Пневматическая шина
Изобретение относится к конструкции протектора всесезонной автомобильной шины. Протектор шины имеет окружные основные канавки, проходящие в направлении вдоль окружности шины, и контактные части, отделенные и образованные посредством окружных основных канавок. Каждая из контактной части центральной зоны и контактных частей левой и правой плечевых зон имеет множество щелевидных дренажных канавок. Двумерные щелевидные дренажные канавки составляют не менее 90% щелевидных дренажных канавок, расположенных в центральной зоне, и трехмерные щелевидные дренажные канавки составляют не менее 90% щелевидных дренажных канавок, расположенных в плечевых зонах. Каждая из контактных частей левой и правой плечевых зон имеет множество поперечных боковых канавок, расположенных в определенном порядке в направлении вдоль окружности шины. Число N_ce поперечных боковых канавок по окружности в контактной части центральной зоны и число N_sh поперечных боковых канавок по окружности в контактных частях левой и правой плечевых зон имеют такое соотношение, что N_ce>N_sh. 19 з.п. ф-лы, 7 ил.
Область техники
Настоящее техническое решение относится к пневматической шине и, в частности, относится к пневматической шине, посредством которой могут быть обеспечены как устойчивость при рулевом управлении на сухой дороге, так и устойчивость при рулевом управлении на покрытой снегом дороге.
Уровень техники
В типовой зимней шине протекторная часть имеет щелевидные дренажные канавки для повышения устойчивости шины при рулевом управлении на покрытой снегом дороге. Техническое решение, описанное в публикации нерассмотренной заявки на патент Японии № 2010-6107, известно как обычная пневматическая шина, которая выполнена с данной конфигурацией. В обычных пневматических шинах центральная зона протекторной части образована из более твердой резины, а также имеет более высокую плотность расположения щелевидных дренажных канавок по сравнению с плечевой зоной протекторной части.
В случае зимних шин существует потребность в повышении не только устойчивости при рулевом управлении на покрытой снегом дороге, но также устойчивости при рулевом управлении на сухой дороге.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
В соответствии с настоящим техническим решением разработана пневматическая шина, посредством которой могут быть обеспечены как устойчивость при рулевом управлении на сухой дороге, так и устойчивость при рулевом управлении на покрытой снегом дороге. Пневматическая шина в соответствии с настоящим техническим решением имеет множество окружных основных канавок, проходящих в направлении вдоль окружности шины, и множество контактных частей, которые отделены и образованы посредством окружных основных канавок в протекторной части. В такой пневматической шине левая и правая окружные основные канавки, расположенные дальше всего от центра в направлении ширины шины, названы самыми дальними от центра, окружными основным канавками, зона протекторной части, расположенная с внутренней стороны в направлении ширины шины и ограниченная центральными линиями канавок, представляющих собой левую и правую, самые дальние от центра, окружные основные канавки, названа центральной зоной, и левая и правая зоны с наружных сторон в направлении ширины шины названы плечевыми зонами. Каждая из контактной части центральной зоны и контактных частей левой и правой плечевых зон имеет множество щелевидных дренажных канавок, и двумерные щелевидные дренажные канавки составляют не менее 90% щелевидных дренажных канавок, расположенных в центральной зоне, и трехмерные щелевидные дренажные канавки составляют не менее 90% щелевидных дренажных канавок, расположенных в плечевых зонах. Каждая из контактных частей центральной зоны и контактных частей левой и правой плечевых зон имеет множество поперечных боковых канавок, расположенных в определенном порядке в направлении вдоль окружности шины, и число N_ce поперечных боковых канавок по окружности в контактной части центральной зоны и число N_sh поперечных боковых канавок по окружности в контактных частях левой и правой плечевых зон имеют такое соотношение, что N_ce>N_sh.
Кроме того, в пневматической шине в соответствии с настоящим техническим решением число N_ce поперечных боковых канавок по окружности в центральной зоне и число N_sh поперечных боковых канавок по окружности в плечевых зонах предпочтительно таковы, что удовлетворяются условия 64≤N_ce≤78, 54≤N_sh≤68 и 3≤N_ce-N_sh≤12.
Кроме того, в пневматической шине в соответствии с настоящим техническим решением плотность D_ce расположения щелевидных дренажных канавок в центральной зоне и плотность D_sh расположения щелевидных дренажных канавок в плечевых зонах предпочтительно имеют такое соотношение, что 1,3≤D_ce/D_sh≤2,0.
Кроме того, в пневматической шине в соответствии с настоящим техническим решением ширина W_ce поверхности контакта с грунтом в центральной зоне и ширина TW поверхности контакта шины с грунтом предпочтительно имеют такое соотношение, что 0,45≤W_ce/TW≤0,55.
Кроме того, в пневматической шине в соответствии с настоящим техническим решением в пятне контакта шины с грунтом доля S_ce площади канавок в пределах ширины W_ce поверхности контакта с грунтом в центральной зоне предпочтительно находится в диапазоне 0,25≤S_ce≤0,35, и доля S_t общей площади канавок в пятне контакта шины с грунтом предпочтительно находится в диапазоне 0,28≤S_t≤0,38.
Кроме того, в пневматической шине в соответствии с настоящим техническим решением ширина Wa канавки, определяемая для поперечных боковых канавок в центральной зоне, и ширина Wb канавки, определяемая для поперечных боковых канавок в плечевых зонах, предпочтительно имеют такое соотношение, что 0,5 мм≤Wa-Wb≤2,0 мм.
Кроме того, в пневматической шине в соответствии с настоящим техническим решением глубина Hd1 канавки, определяемая для поперечных боковых канавок в центральной зоне, и глубина Hd2 канавки, определяемая для поперечных боковых канавок в плечевых зонах, предпочтительно имеют такое соотношение, что 1,0 мм≤Hd1-Hd2≤3,0 мм.
Кроме того, в пневматической шине в соответствии с настоящим техническим решением одна центральная контактная часть, отделенная и образованная посредством левой и правой, самых дальних от центра, окружных основных канавок, предпочтительно расположена в центральной зоне. Центральная контактная часть предпочтительно имеет множество основных наклонных канавок и множество вспомогательных наклонных канавок, расположенных в определенном порядке в направлении вдоль окружности шины. Кроме того, предпочтительно, чтобы каждая из множества основных наклонных канавок проходила, будучи расположенной под углом относительно направления вдоль окружности шины, в таком виде, что она будет ориентирована в одном направлении в направлении вдоль окружности шины и будет удаляться от экваториальной плоскости шины, чтобы первый конец каждой из множества основных наклонных канавок сообщался с правой или левой, самой дальней от центра, окружной основной канавкой, и чтобы канавки из множества основных наклонных канавок были расположены попеременно в направлении вдоль окружности шины с обеих сторон от экваториальной плоскости шины. Кроме того, предпочтительно, чтобы каждая из множества вспомогательных наклонных канавок проходила, будучи расположенной под углом относительно направления вдоль окружности шины, в таком виде, что она будет ориентирована в одном направлении в направлении вдоль окружности шины и будет удаляться от экваториальной плоскости шины, чтобы каждая из множества вспомогательных наклонных канавок пересекалась с двумя из основных наклонных канавок и чтобы оба ее конца находились в пределах центральной контактной части, и чтобы канавки из множества вспомогательных наклонных канавок были расположены попеременно в направлении вдоль окружности шины с обеих сторон от экваториальной плоскости шины.
В пневматической шине в соответствии с настоящим техническим решением двумерные щелевидные дренажные канавки расположены в центральной зоне, и трехмерные щелевидные дренажные канавки расположены в плечевых зонах. Следовательно, обеспечивается низкая жесткость в центральной зоне, и обеспечивается высокая жесткость в плечевых зонах. Кроме того, число N_ce поперечных боковых канавок по окружности в контактной части центральной зоны и число N_sh поперечных боковых канавок по окружности в контактных частях левой и правой плечевых зон имеют такое соотношение, что N_ce>N_sh. Следовательно, обеспечивается низкая жесткость в центральной зоне, и обеспечивается высокая жесткость в плечевых зонах. Таким образом, имеет место синергетическое снижение жесткости в центральной зоне, и имеет место синергетическое повышение жесткости в плечевых зонах. В результате центральная зона способствует в значительной степени повышению устойчивости при рулевом управлении на покрытой снегом дороге, и плечевые зоны способствуют в значительной степени повышению устойчивости при рулевом управлении на сухой дороге. Такая конфигурация предпочтительна, поскольку обеспечивается как высокая степень устойчивости шины при рулевом управлении на сухой дороге, так и высокая степень устойчивости шины при рулевом управлении на покрытой снегом дороге.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Фиг.1 - сечение в меридиональном направлении шины, иллюстрирующее пневматическую шину в соответствии с одним вариантом осуществления настоящего технического решения.
Фиг.2 - вид в плане, иллюстрирующий поверхность протектора пневматической шины, показанной на фиг.1.
Фиг.3 - разъясняющий чертеж, иллюстрирующий пример трехмерной щелевидной дренажной канавки.
Фиг.4 - разъясняющий чертеж, иллюстрирующий пример трехмерной щелевидной дренажной канавки.
Фиг.5 - разъясняющий чертеж, иллюстрирующий модифицированный пример 1 пневматической шины, показанной на фиг.1.
Фиг.6 - разъясняющий чертеж, иллюстрирующий модифицированный пример 2 пневматической шины, показанной на фиг.1; и
фиг.7а-7с - таблицы, показывающие результаты испытаний для определения эксплуатационных характеристик пневматических шин в соответствии с вариантами осуществления настоящего технического решения.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ
Настоящее техническое решение подробно описано ниже со ссылкой на прилагаемые чертежи. Однако настоящее техническое решение не ограничено данными вариантами осуществления. Более того, включены компоненты варианта осуществления, которые могут быть в качестве возможности или очевидно заменены при сохранении соответствия настоящему техническому решению. Кроме того, множество модифицированных примеров, которые описаны в варианте осуществления, могут быть свободно скомбинированы в пределах объема очевидности для специалиста в данной области техники.
Пневматическая шина
Фиг.1 представляет собой сечение в меридиональном направлении шины, иллюстрирующее пневматическую шину в соответствии с одним вариантом осуществления настоящего технического решения. Фиг.2 представляет собой вид в плане, иллюстрирующий поверхность протектора пневматической шины, показанной на фиг.1. Данные чертежи показывают радиальную шину, предназначенную для использования на легковом автомобиле.
Пневматическая шина 1 включает в себя два сердечника 11 и 11 бортов, два наполнительных шнура 12 и 12 в бортах, слой 13 каркаса, слой 14 брекера, протекторную резину 15 и две резиновые боковины 16 и 16 (см. фиг.1). Два сердечника 11 и 11 бортов имеют кольцевые конструкции и образуют сердечники левой и правой бортовых частей. Два наполнительных шнура 12 и 12 в бортах расположены на периферии каждого из двух сердечников 11 и 11 бортов в радиальном направлении шины для усиления бортовых частей. Слой 13 каркаса имеет однослойную конструкцию и проходит между левым и правым сердечниками 11 и 11 бортов в виде тороида, образуя каркас для шины. Кроме того, оба конца слоя 13 каркаса загнуты по направлению к наружной стороне в направлении ширины шины для охвата сердечников 11 бортов и наполнительных шнуров 12 в бортах и закреплены. Слой 14 брекера образован из двух слоев 141 и 142 брекера, которые соединены посредством ламинирования, и расположен в радиальном направлении шины на периферии слоя 13 каркаса. Данные слои 141 и 142 каркаса образованы посредством размещения и обработки в валках множества кордов брекера, изготовленных из стали или органического волокнистого материала. Структура с диагональным расположением нитей корда обеспечивается посредством размещения кордов брекера так, чтобы они были наклонены в отличающихся друг от друга направлениях в направлении вдоль окружности шины. Протекторная резина 15 расположена на периферии слоя 13 каркаса и слоя 14 брекера в радиальном направлении шины и образует протектор шины. Две резиновые боковины 16 и 16 расположены с каждой наружной стороны слоя 13 каркаса в направлении ширины шины для образования частей, представляющих собой левую и правую боковины шины.
Кроме того, пневматическая шина 1 имеет две, а именно левую и правую, окружные основные канавки 21 и 21, проходящие в направлении вдоль окружности шины, и множество контактных частей 31 и 32, отделенных и образованных посредством окружных основных канавок 21 и 21, в протекторной части (см. фиг.2). Следует отметить, что термин «окружные основные канавки» относится к окружным канавкам, имеющим ширину канавки, составляющую 3 мм или более. Кроме того, контактные части 31 и 32 могут представлять собой ряды блоков или могут представлять собой ребра.
Кроме того, левая и правая окружные основные канавки 21 и 21, расположенные дальше всего от центра в направлении ширины шины, названы «самыми дальними от центра, окружными основными канавками». Зона протекторной части, расположенная с внутренней стороны в направлении ширины шины и ограниченная центральными линиями канавок, представляющих собой левую и правую, самые дальние от центра, окружные основные канавки 21 и 21, названа «центральной зоной», и левая и правая зоны с наружных сторон в направлении ширины шины названы «плечевыми зонами».
Например, в данном варианте осуществления пневматическая шина 1 имеет рисунок протектора с левоправой симметрией. Кроме того, две окружные основные канавки 21 и 21 расположены так, что они имеют левоправую симметрию в левой и правой зонах, разграниченных экваториальной плоскостью CL шины. Кроме того, один ряд центральной контактной части 31 и две, а именно левая и правая, контактные части 32 и 32 плечевых зон отделены друг от друга данными окружными основными канавками 21 и 21. Кроме того, данные окружные основные канавки 21 и 21 представляют собой левую и правую самые дальние от центра, окружные основные канавки и разделяют протекторную часть на центральную зону и плечевые зоны. Кроме того, каждая из контактной части 31 центральной зоны и контактных частей 32 и 32 левой и правой плечевых зон имеет множество поперечных боковых канавок, обозначенных соответственно 311 и 321 и проходящих в направлении ширины шины. Поперечные боковые канавки 311 и 321 расположены с заданным шагом в направлении вдоль окружности шины. Кроме того, поперечные боковые канавки 311 контактной части 31 центральной зоны имеют открытый вид и пересекают контактную часть 31 центральной зоны в направлении ширины шины так, что они открываются на каждом из ее левого и правого краев. В результате контактная часть 31 центральной зоны будет разделена в направлении вдоль окружности шины, и образуется ряд блоков. С другой стороны, поперечные боковые канавки 321 контактных частей 32 плечевых зон имеют полузакрытый вид и имеют концевую часть, которая открыта на крае контактных частей 32 плечевых зон с наружной стороны в направлении ширины шины, и концевую часть, которая заканчивается в пределах контактных частей 32 плечевых зон с внутренней стороны в направлении ширины шины. Таким образом, контактные части 32 плечевых зон образуют ребра, которые являются непрерывными в направлении вдоль окружности шины.
Конфигурация щелевидных дренажных канавок и число поперечных боковых канавок по окружности
В пневматической шине 1 каждая из контактной части 31 центральной зоны и контактных частей 32 и 32 левой и правой плечевых зон имеет множество щелевидных дренажных канавок, обозначенных соответственно 312 и 322 (см. фиг.2). Следует отметить, что двумерные щелевидные дренажные канавки составляют не менее 90% щелевидных дренажных канавок 312, расположенных в центральной зоне, и трехмерные щелевидные дренажные канавки составляют не менее 90% щелевидных дренажных канавок 322, расположенных в плечевых зонах.
В настоящем описании термин «щелевидные дренажные канавки» относится к прорезям, образованным в контактной части. Термин «двумерные щелевидные дренажные канавки» относится к щелевидным дренажным канавкам, которые имеют поверхность стенки щелевидной дренажной канавки с линейной формой (как видно в сечении, выполненном в направлении, перпендикулярном к направлению длины щелевидной дренажной канавки). Термин «трехмерные щелевидные дренажные канавки» относится к щелевидным дренажным канавкам, которые имеют поверхность стенки щелевидной дренажной канавки с формой, изгибающейся в направлении ширины щелевидной дренажной канавки (как видно в сечении, выполненном в направлении, перпендикулярном к направлению длины щелевидной дренажной канавки). Трехмерные щелевидные дренажные канавки имеют большую силу сопряжения между поверхностями противоположных стенок щелевидной дренажной канавки по сравнению с двумерными щелевидными дренажными канавками и, следовательно, служат для повышения жесткости контактных частей.
Например, в данном варианте осуществления каждая из контактной части 31 центральной зоны и контактных частей 32 и 32 левой и правой плечевых зон имеет множество щелевидных дренажных канавок, обозначенных соответственно 312 и 322. Кроме того, щелевидные дренажные канавки 312 и 322 имеют прямолинейную форму, проходят в направлении ширины шины и расположены параллельно в направлении вдоль окружности шины с заданным шагом. Кроме того, щелевидные дренажные канавки 312 и 322 имеют закрытый вид, при этом каждая из них заканчивается в пределах контактных частей 31 и 32. Кроме того, все щелевидные дренажные канавки 312 контактной части 31 центральной зоны представляют собой двумерные щелевидные дренажные канавки, и все щелевидные дренажные канавки 322 контактных частей 32 и 32 левой и правой плечевых зон представляют собой трехмерные щелевидные дренажные канавки. Таким образом, вследствие различия в жесткости между двумерными щелевидными дренажными канавками 312 и трехмерными щелевидными дренажными канавками 322 обеспечивается низкая жесткость контактной части 31 центральной зоны и обеспечивается высокая жесткость контактных частей 32 и 32 левой и правой плечевых зон.
Кроме того, в пневматической шине 1 каждая из контактных частей 32 и 32 левой и правой плечевых зон имеет множество поперечных боковых канавок 321, расположенных в определенном порядке в направлении вдоль окружности шины (см. фиг.2).
Поперечные боковые канавки представляют собой канавки, которые проходят в направлении ширины шины. Поперечные боковые канавки могут иметь открытый вид или полузакрытый вид. В том случае когда поперечные боковые канавки имеют открытый вид, контактные части становятся рядами блоков, а когда поперечные боковые канавки имеют полузакрытый вид, контактные части становятся ребрами.
Например, в конфигурации по фиг.2 каждая из контактной части 31 центральной зоны и контактных частей 32 и 32 левой и правой плечевых зон имеет множество поперечных боковых канавок, обозначенных соответственно 311 и 321 и проходящих в направлении ширины шины. Поперечные боковые канавки 311 и 321 расположены с заданным шагом в направлении вдоль окружности шины. Кроме того, все поперечные боковые канавки 311 контактной части 31 центральной зоны имеют открытый вид и пересекают контактную часть 31 центральной зоны в направлении ширины шины так, что они открываются на каждом из ее левого и правого краев. В результате контактная часть 31 центральной зоны будет разделена в направлении вдоль окружности шины, и образуется ряд блоков. С другой стороны, поперечные боковые канавки 321 контактных частей 32 и 32 левой и правой плечевых зон имеют полузакрытый вид и имеют концевую часть, которая открыта на краевой части протектора с наружной стороны в направлении ширины шины, и концевую часть, которая закрыта в пределах контактных частей с внутренней стороны в направлении ширины шины. Таким образом, контактные части 32 и 32 левой и правой плечевых зон образуют ребра, которые являются непрерывными в направлении вдоль окружности шины.
Кроме того, в пневматической шине 1 число N_ce поперечных боковых канавок 311 по окружности в контактной части 31 центральной зоны и число N_sh поперечных боковых канавок 321 по окружности в контактных частях 32 и 32 левой и правой плечевых зон имеют такое соотношение, что N_ce>N_sh. Число поперечных боковых канавок по окружности определяется как общее число поперечных боковых канавок, которые открыты в направлении края Т поверхности контакта шины с грунтом, на всей окружной периферии шины. Таким образом, если рассматривать поперечные боковые канавки, которые открыты в направлении края Т поверхности контакта шины с грунтом, общее число поперечных боковых канавок 311 в контактной части 31 центральной зоны будет больше общего числа поперечных боковых канавок 321 в контактных частях 32 и 32 левой и правой плечевых зон.
Следует отметить, что край Т поверхности контакта шины с грунтом определяют на поверхности контакта между шиной и плоской плитой при конфигурации, при которой шина смонтирована на стандартном ободе, накачана до заданного внутреннего давления, установлена перпендикулярно относительно плоской плиты в статическом состоянии и находится под действием нагрузки, соответствующей заданной нагрузке.
В настоящем описании «стандартный обод» относится к «стандартному ободу», определенному Ассоциацией производителей автомобильных шин Японии (JATMA), «расчетному ободу», определенному Ассоциацией по шинам и ободьям (TRA), или «мерному колесу», определенному Европейской технической организацией по шинам и ободьям (ETRTO). «Стандартное внутреннее давление» относится к «максимальному давлению воздуха», оговоренному JATMA, максимальной величине в «предельных нагрузках шины при различных давлениях накачивания в холодное время», определенных TRA, и «давлениям накачивания», оговоренным ETRTO. Следует отметить, что «стандартная нагрузка» относится к «максимальной несущей способности», оговоренной JATMA, максимальной величине в «предельных нагрузках шины при различных давлениях накачивания в холодное время», определенных TRA, и «нагрузочной способности», оговоренной ETRTO. Однако в соответствии с документами JATMA в случае шин для легковых автомобилей стандартное внутреннее давление представляет собой давление воздуха, составляющее 180 кПа, и стандартная нагрузка составляет 88% от максимальной несущей способности.
В пневматической шине 1 двумерные щелевидные дренажные канавки 312 расположены в центральной зоне и трехмерные щелевидные дренажные канавки 322 расположены в плечевых зонах. Следовательно, обеспечивается низкая жесткость в центральной зоне, и обеспечивается высокая жесткость в плечевых зонах (см. фиг.2). Кроме того, число N_ce поперечных боковых канавок 311 по окружности в контактной части 31 центральной зоны и число N_sh поперечных боковых канавок 321 по окружности в контактных частях 32 и 32 левой и правой плечевых зон имеют такое соотношение, что N_ce>N_sh. Следовательно, обеспечивается низкая жесткость в центральной зоне, и обеспечивается высокая жесткость в плечевых зонах. Таким образом, имеет место синергетическое снижение жесткости в центральной зоне, и имеет место синергетическое повышение жесткости в плечевых зонах. В результате центральная зона способствует в значительной степени повышению устойчивости при рулевом управлении на покрытой снегом дороге (эксплуатационная характеристика при повороте на покрытой снегом дороге), и плечевые зоны способствуют в значительной степени повышению устойчивости при рулевом управлении на сухой дороге (эксплуатационная характеристика при смене полосы на высокой скорости). Следовательно, обеспечивается как высокая степень устойчивости шины при рулевом управлении на сухой дороге, так и высокая степень устойчивости шины при рулевом управлении на покрытой снегом дороге.
Фиг.3 и 4 представляют собой разъясняющие чертежи, иллюстрирующие примеры трехмерной щелевидной дренажной канавки. Данные чертежи представляют собой виды в перспективе поверхности стенки трехмерной щелевидной дренажной канавки.
В трехмерной щелевидной дренажной канавке по фиг.3 поверхность стенки щелевидной дренажной канавки имеет структуру, в которой пирамиды и перевернутые пирамиды соединены в направлении длины щелевидной дренажной канавки. Другими словами, поверхность стенки щелевидной дренажной канавки образована смещенными друг относительно друга и расположенными с определенным шагом участками зигзагообразной формы со стороны поверхности протектора и участками зигзагообразной формы с нижней стороны в направлении ширины шины, так что противоположные друг другу выступы и углубления образуются между участками зигзагообразной формы, имеющимися со стороны поверхности протектора и с нижней стороны. Кроме того, если смотреть в направлении вращения шины, то при данных выступах и углублениях поверхность стенки щелевидной дренажной канавки будет образована посредством соединения точки перегиба выступа со стороны поверхности протектора с точкой перегиба углубления с нижней стороны, точки перегиба углубления со стороны поверхности протектора с точкой перегиба выступа с нижней стороны и точек перегиба выступов, соседних друг с другом, с точкой перегиба выступа со стороны поверхности протектора и точки перегиба выступа на нижней стороне с линиями «хребтов» и соединения данных линий «хребтов» со следующими друг за другом плоскостями в направлении ширины шины. Кроме того, первая поверхность из поверхностей стенок щелевидной дренажной канавки представляет собой волнистую поверхность, на которой ее выпуклые пирамиды и перевернутые пирамиды расположены попеременно в направлении ширины шины, и вторая поверхность из поверхностей стенок щелевидной дренажной канавки представляет собой волнистую поверхность, на которой ее вогнутые пирамиды и перевернутые пирамиды расположены попеременно в направлении ширины шины. Кроме того, на поверхности стенки щелевидной дренажной канавки, по меньшей мере, волнистые поверхности, расположенные на самых дальних от центра сторонах обоих концов щелевидной дренажной канавки, ориентированы по направлению к наружной стороне блоков. Следует отметить, что примеры подобной трехмерной щелевидной дренажной канавки включают техническое решение, описанное в патенте Японии № 3894743.
Кроме того, в трехмерной щелевидной дренажной канавке по фиг.4 поверхность стенки щелевидной дренажной канавки имеет структуру, в которой множество участков призмообразной формы, имеющих форму блока, соединены в направлении глубины щелевидной дренажной канавки и в направлении длины щелевидной дренажной канавки, при этом они наклонены относительно направления глубины щелевидной дренажной канавки. Другими словами, поверхность стенки щелевидной дренажной канавки имеет зигзагообразную форму на поверхности протектора. Кроме того, поверхность стенки щелевидной дренажной канавки имеет изогнутые участки, по меньшей мере, в двух местах в радиальном направлении шины в блоках, которые изгибаются в направлении вдоль окружности шины и соединены в направлении ширины шины. Кроме того, данные изогнутые участки имеют зигзагообразную форму, которая обеспечивает образование волнистой поверхности в радиальном направлении шины. Кроме того, несмотря на то что на поверхности стенки щелевидной дренажной канавки волнообразная форма является постоянной в направлении вдоль окружности шины, угол наклона в направлении вдоль окружности шины относительно направления нормали к поверхности протектора образован так, что он будет меньше на части с нижней стороны щелевидной дренажной канавки, чем на части со стороны поверхности протектора, и величина периодических изменений в радиальном направлении изогнутой части задана такой, что она будет больше на части с нижней стороны канавки, чем на части со стороны поверхности протектора. Следует отметить, что примеры подобной трехмерной щелевидной дренажной канавки включают техническое решение, описанное в патенте Японии № 4316452.
Следует отметить, что в пневматической шине 1 число N_ce поперечных боковых канавок 311 по окружности в центральной зоне и число N_sh поперечных боковых канавок 321 по окружности в плечевых зонах предпочтительно таковы, что удовлетворяются условия 64≤N_ce≤78, 54≤N_sh≤68 и 3≤N_ce-N_sh≤12. В результате будет обеспечено надлежащее соотношение между числом N_ce поперечных боковых канавок 311 по окружности в центральной зоне и числом N_sh поперечных боковых канавок 321 по окружности в плечевых зонах.
Кроме того, при конфигурации, описанной выше, плотность D_ce расположения щелевидных дренажных канавок в центральной зоне и плотность D_sh расположения щелевидных дренажных канавок в плечевых зонах предпочтительно имеет такое соотношение, что 1,3≤D_ce/D_sh≤2,0. То есть плотность D_ce расположения щелевидных дренажных канавок в центральной зоне предпочтительно больше плотности D_sh расположения щелевидных дренажных канавок в плечевых зонах. В результате будет обеспечено соответствующее соотношение D_ce/D_sh плотности D_ce расположения щелевидных дренажных канавок в центральной зоне и плотности D_sh расположения щелевидных дренажных канавок в плечевых зонах.
В настоящем описании «плотность расположения щелевидных дренажных канавок» относится к отношению длины щелевидных дренажных канавок к площади контакта контактной части с грунтом. Длина щелевидных дренажных канавок увеличивается вследствие выполнения щелевидных дренажных канавок с изогнутой формой. Кроме того, плотность расположения щелевидных дренажных канавок можно легко регулировать посредством регулирования, например, длины щелевидных дренажных канавок, числа щелевидных дренажных канавок и тому подобного.
Кроме того, в конфигурации, описанной выше, ширина W_ce поверхности контакта с грунтом в центральной зоне и ширина TW поверхности контакта шины с грунтом предпочтительно имеют такое соотношение, что 0,45≤W_ce/TW≤0,55 (см. фиг.2). В результате обеспечивается надлежащая ширина W_ce поверхности контакта с грунтом в центральной зоне.
Например, в данном варианте осуществления ширина W_ce поверхности контакта с грунтом в центральной зоне соответствует ширине поверхности контакта центральной контактной части 31 с грунтом, и ширина TW поверхности контакта шины с грунтом ограничена левым и правым краями Т поверхности контакта шины с грунтом. Кроме того, соотношение W_ce/TW данных компонентов задано таким, чтобы оно находилось в пределах диапазона, описанного выше.
Следует отметить, что ширину W_ce поверхности контакта с грунтом в центральной зоне и ширину TW поверхности контакта шины с грунтом измеряют на поверхности контакта между шиной и плоской плитой при конфигурации, при которой шина смонтирована на стандартном ободе, накачана до заданного внутреннего давления, установлена перпендикулярно относительно плоской плиты в статическом состоянии и находится под действием нагрузки, соответствующей заданной нагрузке.
Кроме того, при конфигурации, описанной выше, в пятне контакта шины с грунтом доля S_ce площади канавок в пределах ширины W_ce поверхности контакта с грунтом в центральной зоне находится в диапазоне 0,25≤S_ce≤0,35, и доля S_t общей площади канавок в пятне контакта шины с грунтом находится в диапазоне 0,28≤S_t≤0,38. При данной конфигурации будет обеспечена надлежащая доля S_ce площади канавок в центральной зоне.
В настоящем описании «доля площади канавок» определяется как площадь канавок/(площадь канавок + площадь контакта с грунтом). «Площадь канавок» относится к площади «раскрыва» канавок в пятне контакта. Понятие «канавка» относится к окружным канавкам и поперечным боковым канавкам в протекторной части и не охватывает щелевидные дренажные канавки и прорези. «Площадь контакта с грунтом» относится к площади поверхности контакта между шиной и пятном контакта. Следует отметить, что площадь канавки и площадь контакта с грунтом измеряют на поверхности контакта между шиной и плоской плитой при конфигурации, при которой шина смонтирована на стандартном ободе, накачана до заданного внутреннего давления, установлена перпендикулярно относительно плоской плиты в статическом состоянии и находится под действием нагрузки, соответствующей заданной нагрузке.
Например, в данном варианте осуществления ширина W_ce поверхности контакта с грунтом в центральной зоне соответствует ширине поверхности контакта центральной контактной части 31 с грунтом. Следовательно, отношение площади канавок, определяемой для поперечных боковых канавок 311 контактной части 31 центральной зоны в пятне контакта с грунтом, к площади контакта с грунтом рассчитывают как долю S_ce площади канавок в пределах ширины W_ce поверхности контакта с грунтом в центральной зоне. Таким образом, площадь канавок в пределах ширины W_ce поверхности контакта с грунтом в центральной зоне не включает площадь канавки, определяемую для окружной основной канавки 21, а включает только площадь канавок, определяемую для поперечных боковых канавок 311. С другой стороны, площадь канавки, определяемая для окружной основной канавки 21, и площади канавок, определяемые для поперечных боковых канавок 311 и 321, включены в общую площадь канавок в пятне контакта шины с грунтом. В результате долю S_ce площади канавок в пределах ширины W_ce поверхности контакта с грунтом в центральной зоне пятна контакта с грунтом и долю S_t общей площади канавок в пятне контакта шины с грунтом рассчитывают и оптимизируют так, чтобы они находились в пределах диапазонов, описанных выше.
Кроме того, в конфигурации, описанной выше, ширина Wa канавки, определяемая для поперечных боковых канавок 311 в центральной зоне, и ширина Wb канавки, определяемая для поперечных боковых канавок 321 в плечевых зонах, предпочтительно имеют такое соотношение, что 0,5 мм≤Wa-Wb≤2,0 мм. При данной конфигурации поперечные боковые канавки 311 центральной зоны являются широкими, и, следовательно, улучшаются эксплуатационные характеристики шины при движении по снегу, и поперечные боковые канавки 321 плечевых зон являются узкими, и, следовательно, повышается устойчивость шины при рулевом управлении на сухой дороге.
Кроме того, в конфигурации, описанной выше, глубина Hd1 канавки, определяемая для поперечных боковых канавок 311 центральной зоны, и глубина Hd2 канавки, определяемая для поперечных боковых канавок 321 плечевых зон, предпочтительно имеют такое соотношение, что 1,0 мм≤Hd1-Hd2≤3,0 мм. При данной конфигурации поперечные боковые канавки 311 центральной зоны являются глубокими, и, следовательно, улучшаются эксплуатационные характеристики шины при движении по снегу, и поперечные боковые канавки 321 плечевых зон являются неглубокими, и, следовательно, повышается устойчивость шины при рулевом управлении на сухой дороге.
Модифицированный пример 1
Фиг.5 представляет собой разъясняющий вид, иллюстрирующий Модифицированный пример 1 пневматической шины, показанной на фиг.1.
В конфигурации по фиг.2 выполнены две окружные основные канавки 21 и 21, и протекторная часть разделена на центральную зону и плечевые зоны, разграниченные данными окружными основными канавками 21 и 21. Однако конфигурация не ограничена подобной конфигурацией, и могут быть выполнены три или более окружных основных канавки 21 и 22 (см. фиг.5).
Например, в Модифицированном примере 1 по фиг.5 четыре окружные основные канавки 21 и 22 расположены так, что они имеют левоправую симметрию в левой и правой зонах, разграниченных экваториальной плоскостью CL шины. Кроме того, три ряда центральных контактных частей 31 и две контактные части 32 и 32 левой и правой плечевых зон разделены данными окружными основными канавками 21 и 22. Кроме того, протекторная часть разделена на центральную зону и плечевые зоны левой и правой, самыми дальними от центра, окружными основными канавками 22 и 22. Кроме того, каждая из центральных контактных частей 31 имеет множество поперечных боковых канавок 311 и выполнена с конфигурацией в виде ряда блоков. Кроме того, каждая из центральных контактных частей 31 и контактных частей 32 левой и правой плечевых зон имеет множество щелевидных дренажных канавок, обозначенных соответственно 312 и 322. Кроме того, все щелевидные дренажные канавки 312, расположенные в каждой из центральных контактных частей 31, представляют собой двумерные щелевидные дренажные канавки, и все щелевидные дренажные канавки 322, расположенные в контактных частях 32 левой и правой плечевых зон, представляют собой трехмерные щелевидные дренажные канавки.
Следует отметить, что в конфигурациях, имеющих три или более окружных основных канавки 21 и 22, ширина W_ce поверхности контакта с грунтом в центральной зоне представляет собой сумму значений W_ce1-W_ce3 ширины поверхности контакта с грунтом для каждой из центральных контактных частей 31, расположенных между левой и правой, самыми дальними от центра, окружными основными канавками 22 и 22 (W_ce=W_ce1+W_ce2+W_ce3; см. фиг.5). Кроме того, площадь канавок в пределах ширины W_ce поверхности контакта с грунтом в центральной зоне в пятне контакта шины с грунтом не включает площадь канавок, определяемую для каждой из окружных основных канавок 21 и 22, а включает только площадь канавок, определяемую для поперечных боковых канавок 311. С другой стороны, площадь канавок, определяемая для всех окружных основных канавок 21 и 22, и площади канавок, определяемые для поперечных боковых канавок 311 и 321, включены в общую площадь канавок в пятне контакта шины с грунтом. Исходя из этого долю S_ce площади канавок в пределах ширины W_ce поверхности контакта с грунтом в центральной зоне в пятне контакта шины с грунтом и долю S_t общей площади канавок в пятне контакта шины с грунтом рассчитывают и оптимизируют так, чтобы они находились в пределах диапазонов, описанных выше.
Модифицированный пример 2
Фиг.6 представляет собой разъясняющий вид, иллюстрирующий Модифицированный пример 2 пневматической шины, показанной на фиг.1. Данный чертеж иллюстрирует зимнюю шину, предназначенную для использования на легковых автомобилях, которая имеет направленный рисунок протектора.
В конфигурации по фиг.2 контактная часть 31 центральной зоны имеет поперечные боковые канавки 311 открытого вида и выполнена с конфигурацией в виде ряда блоков. Тем не менее, конфигурация не ограничена данной конфигурацией, и контактная часть 31 центральной зоны может иметь поперечные боковые канавки полузакрытого вида или поперечные боковые канавки закрытого вида, что приводит к тому, что контактная часть 31 центральной зоны будет выполнена с подобной ребру конфигурацией (см. фиг.6). Кроме того, контактная часть 31 центральной зоны может иметь наклонные канавки.
Кроме того, в конфигурации по фиг.2 каждая из контактных частей 32 плечевых зон имеет полузакрытые поперечные боковые канавки 321, и, следовательно, они образуют ребра. Однако конфигурация не ограничена данной конфигурацией, и контактные части 32 плечевых зон могут быть образованы в виде рядов блоков, которые разделены и образованы посредством множества поперечных боковых канавок 321 открытого вида (см. фиг.6).
Кроме того, в конфигурации по фиг.2 все щелевидные дренажные канавки 312 контактной части 31 центральной зоны и все щелевидные дренажные канавки 322 контактных частей 32 плечевых зон представляют собой закрытые щелевидные дренажные канавки. Однако конфигурация не ограничена данной конфигурацией, и щелевидные дренажные канавки контактной части 31 центральной зоны могут представлять собой открытые щелевидные дренажные канавки или полузакрытые щелевидные дренажные канавки (см. фиг.6).
Например, в Модифицированном примере 2 по фиг.6 пневматическая шина 1 имеет направленный рисунок протектора. Кроме того, пневматическая шина 1 имеет указатель направления вращения, соответствующего направлению движения транспортного средства/автомобиля вперед, при этом подобные шины, как правило, имеют указатель направления монтажа шины на транспортном средстве/автомобиле. Направление монтажа шины обычно указано на части боковины шины.
Кроме того, пневматическая шина 1 имеет две окружные основные канавки 21 и 21, проходящие в направлении вдоль окружности шины, одну центральную контактную часть 31 и контактные части 32 и 32 левой и правой плечевых зон, разделенные и образованные посредством данных окружных основных канавок 21 и 21. Кроме того, экваториальная плоскость CL шины расположена в центральной части центральной контактной части 31. Кроме того, расстояние W1 от экваториальной плоскости CL шины до центральной линии канавки, представляющей собой окружную основную канавку 21, и расстояние TW/2 от экваториальной плоскости CL шины до края Т поверхности контакта шины с грунтом имеют такое соотношение, что 0,40≤W1/(TW/2)≤0,60.
Кроме того, центральная контактная часть 31 имеет структуру в виде ребер и имеет множество основных наклонных канавок 313 и множество вспомогательных наклонных канавок 314.
Основные наклонные канавки 313 проходят, будучи наклонными относительно направления вдоль окружности шины, в таком виде, что они будут ориентированы в одном направлении в направлении вдоль окружности шины и будут удаляться от экваториальной плоскости CL шины. Кроме того, канавки из множества основных наклонных канавок 313 расположены в направлении вдоль окружности шины с заданным шагом и расположены попеременно в направлении вдоль окружности шины с обеих сторон от экваториальной плоскости CL шины. Кроме того, первый конец (задний конец относительно направления вращения шины) каждой из основных наклонных канавок 313 сообщается с левой или правой окружной основной канавкой 21 или 21. Кроме того, угол θ1, который основные наклонные канавки 313 образуют с окружной основной канавкой 21, у первого конца основных наклонных канавок 313 находится в пределах диапазона 56°≤θ1≤76°. Кроме того, второй конец (передний конец относительно направления вращения шины) каждой из основных наклонных канавок 313 пересекает экваториальную плоскость CL шины и сообщается с другой из основных наклонных канавок 313. Кроме того, угол θ2, который основные наклонные канавки 313 образуют со вспомогательными наклонными канавками 313, у второго конца основных наклонных канавок 313 находится в пределах диапазона 37°≤θ2≤57°. Кроме того, множество основных наклонных канавок 313 образуют зигзагообразную центральную канавку, проходящую в направлении вдоль окружности шины в зоне экваториальной плоскости CL шины. Ширина канавки, определяемая для каждой из основных наклонных канавок 313 в части, образующей центральную канавку, составляет не менее 2 мм и не более 6 мм, и глубина канавки в той же части составляет не менее 2 мм и не более 6 мм.
Вспомогательные наклонные канавки 314 проходят, будучи наклонными относительно направления вдоль окружности шины, в таком виде, что они будут ориентированы в одном направлении в направлении вдоль окружности шины и будут удаляться от экваториальной плоскости CL шины. Кроме того, каждая из множества вспомогательных наклонных канавок 314 пересекает две основные наклонные канавки 313, и оба конца вспомогательных наклонных канавок находятся в пределах центральной контактной части 31. Следует отметить, что каждая из множества вспомогательных наклонных канавок 314 может пересекать три или более основных наклонных канавки 313 (не проиллюстрировано). Кроме того, канавки из множества вспомогательных наклонных канавок 314 расположены в направлении вдоль окружности шины с заданным шагом и расположены попеременно в направлении вдоль окружности шины с обеих сторон от экваториальной плоскости CL шины. Кроме того, расстояние W2 от экваториальной плоскости CL шины до конца вспомогательных наклонных канавок 314, который находится с внутренней стороны в направлении ширины шины, и расстояние TW/2 от экваториальной плоскости CL шины до края Т поверхности контакта шины с грунтом имеют такое соотношение, что 0,05≤W2/(TW/2)≤0,25. Кроме того, расстояние W3 от экваториальной плоскости CL шины до конца вспомогательных наклонных канавок 314, который находится с наружной стороны в направлении ширины шины, и расстояние TW/2 от экваториальной плоскости CL шины до края Т поверхности контакта шины с грунтом имеют такое соотношение, что 0,25≤W3/(TW/2)≤0,45.
Каждая из контактных частей 32 левой и правой плечевых зон имеет соответственно множество поперечных боковых канавок 321 и окружную узкую канавку 323.
Каждая из поперечных боковых канавок 321 имеет первый конец, который сообщается с окружной основной канавкой 21, и второй конец, который пересекает край Т поверхности контакта шины с грунтом, и проходит в направлении ширины шины.
Кроме того, окружная узкая канавка 323 представляет собой узкую канавку прямолинейной формы, проходящую в направлении вдоль окружности шины. Ширина канавки, определяемая для окружной узкой канавки 323, задана такой, что она будет находиться в пределах от не менее 2 мм до не более 4 мм. Кроме того, глубина канавки, определяемая для окружной узкой канавки 323, задана такой, что она будет находиться в пределах от не менее 2 мм до не более 4 мм.
Кроме того, число N_ce поперечных боковых канавок 311 по окружности в контактной части 31 центральной зоны и число N_sh поперечных боковых канавок 321 по окружности в контактных частях 32 и 32 левой и правой плечевых зон имеют такое соотношение, что N_ce>N_sh. Кроме того, каждая из контактной части 31 центральной зоны и контактных частей 32 левой и правой плечевых зон имеет множество щелевидных дренажных канавок, обозначенных соответственно 312 и 322. Кроме того, двумерные щелевидные дренажные канавки составляют не менее 90% щелевидных дренажных канавок 312, расположенных в первой контактной части 31, и трехмерные щелевидные дренажные канавки составляют не менее 90% щелевидных дренажных канавок 322, расположенных в контактных частях 32 плечевых зон.
В Модифицированном примере 2 по фиг.6 центральная контактная часть 31 имеет основные наклонные канавки 313 и вспомогательные наклонные канавки 314, которые проходят по направлению к наружной стороне в направлении ширины шины от зоны вблизи экваториальной плоскости CL шины. Следовательно, улучшаются характеристики шины, связанные с отводом воды, и характеристики шины, связанные с освобождением от снега. Подобная конфигурация является предпочтительной, поскольку повышается устойчивость при рулевом управлении на сухой дороге и устойчивость при рулевом управлении на покрытой снегом дороге. Кроме того, вспомогательные наклонные канавки 314 пересекают, по меньшей мере, две из основных наклонных канавок 313 и выполнены с такой конфигурацией, что их оба конца находятся в пределах контактной части 31 центральной зоны. Кроме того, основные наклонные канавки 313 и вспомогательные наклонные канавки 314 расположены попеременно в направлении вдоль окружности шины. Следовательно, сохраняется жесткость протекторной части. В результате устойчивость при рулевом управлении на покрытой снегом дороге может быть повышена при одновременном обеспечении надлежащей устойчивости при рулевом управлении на сухой дороге.
Кроме того, в Модифицированном примере 2 по фиг.6 ширина W_ce поверхности контакта с грунтом в центральной зоне такая же, как ширина контактной части 31 центральной зоны, отделенной посредством левой и правой окружных основных канавок 21 и 21 (см. фиг.6). Кроме того, площади канавок, определяемые для основных наклонных канавок 313 и вспомогательных наклонных канавок 314, включены, а площадь канавки, определяемая для окружной основной канавки 21, не включена в площадь канавок в пределах ширины W_ce поверхности контакта с грунтом в центральной зоне. С другой стороны, площадь канавок, определяемая для левой и правой окружных основных канавок 21, и площади канавок, определяемые для основных наклонных канавок 313 и вспомогательных наклонных канавок 314, включены в общую площадь канавок в пятне контакта шины с грунтом. Исходя из этого долю S_ce площади канавок в пределах ширины W_ce поверхности контакта с грунтом в центральной зоне в пятне контакта шины с грунтом и долю S_t общей площади канавок в пятне контакта шины с грунтом рассчитывают и оптимизируют так, чтобы они находились в пределах диапазонов, описанных выше.
Эффекты
Как описано выше, пневматическая шина 1 имеет окружные основные канавки 21 и 21, проходящие в направлении вдоль окружности шины, контактную часть 31 центральной зоны и контактные части 32 и 32 левой и правой плечевых зон, отделенные и образованные посредством окружных основных канавок 21-23 в протекторной части (см. фиг.2). Каждая из контактной части 31 центральной зоны и контактных частей 32 левой и правой плечевых зон имеет множество щелевидных дренажных канавок, обозначенных соответственно 312 и 322. Двумерные щелевидные дренажные канавки составляют не менее 90% щелевидных дренажных канавок 312, расположенных в центральной зоне, и трехмерные щелевидные дренажные канавки составляют не менее 90% щелевидных дренажных канавок 322, расположенных в плечевых зонах. Каждая из контактных частей 32 и 32 левой и правой плечевых зон имеет множество поперечных боковых канавок 321, расположенных в определенном порядке в направлении вдоль окружности шины. Число N_ce поперечных боковых канавок 311 по окружности в контактной части 31 центральной зоны и число N_sh поперечных боковых канавок 321 по окружности в контактных частях 32 и 32 левой и правой плечевых зон имеют такое соотношение, что N_ce>N_sh.
В данной конфигурации двумерные щелевидные дренажные канавки 312 расположены в центральной зоне, и трехмерные щелевидные дренажные канавки 322 расположены в плечевых зонах. Следовательно, обеспечивается низкая жесткость в центральной зоне и обеспечивается высокая жесткость в плечевых зонах (см. фиг.2). Кроме того, число N_ce поперечных боковых канавок 311 по окружности в контактной части 31 центральной зоны и число N_sh поперечных боковых канавок 321 по окружности в контактных частях 32 и 32 левой и правой плечевых зон имеют такое соотношение, что N_ce>N_sh. Следовательно, обеспечивается низкая жесткость в центральной зоне и обеспечивается высокая жесткость в плечевых зонах. Таким образом, имеет место синергетическое снижение жесткости в центральной зоне, и имеет место синергетическое повышение жесткости в плечевых зонах. В результате центральная зона способствует в значительной степени повышению устойчивости при рулевом управлении на покрытой снегом дороге, и плечевые зоны способствуют в значительной степени повышению устойчивости при рулевом управлении на сухой дороге. Такая конфигурация предпочтительна, поскольку обеспечивается как высокая степень устойчивости шины при рулевом управлении на сухой дороге, так и высокая степень устойчивости шины при рулевом управлении на покрытой снегом дороге.
Кроме того, в пневматической шине 1 число N_ce поперечных боковых канавок 311 по окружности в центральной зоне и число N_sh поперечных боковых канавок 321 по окружности в плечевых зонах таковы, что удовлетворяются условия 64≤N_ce≤78, 54≤N_sh≤68 и 3≤N_ce-N_sh≤12. В результате обеспечивается надлежащее соотношение между числом N_ce поперечных боковых канавок 311 по окружности в центральной зоне и число N_sh поперечных боковых канавок 321 по окружности в плечевых зонах. Такая конфигурация предпочтительна, поскольку обеспечивается как более высокая степень устойчивости шины при рулевом управлении на сухой дороге, так и более высокая степень устойчивости шины при рулевом управлении на покрытой снегом дороге.
Кроме того, в пневматической шине 1 плотность D_ce расположения щелевидных дренажных канавок в центральной зоне и плотность D_sh расположения щелевидных дренажных канавок в плечевых зонах имеют такое соотношение, что 1,3≤D_ce/D_sh≤2,0. При такой конфигурации обеспечивается надлежащее отношение D_ce/D_sh плотности D_ce расположения щелевидных дренажных канавок в центральной зоне к плотности D_sh расположения щелевидных дренажных канавок в плечевых зонах. Такая конфигурация предпочтительна, поскольку обеспечивается как более высокая степень устойчивости шины при рулевом управлении на сухой дороге, так и более высокая степень устойчивости шины при рулевом управлении на покрытой снегом дороге.
Кроме того, в пневматической шине 1 ширина W_ce поверхности контакта с грунтом в центральной зоне и ширина TW поверхности контакта шины с грунтом имеют такое соотношение, что 0,45≤W_ce/TW≤0,55 (см. фиг.2). При такой конфигурации обеспечивается надлежащая ширина W_ce поверхности контакта с грунтом в центральной зоне. Такая конфигурация предпочтительна, поскольку обеспечивается как более высокая степень устойчивости шины при рулевом управлении на сухой дороге, так и более высокая степень устойчивости шины при рулевом управлении на покрытой снегом дороге.
Кроме того, в пневматической шине 1 в пятне контакта шины с грунтом доля S_ce площади канавок в пределах ширины W_ce поверхности контакта с грунтом в центральной зоне находится в диапазоне 0,25≤S_ce≤0,35, и доля S_t общей площади канавок в пятне контакта шины с грунтом находится в диапазоне 0,28≤S_t≤0,38. При такой конфигурации обеспечивается надлежащая доля S_ce площади канавок в центральной зоне. Такая конфигурация предпочтительна, поскольку обеспечивается как более высокая степень устойчивости шины при рулевом управлении на сухой дороге, так и более высокая степень устойчивости шины при рулевом управлении на покрытой снегом дороге.
Кроме того, в пневматической шине 1 ширина Wa канавки, определяемая для поперечных боковых канавок 311 в центральной зоне, и ширина Wb канавки, определяемая для поперечных боковых канавок 321 в плечевых зонах, имеют такое соотношение, что 0,5 мм≤Wa-Wb≤2,0 мм. При данной конфигурации поперечные боковые канавки 311 центральной зоны являются широкими, и, следовательно, улучшаются эксплуатационные характеристики шины при движении по снегу, и поперечные боковые канавки 321 плечевых зон являются узкими, и, следовательно, повышается устойчивость шины при рулевом управлении на сухой дороге.
Кроме того, в пневматической шине 1 глубина Hd1 канавки, определяемая для поперечных боковых канавок 311 центральной зоны, и глубина Hd2 канавки, определяемая для поперечных боковых канавок 321 плечевых зон, имеют такое соотношение, что 1,0 мм≤Hd1-Hd2≤3,0 мм. При данной конфигурации поперечные боковые канавки 311 центральной зоны являются глубокими, и, следовательно, улучшаются эксплуатационные характеристики шины при движении по снегу, и поперечные боковые канавки 321 плечевых зон являются неглубокими. Подобная конфигурация предпочтительна, поскольку повышается устойчивость шины при рулевом управлении на сухой дороге.
Кроме того, пневматическая шина 1 включает в себя одну центральную контактную часть 31, отделенную и образованную посредством левой и правой, самых дальних от центра, окружных основных канавок 21 и 21 в центральной зоне (см. фиг.6). Центральная контактная часть 31 имеет множество основных наклонных канавок 313 и множество вспомогательных наклонных канавок 314, расположенных в определенном порядке в направлении вдоль окружности шины. Кроме того, каждая из множества основных наклонных канавок 313 проходит, будучи расположенной под углом относительно направления вдоль окружности шины, в таком виде, что она будет ориентирована в одном направлении в направлении вдоль окружности шины и будет удаляться от экваториальной плоскости CL шины. Кроме того, первый конец каждой из множества основных наклонных канавок 313 сообщается с левой или правой, самой дальней от центра, окружной основной канавкой 21 или 21. Кроме того, канавки из множества основных наклонных канавок 313 расположены попеременно в направлении вдоль окружности шины с обеих сторон от экваториальной плоскости CL шины. Кроме того, каждая из множества вспомогательных наклонных канавок 314 проходит, будучи расположенной под углом относительно направления вдоль окружности шины, в таком виде, что она будет ориентирована в одном направлении в направлении вдоль окружности шины и будет удаляться от экваториальной плоскости CL шины. Кроме того, каждая из множества вспомогательных наклонных канавок 314 пересекает две из основных наклонных канавок 313 и 313, и ее оба конца будут находиться в пределах центральной контактной части 31. Кроме того, канавки из множества вспомогательных наклонных канавок 314 расположены попеременно в направлении вдоль окружности шины с обеих сторон от экваториальной плоскости CL шины.
При конфигурации, описанной выше, центральная контактная часть 31 имеет основные наклонные канавки 313 и вспомогательные наклонные канавки 314, которые проходят по направлению к наружной стороне в направлении ширины шины от зоны вблизи экваториальной плоскости CL шины. Следовательно, улучшаются характеристики шины, связанные с отводом воды, и характеристики шины, связанные с освобождением от снега. Подобная конфигурация является предпочтительной, поскольку повышается устойчивость при рулевом управлении на сухой дороге и устойчивость при рулевом управлении на покрытой снегом дороге.
ПРИМЕРЫ
Фиг.7а-7с представляют собой таблицы, показывающие результаты испытаний для определения эксплуатационных характеристик пневматических шин в соответствии с вариантами осуществления настоящего технического решения.
При испытаниях для определения эксплуатационных характеристик была проведена оценка множества отличающихся друг от друга пневматических шин в отношении (1) устойчивости при рулевом управлении на сухой дороге и (2) устойчивости при рулевом управлении на покрытой снегом дороге (см. фиг.7а-7с). В данных испытаниях для определения эксплуатационных характеристик пневматические шины с размером шины 235/45R19 были собраны на ободьях с размером обода 19×8J, накачаны до давления воздуха, составляющего 250 кПа, и подвергнуты воздействию нагрузки, составляющей 85% от «НАГРУЗОЧНОЙ СПОСОБНОСТИ», оговоренной Европейской технической организацией по шинам и ободьям (ETRTO). Легковой автомобиль с кузовом типа седан, полным приводом и рабочим объемом двигателя, составляющим 3,0 л, был использован в качестве испытываемого автомобиля.
(1) При оценке устойчивости при рулевом управлении на сухой дороге испытываемый автомобиль, на котором были смонтированы пневматические шины, приводили в движение со скоростью от 60 км/ч до 240 км/ч на ровной кольцевой испытательной трассе. После этого водитель-испытатель выполнял сенсорную оценку, относящуюся к управлению при смене полосы и повороте и к устойчивости при движении вперед. Результаты оценок были выражены в виде показателей, и значение показателя для пневматической шины по Сравнительному примеру 1 было принято в качестве стандартного показателя (100). Более высокие баллы были предпочтительными.
(2) При оценке устойчивости при рулевом управлении на покрытой снегом дороге испытываемый автомобиль, на котором были смонтированы пневматические шины, приводили в движение со скоростью 40 км/ч на испытательной трассе для оценки управления на испытательной базе с покрытыми снегом дорогами, и водитель-испытатель выполнял сенсорную оценку. Результаты оценок были выражены в виде показателей, и значение показателя для пневматической шины по Сравнительному примеру 1 было принято в качестве стандартного показателя (100). Более высокие баллы были предпочтительными.
Пневматические шины 1 по Рабочим примерам 1-12 имели конструкцию по фиг.1 и рисунок протектора по фиг.2 и имели три окружные основные канавки 21-23 и четыре контактные части 31-34 в протекторной части. Кроме того, щелевидные дренажные канавки 312 в контактной части 31 центральной зоны были образованы в виде двумерных щелевидных дренажных канавок, и щелевидные дренажные канавки 322 в плечевых зонах были образованы в виде трехмерных щелевидных дренажных канавок. Каждая из контактных частей 32 и 32 левой и правой плечевых зон имела множество поперечных боковых канавок 321, расположенных в определенном порядке в направлении вдоль окружности шины. Число N_ce поперечных боковых канавок 311 по окружности в контактной части 31 центральной зоны и число N_sh поперечных боковых канавок 321 по окружности в контактных частях 32 и 32 левой и правой плечевых зон имели такое соотношение, что N_ce>N_sh. Кроме того, было отрегулировано соотношение между плотностью D_ce расположения щелевидных дренажных канавок в центральной зоне и плотностью D_sh расположения щелевидных дренажных канавок в плечевых зонах. Кроме того, доля площади канавок в центральной зоне и доля площади канавок в плечевых зонах пятна контакта шины с грунтом были отрегулированы посредством регулирования площади канавок или шага расположения поперечных боковых канавок контактных частей 31 и 32.
Кроме того, пневматическая шина 1 по Рабочему примеру 13 имела рисунок протектора по фиг.6, и все щелевидные дренажные канавки 312 в центральной контактной части 31 были образованы в виде трехмерных щелевидных дренажных канавок, и все щелевидные дренажные канавки 322 в контактных частях 32 плечевых зон были образованы в виде двумерных щелевидных дренажных канавок. Кроме того, число N_ce поперечных боковых канавок 311 по окружности в контактной части 31 центральной зоны и число N_sh поперечных боковых канавок 321 по окружности в контактных частях 32 плечевых зон имели такое соотношение, что N_ce>N_sh.
Пневматические шины по Обычным примерам 1 и 2 имели три окружные основные канавки и четыре контактные части в протекторной части. Кроме того, все щелевидные дренажные канавки в каждой из контактных частей были двумерными щелевидными дренажными канавками. Кроме того, число N_ce поперечных боковых канавок по окружности в контактной части центральной зоны и число N_sh поперечных боковых канавок по окружности в контактных частях плечевых зон имели такое соотношение, что N_ce>N_sh.
Как ясно из результатов испытаний, при использовании пневматических шин 1 по Рабочим примерам 1-13 были повышены устойчивость шин при рулевом управлении на сухой дороге и устойчивость шин при рулевом управлении на покрытой снегом дороге по сравнению с пневматическими шинами по Обычным примерам 1 и 2 (см. фиг.7а-7с).
1. Пневматическая шина, имеющая множество окружных основных канавок, проходящих в направлении вдоль окружности шины, и множество контактных частей, которые отделены и образованы посредством окружных основных канавок в протекторной части, при этом
в случае, когда левая и правая окружные основные канавки, расположенные дальше всего от центра в направлении ширины шины, названы самыми дальними от центра окружными основными канавками, зона протекторной части, расположенная с внутренней стороны в направлении ширины шины и ограниченная центральными линиями канавок, представляющих собой левую и правую, самые дальние от центра, окружные основные канавки, названа центральной зоной, и левая и правая зоны с наружных сторон в направлении ширины шины названы плечевыми зонами,
каждая из контактной части центральной зоны и контактных частей левой и правой плечевых зон имеет множество щелевидных дренажных канавок,
двумерные щелевидные дренажные канавки составляют не менее 90% щелевидных дренажных канавок, расположенных в центральной зоне, и трехмерные щелевидные дренажные канавки составляют не менее 90% щелевидных дренажных канавок, расположенных в плечевых зонах,
каждая из контактной части центральной зоны и контактных частей левой и правой плечевых зон имеет множество поперечных боковых канавок, расположенных в определенном порядке в направлении вдоль окружности шины, и число N_ce поперечных боковых канавок по окружности в контактной части центральной зоны и число N_sh поперечных боковых канавок по окружности в контактных частях левой и правой плечевых зон имеют такое соотношение, что N_ce>N_sh.
2. Пневматическая шина по п.1, в которой число N_ce поперечных боковых канавок по окружности в центральной зоне и число N_sh поперечных боковых канавок по окружности в плечевых зонах являются такими, что удовлетворяются условия 64≤N_ce≤78, 54≤N_sh≤68 и 3≤N_ce-N_sh≤12.
3. Пневматическая шина по п.1, в которой плотность D_ce расположения щелевидных дренажных канавок в центральной зоне и плотность D_sh расположения щелевидных дренажных канавок в плечевых зонах имеют такое соотношение, что 1,3≤D_ce/D_sh≤2,0.
4. Пневматическая шина по п.1, в которой ширина W_ce поверхности контакта с грунтом в центральной зоне и ширина TW поверхности контакта шины с грунтом имеют такое соотношение, что 0,45≤W_ce/TW≤0,55.
5. Пневматическая шина по п.1, в которой в пятне контакта шины с грунтом доля S_ce площади канавок в пределах ширины W_ce поверхности контакта с грунтом в центральной зоне находится в диапазоне 0,25≤S_ce≤0,35, и доля S_t общей площади канавок в пятне контакта шины с грунтом находится в диапазоне 0,28≤S_t≤0,38.
6. Пневматическая шина по п.1, в которой ширина Wa канавки, определяемая для поперечных боковых канавок в центральной зоне, и ширина Wb канавки, определяемая для поперечных боковых канавок в плечевых зонах, имеют такое соотношение, что 0,5 мм≤Wa-Wb≤2,0 мм.
7. Пневматическая шина по п.1, в которой глубина Hd1 канавки, определяемая для поперечных боковых канавок в центральной зоне, и глубина Hd2 канавки, определяемая для поперечных боковых канавок в плечевых зонах, имеют такое соотношение, что 1,0 мм≤Hd1-Hd2≤3,0 мм.
8. Пневматическая шина по п.1, в которой одна центральная контактная часть, отделенная и образованная посредством левой и правой, самых дальних от центра, окружных основных канавок, расположена в центральной зоне, и
центральная контактная часть имеет множество основных наклонных канавок и множество вспомогательных наклонных канавок, расположенных в определенном порядке в направлении вдоль окружности шины,
причем каждая из множества основных наклонных канавок проходит, будучи расположенной под углом относительно направления вдоль окружности шины, в таком виде, что она будет ориентирована в одном направлении в направлении вдоль окружности шины и будет удаляться от экваториальной плоскости шины, первый конец каждой из множества основных наклонных канавок сообщается с правой или левой, самой дальней от центра, окружной основной канавкой, и канавки из множества основных наклонных канавок расположены попеременно в направлении вдоль окружности шины с обеих сторон от экваториальной плоскости шины, и
каждая из множества вспомогательных наклонных канавок проходит, будучи расположенной под углом относительно направления вдоль окружности шины, в таком виде, что она будет ориентирована в одном направлении в направлении вдоль окружности шины и будет удаляться от экваториальной плоскости шины; каждая из множества вспомогательных наклонных канавок пересекается с двумя из основных наклонных канавок, и ее оба конца находятся в пределах центральной контактной части, и канавки из множества вспомогательных наклонных канавок расположены попеременно в направлении вдоль окружности шины с обеих сторон от экваториальной плоскости шины.
9. Пневматическая шина по п.1, в которой одна центральная контактная часть, отделенная и образованная посредством левой и правой, самых дальних от центра, окружных основных канавок, расположена в центральной зоне, и центральная контактная часть имеет множество основных наклонных канавок и множество вспомогательных наклонных канавок, расположенных в определенном порядке в направлении вдоль окружности шины.
10. Пневматическая шина по п.1, в которой:
одна центральная контактная часть, отделенная и образованная посредством левой и правой, самых дальних от центра, окружных основных канавок, расположена в центральной зоне, и центральная контактная часть имеет множество основных наклонных канавок и множество вспомогательных наклонных канавок, расположенных в определенном порядке в направлении вдоль окружности шины; и
каждая из множества основных наклонных канавок проходит, будучи расположенной под углом относительно направления вдоль окружности шины, в таком виде, что она будет ориентирована в одном направлении в направлении вдоль окружности шины и будет удаляться от экваториальной плоскости шины; первый конец каждой из множества основных наклонных канавок сообщается с правой или левой, самой дальней от центра, окружной основной канавкой, и канавки из множества основных наклонных канавок расположены попеременно в направлении вдоль окружности шины с обеих сторон от экваториальной плоскости шины.
11. Пневматическая шина по п.1, в которой:
одна центральная контактная часть, отделенная и образованная посредством левой и правой, самых дальних от центра, окружных основных канавок, расположена в центральной зоне, и центральная контактная часть имеет множество основных наклонных канавок и множество вспомогательных наклонных канавок, расположенных в определенном порядке в направлении вдоль окружности шины; и
каждая из множества вспомогательных наклонных канавок проходит, будучи расположенной под углом относительно направления вдоль окружности шины, в таком виде, что она будет ориентирована в одном направлении в направлении вдоль окружности шины и будет удаляться от экваториальной плоскости шины; каждая из множества вспомогательных наклонных канавок пересекается с двумя из основных наклонных канавок, и ее оба конца находятся в пределах центральной контактной части, и канавки из множества вспомогательных наклонных канавок расположены попеременно в направлении вдоль окружности шины с обеих сторон от экваториальной плоскости шины.
12. Пневматическая шина по п.1, в которой:
одна центральная контактная часть, отделенная и образованная посредством левой и правой самых дальних от центра, окружных основных канавок, расположена в центральной зоне, и центральная контактная часть имеет множество основных наклонных канавок и множество вспомогательных наклонных канавок, расположенных в определенном порядке в направлении вдоль окружности шины; и
каждая из множества основных наклонных канавок проходит, будучи расположенной под углом относительно направления вдоль окружности шины, в таком виде, что она будет ориентирована в одном направлении в направлении вдоль окружности шины и будет удаляться от экваториальной плоскости шины.
13. Пневматическая шина по п.1, в которой:
одна центральная контактная часть, отделенная и образованная посредством левой и правой, самых дальних от центра, окружных основных канавок, расположена в центральной зоне, и центральная контактная часть имеет множество основных наклонных канавок и множество вспомогательных наклонных канавок, расположенных в определенном порядке в направлении вдоль окружности шины; и
каждая из множества вспомогательных наклонных канавок проходит, будучи расположенной под углом относительно направления вдоль окружности шины, в таком виде, что она будет ориентирована в одном направлении в направлении вдоль окружности шины и будет удаляться от экваториальной плоскости шины.
14. Пневматическая шина по п.1, в которой:
одна центральная контактная часть, отделенная и образованная посредством левой и правой, самых дальних от центра, окружных основных канавок, расположена в центральной зоне, и центральная контактная часть имеет множество основных наклонных канавок и множество вспомогательных наклонных канавок, расположенных в определенном порядке в направлении вдоль окружности шины; и
первый конец каждой из множества основных наклонных канавок сообщается с правой или левой, самой дальней от центра, окружной основной канавкой.
15. Пневматическая шина по п.1, в которой:
одна центральная контактная часть, отделенная и образованная посредством левой и правой, самых дальних от центра, окружных основных канавок, расположена в центральной зоне, и центральная контактная часть имеет множество основных наклонных канавок и множество вспомогательных наклонных канавок, расположенных в определенном порядке в направлении вдоль окружности шины; и
канавки из множества основных наклонных канавок расположены попеременно в направлении вдоль окружности шины с обеих сторон от экваториальной плоскости шины,
16. Пневматическая шина по п.1, в которой:
одна центральная контактная часть, отделенная и образованная посредством левой и правой, самых дальних от центра, окружных основных канавок, расположена в центральной зоне, и центральная контактная часть имеет множество основных наклонных канавок и множество вспомогательных наклонных канавок, расположенных в определенном порядке в направлении вдоль окружности шины; и
каждая из множества вспомогательных наклонных канавок пересекается с двумя из основных наклонных канавок, и ее оба конца находятся в пределах центральной контактной части.
17. Пневматическая шина по п.1, в которой:
одна центральная контактная часть, отделенная и образованная посредством левой и правой, самых дальних от центра, окружных основных канавок, расположена в центральной зоне, и центральная контактная часть имеет множество основных наклонных канавок и множество вспомогательных наклонных канавок, расположенных в определенном порядке в направлении вдоль окружности шины; и
канавки из множества вспомогательных наклонных канавок расположены попеременно в направлении вдоль окружности шины с обеих сторон от экваториальной плоскости шины.
18. Пневматическая шина по п.1, в которой число N_ce поперечных боковых канавок по окружности в центральной зоне и число N_sh поперечных боковых канавок по окружности в плечевых зонах таковы, что удовлетворяются условия 64≤N_ce≤78, 54≤N_sh≤68 и 3≤N_ce-N_sh≤12, и в которой ширина W_ce поверхности контакта с грунтом в центральной зоне и ширина TW поверхности контакта шины с грунтом имеют такое соотношение, что 0,45≤W_ce/TW≤0,55.
19. Пневматическая шина по п.1, в которой плотность D_ce расположения щелевидных дренажных канавок в центральной зоне и плотность D_sh расположения щелевидных дренажных канавок в плечевых зонах имеют такое соотношение, что 1,3≤D_ce/D_sh≤2,0, и в которой в пятне контакта шины с грунтом доля S_ce площади канавок в пределах ширины W_ce поверхности контакта с грунтом в центральной зоне находится в диапазоне 0,25≤S_ce≤0,35, и доля S_t общей площади канавок в пятне контакта шины с грунтом находится в диапазоне 0,28≤S_t≤0,38.
20. Пневматическая шина по п.1, в которой ширина Wa канавки, определяемая для поперечных боковых канавок в центральной зоне, и ширина Wb канавки, определяемая для поперечных боковых канавок в плечевых зонах, имеют такое соотношение, что 0,5 мм≤Wa-Wb≤2,0 мм, и в которой глубина Hd1 канавки, определяемая для поперечных боковых канавок в центральной зоне, и глубина Hd2 канавки, определяемая для поперечных боковых канавок в плечевых зонах, имеют такое соотношение, что 1,0 мм≤Hd1-Hd2≤3,0 мм.
