозная характеристика на покрытых снегом поверхностях дорожных покрытий:
Для каждого примера испытываемые шины были смонтированы на соответствующих колесах, каждое из которых имело размер обода 14×5 1/2J, и таким образом были прикреплены к транспортному средству (транспортному средству с передним приводом и передним расположением двигателя) с двигателем 1300 см3. Давление воздуха в каждой испытываемой шине было задано на уровне 210 кПа. Для каждого примера торможение транспортного средства осуществлялось посредством использования антиблокировочной тормозной системы (АБС) при движении по покрытой снегом поверхности дорожного покрытия со скоростью 40 км/ч, и таким образом был измерен тормозной путь. Для каждого примера результат оценки был показан посредством использования показателя, который характеризует число, обратное к его измеренной величине, в сравнении с числом, обратным к измеренной величине для обычного примера, которое было принято равным 100. Больший показатель означает лучшую тормозную характеристику на покрытых снегом поверхностях дорожных покрытий.
Устойчивость при движении по поверхностям сухих дорог:
Для каждого примера испытываемые шины были смонтированы на соответствующих колесах, каждое из которых имело размер обода 14×5 1/2J, и таким образом были прикреплены к транспортному средству (транспортному средству с передним приводом и передним расположением двигателя) с двигателем 1300 см3. Давление воздуха в каждой испытываемой шине было задано на уровне 210 кПа. Для каждого примера сенсорная оценка была выполнена водителем-испытателем на сухой поверхности дорожного покрытия. Для каждого примера результат оценки был показан посредством использования показателя по сравнению с показателем для обычного примера, который был принят равным 100. Больший показатель означает лучшую устойчивость при движении по сухим поверхностям дорожных покрытий.
Как очевидно из Таблицы 1, все шины согласно примерам 1-6 имели лучшие эксплуатационные характеристики при движении по снегу (характеристику при повороте на покрытых снегом поверхностях дорожных покрытий и тормозную характеристику на покрытых снегом поверхностях дорожных покрытий), а также эксплуатационные характеристики при движении по сухим поверхностям дорожных покрытий (устойчивость при движении по сухим поверхностям дорожных покрытий), чем шина в соответствии с обычным примером.
1. Пневматическая шина, содержащая: две первые основные канавки, проходящие в направлении вдоль окружности шины, при этом две первые основные канавки расположены в центральной зоне на трех участках, полученных посредством разделения ширины контакта протекторной части на три равные части; множество боковых канавок, проходящих в направлении ширины шины от каждого из двух концов зоны контакта в направлении ширины шины до центральной зоны, при этом множество боковых канавок расположено в протекторной части; и множество щелевидных дренажных прорезей, образованных на каждом из контактных участков, ограниченных в протекторной части первыми основными канавками и боковыми канавками,
при этом поверхность стенки канавки у каждой первой основной канавки, расположенная ближе к экваториальной линии шины, образована так, что обеспечивается циклическое повторение - в направлении вдоль окружности шины - изменения угла наклона поверхности стенки канавки относительно направления, нормального к протектору, причем изменение представляет собой постепенное увеличение от минимального значения, составляющего от 0 до 15°, до максимального значения, составляющего от 15 до 45°,
при этом в тех местах, где угол наклона той поверхности стенки канавки у первой основной канавки, которая находится ближе к экваториальной линии шины, находится на уровне его максимума, никакие боковые канавки не сообщаются с первой основной канавкой, и
в данных местах поверхность стенки канавки у первой основной канавки, находящаяся ближе к соответствующему концу зоны контакта, проходит непрерывно.
2. Пневматическая шина по п.1, в которой в каждой основной канавке на той поверхности стенки канавки, которая находится ближе к экваториальной линии шины, образовано множество полосовидных участков, каждый из которых образован любым элементом из выступа и углубления, при этом каждый полосовидный участок наклонен от стороны поверхности протектора к нижней стороне канавки в направлении, в котором увеличивается угол наклона поверхности стенки канавки, причем угол наклона каждого полосовидного участка относительно направления вдоль окружности шины находится в диапазоне от 20 до 70°.
3. Пневматическая шина по п.1, в которой в каждой первой основной канавке угол наклона той поверхности стенки канавки, которая находится ближе к соответствующему концу ее зоны контакта, задан сравнительно малым в ее части, которая обращена к имеющей сравнительно большой угол наклона части той поверхности стенки канавки, которая находится ближе к экваториальной линии шины, в то время как угол наклона той поверхности стенки канавки, которая находится ближе к соответствующему концу ее зоны контакта, задан сравнительно большим в ее части, которая обращена к части в имеющем сравнительно малый угол наклона месте той поверхности стенки канавки, которая находится ближе к экваториальной линии шины.
4. Пневматическая шина по п.3, в которой в любых местах в каждой первой основной канавке сумма углов наклона обращенных друг к другу частей поверхностей двух стенок канавки задана в диапазоне от 10 до 50°.
5. Пневматическая шина по любому из пп.1-3, в которой на контактном участке, расположенном между первыми основными канавками, канавки с V-образной частью, проходящие в направлении ширины шины, образованы в тех местах, в которых в каждой первой основной канавке угол наклона той поверхности стенки канавки, которая находится ближе к экваториальной линии шины, имеет его минимальную величину.
6. Пневматическая шина по п.5, в которой канавки с V-образной частью заканчиваются в контактном участке, расположенном между первыми основными канавками, не разделяя контактный участок.
7. Пневматическая шина по любому из пп.1-3, в которой направление вращения задано для пневматической шины, причем в каждой основной канавке угол наклона той поверхности стенки канавки, которая находится ближе к экваториальной линии шины, постепенно увеличивается в направлении, противоположном направлению вращения.
8. Пневматическая шина по п.7, в которой, по меньшей мере, одна вторая основная канавка, проходящая в направлении вдоль окружности шины, образована в каждой из наружных зон, соответственно расположенных с двух сторон центральной зоны, причем часть, расположенная между каждыми двумя соседними боковыми канавками, во второй основной канавке наклонена к ближайшему к ней концу зоны контакта, при этом она проходит в направлении, противоположном направлению вращения.
