ШИНА ДЛЯ КОЛЕС БОЛЬШЕГРУЗНЫХ ТРАНСПОРТНЫХ СРЕДСТВ
TYRE FOR HEAVY LOAD VEHICLE WHEELS

Область техники
Настоящее изобретение относится к шине для колес транспортных средств, в частности для колес транспортных средств для тяжелых грузов. Еще более точно, настоящее изобретение относится к шинам для колес транспортных средств для тяжелых грузов, предназначенных для так называемого применения на дорогах и вне дорог, то есть транспортных средств, используемых как на трассах, представляющих собой обычные дороги, так и на трассах на бездорожье, как правило, на грунтовых дорогах, в карьерах или на строительных площадках.
Уровень техники
Некоторые шины для колес транспортных средств для тяжелых грузов описаны в следующих документах: WO 01/39994, WO 2008/064703, US 5896905, US 6176284.
Краткое описание изобретения
При эксплуатации шин для колес транспортных средств для тяжелых грузов, у которых расстояния, покрываемые по асфальтированным дорогам, чередуются с участками неасфальтированных дорог или дорог на строительных площадках, в особенности во время зимнего или весеннего сезона, сталкиваются с проблемой слабого сцепления с дорогой вследствие забивания канавок протектора грязью, которая застревает в них во время движения по трассам на бездорожье.
В протекторах с очень широкими канавками проблема застревания грязи практически не возникает. Однако подобные шины используются главным образом в целях использования на бездорожье.
Шины для транспортных средств для тяжелых грузов, используемых главным образом на асфальтированных дорогах и только в минимальной степени на трассах на бездорожье (например, для транспортных средств для карьеров и строительных площадок, таких как бетономешалки или автосамосвалы), однако, как правило, имеют более узкие канавки для того, чтобы не ухудшить в слишком большой степени эксплуатационные характеристики с точки зрения комфорта (как акустические, так и вибрационные) и не снизить в слишком большой степени срок службы (увеличить износ) при движении по асфальтированным дорогам.
В шинах данного типа застревание грязи представляет собой проблему, поскольку не вытолкнутая грязь уплотняется в канавках протектора, при обороте за оборотом, вызывая ухудшение характеристик сцепления шины с дорогой вследствие значительной потери давления, которое создается на концах блоков и обеспечивает возможность максимизации сцепления на поверхности качения.
Кроме того, застрявшая и уплотненная грязь заполняет все зоны пересечения и часть окружающих канавок чрезвычайно густым/вязким материалом до тех пор, пока протектор не станет по существу гладким, что может вызвать серьезные проблемы при движении по мокрому и/или скользкому грунту.
Заявитель столкнулся с проблемой создания протектора для шины для колес транспортных средств для тяжелых грузов, предназначенных для использования как на трассах, представляющих собой обычные (асфальтированные) дороги, так и трассах на бездорожье, который обеспечивает возможность придания указанной шине хороших эксплуатационных характеристик с точки зрения сцепления с дорогой, комфорта и уровня шума на асфальтированной дороге и в то же время обеспечивает возможность эффективного выталкивания кусков грязи, которые застревают в канавках при проходе по илистым грунтам, для поддержания по существу не измененных характеристик сцепления с дорогой на илистых грунтах и характеристик безопасности при движении по мокрому и/или скользкому грунту.
Заявитель установил, что подобная проблема может быть решена посредством протектора, выполненного с блоками, образованными между по существу продольными и поперечными канавками, при этом особенно широкие зоны пересечения образуются между блоками, например, посредством расположения в шахматном порядке по существу поперечных канавок из окружных, расположенных рядом друг с другом в аксиальном направлении рядов блоков со скругленными углами, и при этом внутри подобных широких зон пересечения расположен имеющий форму пня выступ, имеющий поперечную жесткость, превышающую поперечную жесткость окружающих блоков.
В данном случае и в остальной части описания под «поперечной жесткостью» понимается усилие на единичное перемещение, требуемое для перемещения блоков или выступа в базовом направлении в плоскости, находящемся в плоскости, перпендикулярной к радиальному направлению шины (например, в направлении вдоль окружности или в аксиальном направлении), как правило, в плоскости поверхности протекторного браслета, наружной в радиальном направлении.
Меньшая подвижность соответствует большей поперечной жесткости и наоборот.
Заявитель неожиданно обнаружил, что вышеупомянутые широкие зоны пересечения не вызывают какого-либо значительного увеличения уровня шума и/или вибраций, создаваемых шиной при качении по асфальтированной дороге, и предпочтительно обеспечивают образование на шине ряда передних поверхностей сцепления при движении по илистому грунту.
Имеющий форму пня выступ обеспечивает возможность освобождения соответствующей широкой зоны пересечения от грязи, которая застревает при проходе в зоне отпечатка шины вследствие эффекта всасывания, вызываемого перемещениями при приближении друг к другу стенок блоков. В частности, при выходе из зоны отпечатка шины имеющий форму пня и жесткий выступ, под действием нижерасположенного брекерного конструктивного элемента, создает усилие, действующее в радиальном направлении на возможно застрявшую грязь для эффективного вытеснения данной грязи.
Кроме того, разная поперечная жесткость выступа и окружающих блоков вызывает перемещение перемещающихся стенок окружающих блоков относительно по существу неподвижного выступа, при этом указанное перемещение препятствует уплотнению грязи, которая, возможно, застревает в широкой зоне пересечения при проходе в зоне отпечатка шины, посредством обеспечения расщепления, растрескивания и/или разрывания самой захваченной грязи. Таким образом, это способствует выталкиванию самой застрявшей грязи при выходе из зоны отпечатка шины.
Таким образом, протектор шины остается по существу всегда очищенным от застрявшей грязи для поддержания характеристик его сцепления с дорогой по существу одинаковыми на всех грунтах/дорогах, по которым он движется.
В соответствии с его первым аспектом изобретение относится к способу поддержания сцепления шины с дорогой на илистой поверхности, при этом шина содержит протекторный браслет, и протекторный браслет содержит множество блоков, образованных между множеством по существу поперечных канавок и множеством по существу продольных канавок. По существу поперечные и по существу продольные канавки образуют множество зон пересечения между указанными блоками.
Способ включает образование, по меньшей мере, одной широкой зоны пересечения, включающей в себя соответствующий участок внутренней в радиальном направлении поверхности протекторного браслета, имеющий значительный размер. Широкая зона пересечения является такой, что обеспечивается возможность вписывания в нее эллипса, при этом указанный эллипс имеет оси с длиной, большей, чем ширина как по существу поперечных канавок, так и по существу продольных канавок, образующих широкую зону пересечения. В частности, по меньшей мере, одна из осей вписываемого эллипса имеет длину, равную величине, по меньшей мере, в 1,5 раза превышающей ширину как по существу поперечных канавок, так и по существу продольных канавок, образующих широкую зону пересечения.
Способ дополнительно включает выполнение/размещение - в указанной широкой зоне пересечения - выступа, имеющего форму пня и выступающего от поверхности указанного протекторного браслета, внутренней в радиальном направлении. Выступ имеет объем, который меньше объема блоков, окружающих широкую зону пересечения, и таков, чтобы обеспечить придание указанному выступу поперечной жесткости, превышающей поперечную жесткость окружающих блоков.
Когда шина переводится в состояние качения по илистой поверхности, кусок грязи застревает в широкой зоне пересечения, когда широкая зона пересечения проходит в зоне отпечатка шины, посредством первого движения, представляющего собой приближение друг к другу блоков, окружающих широкую зону пересечения.
Выталкивание подобного куска грязи из широкой зоны пересечения после выхода широкой зоны пересечения из зоны отпечатка шины стимулируется посредством второго движения, представляющего собой отдаление друг от друга блоков, окружающих широкую зону пересечения, в сочетании с усилием, действующим в радиальном направлении и создаваемым выступом, расположенным в широкой зоне пересечения.
В соответствии с его вторым аспектом изобретение относится к шине, содержащей протекторный браслет, при этом указанный протекторный браслет содержит множество блоков, образованных между множеством по существу поперечных канавок и множеством по существу продольных канавок. По существу поперечные и по существу продольные канавки дополнительно образуют множество зон пересечения между указанными блоками.
Множество зон пересечения, образованных между блоками, включает в себя широкие зоны пересечения. Каждая широкая зона пересечения включает в себя соответствующий участок внутренней в радиальном направлении поверхности протекторного браслета, имеющий значительный размер, и является такой, что обеспечивается возможность вписывания в нее эллипса, при этом указанный эллипс имеет оси с длиной, большей, чем ширина как указанных по существу поперечных канавок, так и указанных по существу продольных канавок, образующих широкую зону пересечения. По меньшей мере, одна из осей указанного эллипса, вписываемого в широкую зону пересечения, имеет длину, равную величине, по меньшей мере, в 1,5 раза превышающей ширину как по существу поперечных канавок, так и по существу продольных канавок, образующих широкую зону пересечения.
В каждой широкой зоне пересечения выполнен/расположен имеющий форму пня выступ, выступающий от участка поверхности протекторного браслета, внутренней в радиальном направлении. Форма пня, то есть форма выступа с шириной, превышающей высоту, обеспечивает повышение его поперечной жесткости.
Кроме того, выступ имеет объем, который меньше объема блоков, окружающих широкую зону пересечения, и таков, чтобы обеспечить придание указанному выступу поперечной жесткости, превышающей поперечную жесткость блоков, окружающих широкую зону пересечения.
Таким образом, выступ образует сплошной и стабильный элемент без тонких участков, которые привели бы к увеличению его общей подвижности.
Блоки предпочтительно могут быть расположены - в протекторном браслете - в соответствии с множеством окружных рядов, расположенных рядом друг с другом/бок о бок в аксиальном направлении.
Широкие зоны пересечения предпочтительно образованы между, по меньшей мере, одной парой соседних окружных рядов блоков, имеющей поперечные канавки, расположенные в шахматном порядке в поперечном направлении.
Даже более предпочтительно, если широкие зоны пересечения образованы между, по меньшей мере, двумя парами соседних окружных рядов блоков. Каждая пара окружных рядов может иметь поперечные канавки, расположенные в шахматном порядке в поперечном направлении.
Например, широкие зоны пересечения могут быть образованы между двумя наружными в аксиальном направлении парами окружных рядов блоков протекторного браслета.
В одном варианте осуществления шина содержит, по меньшей мере, четыре окружных ряда блоков, расположенные рядом друг с другом/бок о бок в аксиальном направлении. Указанные, по меньшей мере, четыре окружных ряда блоков могут предпочтительно делить ширину протекторного браслета на соответствующие, по меньшей мере, четыре части с по существу одинаковой шириной. Под «шириной протекторного браслета» понимается расстояние между наружными в аксиальном направлении краями наружного в радиальном направлении профиля протекторного браслета.
Заявитель отметил, что данное расположение/данная конструкция предпочтительно обеспечивает возможность выравнивания давлений контакта между шиной и поверхностью качения в зоне отпечатка шины.
Выступ, выполненный/расположенный в широкой зоне пересечения, выступает от поверхности протекторного браслета, внутренней в радиальном направлении, на высоту, которая предпочтительно меньше глубины соответствующей широкой зоны пересечения. Например, такая высота может составлять от 25% до 75% от глубины соответствующей широкой зоны пересечения. Высота выступа, которая меньше глубины широкой зоны пересечения, обеспечивает повышение поперечной жесткости самого выступа, который не входит в контакт с грунтом при проходе в зоне отпечатка шины, так что он остается стабильно «связанным» с брекерным конструктивным элементом, расположенным под протекторным браслетом.
Поверхность основания указанного выступа предпочтительно имеет размер, по меньшей мере, равный 40% от длины малой оси эллипса, вписываемого в соответствующую широкую зону пересечения. Это позволяет выступу занять большую часть того участка поверхности протекторного браслета, внутренней в радиальном направлении, который находится в широкой зоне пересечения, а также образовать чрезвычайно устойчивый выступ.
В предпочтительном варианте осуществления форма указанного выступа представляет собой форму усеченного конуса.
Контур поверхности основания указанного выступа предпочтительно находится на расстоянии от стенок блоков, окружающих соответствующую широкую зону пересечения. Данное решение делает стенки блоков, окружающих широкую зону пересечения, не «зависящими» от выступа, тем самым способствуя перемещению стенок блоков и выступа друг относительно друга для воспрепятствования уплотнению возможной грязи, застрявшей в самой широкой зоне пересечения.
По меньшей мере, блоки, окружающие указанную широкую зону пересечения, предпочтительно имеют наклонную переднюю стенку. Подобная наклонная передняя стенка может иметь, по меньшей мере, один уступ, более предпочтительно - множество уступов. В данном случае и в оставшейся части описания под «передней стенкой» блока понимается стенка блока, предназначенная для того, чтобы первой входить в зону отпечатка шины. Кроме того, под «наклонной стенкой» понимается стенка, имеющая угол, самый дальний от центра в радиальном направлении и не выровненный в радиальном направлении относительно соответствующего угла (или соединительной поверхности) на поверхности протекторного браслета, внутренней в радиальном направлении. Подобная наклонная стенка необязательно имеет гладкую поверхность и, как упомянуто выше, может иметь уступы. Наличие уступов на стенках блоков, окружающих широкие зоны пересечения, может дополнительно способствовать выталкиванию грязи, застрявшей в широких зонах пересечения и, возможно, в окружающих канавках.
В шине в соответствии с изобретением соотношение между общей площадью поверхности, занимаемой блоками, и общей площадью поверхности протекторного браслета предпочтительно равно, по меньшей мере, 60%. Как правило, данное соотношение меньше 80%.
Продольные и/или поперечные канавки, окружающие указанные широкие зоны пересечения, предпочтительно имеют ширину, не превышающую приблизительно 25 мм на поверхности протекторного браслета, наружной в радиальном направлении. Продольные и/или поперечные канавки, окружающие указанные широкие зоны пересечения, предпочтительно имеют ширину, составляющую не менее приблизительно 6 мм на поверхности протекторного браслета, наружной в радиальном направлении.
В настоящем описании дополнительно применяются следующие определения.
Под «экваториальной плоскостью» шины понимается плоскость, перпендикулярная к оси вращения шины и разделяющая шину на две симметрично одинаковые части.
Под направлением «вдоль окружности» или «продольным» направлением шины понимается направление, в общем направленное в соответствии с направлением вращения шины или, во всяком случае, имеющее только незначительный наклон относительно направления вращения шины (как правило, под углом, меньшим чем 45°, относительно направления вращения шины).
Под «аксиальным» направлением понимается направление, параллельное оси вращения шины.
Под «поперечным» направлением понимается направление, в общем направленное в соответствии с аксиальным направлением или, во всяком случае, в соответствии с направлением, имеющим только незначительный наклон относительно аксиального направления (как правило, под углом, меньшим чем 45°, относительно аксиального направления).
Кроме того, любую величину, относящуюся к углам, образованным продольными и/или поперечными канавками относительно заданного направления, следует всегда рассматривать как абсолютную величину.
Краткое описание чертежей
Дополнительные признаки и преимущества изобретения далее будут представлены со ссылкой на варианты осуществления, показанные в качестве неограничивающих примеров на сопровождающих фигурах, в которых:
фиг.1 представляет собой вид в плане шины, имеющей протектор, выполненный в соответствии с одним примером изобретения.
Фиг.2 представляет собой вид части протектора шины по фиг.1.
Фиг.3а представляет собой увеличенное сечение части протектора шины, показанной на фиг.2. Сечение выполнено по линии а-а, показанной на фиг.2.
Фиг.3b представляет собой увеличенное сечение детали сечения по фиг.3а.
Фиг.4 представляет собой увеличенное сечение канавки протектора шины по фиг.1-2. Сечение выполнено по линии b-b, показанной на фиг.2.
Фиг.5 представляет собой сечение шины по фиг.1.
Подробное описание вариантов осуществления изобретения
На фиг.1 шина для колес транспортных средств в соответствии с настоящим изобретением, в частности шина для колес транспортных средств для тяжелых грузов, обозначена в целом ссылочной позицией 1. В частности, шина 1 выполнена с возможностью установки на ведущем мосту транспортного средства для тяжелых грузов. Однако не исключено то, что она может быть установлена также на управляемом мосту транспортного средства. Шина 1 содержит протекторный браслет 2.
Протекторный браслет 2 содержит множество блоков, образованных между множеством по существу поперечных канавок и множеством по существу продольных канавок. Блоки расположены в соответствии с множеством окружных рядов, расположенных рядом друг с другом/бок о бок в аксиальном направлении.
Протекторный браслет 2 предпочтительно имеет соотношение между общей площадью поверхности, занимаемой блоками, и общей площадью поверхности протекторного браслета, равное, по меньшей мере, 60%. Как правило, подобное соотношение меньше 80%. В примере, показанном на фиг.1, подобное соотношение равно приблизительно 69%.
Блоки протекторного браслета 2 имеют по существу многоугольную форму (если не учитывать обычное скругление углов), предпочтительно форму выпуклого многоугольника. Подобные многоугольники предпочтительно имеют от четырех до восьми сторон.
В варианте осуществления, показанном на фиг.1, шина имеет четыре окружных ряда А, В, С, D блоков, расположенные рядом друг с другом/бок о бок в аксиальном направлении. Четыре окружных ряда блоков делят ширину протекторного браслета на соответствующие четыре части с по существу одинаковой шириной. Другими словами, блоки, принадлежащие окружным канавкам А, В, С, D, имеют одинаковую максимальную ширину в аксиальном направлении. Это может соответствовать, например, разнице между наименьшей и наибольшей максимальной определяемой в аксиальном направлении шириной блоков окружных рядов А, В, С, D, которая меньше 10-20% от наибольшей максимальной ширины самих блоков.
В варианте осуществления, показанном на фиг.1, окружные ряды А, В, С, D блоков отделены друг от друга по существу продольными канавками с зигзагообразной траекторией.
В каждом окружном ряду А, В, С, D блоки отделены друг от друга по существу поперечными канавками. Подобные, по существу поперечные канавки предпочтительно могут иметь наклон относительно аксиального направления.
Протектор 2 предпочтительно представляет собой протектор направленного типа, то есть он имеет предпочтительное направление качения, обозначенное R.
Как лучше показано в дальнейшем со ссылкой на фиг.2, зоны пересечения между по существу продольными и по существу поперечными канавками включают, в частности, широкие зоны пересечения, в которых выполнены/расположены выступы. В варианте осуществления, показанном на фиг.1, подобные широкие зоны пересечения и подобные выступы можно видеть между парами А-В и С-D окружных рядов блоков.
Как лучше показано на фиг.5, шина 1 содержит каркасный конструктивный элемент, включающий в себя, по меньшей мере, один слой 103 каркаса, образованный усилительными кордами, как правило, изготовленными из металла и включенными в эластомерную матрицу.
Слой 103 каркаса имеет противоположные концевые края 103а, сцепленные с соответствующими сердечниками 104 бортов. Последние расположены в зонах 105 шины 1, обычно называемых «бортами».
Эластомерный наполнитель 106 (разделенный на две части, наложенные друг на друга в радиальном направлении, в варианте осуществления, показанном на фиг.5), занимающий пространство, образованное между слоем 103 каркаса и соответствующим концевым краем 103а слоя 103 каркаса, наложен на наружный в радиальном направлении, периферийный край сердечников 104 бортов. Сердечники 104 бортов удерживают шину 1 прочно зафиксированной относительно удерживающей посадочной полки, предусмотренной для этого в ободе колеса, в результате чего предотвращается выход борта 105 из подобной посадочной полки во время эксплуатации.
В бортах 105 могут быть предусмотрены особые упрочняющие конструктивные элементы (например, такие как крыльевая лента 102), которые имеют различное назначение, например, такое как улучшение передачи крутящего момента шине 1.
Снаружи в радиальном направлении по отношению к каркасному конструктивному элементу 102 наложен брекерный конструктивный элемент 109, который предпочтительно содержит несколько слоев брекера (четыре слоя 109i, 109ii, 109iii, 109iv показаны в конкретном показанном примере), расположенных в радиальном направлении один поверх другого и имеющих усилительные корды, как правило, выполненные из металла, с перекрещивающейся ориентацией и/или по существу параллельные относительно направления развертки шины 1 в направлении вдоль окружности. В брекерном конструктивном элементе 109 шины, показанной на фиг.5, слои 109ii, 109iii и 109iv содержат усилительные корды, ориентированные наклонно относительно экваториальной плоскости Х-Х шины, в то время как слой 109i содержит усилительные корды, ориентированные по существу в направлении вдоль окружности (как правило, под углом, составляющим менее 5-6°, относительно направления, параллельного экваториальной плоскости Х-Х).
Протекторный браслет 2, выполненный также из эластомерного материала, наложен в радиальном направлении снаружи по отношению к брекерному конструктивному элементу 109.
На боковых поверхностях каркасного конструктивного элемента 102 дополнительно наложены соответствующие боковины 111, изготовленные из эластомерного материала, каждая из которых простирается от одного из противоположных боковых краев протекторного браслета 2 до бортов 105.
Фиг.2 показывает более подробно часть протектора 2 шины по фиг.1. Фиг.3а показывает сечение протектора 2 вдоль пунктирной линии, обозначенной а-а на фиг.2.
Как показано на фиг.2 и фиг.3, протекторный браслет 2 содержит множество блоков 201, 202, 203, 204.
Блоки 201 и 204 расположены в соответствии с соответствующими окружными рядами А и D, находящимися в зонах протекторного браслета 2, самых дальних от центра в аксиальном направлении.
Блоки 202 и 203 расположены в соответствии с соответствующими окружными рядами В и С, внутри в аксиальном направлении по отношению к окружным рядам А и D.
Блоки 201, 202, 203, 204 образованы между множеством по существу поперечных канавок 208, 209, 210, 211 и множеством по существу продольных канавок 205, 206, 207.
По существу поперечные канавки 208 отделяют друг от друга в направлении вдоль окружности блоки 201 из окружного ряда А, наружного в аксиальном направлении. Поперечные канавки 208 предпочтительно имеют небольшой наклон относительно аксиального направления. Например, они могут образовывать угол, составляющий от 0° до 30°, предпочтительно от 0° до 25° относительно аксиального направления. В примере, показанном на фиг.2, канавки 208 образуют угол, составляющий приблизительно 14° относительно аксиального направления.
По существу поперечные канавки 209 отделяют друг от друга в направлении вдоль окружности блоки 202 из окружного ряда В, внутреннего в аксиальном направлении. Поперечные канавки 209 предпочтительно имеют небольшой наклон относительно аксиального направления. Например, они могут образовывать угол, составляющий от 0° до 40°, предпочтительно от 0° до 35° относительно аксиального направления. В примере, показанном на фиг.2, канавки 209 образуют угол, составляющий приблизительно 21° относительно аксиального направления.
Предпочтительно, если угол, образуемый по существу поперечными канавками 209 внутреннего в аксиальном направлении, окружного ряда В блоков относительно аксиального направления, больше угла, образуемого по существу поперечными канавками 208 наружного в аксиальном направлении, окружного ряда А блоков относительно аксиального направления.
По существу поперечные канавки 210 отделяют друг от друга в направлении вдоль окружности блоки 203 из окружного ряда С, внутреннего в аксиальном направлении. Поперечные канавки 210 предпочтительно имеют небольшой наклон относительно аксиального направления. Например, они могут образовывать угол, составляющий от 0° до 40°, предпочтительно от 0° до 35° относительно аксиального направления. В примере, показанном на фиг.2, канавки 210 образуют угол, составляющий приблизительно 21° относительно аксиального направления.
По существу поперечные канавки 211 отделяют друг от друга в направлении вдоль окружности блоки 204 из окружного ряда D, наружного в аксиальном направлении. Поперечные канавки 211 предпочтительно имеют небольшой наклон относительно аксиального направления. Например, они могут образовывать угол, составляющий от 0° до 30°, предпочтительно от 0° до 25° относительно аксиального направления. В примере, показанном на фиг.2, канавки 211 образуют угол, составляющий приблизительно 14° относительно аксиального направления.
Предпочтительно, если угол, образуемый по существу поперечными канавками 210 внутреннего в аксиальном направлении, окружного ряда С блоков относительно аксиального направления, больше угла, образуемого по существу поперечными канавками 211 наружного в аксиальном направлении, окружного ряда D блоков относительно аксиального направления.
По существу поперечные канавки 208, 209, 210, 211 предпочтительно имеют ширину, измеренную на поверхности протектора 2, наружной в радиальном направлении, которая не превышает 25 мм. По существу поперечные канавки 208, 209, 210, 211 предпочтительно имеют ширину, измеренную на поверхности протектора 2, наружной в радиальном направлении, которая составляет не менее 6 мм. В примере, показанном на фиг.2, канавки 208, 209, 210, 211 имеют ширину, составляющую приблизительно 17-19 мм (изменение ширины в направлении вдоль окружности может быть ожидаемым вследствие изменения протяженности шага протектора 2 в направлении вдоль окружности).
По существу поперечные канавки 208, 209, 210, 211 предпочтительно имеют глубину, равную, по меньшей мере, 20 мм, более предпочтительно, по меньшей мере, 22 мм.
По существу поперечные канавки 208, 209 предпочтительно имеют наклон относительно аксиального направления под углом, имеющим противоположный знак по отношению к углу, образованному по существу поперечными канавками 210, 211. Таким образом, все по существу поперечные канавки 208, 209, 210, 211 образуют «стрелку» с заостренным концом, указывающим на направление качения шины, обозначенное R на фиг.2.
По существу поперечные канавки 208, 209 предпочтительно простираются в соответствии с направлениями, смещенными друг относительно друга в шахматном порядке в направлении вдоль окружности.
По существу поперечные канавки 210, 211 предпочтительно простираются в соответствии с направлениями, смещенными друг относительно друга в шахматном порядке в направлении вдоль окружности.
По существу продольные канавки 205 отделяют в аксиальном направлении окружной ряд А блоков 201 от окружного ряда В блоков 202. По существу продольные канавки 205 предпочтительно имеют небольшой наклон относительно направления, параллельного экваториальной плоскости шины. Например, они могут образовывать угол, составляющий от 0° до 30°, предпочтительно от 0° до 25° относительно направления, параллельного экваториальной плоскости. В примере, показанном на фиг.2, канавки 205 образуют угол, составляющий приблизительно 13° относительно направления, параллельного экваториальной плоскости шины.
По существу продольные канавки 206 отделяют в аксиальном направлении окружной ряд В блоков 202 от окружного ряда С блоков 203. По существу продольные канавки 206 предпочтительно имеют небольшой наклон относительно направления, параллельного экваториальной плоскости шины. Например, они могут образовывать угол, составляющий от 0° до 40°, предпочтительно от 0° до 35° относительно направления, параллельного экваториальной плоскости. В примере, показанном на фиг.2, канавки 206 образуют угол, составляющий приблизительно 24° относительно направления, параллельного экваториальной плоскости шины.
По существу продольные канавки 207 отделяют в аксиальном направлении окружной ряд С блоков 203 от окружного ряда D блоков 204. По существу продольные канавки 207 предпочтительно имеют небольшой наклон относительно направления, параллельного экваториальной плоскости шины. Например, они могут образовывать угол, составляющий от 0° до 30°, предпочтительно от 0° до 25° относительно направления, параллельного экваториальной плоскости. В примере, показанном на фиг.2, канавки 207 образуют угол, составляющий приблизительно 13° относительно направления, параллельного экваториальной плоскости шины.
Предпочтительно, если угол, образуемый по существу продольными канавками 206 относительно направления, параллельного экваториальной плоскости, больше угла, образуемого по существу продольными канавками 205 относительно направления, параллельного экваториальной плоскости.
Предпочтительно, если угол, образуемый по существу продольными канавками 206 относительно направления, параллельного экваториальной плоскости, больше угла, образуемого по существу продольными канавками 207 относительно направления, параллельного экваториальной плоскости.
По существу продольные канавки 205, 206, 207 предпочтительно имеют ширину, измеренную на поверхности протектора 2, наружной в радиальном направлении, которая не превышает приблизительно 25 мм. По существу продольные канавки 205, 206, 207 предпочтительно имеют ширину, измеренную на поверхности протектора 2, наружной в радиальном направлении, которая составляет не менее приблизительно 6 мм. В примере, показанном на фиг.2, канавки 205, 206, 207 имеют ширину, составляющую приблизительно 7-8 мм.
По существу продольные канавки 205 предпочтительно имеют наклон относительно направления, параллельного экваториальной плоскости, под углом, имеющим противоположный знак по отношению к углу, образуемому по существу продольными канавками 207.
По существу продольные канавки 206 предпочтительно выполнены с попеременным изменением в направлении вдоль окружности их наклона относительно направления, параллельного экваториальной плоскости, для образования зигзагообразной канавки, простирающейся между окружными рядами В и С блоков 202, 203.
По существу продольные канавки 205, 206, 207 предпочтительно имеют максимальную глубину, равную максимальной глубине по существу поперечных канавок 208, 209, 210, 211.
В предпочтительном варианте осуществления, показанном на фиг.2 и 3а, между блоками 201, 202, 203, 204 предусмотрены так называемые «связи», то есть уменьшения глубины в по существу продольных канавках 208, 209, 210, 211. Такое решение обеспечивает возможность повышения жесткости блоков 201, 202, 203, 204 в аксиальном направлении.
В по существу продольных канавках 206, расположенных наиболее близко к центру в аксиальном направлении, предпочтительно предусмотрены большие уменьшения глубины по сравнению с уменьшениями глубины, предусмотренными в канавках 205, 207, расположенных дальше всего от центра в аксиальном направлении.
Например, в по существу продольных канавках 205 между блоками 201 и 202 могут быть предусмотрены уменьшения глубины, составляющие приблизительно 15-30% относительно максимальной глубины по существу поперечных канавок; в по существу продольных канавках 207 между блоками 203 и 204 могут быть предусмотрены уменьшения глубины, составляющие приблизительно 15-30% относительно максимальной глубины по существу поперечных канавок; в по существу продольных канавках 206 между блоками 202 и 203 могут быть предусмотрены уменьшения глубины, составляющие приблизительно 30-50% относительно максимальной глубины по существу поперечных канавок.
По существу поперечные канавки 208, 209, 210, 211 и по существу продольные канавки 205, 206, 207 образуют друг с другом множество зон пересечения между блоками 201, 202, 203, 204.
Множество зон пересечения, образованных между блоками, включает в себя, в частности, широкие зоны пересечения. Для простоты только одна из данных широких зон пересечения обозначена на фиг.2 ссылочной позицией 212. Так или иначе, аналогичные широкие зоны пересечения ясно видны на фиг.2 между другими блоками, при этом данные зоны находятся в соответствующих и/или симметричных местах относительно широкой зоны пересечения, обозначенной 212.
Широкие зоны 212 пересечения могут быть образованы разными способами. Например, они могут быть образованы благодаря особенно выраженным радиусам закругления и/или скосам блоков 201, 202, 203, 204 в зонах пересечения. В качестве дополнения и/или альтернативы, они могут быть образованы благодаря расположению в шахматном порядке особенно широких канавок. В качестве дополнения и/или альтернативы, они могут быть образованы благодаря пересечению канавок, образующих стенки, имеющие разный наклон друг относительно друга, на окружающих блоках.
Каждая широкая зона 212 пересечения включает в себя соответствующий участок внутренней в радиальном направлении поверхности протекторного браслета 2, «приспособленный» для обеспечения возможности вписывания эллипса 213 в него. Эллипс 213 может быть начерчен таким образом, что он будет касательным к стенкам блоков 201, 202 (и/или 203, 204) на поверхности протекторного браслета 2, внутренней в радиальном направлении.
Подобный эллипс 213 имеет значительный размер (или площадь): оси 214, 215 эллипса 213 имеют длину, превышающую ширину как по существу поперечных канавок 208, 209, так и по существу продольных канавок 205, образующих широкую зону пересечения. В целях сравнения с осями 214, 215 эллипса 213 ширина по существу поперечных канавок 208, 209 и по существу продольных канавок 205 (и в более общем случае - всех по существу поперечных и по существу продольных канавок, образующих широкие зоны 212 пересечения) может быть измерена на поверхности протекторного браслета 2, внутренней в радиальном направлении.
Более точно, по меньшей мере, одна из осей 214, 215 эллипса 213 имеет длину, равную величине, по меньшей мере, в 1,5 раза превышающей ширину как по существу поперечных канавок 208, 209, так и по существу продольных канавок 205, образующих широкую зону 212 пересечения. Другими словами, по меньшей мере, одна из осей 214, 215 эллипса 213 имеет длину, превышающую максимальную ширину канавок 208, 209, 205, которые образуют - за счет пересечения друг с другом - саму широкую зону 212 пересечения. Как показано на фиг.2, ось 214 имеет длину, очевидно превышающую более чем в 1,5 раза ширину любой из канавок 208, 209 и 205, образующих широкую зону 212 пересечения. Более точно, в примере, показанном на фиг.2, большая ось 214 эллипса 213 имеет длину, равную приблизительно 35-36 мм, в то время как малая ось 215 эллипса 213 имеет длину, равную приблизительно 23-24 мм.
Выступ 216, имеющий форму пня, выполнен/расположен в каждой широкой зоне 212 пересечения. Выступ 216 выступает от того участка внутренней в радиальном направлении поверхности протекторного браслета 2, который соответствует широкой зоне 212 пересечения. Форма пня, то есть форма выступа с шириной, превышающей высоту, обеспечивает повышение его поперечной жесткости.
Выступ 216 имеет объем, который меньше объема окружающих блоков 201, 202, 203, 204, тем не менее, объем должен быть выбран таким, чтобы обеспечить придание выступу 216 поперечной жесткости, превышающей поперечную жесткость блоков, окружающих широкую зону пересечения. В этой связи сплошные формы без тонких частей или выступов предпочтительны для выступа 216: в этой связи формы с боковыми профилями с зазубринами/неровностями, такие как крестообразные профили или тому подобное, не являются предпочтительными. Это создает возможность образования выступа 216 в виде сплошного и устойчивого элемента, по существу неподвижного относительно стенок блоков 201, 202, 203, 204, окружающих широкую зону 212 пересечения, когда данные блоки входят в зону отпечатка шины и выходят из зоны отпечатка шины во время качения шины.
В предпочтительном варианте осуществления форма выступа 216 представляет собой по существу форму усеченного конуса.
Выступ 216, расположенный в широких зонах 212 пересечения, выступает от поверхности протекторного браслета 2, внутренней в радиальном направлении, на высоту, которая предпочтительно меньше глубины соответствующей широкой зоны 212 пересечения (то есть глубины протекторного браслета 2). Это показано в сечении по фиг.3а и на увеличенном виде по фиг.3b. Высота выступа может составлять, например, от 25% до 75% от глубины соответствующей широкой зоны 212 пересечения. В примере, показанном на фиг.3b, выступ 216 имеет высоту, равную приблизительно 29% от глубины широкой зоны пересечения, в которой он находится.
Высота выступа 216, которая меньше глубины широкой зоны 212 пересечения, обеспечивает повышение поперечной жесткости самого выступа 216. Таким образом, действительно, выступ 216 не входит в контакт с грунтом, когда широкая зона 212 пересечения проходит в зоне отпечатка шины, так что он остается стабильно «связанным» с брекерным конструктивным элементом, расположенным под протекторным браслетом 2. Он остается по существу неподвижным по отношению к перемещениям стенок окружающих блоков 201, 202, 203, 204.
Поверхность 217 основания выступа 216 предпочтительно имеет размер, равный, по меньшей мере, 40% от длины малой оси 215 эллипса 213, вписываемого в соответствующую широкую зону 212 пересечения. Это позволяет выступу 216 занять большую часть того участка внутренней в радиальном направлении поверхности протекторного браслета 2, который находится в широкой зоне 212 пересечения, а также образовать чрезвычайно устойчивый выступ. Кроме того, в данном случае для сравнения размера поверхности основания выступа 216 и длины малой оси 215 эллипса 213 последняя может быть измерена на поверхности протекторного браслета 2, внутренней в радиальном направлении. В примере, показанном на фиг.2, 3а, 3b, поверхность 217 основания выступа 216 имеет размер (диаметр), равный приблизительно 12 мм. На его поверхности, наружной в радиальном направлении, выступ 216 имеет размер (диаметр), равный приблизительно 8 мм.
Наружный контур поверхности основания выступа 216 предпочтительно находится на расстоянии от стенок блоков 201, 202, 203, 204, окружающих соответствующую широкую зону 212 пересечения. Данное решение делает стенки блоков 201, 202, 203, 204, окружающих широкую зону 212 пересечения, не «зависящими» от выступа 216, тем самым способствуя перемещению стенок блоков 201, 202, 203, 204 и выступа 216 друг относительно друга.
В предпочтительном варианте осуществления, показанном на фиг.2 и 4, блоки 201, 202, 203, 204, окружающие широкие зоны 212 пересечения, имеют наклонную переднюю стенку 218. Как можно видеть в сечении по фиг.4, подобная наклонная передняя стенка 218 может предпочтительно иметь множество уступов. Стенки таких уступов могут быть скругленными для избежания наличия углов, которые могли бы вызвать образование трещин и/или разрывов на передней стенке 218 блока.
Когда шина 1 переводится в режим качения по илистой поверхности, кусок грязи может застрять в широких зонах 212 пересечения, когда широкие зоны 212 пересечения проходят в зоне отпечатка шины. Например, застревание грязи может происходить вследствие движения, представляющего собой приближение друг к другу блоков 201, 202, 203, окружающих широкие зоны 212 пересечения, в боковом направлении. Вследствие подобных перемещений блоков 201, 202, 203, 204 в боковом направлении грязь может оказаться втянутой в широкие зоны 212 пересечения.
Когда каждая широкая зона 212 пересечения выходит из зоны отпечатка шины, происходит движение, представляющее собой отдаление окружающих блоков 201, 202, 203, 204 друг от друга.
Подобное движение отдаления в сочетании с усилием, действующим в радиальном направлении и создаваемым выступом 216, расположенным в широкой зоне 212 пересечения, способствует выталкиванию куска грязи, застрявшего в широкой зоне 212 пересечения. Подобное усилие особенно эффективно вследствие того, что выступ образует сплошной и жесткий элемент, по существу прикрепленный к брекерному конструктивному элементу 109.
Кроме того, различная поперечная жесткость выступа 216 и окружающих блоков 201, 202, 203, 204 вызывает перемещение подвижных стенок блоков 201, 202, 203, 204 относительно по существу неподвижного выступа 216. Данное перемещение препятствует уплотнению грязи, возможно, застрявшей в широких зонах 212 пересечения, посредством обеспечения расщепления, растрескивания и/или разрывания самой захваченной грязи. Это дополнительно способствует ускорению выталкивания самой застрявшей грязи при выходе из зоны отпечатка шины.
Наличие уступов на стенках, в частности на передних стенках 218, блоков 201, 202, 203, 204, окружающих широкие зоны 212 пересечения, обеспечивает образование неровной опорной поверхности для грязи, застрявшей в широких зонах 212 пересечения и, возможно, в окружающих канавках 205, 206, 207. Это может дополнительно способствовать выталкиванию застрявшей грязи.
Таким образом, протектор 2 шины 1 остается по существу всегда очищенным от грязи, которая застревает во время качения, для поддержания характеристик его сцепления с дорогой по существу одинаковыми на всех грунтах/дорогах, по которым он движется. В частности, широкие зоны 212 пересечения обеспечивают образование на шине 1 ряда передних поверхностей сцепления при движении по илистому грунту для улучшения характеристик ее сцепления с грунтом на грунте данного типа, часто трудном и скользком.
С другой стороны, заявитель неожиданно обнаружил, что наличие вышеупомянутых широких зон 212 пересечения не вызывает никакого существенного увеличения уровня шума и/или вибраций, создаваемых шиной 1 при качении по асфальтированной дороге.
Настоящее изобретение было описано со ссылкой на некоторые варианты его осуществления. Множество модификаций может быть выполнено в вариантах осуществления, описанных подробно, при этом они по-прежнему остаются в рамках объема защиты изобретения, определяемого нижеприведенной формулой изобретения.