RU2473430C1

RU2473430C1 - Пневматическая шина

Info

Publication number: RU2473430C1
Application number: RU2011137560/11A
Authority: RU
Inventors: Наоя ОТИ
Original assignee: Бриджстоун Корпорейшн
Priority date: 2009-02-13
Filing date: 2010-01-15
Publication date: 2013-01-27
Also published as: US20110297282A1; CN102395476A; JP5351905B2; JPWO2010092742A1; EP2397345A4; EP2397345A1; CN102395476B; EP2397345B1; WO2010092742A1; US8746303B2

Abstract

Изобретение относится к рисунку протектора автомобильной шины. У настоящей пневматической шины, по меньшей мере, на части бегового участка 1 имеется группа G_B небольших шашек. Группа небольших шашек включает в себя множество небольших шашек 3, расположенных рядом друг с другом. Группа G_B небольших шашек содержит, по меньшей мере, одну продольную основную канавку, обозначенную позицией 4, которая включает в себя сквозной участок канавки, линейно проходящий в продольном направлении беговой дорожки, а также, по меньшей мере, один ребристый беговой участок 6, примыкающий к продольной основной канавке и образующий боковую поверхность 5 продольной основной канавки 4, которая непрерывно проходит в продольном направлении. Численная плотность D небольших шашек находится в диапазоне от 0.003 до 0.04 (шт./мм²), численная плотность D выражает количество небольших шашек на единицу фактического пятна контакта группы небольших шашек. Технический результат - улучшение показателей по водоотводу, предотвратив при этом неравномерный износ, а также за счет оптимизации рисунка протектора улучшение ходовых показателей шины на льду/снегу. 3 з.п. ф-лы, 7 ил., 2 табл.

Description

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к пневматическим шинам, у которых шашки на беговом участке образованы канавками. В частности, настоящим изобретением предлагается технология, улучшающая параметры по водоотводу, предотвращая при этом неравномерный износ и значительно улучшая ходовые показатели на льду/снегу.

Описание соответствующего уровня техники

У обычной пневматической шины, такой как показана на фиг.4, шашки 103, как правило, образованы продольными канавками 101, проходящими в продольном направлении беговой дорожки, а также поперечными канавками 102, проходящими в поперечном направлении беговой дорожки, кроме этого, для улучшения ходовых показателей на льду, а также усиления краевого эффекта, в шашках сделаны щелевидные дренажные канавки. Помимо этого у подобных пневматических шин, вследствие предъявляемых к ним повышенных требований по ходовым, тормозным показателям и показателям при движении в повороте, поскольку количество щелевидных дренажных канавок 104 в шашках 103 увеличено, а улучшение ходовых показателей на льду достигается за счет увеличения площади пятна контакта, количество шашек уменьшено до 3-9, а каждая шашка 103 имеет удлиненную форму в окружном направлении бегового слоя, как это раскрыто в японской опубликованной патентной публикации №2002-192914.

Краткое изложение сущности изобретения

Проблемы, на решение которых направлено изобретение

К сожалению, поскольку у обычной пневматической шины, рассматриваемой выше, ширина каждой части 103а шашки, разделенной щелевидными дренажными канавками 104, увеличивается, жесткость разделенных частей шашек становится недостаточной. В результате этого разделенные части 103а шашек деформируются при соприкосновении с дорожной поверхностью, а сцепные свойства с дорожной поверхностью ухудшаются. В результате становится сложно добиться высоких ходовых показателей при езде по льду, необходимых для современных автомобилей. Кроме этого, поскольку размер каждой шашки 103 увеличивается, при торможении не удается полностью удалять водяную пленку, образующуюся между льдом и шиной, из центральной части шашки 103 при помощи одних лишь щелевидных дренажных канавок 104. Это является еще одним фактором, препятствующим улучшению ходовых показателей на льду. Кроме этого, хотя с одной стороны, целесообразно уменьшать отрицательный коэффициент (т.е. соотношение между площадью поверхности пятна контакта и общей площадью пятна контакта, включая канавки) за счет увеличения площади контакта беговой дорожки с дорожным покрытием для улучшения ходовых показателей на льду, с другой стороны, целесообразно увеличивать отрицательный коэффициент за счет увеличения площади канавок, таким образом, эти показатели являются взаимоисключающими.

Соответственно, настоящее изобретение направлено на решение вышеописанных проблем, а его цель заключается в улучшении свойств по водоотводу, не допуская при этом неравномерного износа, а также в значительном улучшении ходовых показателей при езде по льду/снегу за счет оптимизации рисунка протектора.

Средства для решения проблем

Для достижения вышеупомянутых целей настоящим изобретением предлагается пневматическая шина с группой небольших шашек, расположенных, по меньшей мере, на части бегового участка, группа небольших шашек включает в себя множество небольших шашек, расположенных рядом друг с другом, каждая из небольших шашек образована канавками, множество шашек выстроены в ряд и проходят в продольном направлении, шина содержит:

по меньшей мере, одну продольную основную канавку, проходящую через группу небольших шашек, продольная основная канавка выполнена в виде сквозного участка, линейно проходящего в продольном направлении беговой дорожки;

по меньшей мере, один ребристый беговой участок, расположенный смежно с продольной основной канавкой, ребристый участок образует боковую поверхность продольной основной канавки и непрерывно проходит в продольном направлении; причем

численная плотность D небольших шашек находится в диапазоне от 0.003 до 0.04 (шт./мм²), численная плотность D является количеством небольших шашек на единицу фактической площади пятна контакта группы небольших канавок и рассчитывается по формуле: D=a/{PL×W×(1-N/100)-S}, где

PL (мм) обозначает шаг небольших шашек 3 в группе G_B,

W (мм) обозначает ширину группы G_B (равную ширине TW пятна контакта беговой дорожки, поскольку по данному варианту осуществления шашки 3 расположены по всему беговому участку 1),

а (шт.) обозначает количество шашек 3, находящихся в расчетной области Z (заштрихованная область на чертеже) группы G_B, ограниченной длиной шага PL и шириной W,

N (%) обозначает отрицательный коэффициент в расчетной области Z,

S (мм²) обозначает площадь поверхности ребристого бегового участка, находящегося в расчетной области.

Следует отметить, что термин «расчетная длина шага небольшой шашки» в данном случае относится к минимальной единице повторяющегося рисунка небольших шашек в данном ряду шашек, образующем группу небольших шашек. Например, если повторяющийся рисунок образован одной небольшой шашкой и канавкой, образующей данную небольшую шашку, то характерная длина шага небольшой шашки рассчитывается путем сложения длины одной шашки в продольном направлении беговой дорожки с длиной в продольном направлении беговой дорожки одной канавки, примыкающей к подобной небольшой шашке в продольном направлении беговой дорожки. Кроме этого термин «ширина группы небольших шашек» относится к ширине группы небольших шашек, которая образуется за счет расположения небольших шашек таким образом, чтобы они находились рядом друг с другом в поперечном направлении беговой дорожки. Например, если группа небольших шашек проходит по всей беговой дорожке, то ширина группы небольших шашек относится к ширине пятна контакта беговой дорожки. Термин «фактическая площадь пятна контакта» группы небольших шашек относится к общей поверхности всех небольших шашек, находящихся в расчетной области группы небольших шашек. Другими словами фактическая площадь пятна контакта относится к площади, получаемой в результате вычитания области канавок, соответственно образующих небольшие шашки, площади продольной основной канавки, а также площади поверхности ребристого бегового участка из площади расчетной области, которая получается путем перемножения характерной длины PL шага на ширину W. Кроме этого термин «площадь поверхности ребристого бегового участка» относится к общей площади поверхности ребристых беговых участков в расчетной области. Следует отметить, что термин «небольшая шашка» в данном случае не включает в себя «ребристый беговой участок» как это становится ясно из вышеупомянутой формулы. То есть, при подсчете количества небольших шашек количество ребристых беговых участков в расчет не берется. Кроме этого фактическая площадь пятна контакта группы небольших шашек не включает в себя площадь пятна контакта (т.е. площадь поверхности) ребристого бегового участка.

В пневматической шине по настоящему изобретению, поскольку небольшие шашки расположены таким образом, чтобы они находились рядом друг с другом, можно увеличить общую краевую длину шашек, за счет чего можно добиться улучшения краевого эффекта по сравнению с вариантом, в котором используются щелевидные дренажные канавки. Кроме этого, поскольку площадь поверхности каждой из небольших шашек намного меньше, чем у обычных шашек, можно улучшить сцепные свойства каждой шашки, а также можно уменьшить расстояние от центральной области до периферийной области шашки для эффективного удаления водяной пленки из центральной зоны шашки. Помимо этого вода в пятне контакта эффективно отводится через продольную основную канавку, в которой имеется сквозной участок канавки. Кроме этого, поскольку беговой участок, расположенный рядом с продольной основной канавкой, имеет форму ребра, можно обеспечить достаточную жесткость, за счет чего можно предотвратить неровный износ небольших шашек вокруг продольной основной канавки.

Таким образом, поскольку пневматическая шина по настоящему изобретению за счет вышеперечисленных свойств, благодаря использованию небольших шашек обладает отличными сцепными свойствами и краевым эффектом, эффективно удаляет водяную пленку, а благодаря использованию ребристого бегового участка обеспечивает эффективный отвод воды посредством продольной основной канавки и предотвращает неравномерный износ, это позволяет улучшить характеристики по удалению воды, предотвращая при этом неравномерный износ, и значительно улучшить ходовые показатели на льду/снегу.

Предпочтительно, чтобы на ребристом участке имелись узкие канавки, причем узкие канавки закрываются при соприкосновении ребристого бегового участка с дорожным покрытием.

Кроме этого, предпочтительно, чтобы ширина узких канавок находилась в диапазоне от 0.2 до 2.0 мм.

Кроме этого, предпочтительно, чтобы боковая стенка, примыкающая к продольной основной канавке, проходила линейно в продольном направлении беговой дорожки.

Технический результат

Пневматическая шина по настоящему изобретению позволяет улучшить водоотвод, не допуская при этом неравномерного износа, а также значительно улучшить ходовые показатели на льду/снегу за счет оптимизации рисунка протектора.

Краткое описание чертежей

На фиг.1 показан частично чертеж рисунка протектора пневматической шины (шины в примере 1) по одному из вариантов осуществления настоящего изобретения.

На фиг.2 показан частично чертеж рисунка протектора пневматической шины (шины в примере 2) по другому варианту осуществления настоящего изобретения.

На фиг.3 показан частично чертеж рисунка протектора пневматической шины (шины в примере 3) по другому варианту осуществления настоящего изобретения.

На фиг.4 показан частично чертеж рисунка протектора обычной пневматической шины (стандартной шины 1).

На фиг.5 показан частично теоретический чертеж рисунка протектора сравнительной пневматической шины (шины-сравнительного Образца 1).

На фиг.6 показан частично чертеж рисунка протектора сравнительной пневматической шины (шины-сравнительного Образца 2).

На фиг.7 показан частично чертеж рисунка протектора сравнительной пневматической шины (шины-сравнительного Образца 3).

Осуществление изобретения

Далее варианты осуществления настоящего изобретения будут рассмотрены со ссылкой на чертежи. На фиг.1 изображен рисунок протектора пневматической шины (далее «шины») по одному из вариантов осуществления настоящего изобретения. Следует отметить, что на чертеже вертикальное направление является продольным направлением, а горизонтальное направление (направление, перпендикулярное экваториальной плоскости Е) является поперечным направлением беговой дорожки.

Хотя это не показано на чертеже, шина по данному варианту осуществления имеет обычную конструкцию, состоящую из каркаса, тороидально проходящего между парой левого и правого сердечников бортов шины, корда, расположенного радиально снаружи коронной зоны упомянутого каркаса в радиальном направлении шины, а также участка беговой дорожки, расположенного радиально снаружи корда. Участок беговой дорожки шины имеет рисунок протектора, показанный на фиг.1.

Как показано на фиг.1, на беговом участке 1 шины имеется группа G_B, состоящая из множества небольших шашек 3, каждая из которых сформирована расположенными рядом канавками 2. По данному варианту осуществления группы G_B шашек расположены на всем беговом участке 1. Все шашки расположены в зигзагообразном порядке в продольном направлении.

Предпочтительно чтобы внешняя поверхность каждой из небольших шашек 3 имела форму многоугольника, в данном случае восьмиугольника. То есть, небольшие шашки 3 имеют форму колонны с поперечным сечением в виде восьмигранника. Предпочтительно чтобы высота небольших шашек 3 составляла от 60 до 100% глубины продольной основной канавки 4, более предпочтительно - от 70 до 90% глубины продольной основной канавки 4.

Размер каждой из небольших шашек 3 меньше размера шашек у обычного рисунка протектора, показанного на фиг.4, а плотность небольших шашек 3 выше, чем у обычного рисунка протектора, показанного на фиг.4. Чем меньше будет размер каждой из небольших шашек 3 и чем выше будет плотность небольших шашек 3, тем сильнее будет выражен краевой эффект и лучше будет водоотвод, предпочтительный диапазон указан ниже. То есть, численная плотность D небольших шашек (шт./мм²) является количеством небольших шашек на единицу фактической площади контакта группы GB небольших канавок и рассчитывается по формуле

и находится в диапазоне от 0.003 до 0.04 (шт./мм²), где

a (шт.) обозначает количество шашек 3, находящихся в расчетной области Z (заштрихованная область на чертеже) группы G_B, ограниченной длиной шага PL и шириной W,

Численная плотность D указывает какое количество небольших шашек 3 приходится на единицу площади (мм²) участка, где находятся небольшие шашки. Фактическая площадь пятна контакта является площадью без учета ребристого бегового участка и канавок. Исключительно в качестве примера, у обычной зимней шины плотность D ниже, примерно 0.002. Следует отметить, что при подсчете количества «а» шашек 3, находящихся в расчетной области Z группы G_B, если отдельные небольшие шашки 3 проходят как внутри, так и снаружи расчетной области Z группы G_B и не могут быть подсчитаны как целая шашка, то количество небольших шашек 3 рассчитывается как соотношение остальной площади небольших шашек 3 в характерной области к площади поверхности подобной шашки 3. Например, как в случае шашки, обозначенной позицией В1 на фиг.1, которая находится как внутри, так и снаружи характерной области Z, и только половина которой находится в характерной области Z, она может быть подсчитана как 1/2 шашки.

Если плотность D шашек 3 в группе G_B составляет менее 0.003 (шт./мм²), то добиться высокого краевого эффекта без использования щелевидных дренажных канавок будет трудно. Если плотность D небольших шашек 3 составляет более 0.04 (шт./мм²), то размер каждой небольшой шашки 3 становится слишком мал для того, чтобы обеспечить необходимую жесткость шашек. Кроме этого если плотность D небольших шашек 3 в группе G_B находится в диапазоне от 0.0035 до 0.03 (шт./мм²), то можно одновременно обеспечить и жесткость шашек 3 и краевой эффект при более высоких показателях.

Кроме этого у шины имеется, по меньшей мере, одна (по данному варианту осуществления) продольная основная канавка 4, проходящая через группу G_B шашек и содержащая сквозной участок, который линейно проходит в продольном направлении беговой дорожки. Продольная основная канавка 4 находится на центральном участке беговой дорожки (в экваториальной плоскости). Продольная основная канавка 4 проходит через группу G_B небольших канавок. По данному варианту осуществления, поскольку группы G_B расположены на протяжении всего бегового участка 1, продольная основная канавка 4 проходит вдоль всей окружности.

Помимо этого в окружном направлении шины имеется пара ребристых беговых участков 6, которые расположены рядом, по меньшей мере, с одной из сторон (с обеих сторон по данному варианту осуществления) продольной основной канавки, образуя, по меньшей мере, одну из поверхностей (обе поверхности канавки по данному варианту осуществления) продольной основной канавки 4. Боковая стенка (т.е. поверхность 5 канавки) ребристого бегового участка 6, примыкающая к продольной основной канавке 4, проходит в окружном направлении. Таким образом, ширина W₁ канавки является постоянной шириной просвета в области, где расположены группы G_B.

В шине по данному варианту осуществления за счет расположения шашек 3 в непосредственной близости друг от друга сцепные свойства с дорожным покрытием беговой дорожки улучшаются, в частности улучшаются тормозные характеристики и качение задних колес в колее передних. Хотя в обычной шине ходовые показатели на льду улучшаются за счет использования определенного количества щелевидных дренажных канавок в относительно крупных шашках, улучшение ходовых показателей на льду ограничено данной технологией, поскольку разделенные участки шашек между щелевидными дренажными канавками сгибаются при соприкосновении с дорожным покрытием, что затрудняет создание равномерного сцепления. В свою очередь, поскольку по настоящему изобретению определенное количество небольших шашек 3 расположено рядом друг с другом таким образом, что плотность D небольших шашек находится в заданном диапазоне, это позволяет добиться более высокого краевого эффекта по сравнению с зимними шинами со щелевидными дренажными канавками.

Кроме этого, поскольку у шины обычной конфигурации щелевидные дренажные канавки расположены в относительно крупных шашках, удаление водяной пленки с участка обледеневшей поверхности, соответствующего центральной части поверхности шашки, затруднено. В свою очередь, настоящее изобретение позволяет эффективно удалять водяную пленку за счет того, что площадь поверхности небольших шашек 3 небольшая, а расстояние от центральной части до периферийной части поверхности шашки мало.

Хотя можно кардинально улучшить ходовые показатели на льду за счет расположения небольших шашек в непосредственной близи друг от друга, существенно увеличив фактическое пятно контакта, подобная конфигурация приводит к тому, что беговая дорожка становится как у гладкой шины. К тому же это затрудняет водоотвод на влажном дорожном покрытии. Поэтому, за счет того, что по настоящему изобретению в группе G_B шашек имеется продольная канавка 4 со сквозным участком, проходящим линейно в окружном направлении беговой дорожки, становится возможным эффективно отводить воду с поверхности пятна контакта через продольную основную канавку 4. Это позволяет дополнительно улучшить ходовые показатели на льду за счет эффекта синергии с небольшими шашками 3. Помимо этого продольная основная канавка 4 улучшает различные аспекты ходовых показателей на снегу, в частности показатели при движении в повороте на льду и на снегу за счет усиления краевого эффекта в боковом направлении. Ширина W₁ канавки может меняться в зависимости от требуемых показателей по отводу воды и т.п.

Однако в случае если для улучшения показателей по водоотводу используется продольная основная канавка 4, то нагрузка будет приходиться на шашки 3, расположенные вокруг (сбоку от) продольной основной канавки 4 и небольшим шашкам придется нести нагрузку вместо продольной основной канавки. В результате этого за счет концентрации нагрузки увеличивается износ небольших шашек 3. Для предотвращения этого по настоящему изобретению беговой участок, смежный с продольной основной канавкой 4, имеет ребристую форму, обеспечивающую жесткость данного бегового участка, что позволяет предотвратить неравномерный износ.

Таким образом, за счет вышеупомянутых особенностей пневматическая шина по настоящему изобретению обладает отличными сцепными свойствами и краевым эффектом, обеспечивает эффективное удаление водяной пленки при помощи небольших шашек 3, расположенных рядом друг с другом, эффективный отвод воды при помощи продольной основной канавки 4, а также предотвращает неравномерный износ благодаря ребристому участку 6, тем самым улучшая свойства по водоотводу и предотвращая неравномерный износ, при этом значительно улучшая ходовые показатели на льду/снегу.

Хотя ребристый участок 6 позволяет обеспечить вышеупомянутый эффект даже в том случае, если ребристый участок 6 расположен лишь с одной стороны от продольной основной канавки 4, предпочтительно, в случае если ходовые показатели на льду и мокрой дорожной поверхности имеют важное значение, чтобы протяженность ребристого участка 6 была уменьшена, а вместо него использовались небольшие блоки 3, расположенные вокруг канавки 2. С другой стороны, если важно предотвратить неравномерный износ, предпочтительно чтобы ребристые беговые участки 6 были расположены с обеих сторон от продольной основной канавки 4. Кроме этого наличие ребристого бегового участка, расположенного смежно с продольной основной канавкой 4, обеспечивает более равномерный водоотвод по продольной основной канавке 4, таким образом, дополнительно способствуя улучшению параметров по водоотводу, а также повышению жесткости шашек, расположенных вокруг продольной основной канавки 4, тем самым улучшая управляемость на сухом и влажном дорожном покрытии.

Кроме этого в шине по данному варианту осуществления боковые стенки (боковая поверхность 5 продольной основной канавки) ребристого бегового участка 6 линейно проходит в продольном направлении беговой поверхности, за счет чего все части продольной основной канавки выступают в качестве сквозного участка, что дополнительно улучшает показатели по водоотводу продольной основной канавки 4.

Кроме этого в шине по данному варианту осуществления небольшие шашки 3 расположены зигзагообразно, за счет чего можно дополнительно увеличить количество небольших шашек 3, края которых последовательно задействуются при вращении шины, дополнительно усиливая, таким образом, краевой эффект. Кроме этого при зигзагообразном расположении небольших шашек 3 время вхождения в контакт с дорожной поверхностью у смежных шашек 3, расположенных в поперечном направлении беговой дорожки, можно варьировать, тем самым уменьшая шумность рисунка. Кроме этого при зигзагообразном расположении небольших шашек 3, как отмечалось выше, можно легко увеличить плотность небольших шашек 3. Также, если небольшие шашки 3 расположены зигзагообразно, с увеличенной плотностью D небольших шашек, смежные небольшие шашки 3 будут поддерживать друг друга при воздействии большой нагрузки к небольшим шашкам 3, за счет чего можно дополнительно увеличить жесткость небольших шашек 3 и улучшить ходовые показатели на льду.

Далее будут рассмотрены другие варианты осуществления настоящего изобретения. На фиг.2 представлен частично чертеж, на котором изображен рисунок протектора пневматической шины по другому варианту осуществления настоящего изобретения.

Как показано на фиг.2, на беговом участке 1 подобной шины имеются группы G_B небольших шашек, состоящие из множества небольших шашек 3, каждая из которых образована проходящими рядом с ней канавками 2. Группы G_B небольших шашек проходят по всему беговому участку 1. Все небольшие шашки расположены зигзагообразно в продольном направлении беговой дорожки. Сечение каждой из небольших шашек 3 имеет форму восьмиугольника. То есть небольшие шашки 3 имеют вид восьмигранной колонны. Численная плотность D небольших шашек составляет от 0.003 до 0.04 (шт./мм²).

Кроме этого в группе G_B шашек имеется, по меньшей мере, одна (по данному варианту осуществления) продольная основная канавка 4, проходящая в продольном направлении беговой дорожки. Также имеется пара ребристых беговых участков 6, расположенных рядом, по меньшей мере, с одной стороной (обеими сторонами по данному варианту осуществления) продольной основной канавки 4, которые образуют, по меньшей мере, одну из боковых поверхностей (обе поверхности канавки по данному варианту осуществления) продольной основной канавки 4 и непрерывно проходят в продольном направлении. Боковая стенка (т.е. поверхность 5 канавки) ребристого бегового участка 6, примыкающая к продольной основной канавке 4, линейно проходит в продольном направлении. Таким образом, ширина W₁ канавки является постоянной в области группы G_B небольших канавок.

По настоящему варианту осуществления щелевидные дренажные канавки 7, которые при отсутствии соприкосновения с дорожной поверхностью раскрыты на беговой поверхности и могут смыкаться при соприкосновении с дорожной поверхностью, а также во время вращения, выполнены в виде узких канавок. Могут использоваться щелевидные дренажные канавки 7 любой формы, при условии, что они могут смыкаться после того как шина установлена на соответствующий обод, накачана до соответствующего давления, на шину воздействует соответствующая нагрузка и шина вращается.

В данном случае вышеупомянутый «соответствующий обод» относится к ободу, определяемому в соответствии со стандартом для шин каждого типа, например «Стандартный обод» JATMA (Ассоциации производителей автомобильных шин Японии), «Конструктивный обод» TRA (Ассоциации автошин и колесных дисков) или «Контрольный обод» ETRTO (Европейской технической организации по шинам и ободам). Вышеупомянутое «соответствующее давление» относится к давлению, установленному в соответствии с вышеперечисленными стандартами для шин каждого типа, например «Максимальное давление» JATMA, максимальные значения, указанные в «Предельно допустимой нагрузке для холодных шин при разном давлении» или «Давлении в шинах» ETRTO. Вышеупомянутая «соответствующая нагрузка» относится к нагрузке, установленной в соответствии с вышеперечисленными стандартами для шин каждого типа, например «Максимально допустимая нагрузка» JATMA, максимальные значения, указанные в «Предельно допустимой нагрузке для холодных шин при разном давлении» или «Допустимой нагрузке» ETRTO.

По настоящему варианту осуществления уменьшение небольших шашек 3 (то есть, уменьшение краев) в результате использования продольной основной канавки 4 и ребристого бегового участка 6, может быть дополнено щелевидными дренажными канавками 7, что дополнительно улучшает ходовые показатели на льду/снегу, показатели по отводу воды, а также предотвращает неравномерный износ. Следует отметить, что по настоящему изобретению предпочтительно, чтобы ширина щелевидных дренажных канавок 7, расположенных на ребристом участке 6, находилась в диапазоне от 0.2 до 2.0 мм. Это объясняется тем, что если ширина канавок 7 будет меньше 0.2 мм, то краевой эффект может оказаться недостаточным, а если ширина будет свыше 2.0 мм, то жесткость ребристого бегового участка уменьшится, что в результате затруднит эффективное предотвращение неравномерного износа.

Далее будет рассмотрен еще один вариант осуществления настоящего изобретения. На фиг.3 представлен частично чертеж, на котором изображен рисунок протектора пневматической шины по другому варианту осуществления настоящего изобретения.

Как показано на фиг.2, на беговом участке 1 подобной шины имеется группа G_B небольших шашек, состоящая из множества небольших шашек 3, каждая из которых образована проходящими рядом с ней канавками 2. Группы G_B небольших шашек проходят по всему беговому участку 1. Все небольшие шашки расположены зигзагообразно в продольном направлении беговой дорожки. Сечение каждой из небольших шашек 3 имеет форму восьмиугольника. То есть небольшие шашки 3 имеют вид восьмигранной колонны. Численная плотность D небольших шашек составляет от 0.003 до 0.04 (шт./мм²).

Кроме этого в группе G_B небольших шашек имеются две продольные основные канавки 4, линейно проходящие в продольном направлении беговой дорожки. Хотя продольные основные канавки 4 расположены с обеих сторон от экватора Е шины, подобные продольные основные канавки 4 являются асимметричными относительно экватора Е шины. То есть, расстояние X₁ продольной основной канавки 4 с левой от экватора стороны на чертеже меньше расстояния Х₂ продольной основной канавки 4 с правой от экватора стороны. Кроме этого, хотя боковые стенки 5 каждой из продольных основных канавок 4 состоят из одной лишь прямой части, ширина каждой из канавок отличается друг от друга. То есть, ширина W₁ продольной основной канавки 4 слева больше ширины W₂ продольной основной канавки 4 справа. Поэтому рисунок протектора, показанный на фиг.4, является асимметричным.

Кроме этого в группах G_B небольших шашек имеются ребристые беговые участки 6, каждый ребристый участок 6 расположен рядом с одной из сторон каждой продольной основной канавки 4 и непрерывно проходит в продольном направлении беговой дорожки, образуя одну из боковых стенок 5 канавки каждой из продольных основных канавок 4. Так же, как и в варианте осуществления по фиг.2, в каждом из ребристых беговых участков 6 имеются щелевидные дренажные канавки.

В шине по данному варианту осуществления за счет увеличения числа продольных основных канавок 4 можно усилить их царапающий эффект в боковом направлении (поперечном направлении), улучшив тем самым показатели при движении в повороте на льду/снегу. Кроме этого места (продольные основные канавки 4), где отсутствуют небольшие шашки 3, распределены, за счет чего могут обеспечиваться равномерные сцепные свойства с дорожной поверхностью и быть улучшены ходовые показатели на льду/снегу. Помимо этого, за счет расположения продольных основных канавок 4 асимметрично с левой и правой стороны, продольные основные канавки 4 могут быть расположены таким образом, чтобы обеспечивался максимальный водоотвод и улучшались ходовые показатели на снегу, за счет чего можно эффективно улучшить оба данных параметра. Например, из-за отрицательной осевой изогнутости или аналогичного явления, если ширина продольной основной канавки 4, расположенной с внутренней стороны от центра беговой дорожки в осевом направлении увеличивается (см. фиг.3), то параметры по водоотводу могут быть улучшены.

Чем больше будет ширина продольной основной канавки 4, тем лучше будет водоотвод. Между тем при увеличении числа широких продольных основных канавок 4 возникает вероятность высокочастотной шумности шин. Поэтому предпочтительно чтобы продольная основная канавка 4 большой ширины располагалась таким образом, чтобы обеспечивались наилучшие показатели по водоотводу, а ширина других продольных основных канавок 4 была небольшой для предотвращения высокочастотной шумности шин.

Хотя настоящее изобретение описано со ссылкой на несколько вариантов его осуществления, по настоящему изобретению предпочтительно чтобы отрицательный коэффициент N в группе G_B небольших шашек находился в диапазоне от 5% до 50%. Если отрицательный коэффициент N будет менее 5%, то площадь канавок станет недостаточной для обеспечения соответствующего водоотвода, а размер каждой небольшой шашки станет слишком большим и не будет обеспечивать требуемого краевого эффекта, предусмотренного настоящим изобретением. С другой стороны, если отрицательный коэффициент N будет более 50%, то площадь пятна контакта станет слишком малой для обеспечения достаточной ходовой устойчивости, а также необходимых ходовых показателей на льду.

В вышеупомянутом описании рассмотрены лишь отдельные варианты осуществления настоящего изобретения, а компоновки, описанные выше, могут комбинироваться друг с другом и/или в них могут быть внесены различные изменения, при условии, что подобные комбинации/изменения не отклоняются от сущности настоящего изобретения. Например, по настоящему изобретению форма внешней поверхности небольших шашек 3 не ограничена восьмигранной или круглой формой, также допустима овальная форма, другая многоугольная форма или несимметричная замкнутая форма. Кроме этого продольная основная канавка 4 не ограничена формой со сквозным участком, проходящим линейно в продольном направлении беговой дорожки. Продольная основная канавка 4 может быть изогнутой, например, волнистой. Кроме этого ребристый беговой участок 6 не ограничен формой, непрерывно проходящей в продольном направлении беговой дорожки, и может также иметь зигзагообразную или волнообразную форму. Помимо этого, хотя с точки зрения эффективности желательно, чтобы группа небольших шашек проходила по всей беговой дорожке, группа небольших шашек также может проходить лишь на определенной ее части.

Примеры

Были подготовлены шины из примеров с 1 по 3 по настоящему изобретению, стандартная шина-Образец 1, изготовленная по обычной технологии, а также шины-сравнительные Образцы с 1 по 3 и проведена оценка их ходовых показателей на льду/снегу, показателей по водоотводу и предотвращению неравномерного износа, результаты оценки приведены ниже.

Шина из примера 1 является радиальной шиной для легковых автомобилей. Шина имеет на беговой дорожке рисунок протектора, изображенный на фиг.1, и типоразмер 205/55R16. На всей беговой дорожке подобной шины имеются группы небольших шашек, состоящие из множества небольших шашек, образованных канавками и расположенных рядом друг с другом. У шины из примера 1 в группе небольших шашек имеется одна продольная основная канавка, содержащая сквозной участок, линейно проходящий в продольном направлении беговой дорожки. Ширина W₁ продольной основной канавки такая же, как и ширина сквозного участка канавки и равна 14 мм. Глубина продольной основной канавки составляет 8.3 мм. Ребристые участки соответственно расположены с обеих сторон продольной основной канавки, каждый ребристый беговой участок непрерывно проходит в продольном направлении беговой дорожки и образует боковую стенку продольной основной канавки. Ширина ребристого бегового участка, измеряемая в поперечном направлении каждого ребристого бегового участка, составляет минимум 7.6 мм и максимум 11.5 мм. Остальные характеристики шины из примера 1 приведены в таблице 1.

Шина из примера 2 является радиальной шиной для легковых автомобилей. Шина имеет на беговой дорожке рисунок протектора, изображенный на фиг.2, и типоразмер 205/55R16. Данная шина из примера 2 аналогична шине из примера 1, с той лишь разницей, что на ребристом беговом участке имеются щелевидные дренажные канавки, проходящие линейно в поперечном направлении беговой дорожки, ширина каждой составляет 0.5 мм, глубина каждой составляет 4.5 мм. Остальные характеристики шины из примера 2 приведены в таблице 1.

Шина из примера 3 является радиальной шиной для легковых автомобилей. Шина имеет на беговой дорожке рисунок протектора, изображенный на фиг.3, и типоразмер 205/55R16. У шины из примера 3 имеются две продольные основные канавки, содержащие сквозные участки, каждый сквозной участок проходит линейно в продольном направлении беговой дорожки. Расстояние между экватором шины и каждой из подобных продольных основных канавок разное, ширина подобных продольных основных канавок также отличается друг от друга. В шине, установленной на автомобиль, у продольной основной канавки, находящейся с внутренней стороны автомобиля (т.е. у продольной основной канавки, показанной на фигуре слева), расстояние X₁ от экватора шины до осевой линии продольной основной канавки составляет 21.9 мм. У продольной основной канавки, находящейся с внешней стороны автомобиля (т.е. у продольной основной канавки, показанной на фигуре справа), расстояние Х₂ от экватора шины до осевой линии продольной основной канавки составляет 48 мм. Ширина W₁ левой продольной основной канавки такая же, как ширина сквозного участка канавки и составляет 16.5 мм. Ширина W₂ правой продольной основной канавки такая же, как ширина сквозного участка канавки и составляет 11 мм. С одной стороны (внешней стороны автомобиля) каждой продольной основной канавки имеется ребристый беговой участок, каждый ребристый беговой участок образован на поверхности продольной основной канавки и непрерывно проходит в продольном направлении основной канавки. Ширина каждого ребристого бегового участка, измеряемая в поперечном направлении каждого ребристого бегового участка, составляет не менее 7.6 мм и не более 11.5 мм. Остальные характеристики шины из примера 3 показаны на фиг.1.

Для сравнения также были подготовлены стандартная-шина Образец 1 и шина-сравнительный Образец 1, стандартная-шина Образец 1 являлась радиальной шиной с типоразмером 205/55R16, а рисунок протектора имел отрицательный коэффициент 31.9% на всей поверхности беговой дорожки, как это показано на фиг.4, шина-сравнительный Образец 1 являлась радиальной шиной с типоразмером 205/55R16, а рисунок протектора имел отрицательный 32.6% на всей поверхности беговой дорожки, как это показано на фиг.5. У стандартной-шины Образца 1 на всей поверхности беговой дорожки имелось множество прямоугольных шашек, образованных продольными канавками, выступающими в качестве основных канавок, проходящими в продольном направлении, и боковыми канавками, пересекающимися под прямым углом с продольными канавками. Ширина продольных канавок составляла 3 мм, а глубина продольных канавок составляла 8.5 мм. Ширина боковых канавок составляла 7.9 мм, а глубина боковых канавок составляла 8.5 мм. Кроме этого в каждой шашке имелось по три прямые щелевидные дренажные канавки. У шины-сравнительного Образца 1 на беговой дорожке имелось множество прямоугольных шашек, образуемых продольными канавками, выступающими в качестве основных канавок, проходящими в продольном направлении, и боковыми канавками, пересекающимися под прямым углом с продольными канавками. Ширина продольных канавок составляла 1.2 мм, а глубина продольных канавок составляла 8.5 мм. Ширина боковых канавок составляла 4.5 мм, а глубина боковых канавок составляла 8.5 мм. Кроме этого в каждой шашке имелось по две прямые щелевидные дренажные канавки. Остальные характеристики приведены в таблице 1.

Также для другого сравнения были подготовлены шина-сравнительный Образец 2 и шина-сравнительный Образец 3, шина-сравнительный Образец 2 являлась радиальной шиной с типоразмером 205/55R16 и имела рисунок протектора, показанный на фиг.6, шина-сравнительный Образец 3 являлась радиальной шиной с типоразмером 205/55R16 и имела рисунок протектора, показанный на фиг.7. У шины-сравнительного Образца 2 в группе небольших шашек не было ни продольной основной канавки, ни ребристого бегового участка. У шины-сравнительного Образца 3 в группе небольших шашек имелась продольная основная канавка, но не было ребристого бегового участка. Остальные характеристики приведены в таблице 2.

Оценка ходовых показателей

Каждый из образцов описанных выше шин был установлен на обод размером 6.5J×16, накачан до 220 кPa (относительное давление) и установлен на транспортное средство. После этого были проведены следующие испытания для оценки ходовых показателей.

(1) Оценка тормозных показателей на льду.

Оценка тормозных показателей на льду осуществлялась путем замера тормозного пути после нажатия педали тормоза в пол на скорости 20 км/ч на обледеневшем дорожном покрытии. Полученные результаты испытаний приведены в таблице 2. В таблице 2 приведены результаты испытаний шин-образцов с 1 по 3, а также шин-сравнительных образцов с 1 по 3 в коэффициентном соотношении относительно стандартной-шины Образца 1, причем результаты испытаний стандартной-шины Образца 1 взяты за 100. Чем больше значение каждого результата, тем лучше тормозные показатели на льду.

(2) Оценка субъективных ходовых показателей на снегу.

Оценка субъективных ходовых показателей на снегу осуществлялась водителем-испытателем при движении в различных режимах езды на испытательном полигоне, покрытом снегом, давалась всесторонняя субъективная оценка тормозным показателям, ускорению, движению по прямой и движению в повороте. Результаты испытаний приведены в таблице 2. В таблице 2 приведены результаты испытаний шин-образцов с 1 по 3, а также шин-сравнительных образцов с 1 по 3 в коэффициентном соотношении относительно стандартной-шины Образца 1, причем результаты испытаний стандартной-шины Образца 1 взяты за 100. Чем больше значение каждого результата, тем лучше субъективные ходовые показатели на снегу.

(3) Оценка тормозных показателей на снегу.

Оценка тормозных показателей на снегу осуществлялась путем замера тормозного пути после нажатия педали тормоза в пол на скорости 40 км/ч на дорожном покрытии из укатанного снега. Результаты испытаний приведены в таблице 2. В таблице 2 приведены результаты испытаний шин-образцов с 1 по 3, а также шин-сравнительных образцов с 1 по 3 в коэффициентном соотношении относительно стандартной-шины Образца 1, причем результаты испытаний стандартной-шины Образца 1 взяты за 100. Чем больше значение каждого результата, тем лучше тормозные показатели на снегу.

(4) Испытания по водоотводу.

Оценка показателей по водоотводу осуществлялась путем замера предельной скорости до возникновения эффекта аквапланирования при движении по прямой на влажном дорожном покрытии со слоем воды толщиной 5 мм. Результаты испытаний приведены в таблице 2. В таблице 2 приведены результаты испытаний шин-образцов с 1 по 3, а также шин-сравнительных образцов с 1 по 3 в коэффициентном соотношении относительно стандартной-шины Образца 1, причем результаты испытаний стандартной-шины Образца 1 взяты за 100. Чем больше значение каждого результата, тем лучше показатели по водоотводу.

(5) Оценка ходовой устойчивости на сухом дорожном покрытии.

Оценка ходовой устойчивости на сухом дорожном покрытии субъективно производилась водителем-испытателем в различных режимах езды на сухом дорожном покрытии. Результаты испытаний приведены в таблице 2. В таблице 2 приведены результаты испытаний шин-образцов с 1 по 3, а также шин-сравнительных образцов с 1 по 3 в коэффициентном соотношении относительно стандартной-шины Образца 1, причем результаты испытаний стандартной-шины Образца 1 взяты за 100. Чем больше значение каждого результата, тем лучше ходовая устойчивость на сухом дорожном покрытии.

(6) Оценка по предотвращению неравномерного износа.

Оценка по предотвращению неравномерного износа осуществлялась путем замера ступенчатости у смежных шашек (степень износа от одного до другого края) после пробега в 5000 км по сухому дорожному покрытию. Результаты испытаний приведены в таблице 2. В таблице 2 приведены результаты испытаний шин-образцов с 1 по 3, а также шин-сравнительных образцов с 1 по 3 в коэффициентном соотношении относительно стандартной-шины Образца 1, причем результаты испытаний стандартной-шины Образца 1 взяты за 100. Чем больше значение каждого результата, тем лучше показатели по предотвращению неравномерного износа.

Результаты испытаний, приведенные в таблице 2, подтверждают, что шина по настоящему изобретению, помимо кардинального улучшения ходовых показателей на льду/снегу, также позволяет улучшить показатели по водоотводу. Помимо этого, как подтверждают результаты сравнений с шиной-сравнительным Образцом 3, настоящее изобретение позволяет предотвратить неравномерный износ, а также улучшить вышеупомянутые показатели. Кроме этого, как подтверждают результаты сравнений Образца 1 с Образцом 3, за счет увеличения числа продольных основных канавок можно улучшить показатели по водоотводу и ходовые показатели на снегу.

Промышленная применяемость

Настоящее изобретение позволяет улучшить показатели по водоотводу, предотвращая при этом неравномерный износ, а также за счет оптимизации рисунка протектора значительно улучшить ходовые показатели на льду/снегу.

Описание ссылочных позиций

1 Беговой участок

2 Канавка

3 Небольшая шашка

4 Продольная основная канавка

5 Поверхность канавки

6 Ребристый беговой участок

7 Щелевидная дренажная канавка

G_B Группа небольших шашек

PL Расчетная длина шага группы небольших шашек в продольном направлении

W Ширина группы небольших шашек

Z Расчетная область.

Claims

1. Пневматическая шина с группой небольших шашек, расположенных, по меньшей мере, на части бегового участка, и включающих в себя множество небольших шашек, каждая из которых образована канавками, и расположенных рядом друг с другом в продольном направлении в ряд, содержащая
по меньшей мере, одну продольную основную канавку, проходящую через группу небольших шашек в продольном направлении беговой дорожки;
по меньшей мере, один ребристый участок, расположенный смежно с продольной основной канавкой и образующий боковую поверхность продольной основной канавки, непрерывно проходящий в продольном направлении; при этом
численная плотность D небольших шашек находится в диапазоне от 0,003 до 0,04 (шт./мм²) и представляет собой число небольших шашек на единицу фактической площади пятна контакта группы небольших шашек и рассчитывается по формуле: D=a/{PL·W·(1-N/100)-S},
где PL (мм) обозначает шаг небольших шашек 3 в группе G_B,
W (мм) обозначает ширину группы G_B (равную ширине TW пятна контакта беговой дорожки, поскольку по данному варианту осуществления шашки 3 расположены по всему беговому участку 1),
а (шт.) обозначает количество шашек 3, находящихся в расчетной области Z (заштрихованная область на чертеже) группы G_B, ограниченной длиной шага PL и шириной W,
N (%) обозначает отрицательный коэффициент в расчетной области Z,
S (мм²) обозначает площадь поверхности ребристого бегового участка, находящегося в расчетной области.

2. Шина по п.1, отличающаяся тем, что на ребристом беговом участке имеются щелевидные дренажные канавки, выполненные с возможностью смыкания при соприкосновении ребристого бегового участка с дорожной поверхностью.

3. Шина по п.2, отличающаяся тем, что ширина щелевидных дренажных канавок находится в диапазоне от 0,2 мм до 2,00 мм.

4. Шина по любому из пп.1-3, отличающаяся тем, что боковая стенка ребристого бегового участка, примыкающая к продольной основной канавке, линейно проходит в продольном направлении беговой дорожки.