Пневматическая шина
Изобретение относится к автомобильной промышленности, в частности к нешипованной шине с асимметричным рисунком протектора, предназначенной для всесезонных условий эксплуатации. Внешняя центральная основная продольная канавка проходит зигзагообразно и состоит из чередующихся малых и больших отрезков. Большие отрезки канавки наклонены под углом от 5 до 30° относительно продольного направления шины. Внутренняя центральная основная продольная канавка является самой широкой среди основных продольных канавок. Внешние средние поперечные канавки являются самыми широкими среди поперечных канавок. Расстояние Li от центральной по ширине линии прямолинейной внутренней центральной основной продольной канавки до экватора шины меньше, чем расстояние Lo от центральной линии амплитуды зигзагообразной внешней центральной основной продольной канавки до экватора шины. Технический результат - улучшение ходовых качеств шины на сухих и влажных дорожных покрытиях без их ухудшения на заснеженных и обледенелых дорожных покрытиях. 7 з.п. ф-лы, 3 ил., 1 табл.
Настоящее изобретение относится к пневматической шине, более конкретно к нешипованной шине, с асимметричным рисунком протектора, позволяющим улучшить ходовые характеристики на сухих и влажных дорожных покрытиях, а также на заснеженных/обледенелых дорожных покрытиях.
В последние годы, даже в зимний период, вследствие глобального потепления, возрастает вероятность движения легкового автомобиля с нешипованными зимними шинами по сухим и влажным дорожным покрытиям (не покрытым снегом или льдом).
До настоящего времени такие нешипованные шины разрабатывают, уделяя особое внимание характеристике силы сцепления с заснеженным/обледенелым дорожным покрытием, и обычно применяют рисунок протектора, состоящий из блоков, снабженных ламелями. Таким образом, существует возможность для улучшения ходовых характеристик на сухих и влажных дорожных покрытиях, например шумовой характеристики (шум протектора), сопротивления аквапланированию (дренаж) и т.п.
Целью настоящего изобретения является обеспечение нешипованной пневматической шины, в которой ходовые характеристики на сухих и влажных дорожных покрытиях улучшают без ухудшения ходовых характеристик на заснеженных/обледенелых дорожных покрытиях.
Согласно настоящему изобретению, нешипованная пневматическая шина включает протектор, снабженный рисунком протектора с лево-правой асимметрией, определяемой канавками протектора, и содержащий внутренний край протектора, расположенный с внутренней стороны транспортного средства и внешний край протектора, расположенный с внешней стороны транспортного средства. Канавки протектора включают:
внутреннюю центральную основную продольную канавку, расположенную со стороны внутреннего края протектора относительно экватора шины;
внутреннюю плечевую основную центральную канавку, расположенную со стороны внутреннего края протектора относительно внутренней центральной основной продольной канавки;
внутренние средние поперечные канавки, проходящие между внутренней центральной основной продольной канавкой и внутренней плечевой основной продольной канавкой с образованием внутренних средних блоков;
внутренние плечевые поперечные канавки, проходящие между внутренней плечевой основной продольной канавкой и внутренним краем протектора с образованием внутренних плечевых блоков;
внешнюю центральную основную продольную канавку, расположенную со стороны внешнего края протектора относительно экватора шины;
внешнюю плечевую основную продольную канавку, расположенную со стороны внешнего края протектора относительно внешней центральной основной продольной канавки;
внешние средние поперечные канавки, проходящие между внешней центральной основной продольной канавкой и внешней плечевой основной продольной канавкой с образованием внешних средних блоков;
внешние плечевые поперечные канавки, проходящие между внешней плечевой основной продольной канавкой и внешним краем протектора с образованием внешних плечевых блоков; и
центральные поперечные канавки, проходящие между внутренней центральной основной продольной канавкой и внешней центральной основной продольной канавкой с образованием центральных блоков.
Внешняя центральная основная продольная канавка проходит зигзагообразно и состоит из чередующихся малых отрезков и больших отрезков, причем большие отрезки канавки наклонены под углом от 5 до 30° относительно продольного направления шины,
Внутренняя центральная основная продольная канавка имеет наибольшую ширину среди продольных канавок.
Аксиальное расстояние Li от центральной по ширине линии внутренней центральной основной продольной канавки до экватора шины меньше, чем аксиальное расстояние Lo от центральной линии амплитуды зигзага внешней центральной основной продольной канавки до экватора шины.
Центральные поперечные канавки присоединены в местах пересечения больших отрезков канавки и малых отрезков канавки.
Внешние средние поперечные канавки присоединены в местах пересечения больших отрезков канавки и малых отрезков канавки.
Внешние средние поперечные канавки имеют наибольшую ширину среди поперечных канавок.
Пневматическая шина в соответствии с настоящим изобретением может дополнительно характеризоваться следующими возможными признаками:
малые отрезки канавки и большие отрезки канавки наклонены в одном продольном направлении к внешнему краю протектора от экватора шины, так что внешняя центральная основная продольная канавка имеет пилообразную форму;
центральные поперечные канавки и внешние средние поперечные канавки наклонены в том же направлении, что и малые отрезки канавки;
угол пересечения между большим отрезком канавки и малым отрезком канавки составляет от 45 до 75°;
аксиальное расстояние Lo составляет от 10 до 20% от ширины протектора между внутренним краем протектора и внешним краем протектора;
ширина внешних средних поперечных канавок постепенно возрастает в направлении внешнего края протектора;
глубина центральных поперечных канавок и глубина внешних средних поперечных канавок меньше, чем глубина малых отрезков канавки; и
ширина внутренних средних поперечных канавок постепенно возрастает от внутренней центральной основной продольной канавки к внутренней плечевой основной продольной канавке.
Таким образом, наиболее широкая внутренняя центральная основная продольная канавка может эффективно отводить воду, находящуюся в области экватора шины, где давление на грунт высокое при прямолинейном движении, и характеристики на влажном дорожном покрытии могут быть улучшены.
Более того, в области экватора шины зигзагообразная внешняя центральная основная продольная канавка расположена снаружи, следовательно, путем увеличения аксиальной составляющей кромок канавки и увеличения объема канавки тяговое усилие, характеристики сцепления на обледенелых дорожных покрытиях и на заснеженных дорожных покрытиях, в частности при движении на повороте, могут быть улучшены.
Хотя существует возможность возникновения резонанса воздушного столба в наибольшей внутренней центральной основной продольной канавке, данная канавка расположена внутри, таким образом, резонансный шум с меньшей вероятностью отрицательно сказывается на шумовых характеристиках.
Здесь, как хорошо известно в области производства шин, воздушный столб аналогичен столбу в трубке с открытыми концами и он постоянно образуется при движении между поверхностью дороги и частью продольной канавки, находящейся в пятне контакта с грунтом шины.
Поэтому, в случае зигзагообразной внешней центральной основной продольной канавки, резонанс воздушного столба не возникает. Таким образом, шумовые характеристики могут быть улучшены.
Так как центральные поперечные канавки и внешние средние поперечные канавки присоединены к внешней центральной основной продольной канавке в местах пересечения больших отрезков канавки и малых отрезков канавки, поперечные канавки и малые отрезки канавки совместно содействуют увеличению сдвигового усилия, действующего на уплотненный в них снег, таким образом, характеристики на заснеженном дорожном покрытии могут быть дополнительно улучшены.
Более того, поскольку внешние средние поперечные канавки являются самыми широкими, большое сдвиговое усилие можно получить при движении на повороте, следовательно, характеристики на заснеженном дорожном покрытии при движении на повороте могут быть улучшены.
Здесь, как в описании, так и в формуле изобретения различные размеры, позиции и т.п. шины соответствуют нормально накаченному ненагруженному состоянию шины, если не указанное иное.
Нормально накаченное ненагруженное состояние представляет собой такое состояние, при котором шина установлена на стандартный обод и накачена до нормального давления, но не нагружена нагрузкой.
Упоминаемое ниже нормально накаченное нагруженное состояние представляет собой такое состояние, при котором шина установлена на стандартный обод, накачена до нормального давления шины и нагружена стандартной нагрузкой шины.
Стандартный обод представляет собой обод колеса, официально утвержденный или рекомендованный для шины организациями стандартизации, т.е. JATMA (Япония и Азия), T&RA (Северная Америка), ETRO (Европа), TRAA (Австралия), STRO (Скандинавия), ALAPA (Латинская Америка), ITTAC (Индия) и т.п., которые действуют в области, в которой шину изготавливают, продают или используют. Нормальное давление и стандартная нагрузка шины представляют собой максимальное давление воздуха и максимальную нагрузку шины, определяемые такими организациями в таблице давление воздуха/максимальная нагрузка или в подобных перечнях. Например, стандартный обод колеса представляет собой «стандартный обод» определяемый в системе JATMA (Японская ассоциация производителей автомобильных шин), «мерный обод» в системе ETRTO (Европейская техническая организация по ободам и шинам), «расчетный обод» в системе TRA (Ассоциация по ободам и покрышкам). Нормальное внутреннее давление представляет собой «максимальное давление воздуха» в системе JATMA, «давление накачки» в системе ETRTO, максимальную величину давления, указанную в таблице «Пределы нагрузок шин при различных давлениях холодной накачки» в системе TRA. Стандартная нагрузка представляет собой "максимальную грузоподъемность" в системе JATMA, "грузоподъемность" в системе ETRTO и максимальную величину, приведенную в указанной выше таблице в системе TRA, или т.п. Однако в случае легковых автомобилей нормальное давление и стандартную нагрузку шины единообразно устанавливают равными 180 кПа и 88% от максимальной нагрузки шины, соответственно.
Термины «внешняя» и «внутренняя» используют по отношению к внешнему краю протектора и внутреннему краю протектора, соответственно, для определения взаимного расположения относительно аксиального направления шины.
Края протектора представляют собой аксиально наиболее удаленные внешние края пятна контакта с грунтом (при угле развала колеса, равном 0) в нормально накаченном нагруженном состоянии.
Ширина протектора представляет собой аксиальное расстояние между краями протектора, измеренное в нормально накаченном ненагруженном состоянии.
Краткое описание чертежей
На Фиг.1 представлен развернутый вид протектора пневматической шины в соответствии с настоящим изобретением, демонстрирующий рисунок протектора.
На Фиг.2 представлен увеличенный неполный вид рисунка протектора.
На Фиг.3 представлен неполный вид поперечного сечения протектора, взятый по линии Х-Х на Фиг.2.
Описание предпочтительных воплощений
Воплощения настоящего изобретения далее описаны более подробно со ссылками на прилагаемые чертежи.
На чертежах пневматическая шина в соответствии с настоящим изобретением представляет собой нешипованную шину для легковых автомобилей.
В данном воплощении, как показано на Фиг.1, шина снабжена рисунком протектора с лево-правой асимметрией (асимметрией относительно экватора С шины), и положение установки шины определено. Более конкретно, протектор 2 содержит внешний край протектора, расположенный дальше от центра кузова транспортного средства, и внутренний край протектора, расположенный ближе к центру кузова транспортного средства.
Протектор 2 снабжен канавками протектора, определяющими рисунок протектора.
Канавки протектора включают основные продольные канавки, проходящие в продольном направлении шины, которые представляют собой:
внутреннюю центральную основную продольную канавку 3, проходящую прямолинейно со стороны внутреннего края протектора относительно экватора С шины;
внешнюю центральную основную продольную канавку 4, проходящую зигзагообразно со стороны внешнего края протектора относительно экватора С шины;
внутреннюю плечевую основную продольную канавку 5, проходящую прямолинейно со стороны внутреннего края протектора относительно внутренней центральной основной продольной канавки 3, и внешнюю плечевую основную продольную канавку 6, проходящую прямолинейно со стороны внешнего края протектора относительно внешней центральной основной продольной канавки 4.
Канавки протектора также включают поперечные канавки, представляющие собой:
центральные поперечные канавки 7, проходящие между внутренней центральной основной продольной канавкой 3 и внешней центральной основной продольной канавкой 4;
внутренние средние поперечные канавки 8, проходящие между внутренней центральной основной продольной канавкой 3 и внутренней плечевой основной продольной канавкой 5;
внешние средние поперечные канавки 9, проходящие между внешней центральной основной продольной канавкой 4 и внешней плечевой основной продольной канавкой 6;
внутренние плечевые поперечные канавки 10, проходящие между внутренней плечевой основной продольной канавкой 5 и внутренним краем Те протектора; и
внешние плечевые поперечные канавки 11, проходящие между внешней плечевой основной продольной канавкой 6 и внешним краем Те протектора. Таким образом, протектор 2 снабжен:
рядом 12R расположенных в продольном направлении центральных блоков 12, ограниченных внутренней центральной основной продольной канавкой 3, внешней центральной основной продольной канавкой 4 и центральными поперечными канавками 7;
рядом 13R расположенных в продольном направлении внутренних средних блоков 13, ограниченных внутренней центральной основной продольной канавкой 3, внутренней плечевой основной продольной канавкой 5 и внутренними средними поперечными канавками 8;
рядом 14R расположенных в продольном направлении внешних средних блоков 14, ограниченных внешней центральной основной продольной канавкой 4, внешней плечевой основной продольной канавкой 6 и внешними средними поперечными канавками 9;
рядом 15R расположенных в продольном направлении внутренних плечевых блоков 15, ограниченных внутренней плечевой основной продольной канавкой 5, внутренним краем Те протектора и внутренними плечевыми поперечными канавками 10; и
рядом 16R расположенных в продольном направлении внешних плечевых блоков 16, ограниченных внешней плечевой основной продольной канавкой 6, внешним краем Те протектора и внешними плечевыми поперечными канавками 11.
Каждый из данных блоков 12-16 снабжен ламелями S, наклоненными относительно аксиального направления шины.
Среди основных продольных канавок 3-6, внутренняя центральная основная продольная канавка 3 имеет наибольшую ширину W1. Предпочтительно, ширина W1 составляет от 4 до 8% от ширины TW канавки.
Внутренняя центральная основная продольная канавка 3 имеет кромки, каждая из которых проходит прямолинейно параллельно продольному направлению шины и ширина W1 постоянна по всей длине канавки.
Здесь, термин «ширина канавки» означает ширину, измеренную перпендикулярно центральной линии канавки сверху канавки.
Внешняя центральная основная продольная канавка 4 представляет собой зигзагообразную канавку, состоящую из чередующихся больших отрезков 4Т и малых отрезков 4S. Большие отрезки 4Т наклонены под углом 01 от 5 до 30° относительно продольного направления шины. Малые отрезки 4S короче больших отрезков 4Т и наклонены под большим углом, чем угол 91. Предпочтительно, угол 91 составляет не менее 15° и не более 25°.
Если угол 91 составляет менее 5°, поскольку аксиальная составляющая кромок канавки снижается, становится трудно улучшить характеристики на заснеженном дорожном покрытии. Если угол 91 составляет более 30°, самопроизвольное выбрасывание уплотненного снега из канавок затруднено, и жесткость центральных блоков 12 и внешних средних блоков 14 становится недостаточной.
В данном воплощении малые отрезки 4S и большие отрезки 4Т наклонены в одном продольном направлении к внешнему краю Те протектора от экватора С шины так, что внешняя центральная основная продольная канавка 4 имеет пилообразную форму. Таким образом сдвиговое усилие дополнительно улучшают, поскольку длина канавки и объем канавки увеличиваются, и объем уплотненного снега возрастает. Более того, снег в канавке также сжимается в углах между малыми отрезками 4S и большими отрезками 4Т, становясь более твердым. Характеристики на заснеженном дорожном покрытии могут быть также улучшены. Более того, предотвращают возникновение резонанса воздушного столба.
Чтобы получить такие преимущественные эффекты, предпочтительно угол 92 пересечения между большим отрезком 4Т канавки и малым отрезком 4S канавки составляет не менее 45°, более предпочтительно не менее 50°, но не более 75°, более предпочтительно не более 70°.
Ширина W2 внешней центральной основной продольной канавки 4 предпочтительно составляет от 2 до 5% от ширины TW канавки.
Аксиальное расстояние Li от центральной по ширине линии 3G внутренней центральной основной продольной канавки 3 до экватора С шины установлено меньшим, чем аксиальное расстояние Lo от центральной линии 4G амплитуды зигзага внешней центральной основной продольной канавки 4 до экватора С шины. Предпочтительно, отношение Lo/Li аксиального расстояния Lo и Li составляет не менее 1,2, более предпочтительно не менее 1,3, но не более 1,8, более предпочтительно не более 1,7.
Таким образом, область вблизи экватора С шины (центральный блок 12) обеспечивают достаточной жесткостью, и стабильность прямолинейного движения может быть улучшена. Если отношение Lo/Li составляет более 1,7, может произойти нарушение баланса жесткости между центральными блоками 12 и внешними средними блоками 14 и сдвиговое усилие на уплотненный снег снизится.
Чтобы получить такие преимущественные эффекты, аксиальное расстояние Lo внешней центральной основной продольной канавки 4 предпочтительно составляет не менее 10%, более предпочтительно не менее 13%, но не более 20%, более предпочтительно не более 17% от ширины TW протектора.
Внутренняя плечевая основная продольная канавка 5 и внешняя плечевая основная продольная канавка 6 имеют кромки, каждая из которых проходит прямолинейно параллельно продольному направлению шины и ширина постоянна по всей длине канавки.
Предпочтительно, ширина W3 внутренней плечевой основной продольной канавки 5 и ширина W4 внешней плечевой основной продольной канавки 6 составляет от 2,5 до 4,5% от ширины TW протектора, чтобы улучшить дренаж и жесткость блока хорошо сбалансированным образом.
Предпочтительно, глубина D1 внутренней центральной основной продольной канавки 3, глубина D2 внешней центральной основной продольной канавки 4, глубина D3 внутренней плечевой основной продольной канавки 5 и глубина D4 внешней плечевой основной продольной канавки 6 составляют от 8,5 до 9,5 мм.
В данном воплощении глубины D1-D4 канавки имеют по существу одинаковые величины.
Чтобы поддерживать жесткость блоков 12-16 хорошо сбалансированным образом, аксиальное расстояние Lu от центральной по ширине линии 5G внутренней плечевой основной продольной канавки 5 до внутреннего края Те протектора предпочтительно составляет не менее 14%, более предпочтительно не менее 18%, но не более 30%, более предпочтительно не более 26% от ширины TW протектора.
Аксиальное расстояние Ls от центральной по ширине линии 6G внешней плечевой основной продольной канавки 6 до внешнего края Те протектора предпочтительно составляет не менее 14%, более предпочтительно не менее 18%, но не более 30%, более предпочтительно не более 26% от ширины TW протектора.
В данном воплощении, как показано на Фиг.2, центральные поперечные канавки 7 проходят прямолинейно, с постоянной шириной.
Кромки 7е (со стороны внешнего края протектора) центральных поперечных канавок 7 присоединены к местам пересечения 4К1 (со стороны внутреннего края протектора) между большими отрезками 4Т и малыми отрезками 4S.
Центральные поперечные канавки 7 наклонены в одном продольном направлении, в том же, что и малые отрезки 4S. Предпочтительно центральные поперечные канавки 7 наклонены под тем же углом, что и малые отрезки 4S, относительно аксиального направления шины. Таким образом, характеристики на заснеженном дорожном покрытии могут быть дополнительно улучшены.
Предпочтительно глубина D5 центральной поперечной канавки 7 меньше, чем глубина D2s малого отрезка 4S, чтобы уменьшить распространение возможного звука резонанса воздушного столба от внутренней центральной основной продольной канавки 3 к внутренней центральной основной продольной канавки 4.
В данном воплощении, как показано на Фиг.2, внутренняя средняя поперечная канавка 8 проходит зигзагообразно от своего конца со стороны экватора шины до своего конца со стороны внутреннего края протектора, чтобы увеличить объем канавки и тем самым увеличить сдвигающее усилие на уплотненный в ней снег.
В данном воплощении ширина W6 внутренней средней поперечной канавки 8 постепенно возрастает от внутренней центральной основной продольной канавки 3 к внутренней плечевой основной продольной канавке 5, чтобы усилить дренаж в направлении внутреннего края протектора.
Предпочтительно внутренняя средняя поперечная канавка 8 имеет отношение W6a/W6b ширины W6a, измеренной на конце со стороны экватора шины, к ширине W6b, измеренной на конце со стороны внутреннего края протектора, составляющее не менее 1,1, более предпочтительно не менее 1,3, но не более 1,9, более предпочтительно не более 1,7. Если отношение W6a/W6b составляет более 1,9, шумовые характеристики могут ухудшаться и жесткость внутреннего среднего блока 13 становится недостаточной.
Как показано на Фиг.3, предпочтительно внутренняя средняя поперечная канавка 8 снабжена в области со стороны экватора шины соединительной перемычкой 8Т, выступающей со дна 8s канавки, чтобы увеличить кажущуюся жесткость внутренних средних блоков 13. Предпочтительно аксиальная длина Lt соединительной перемычки 8Т составляет не менее 10%, более предпочтительно не менее 15%, но предпочтительно не более 30%, более предпочтительно не более 25% от аксиальной длины L3 внутренней средней поперечной канавки 8 или ширины L3 внутреннего среднего блока 13. Если аксиальная длина Lt составляет более 30%, дренаж и характеристики на заснеженном дорожном покрытии могут ухудшаться.
Концы 9е (со стороны внутреннего края протектора) внешних средних поперечных канавок 9 присоединены к местам пересечения 4К2 (со стороны внешнего края протектора) между большими отрезками 4Т и малыми отрезками 4S внешней центральной основной продольной канавки 4.
Чтобы улучшить характеристики на заснеженном дорожном покрытии, внешняя средняя поперечная канавка 9 выполнена в виде зигзагообразной канавки, которая проходит от внешней центральной основной продольной канавки 4 с наклоном в одном продольном направлении, а затем, по существу от средней точки аксиальной длины внешней средней поперечной канавки 9, проходит с наклоном в другом продольном направлении на небольшое расстояние, далее проходит снова с наклоном в первом продольном направлении к внешней плечевой основной продольной канавке 6.
Ширина W7 внешней средней поперечной канавки 9 является наибольшей среди поперечных канавок 7-11, чтобы получить большее сдвиговое усилие на снег при движении на повороте и тем самым улучшить характеристики на заснеженном дорожном покрытии при движении на повороте. Предпочтительно ширина W7 внешней средней поперечной канавки 9 постепенно возрастает в направлении внешнего края протектора, чтобы улучшить дренаж от внешней центральной основной продольной канавки 4 к внешней плечевой основной продольной канавке 6.
Предпочтительно внешняя средняя поперечная канавка 9 имеет отношение W7b/W7a ширины W7b, измеренной на конце со стороны внешнего края протектора, к ширине W7a, измеренной на конце со стороны внутреннего края протектора, составляющее не менее 1,05, более предпочтительно не менее 1,1, но не более 1,5, более предпочтительно не более 1,3. Если отношение W7b/W7a составляет более 1,5, шумовые характеристики могут ухудшаться и жесткость внешнего среднего блока 14 станет недостаточной.
Внешние средние поперечные канавки 9 наклонены в одном продольном направлении, также как малые отрезки 4S. Предпочтительно, внешние средние поперечные канавки 9 наклонены под тем же углом, что и малые отрезки 4S относительно аксиального направления шины, так что центральная поперечная канавка 7, малые отрезки 4S и внешняя средняя поперечная канавка 9 расположены на одной линии, и тем самым дренаж от внутренней центральной основной продольной канавки 3 к внешней плечевой основной продольной канавке 6 может быть дополнительно улучшен.
Глубина D7 внешней средней поперечной канавки 9 установлена меньше, чем глубина D2s малых отрезков 4S, чтобы блокировать распространение звука резонанса воздушного столба от внутренней центральной основной продольной канавки 3 в направлении внешнего края протектора.
В данном воплощении, как показано на Фиг.2, внутренняя плечевая поперечная канавка 10 имеет прямолинейную кромку 10А (плоскую боковую стенку) и зигзагообразную кромку 10В (зигзагообразную боковую стенку). Прямолинейная кромка 10А наклонена относительно аксиального направления шины. Зигзагообразная кромка 10В состоит из чередующихся длинных отрезков 10В1 и коротких отрезков 10В2, где длинные отрезки 10В1 слегка наклонены в одном продольном направлении, а короткие отрезки 10В2 круто наклонены в противоположном продольном направлении, чтобы достичь плавного дренажа, увеличенного сдвигового усилия на снег, увеличенного краевого эффекта на обледенелых дорожных покрытиях и улучшенного шума рисунка протектора.
Подобно внутренней плечевой поперечной канавке 10, внешняя плечевая поперечная канавка 11 имеет прямолинейную кромку 11А (плоскую боковую стенку) и зигзагообразную кромку 11В (зигзагообразную боковую стенку). Прямолинейная кромка 11А наклонена относительно аксиального направления шины. Зигзагообразная кромка 11В состоит из чередующихся длинных отрезков 11В1 и коротких отрезков 11В2, где длинные отрезки 11В1 слегка наклонены в одном продольном направлении, а короткие отрезки 11В2 круто наклонены в противоположном продольном направлении, по той же причине, как и внутренняя плечевая поперечная канавка 10.
Отношение W8b/W1 ширины W8b внутренней плечевой поперечной канавки 10, измеренной на внутреннем краю Те протектора, к ширине W1 внутренней центральной основной продольной канавки 3 предпочтительно составляет не менее 0,60, более предпочтительно не менее 0,65, но не более 0,80, более предпочтительно не более 0,75. Если отношение W8b/W1 составляет более 0,80, жесткость внутреннего плечевого блока 15 может быть недостаточной, и шумовые характеристики ухудшаются. Если отношение W8b/W1 составляет менее 0,60, дренаж в направлении внутреннего края уменьшается.
Предпочтительно ширина W5 центральной поперечной канавки 7 составляет от 30 до 40% от ширины W1 внутренней центральной основной продольной канавки 3, ширина W6 внутренней средней поперечной канавки 8 составляет от 28 до 38% от ширины W1, ширина W7 внешней средней поперечной канавки 9 составляет от 60 до 70% от ширины W1, ширина W8 внутренней плечевой поперечной канавки 10 составляет от 45 до 55% от ширины W1 и ширина W9 внешней плечевой поперечной канавки 11 составляет от 45 до 55% от ширины W1 канавки.
Кроме того, глубина D5 центральной поперечной канавки 7 составляет от 7,5 до 8,5 мм, глубина D6 внутренней средней поперечной канавки 8 составляет от 7,5 до 8,5 мм, глубина D7 внешней средней поперечной канавки 9 составляет от 7,5 до 8,5 мм, глубина D8 внутренней плечевой поперечной канавки 10 составляет от 8,0 до 9,0 мм, глубина D9 внешней плечевой поперечной канавки 11 составляет от 8,0 до 9,0 мм и глубина D6t соединительной перемычки 8Т внутренней средней поперечной канавки 8 составляет от 5,0 до 7,0 мм.
Острые углы 12с и 14с центральных блоков 12 и внешних средних блоков 14, сформированные между малыми отрезками 4S и большими отрезками 4Т, скошены путем треугольного среза с образованием скоса (т), чтобы неравномерный износ не начинался с углов и чтобы снизить вероятность отрыва углов.
Дополнительно, протектор может быть снабжен узкими продольными канавками, каждая из которых уже, чем любая из основных продольных канавок. В данном воплощении узкие продольные канавки включают внутреннюю среднюю узкую продольную канавку 25, проходящую зигзагообразно и в продольном направлении через внутренние средние блоки 13, чтобы улучшить характеристики на заснеженном дорожном покрытии. Кроме того, узкие продольные канавки включают внутреннюю плечевую узкую продольную канавку 26, проходящую прямолинейно и в продольном направлении через внутренние плечевые блоки 15, и внешнюю плечевую узкую продольную канавку 27, проходящую прямолинейно и в продольном направлении через внешние плечевые блоки 16, чтобы улучшить поперечное сцепление в ходе движения на повороте. Чтобы не вызвать нарушение баланса жесткости в блоках 13-16, узкие продольные канавки предпочтительно проходят через аксиальные центральные зоны соответствующих блоков, лежащие в пределах от 40% до 60% от аксиальной ширины соответствующих блоков 13-16.
Сравнительные испытания
Исходя из рисунка протектора, представленного на Фиг.1, и технических характеристик, представленных в таблице 1, изготавливали пневматические шины размером 195/65R15 (с размером обода 6,0J×15) для легковых автомобилей и испытывали, как описано далее.
Общие технические характеристики были следующими:
ширина протектора TW: 165 мм
внутренняя центральная основная продольная канавка
ширина W1: 5,8% от TW
глубина D1: 9,0 мм
внешняя центральная основная продольная канавка
ширина W2: 4,2% от TW
глубина D2: 9,0 мм
внутренняя плечевая основная продольная канавка
ширина W3: 3,3% от TW
глубина D3: 9,0 мм
позиция Lu: 18,8% от TW
внешняя плечевая основная продольная канавка
ширина W4: 3,3% от TW
глубина D4: 9,0 мм
позиция Ls: 18,8% от TW
центральная поперечная канавка
ширина W5: 4,0 мм
глубина D5: 8,0 мм
внутренняя средняя поперечная канавка
ширина W6: от 3,5 до 4,0 мм
глубина D6: 8,0 мм (6,0 мм на соединительной перемычке)
длина соединительной перемычки Lt: 22% от L3
внешняя средняя поперечная канавка
ширина W7: от 6,0 до 7,0 мм
глубина D7: 8,0 мм
внутренняя плечевая поперечная канавка
ширина W8: от 6,0 до 6,5 мм
глубина D8: 9,0 мм
внешняя плечевая поперечная канавка
ширина W9: от 6,0 до 8,0 мм
глубина D9: 9,0 мм
ламели
ширина: от 0,3 до 0,8 мм
глубина: от 2,0 до 8,0 мм
Испытания ходовых характеристик на заснеженном и сухом дорожном покрытии
Испытываемые шины устанавливали на легковой заднеприводной автомобиль 2000 см3 (давление шины 200 кПа). При движении на заснеженном дорожном покрытии и сухом дорожном покрытии (асфальтовом покрытии) по маршруту испытаний водитель-испытатель оценивал ходовые характеристики на заснеженном и сухом дорожном покрытии на основании чувствительности рулевого управления, ощущения жесткости, сцепления с дорогой и т.п. Результаты представлены в таблице с использованием показателя, основанного на сравнительном примере 1, принятом за 100, при этом чем больше величина, тем лучше характеристика.
Испытания характеристик торможения на льду
При движении указанного выше автомобиля для испытаний по обледенелому дорожному покрытию со скоростью 30 км/ч применяли полное торможение и измеряли тормозной путь. Обратная величина от измеренной величины тормозного пути представлена в таблице с использованием показателя, основанного на сравнительном примере 1, принятом за 100. Чем больше величина, тем лучше характеристика.
Испытание дренажа (испытание бокового аквапланирования)
Испытываемый автомобиль двигался по замкнутому кругу с радиусом 100 м по асфальтовому дорожному покрытию, снабженному углублениями, заполненными водой, глубиной 10 мм длиной 20 м, и измеряли поперечное ускорение (поперечное G) в ходе движения по углублениям, заполненным водой, на передних колесах, постепенно увеличивая скорость вхождения в углубление, чтобы получить среднее значение для диапазона скорости от 55 до 80 км/ч. Результаты представлены в таблице с использованием показателя, основанного на сравнительном примере 1, принятом за 100. Чем больше величина, тем лучше характеристика.
Испытания шумовых характеристик
В ходе движения испытываемого автомобиля по сухому шероховатому асфальтовому дорожному покрытию со скоростью 60 км/ч уровень шума измеряли внутри автомобиля. Место измерения располагалось на уровне уха водителя, снаружи или со стороны окна автомобиля. Осуществляли измерение пика уровня звукового давления, возникающего при частоте около 240 Гц - данная частота соответствует первичной резонансной моде кольцеобразной воздушной массы в полости шины. Обратная величина от величины уровня звукового давления представлена в таблице с использованием показателя, основанного на сравнительном примере 1, принятом за 100. Чем больше величина, тем лучше характеристика.
Результаты испытаний показывают, что характеристики шин по изобретению комплексно улучшены, по сравнению с характеристиками шин по сравнительным примерам 1-3.
| Шина | Ср.пр.1 | Пр.1 | Пр.2 | Пр.3 | Ср. пр.2 | Ср. пр. 3 | Пр.4 |
| угол θ большого отрезка канавки,° | 0 | 20 | 5 | 30 | 35 | 20 | 20 |
| отношение Lo/Li | 1,5 | 1,5 | 1,5 | 1,5 | 1,5 | 1 | 1,2 |
| угол θ2 пересечения,° | 60 | 60 | 60 | 60 | 60 | 60 | 60 |
| расстояние Lo/ширина TW протектора (%) | 15 | 15 | 15 | 15 | 15 | 15 | 15 |
| отношение W8b/W1 | 0,7 | 0,7 | 0,7 | 0,7 | 0,7 | 0,7 | 0,7 |
| характеристики на заснеженном дорожном покрытии | 100 | 120 | 115 | 115 | 105 | 110 | 120 |
| характеристики торможения на льду | 100 | 120 | 110 | 115 | 110 | 115 | 120 |
| дренаж | 100 | 100 | 100 | 100 | 95 | 95 | 100 |
| шумовые характеристики | 100 | 100 | 100 | 105 | 100 | 100 | 100 |
| характеристики на сухом дорожном покрытии | 100 | 100 | 105 | 95 | 95 | 90 | 95 |
| Шина | Пр.5 | Пр.6 | Пр.7 | Пр.8 | Пр.9 | Пр.10 | Пр.11 |
| угол θ большого отрезка канавки,° | 20 | 20 | 20 | 20 | 20 | 20 | 20 |
| отношение Lo/Li | 1,8 | 2,0 | 1,5 | 1,5 | 1,5 | 1,5 | 1,5 |
| угол θ2 пересечения,° | 60 | 60 | 40 | 45 | 75 | 80 | 60 |
| расстояние Lo/ширина TW протектора (%) | 15 | 15 | 15 | 15 | 15 | 15 | 8 |
| отношение W8b/W1 | 0,7 | 0,7 | 0,7 | 0,7 | 0,7 | 0,7 | 0,7 |
| характеристики на заснеженном дорожном покрытии | 120 | 115 | 115 | 115 | 110 | 110 | 115 |
| характеристики торможения на льду | 120 | 120 | 120 | 120 | 120 | 120 | 115 |
| дренаж | 100 | 100 | 95 | 100 | 105 | 105 | 100 |
| шумовые характеристики | 100 | 100 | 100 | 100 | 95 | 90 | 100 |
| характеристики на сухом дорожном покрытии | 95 | 90 | 90 | 95 | 100 | 100 | 90 |
| Шина | Пр.12 | Пр.13 | Пр.14 | Пр.15 | Пр.16 | Пр.17 | Пр.18 |
| угол θ большого отрезка канавки,° | 20 | 20 | 20 | 20 | 20 | 20 | 20 |
| отношение Lo/Li | 1,5 | 1,5 | 1,5 | 1,5 | 1,5 | 1,5 | 1,5 |
| угол θ2 пересечения,° | 60 | 60 | 60 | 60 | 60 | 60 | 60 |
| расстояние Lo/ширина TW протектора (%) | 10 | 20 | 22 | 15 | 15 | 15 | 15 |
| отношение W8b/W1 | 0,7 | 0,7 | 0,7 | 0,5 | 0,6 | 0,8 | 0,9 |
| характеристики на заснеженном дорожном покрытии | 120 | 120 | 115 | 105 | 110 | 120 | 120 |
| характеристики торможения на льду | 120 | 120 | 120 | 120 | 120 | 115 | 110 |
| дренаж | 100 | 100 | 100 | 90 | 95 | 100 | 105 |
| шумовые характеристики | 100 | 100 | 100 | 105 | 105 | 95 | 90 |
| характеристики на сухом дорожном покрытии | 95 | 95 | 90 | 105 | 100 | 100 | 95 |
1. Пневматическая шина, включающая протектор, содержащий внутренний край протектора и внешний край протектора и снабженный асимметричным рисунком протектора, определяемым канавками протектора, включающими:
внутреннюю центральную основную продольную канавку, расположенную со стороны внутреннего края протектора относительно экватора шины;
внутреннюю плечевую основную центральную канавку, расположенную со стороны внутреннего края протектора относительно внутренней центральной основной продольной канавки;
внутренние средние поперечные канавки, проходящие между внутренней центральной основной продольной канавкой и внутренней плечевой основной продольной канавкой с образованием внутренних средних блоков;
внутренние плечевые поперечные канавки, проходящие между внутренней плечевой основной продольной канавкой и внутренним краем протектора с образованием внутренних плечевых блоков;
внешнюю центральную основную продольную канавку, расположенную со стороны внешнего края протектора относительно экватора шины;
внешнюю плечевую основную продольную канавку, расположенную со стороны внешнего края протектора относительно внешней центральной основной продольной канавки;
внешние средние поперечные канавки, проходящие между внешней центральной основной продольной канавкой и внешней плечевой основной продольной канавкой с образованием внешних средних блоков;
внешние плечевые поперечные канавки, проходящие между внешней плечевой основной продольной канавкой и внешним краем протектора с образованием внешних плечевых блоков; и
центральные поперечные канавки, проходящие между внутренней центральной основной продольной канавкой и внешней центральной основной продольной канавкой с образованием центральных блоков,
где внешняя центральная основная продольная канавка проходит зигзагообразно и состоит из чередующихся малых отрезков и больших отрезков, причем большие отрезки канавки наклонены под углом от 5 до 30° относительно продольного направления шины,
внутренняя центральная основная продольная канавка имеет наибольшую ширину среди продольных канавок,
аксиальное расстояние Li от центральной по ширине линии внутренней центральной основной продольной канавки до экватора шины меньше, чем аксиальное расстояние Lo от центральной линии амплитуды зигзага внешней центральной основной продольной канавки до экватора шины,
центральные поперечные канавки присоединены к местам пересечения между большими отрезками канавки и малыми отрезками канавки,
внешние средние поперечные канавки присоединены к местам пересечения между большими отрезками канавки и малыми отрезками канавки, и
внешние средние поперечные канавки имеют наибольшую ширину среди поперечных канавок.
2. Пневматическая шина по п.1, в которой малые отрезки канавки и большие отрезки канавки наклонены в одном продольном направлении к внешнему краю протектора от экватора шины, так что внешняя центральная основная продольная канавка имеет пилообразную форму.
3. Пневматическая шина по п.1, в которой центральные поперечные канавки и внешние средние поперечные канавки наклонены в том же направлении, что и малые отрезки канавки.
4. Пневматическая шина по п.1, в которой угол пересечения между большим отрезком канавки и малым отрезком канавки составляет от 45 до 75°.
5. Пневматическая шина по п.1, в которой аксиальное расстояние Lo составляет от 10 до 20% от ширины протектора между внутренним краем протектора и внешним краем протектора.
6. Пневматическая шина по п.1, в которой ширина внешних средних поперечных канавок постепенно возрастает в направлении внешнего края протектора.
7. Пневматическая шина по п.1, в которой глубина центральных поперечных канавок и глубина внешних средних поперечных канавок меньше, чем глубина малых отрезков канавки.
8. Пневматическая шина по любому из пп.1-7, в которой ширина внутренних средних поперечных канавок постепенно возрастает от внутренней центральной основной продольной канавки к внутренней плечевой основной продольной канавке.
