Пневматическая шина
PNEUMATIC TYRE

Область техники
Настоящее изобретение относится к пневматической шине, которая позволяет достичь высокого уровня ходовых характеристик на обледенелой дороге, ходовых характеристик на заснеженной дороге и стабильности вождения на сухом дорожном покрытии.
Уровень техники
В уровне техники предложена пневматическая шина, которая включает протектор с блоком, снабженным ламелями (см., например, JP 2009-269500). Такая пневматическая шина позволяет повысить краевую составляющую блока и повысить силу трения на поверхности обледенелой дороги, чтобы улучшить ходовые характеристики на обледенелой дороге.
К сожалению, такой блок имеет малую жесткость из-за ламелей. Поэтому существует проблема, заключающаяся в том, что блок имеет склонность к излишнему деформированию под действием силы, воспринимаемой от поверхности дороги, и может ухудшать ходовые характеристики на заснеженной дороге и стабильность вождения на сухом дорожном покрытии.
Краткое описание изобретения
Таким образом, в свете вышеуказанных проблем, целью настоящего изобретения является обеспечение пневматической шины, позволяющей достичь высокого уровня ходовых характеристик на обледенелой дороге, ходовых характеристик на заснеженной дороге и стабильности вождения на сухом дорожном покрытии.
В настоящем изобретении, как изложено в пункте 1 формулы изобретения, предложена пневматическая шина, содержащая протектор с заданным направлением вращения, содержащий пару средних областей контакта с грунтом, каждая из которых ограничена проходящей непрерывно в продольном направлении основной канавкой короны и проходящей непрерывно в продольном направлении плечевой основной канавкой, расположенной аксиально снаружи от основной канавки короны, где основная канавка короны представляет собой канавку, расположенную на экваторе шины или, альтернативно, пару канавок, расположенных с обеих сторон от экватора шины. При этом, каждая из средних областей контакта с грунтом сформирована в средними блоками, разделенными средними поперечными канавками, которые обеспечивают сообщение между основной канавкой короны и плечевой основной канавкой. Каждый из средних блоков снабжен средней узкой канавкой, проходящей вперед в направлении вращения от средней поперечной канаки, которая прилегает к среднему блоку сзади относительно направления вращения, и заканчивающейся, не достигая средней поперечной канавки, которая прилегает к среднему блоку спереди относительно направления вращения; внутренней ламелью, расположенной аксиально внутри относительно средней узкой канавки, и внешней ламелью, расположенной аксиально снаружи относительно средней узкой канавки. Средняя узкая канавка имеет ширину от 1,7 до 4,0 мм. Внутренняя ламель проходит аксиально внутрь от средней узкой канавки с наклоном в обратном направлении относительно направления вращения. Внешняя ламель проходит аксиально наружу от средней узкой канавки с наклоном в обратном направлении относительно направления вращения. И внутренняя ламель и внешняя ламель расположены под углом от 5 до 30° относительно аксиального направления шины.
Изобретение по пункту 2 формулы изобретения относится к пневматической шине по пункту 1, в которой каждый из средних блоков включает переднюю часть, расположенную спереди относительно направления вращения от переднего конца средней узкой канавки и проходящую непрерывно от основной канавки короны к плечевой основной канавке; внутреннюю часть, расположенную между средней узкой канавкой, основной канавкой короны и передней частью, и внешнюю часть, расположенную между средней узкой канавкой, плечевой основной канавкой и передней частью.
Изобретение по пункту 3 формулы изобретения относится к пневматической шине по пункту 1 или 2, в которой центральная линия средней узкой канавки расположена аксиально снаружи от центральной линии максимальной ширины среднего блока.
Изобретение по пункту 4 формулы изобретения относится к пневматической шине по любому из пунктов 1-3, в которой средняя узкая канавка наклонена аксиально внутрь относительно направления вращения под углом от 5 до 10° относительно продольного направления шины.
Изобретение по пункту 5 формулы изобретения относится к пневматической шине по любому из пунктов 1-4, в которой протектор снабжен с обеих сторон от экватора шины двумя основными канавками короны с образованием области контакта с грунтом короны, и аксиально максимальная ширина среднего блока составляет от 20% до 50% ширины контакта протектора с грунтом.
«Стандартный обод» представляет собой обод, определяемый для каждой шины стандартом, включающим такой, на который базируется шина, и стандартный обод представляет собой стандартный обод в случае JATMA (Японская ассоциация производителей автомобильных шин), «расчетный обод» в случае TRA (Ассоциация по ободам и покрышкам) и «мерный обод» в случае ETRTO (Европейская техническая организация по ободам и покрышкам).
«Стандартное внутреннее давление» означает давление воздуха, определяемое для каждой шины стандартом. «Стандартное внутреннее давление» представляет собой максимальное давление воздуха в JATMA, максимальное значение давления, приведенное в таблице «Пределы нагрузок шин при различных давлениях холодной накачки» в TRA и «давление накачки» в ETRTO. В случае шины для легкого автомобиля, стандартное внутреннее давление единообразно составляет 180 кПа.
Пневматическая шина по настоящему изобретению содержит протектор с заданным направлением вращения. Протектор содержит пару средних областей контакта с грунтом, каждая из которых ограничена проходящей непрерывно в продольном направлении основной канавкой короны и проходящей непрерывно в продольном направлении плечевой основной канавкой, расположенной аксиально снаружи от основной канавки короны, где основная канавка короны представляет собой канавку, расположенную на экваторе шины или, альтернативно, пару канавок, расположенных с обеих сторон от экватора шины.
Каждая из средних областей контакта с грунтом сформирована средними блоками, разделенными средними поперечными канавками, которые обеспечивают сообщение между основной канавкой короны и плечевой основной канавкой. Этот средний блок позволяет увеличить бугор врезания в заснеженную дорогу и позволяет плавно отводить водяную завесу между протектором и поверхностью дороги. Таким образом, средний блок способствует улучшению ходовых характеристик на заснеженной дороге и дренажных свойств.
Каждый из средних блоков снабжен средней узкой канавкой, проходящей вперед в направлении вращения от средней поперечной канаки, которая прилегает к среднему блоку сзади относительно направления вращения, и заканчивающейся, не достигая средней поперечной канавки, которая прилегает к среднему блоку спереди относительно направления вращения; внутренней ламелью, расположенной аксиально внутри относительно средней узкой канавки, и внешней ламелью, расположенной аксиально снаружи относительно средней узкой канавки. Эти средняя узкая канавка, внутренняя ламель и внешняя ламель позволяют увеличить краевую составляющую среднего блока и улучшить ходовые характеристики при повороте на обледенелой дороге.
Также, поскольку средняя узкая канавка заканчивается, не достигая средней поперечной канавки, которая прилегает спереди относительно направления вращения, возможно сохранить жесткость среднего блока в передней части. Таким образом, средняя узкая канавка способствует улучшению ходовых характеристик на заснеженной дороге и стабильности вождения на заснеженной дороге. Кроме того, поскольку ширина средней узкой канавки составляет от 1,7 до 4,0 мм, может быть эффективно подавлено снижение жесткости среднего блока.
К тому же, внутренняя ламель проходит в направлении, обратном направлению вращения, и наклонена в направлении аксиально-внутренней стороны шины со стороны средней узкой канавки. Внешняя ламель проходит в направлении, обратном направлению вращения, и наклонена в направлении аксиально-внешней стороны шины от средней узкой канавки. Угол внутренней ламели и внешней ламели относительно аксиального направления шины составляет от 5 до 30°.
Эти внутренняя ламель и внешняя ламель позволяют снизить продольную жесткость среднего блока и увеличить площадь контакта с грунтом. Более того, внутренняя ламель и внешняя ламель позволяют повысить краевую составляющую в аксиальном направлении и продольном направлении шины. Таким образом, внутренняя ламель и внешняя ламель способствуют улучшению ходовых характеристик на обледенелой дороге.
Кроме того, периодически при торможении, средний блок подвергается воздействию внешней силы от поверхности дороги в направлении, обратном направлению вращения, благодаря вышеуказанным наклонным внутренней и внешней ламелям, таким образом, области блока, лежащие рядом друг с другом вокруг средней узкой канавки, искажаются по форме в направлении сужения ширины средней узкой канавки, тем самым поддерживая друг на друга. Таким образом, средний блок позволяет улучшить жесткость блока и сохранить ходовые характеристики на заснеженных дорогах.
Краткое описание чертежей
На Фиг. 1 представлен развернутый вид протектора пневматической шины по настоящему изобретению.
На Фиг. 2 представлен вид, взятый по линии А-А на Фиг. 1.
На Фиг. 3 представлен увеличенный вид области контакта с грунтом короны.
На Фиг. 4 представлен увеличенный вид средней области контакта с грунтом.
На Фиг. 5 представлен развернутый вид протектора пневматической шины по сравнительному примеру.
Перечень условных обозначений
1. Пневматическая шина
2. Протектор
3. Основная канавка короны
4. Плечевая основная канавка
5В. Средняя область контакта с грунтом
20. Средний блок
21. Средняя узкая канавка
S2 Внутренняя ламель
S3 Внешняя ламель
Далее воплощения настоящего изобретения описаны со ссылками на прилагаемые чертежи.
Как показано на Фиг. 1 и 2, пневматическая шина 1 (здесь и далее просто называемая «шина») по настоящему воплощению выполнена в виде нешипованной шины для легковых автомобилей, содержащей протектор 2 с заданным направлением R вращения шины 1. К тому же, направление R вращения показано с использованием, например, графического знака на боковине и т.п. шины (не показано на чертеже).
Протектор 2 по настоящему воплощению включает пару основных канавок 3 короны, непрерывно проходящих с обеих сторон от экватора в продольном направлении шины, и пару плечевых основных канавок 4, проходящих непрерывно с обеих сторон каждой основной канавки 3 короны в продольном направлении шины.
Таким образом, протектор включает область 5А контакта с грунтом короны между парой основных канавок 3 и 3 короны, пару средних областей 5В контакта с грунтом, каждая из которых расположена между одной из основных канавок 3 короны и одной из плечевых основных канавок 4, и пару плечевых областей 5С контакта с грунтом, каждая из которых расположена между одной из плечевых основных канавок 4 и краем 2t протектора. Основные канавки короны 3 по настоящему воплощению расположены с обеих сторон от экватора С шины. Альтернативно, может быть обеспечена единственная основная канавка короны на экваторе С шины.
В настоящем описании «край 2t протектора» определяют как край, когда его можно различить отчетливо с точки зрения внешнего вида. Если край нельзя идентифицировать, его определяют как край протектора, который контактирует с плоской поверхностью на внешней стороне в аксиальном направлении шины, когда протектор 2 шины 1 находится в стандартных условиях при стандартной нагрузке и контактирует с грунтом при угле развала равном нулю градусов.
«Стандартная нагрузка» представляет собой стандартную нагрузку, определяемую для каждой шины стандартом, и представляет собой максимальную грузоподъемность в случае JATMA, максимальное значение, приведенное в таблице «Пределы нагрузок шин при различных давлениях холодной накачки» в случае TRA, и «грузоподъемность» в случае ETRTO.
Основные канавки 3 короны включают первую основную канавку 3А короны, расположенную с одной стороны относительно экватора С шины, и вторую основную канавку 3В короны, расположенную с другой стороны. Как показано в увеличенном виде на Фиг. 3, основная канавка 3А короны и основная канавка 3В короны включают наклонную часть 7 и соединительную часть 8. Наклонная часть 7 наклонена в направлении аксиально-внутренней стороны шины относительно направления R вращения. Соединительная часть 8 соединяет соседние в продольном направлении наклонные части 7 и 7 и наклонена в направлении, противоположном направлению наклона наклонной части 7. Эти наклонная часть 7 и соединительная часть 8 обеспечены с чередованием в продольном направлении шины и образуют зигзагообразную форму.
Наклонная часть 7 проходит от внешнего конца 7о к внутреннему концу 7i в аксиальном направлении шины с наклоном в сторону экватора С шины. Соединительная часть 8 проходит между внутренним концом 7i наклонной части 7 и внешним концом 7о наклонной части 7, соседней с наклонной частью 7 в направлении R вращения, и соединяет указанные концы. Внешний конец 7о и внешний конец 7i расположены на центральных линиях 3Ас и 3Вс основной канавки 3 короны.
Каждая из этих основных канавок 3А и 3В короны может отводить воду в продольном направлении шины путем разрушения водяной завесы между протектором 2 и поверхностью дороги, тем самым обеспечивая улучшение дренажных свойств. Более того, основные канавки 3А и 3В короны позволяют получить большую силу сдвига снега, благодаря зигзагообразной форме, такой как лезвие пилы, сформированной наклонной частью 7 и соединительной частью 8, тем самым обеспечивая улучшение ходовых характеристик на заснеженной дороге. Более того, каждая из основных канавок 3А и 3В короны имеет краевую составляющую, которая больше, чем краевая составляющая прямолинейной канавки, что улучшает ходовые характеристики на обледенелой дороге.
Чтобы эффективно реализовать вышеуказанную функцию, ширина W1a (показана на Фиг. 1) основных канавок 3А и 3В короны предпочтительно составляет от 2% до 6% ширины TW контакта протектора с грунтом (показана на Фиг. 1), которая представляет собой длину в аксиальном направлении между краями 2t и 2t протектора, и глубина D1a канавки (показана на Фиг. 2) предпочтительно составляет от 5% до 10% ширины TW контакта протектора с грунтом. Кроме того, как показано на Фиг. 3, угол α1а наклонной части 7 предпочтительно составляет от 1 до 10° относительно продольного направления шины, и угол α1b соединительной части 8 предпочтительно составляет от 40 до 60° относительно продольного направления шины.
Каждая из основных канавок 3А и 3В короны по настоящему воплощению имеет симметричную форму относительно экватора С шины, и зигзагообразные участки расположены со смещением друг относительно друга в продольном направлении шины. Таким образом, в каждой из основных канавок 3А и 3В короны силу сдвига снега и краевую составляющую можно равномерно улучшить в продольном направлении шины, что улучшает ходовые характеристики на заснеженной дороге и ходовые характеристики на обледенелой дороге.
Как показано на Фиг. 1, плечевая основная канавка 4 сформирована в виде прямолинейной канавки, проходящей прямолинейно вдоль продольного направления шины. Такая прямолинейная канавка может плавно отводить водяную завесу между протектором 2 и поверхностью дороги в продольном направлении шины во время прямолинейного движения и движения на повороте, тем самым обеспечивая улучшение дренажных свойств. Кроме того, ширина W1b плечевой основной канавки 4 предпочтительно составляет от 2% до 7% ширины TW контакта протектора с грунтом, и глубина D1b канавки (показана на Фиг. 2) предпочтительно составляет от 5% до 10% ширины TW контакта протектора с грунтом.
Область 5А контакта с грунтом включает малую канавку 11 короны, непрерывно проходящую вдоль экватора С шины, и поперечную канавку 12 короны, проходящую между малой канавкой 11 короны и основной канавкой 3 короны. Таким образом, область 5А контакта с грунтом короны включает блоки 13 короны, разделенные малой канавкой 11 короны, основной канавкой 3 короны и поперечной канавкой 12 короны и расположенные в продольном направлении шины на расстоянии догу от друга.
Как показано на Фиг. 3, малая канавка 11 короны включает первую наклонную часть 11а и вторую наклонную часть 11b. Первая наклонная часть 11а наклонена к одной стороне в аксиальном направлении шины относительно направления R вращения. Вторая наклонная часть 11b соединяет соседние в продольном направлении первые наклонные части 11а и 11а и наклонена к другой стороне в аксиальном направлении шины. Эти наклонные части 11а и 11b с чередованием расположены в продольном направлении шины. Таким образом, малая канавка 11 короны включает первую вершину 14а зигзага, выступающую в одну сторону, и вторую вершину 14b зигзага, выступающую в другую сторону, и канавка имеет зигзагообразную форму.
Ширина W2 (показана на Фиг. 1) малой канавки 11 короны меньше, чем каждая ширина W1a и W1b основных канавок 3 и 4. Глубина D2 (показана на Фиг. 2) малой канавки 11 короны меньше, чем глубина D1a и D1b основных канавок 3 и 4.
Эта малая канавка 11 короны позволяет подавить снижение жесткости области 5А контакта с грунтом короны, в то же время улучшая ходовые характеристики на заснеженной дороге, стабильность вождения на сухом дорожном покрытии и дренажные свойства. Кроме того, ширина W2 канавки предпочтительно составляет от приблизительно 0,5% до 1,5% ширины TW контакта протектора с грунтом, и глубина D2 канавки (показана на Фиг. 2) предпочтительно составляет приблизительно от 1% до 3% ширины TW контакта протектора с грунтом.
Как показано на Фиг. 3, первая наклонная часть 11а и вторая наклонная часть 11b по настоящему воплощению имеют одинаковые углы α2а и α2b относительно продольного направления шины и одинаковые длины L2a и L2b в продольном направлении шины, соответственно. Таким образом, малая канавка 11 короны проявляет краевые составляющие первой наклонной части 11а и второй наклонной части 11b, соответственно, таким образом улучшают ходовые характеристики на обледенелой дороге.
Для эффективной реализации такой функции углы α2а и α2b предпочтительно составляют от 1 до 10°, и длины L2a и L2b предпочтительно составляют от 5% до 11% ширины TW контакта протектора с грунтом (показано на Фиг. 1). При этом, углы α2а и α2b и длины L2a и L2b предпочтительно определяют на центральной линии 11С малой канавки 11 короны.
Поперечные канавки 12 короны включают первую поперечную канавку 12А короны и вторую поперечную канавку 12В короны. Первая поперечная канавка 12А короны проходит между первой вершиной 14а зигзага малой канавки 11 короны и внешним концом 7о наклонной части 7 первой основной канавки 3А кроны. Вторая поперечная канавка 12В короны проходит между второй вершиной 14b зигзага и внешним концом 7о наклонной части 7 второй основной канавки 3В короны. Эти поперечные канавки 12А и 12В короны проходят с наклоном под углом α3а от 10 до 30° относительно аксиального направления шины и расположены с чередованием в продольном направлении шины.
Эта поперечная канавка 12 короны позволяет подавить снижение жесткости области 5А контакта с грунтом короны, направляя водяную завесу между областью 5А контакта короны с грунтом и поверхностью дороги, что улучшает дренажные свойства. Также, поперечная канавка 12 короны позволяет повысить краевую составляющую и силу сдвига снега сбалансированным образом и позволяет улучшить ходовые характеристики на обледенелой дороге и ходовые характеристики на заснеженной дороге. Кроме того, ширина W3a канавки (показана на Фиг. 1) каждой из поперечных канавок 12А и 12В короны предпочтительно составляет от приблизительно 0,5% до 1,5% ширины TW контакта протектора с грунтом. Глубина D3a канавки (показана на Фиг. 2) каждой из поперечных канавок 12А и 12В короны предпочтительно составляет от приблизительно 2% до 7% ширины TW контакта протектора с грунтом.
Блоки 13 короны включают первый блок 13А короны, расположенный с одной стороны относительно малой канавки 11 короны, и второй блок 13В короны, расположенный с другой стороны относительно малой канавки 11 короны. Эти блоки 13А и 13В короны расположены с чередованием в продольном направлении шины.
Каждый из блоков 13А и 13В короны имеет прямоугольную форму, которая существенно длиннее по вертикали на виде сверху, при этом максимальная длина L4a в продольном направлении шины больше, чем максимальная ширина W4a в аксиальном направлении шины. Более того, каждая из аксиально-внутренних кромок 13Ai и 13Bi блоков 13А и 13В короны выступает в направлении соответствующих вершин 14а и 14b зигзага малой канавки 11 короны.
Такие блоки 13А и 13В короны позволяют эффективно улучшить продольную жесткость и также позволяют улучшить тяговую характеристику на заснеженных дорогах и сухом дорожном покрытии. Более того, каждый из блоков 13А и 13В короны позволяет сделать продольную длину контакта с грунтом относительно большой, а внутренние кромки 13Ai и 13Bi, выступающие внутрь в аксиальном направлении шины, позволяют увеличить краевую составляющую и улучшить ходовые характеристики на обледенелой дороге. Также, длина L4a каждого из блоков 13А и 13В предпочтительно составляет приблизительно от 15% до 21% ширины TW контакта протектора с грунтом (показана на Фиг. 1). Кроме того, максимальная ширина W4a каждого из блоков 13А и 13В короны предпочтительно составляет приблизительно от 5% до 12% ширины TW контакта протектора с грунтом.
Более того, каждый из блоков 13А и 13В короны включает прорезь 16, проходящую от малой канавки 11 короны к каждой из основных канавок 3А и 3D короны, и ламель S1, проходящую между малой канавкой 11 короны и каждой из основных канавок 3А и 3В короны.
Эта прорезь 16 проходит от вершин 14а и 14b зигзага малой канавки 11 короны к каждой из основных канавок 3А и 3В и заканчивается, не достигая каждой из основных канавок 3А и 3В короны. Кроме того, прорезь 16 наклонена в том же направлении, что и поперечная канавка 12 короны, которая является соседней в продольном направлении шины.
Эта прорезь 16 позволяет отводить водяную завесу между блоками 13А и 13В короны в аксиальном направлении шины, тем самым улучшая дренажные свойства. Более того, прорезь позволяет повысить краевую составляющую блоков 13А и 13В короны, что улучшает ходовые характеристики на обледенелой дороге. Кроме того, ширина W3b (показана на Фиг. 1) прорези 16 предпочтительно составляет приблизительно от 0,5% до 1,5% ширины TW контакта протектора с грунтом (показана на Фиг. 1). А глубина D3b (показана на Фиг. 2) прорези 16 предпочтительно составляет приблизительно от 2% до 9% ширины TW контакта протектора с грунтом.
Ламель S1 проходит в направлении, противоположном направлению R вращения шины, и с наклоном, между малой канавкой 11 короны и основными канавками 3А и 3В короны. Ламель S1 наклонена в том же направлении, что и поперечная канавка 12 короны и прорезь 16, которые являются соседними в продольном направлении шины.
Эта ламель S1 позволяет снизить продольную жесткость блоков 13А и 13В короны и увеличить площадь контакта с грунтом. Более того, ламель S1 позволяет повысить краевую составляющую блоков 13А и 13В короны. Таким образом, ламель S1 позволяет улучшить ходовые характеристики на обледенелой дороге.
Как показано на Фиг. 1, средняя область 5В контакта с грунтом снабжена средними поперечными канавками 18, соединяющими основную канавку 3 короны и плечевую основную канавку и расположенными на расстоянии друг от друга в продольном направлении шины. Таким образом, в средней области 5В контакта с грунтом средний блок 20 разделен средними поперечными канавками 18 и 18.
Средняя поперечная канавка 18 проходит от основной канавки 3 короны к плечевой основной канавке 4 и наклонена в направлении, противоположном направлению R вращения. Эта средняя поперечная канавка 18 позволяет отводить водяную завесу между средней областью 5В контакта с грунтом и поверхностью дороги и позволяет улучшить дренажные свойства. Более того, средняя поперечная канавка 18 позволяет утрамбовывать снег в нее так, чтобы обеспечить силу сдвига снега, что улучшает ходовые характеристики на заснеженной дороге. Кроме того, ширина W5a средней поперечной канавки 18 предпочтительно составляет приблизительно от 1% до 4% ширины TW контакта протектора с грунтом. Глубина D5a канавки (как показано на Фиг. 2) предпочтительно составляет приблизительно от 4% до 9% ширины TW контакта протектора с грунтом.
Как представлено в увеличенном виде на Фиг. 4, средняя поперечная канавка 18 включает круто наклоненную часть 18а и умеренно наклоненную часть 18b. Круто наклоненная часть 18а проходит от основной канавки короны 3 и наклонена под углом α5а от 15 до 35° относительно продольного направления шины. Умеренно наклоненная часть 18b проходит от круто наклоненной части 18а и наклонена под углом α5b от 1 до 10° относительно аксиального направления шины.
В этой средней поперечной канавке 18 круто наклоненная часть 18а позволяет эффективно вводить воду в основную канавку 3 короны, что значительно улучшает дренажные свойства. Более того, средняя поперечная канавка 18 позволяет повысить силу сдвига снега и краевую составляющую более эффективно с помощью изгибов круто наклоненной части 18а и умеренно наклоненной части 18b, что улучшает ходовые характеристики на заснеженной дороге и ходовые характеристики на обледенелой дороге.
В среднем блоке 20 максимальную ширину W4b в аксиальном направлении и максимальную длину L4b в продольном направлении устанавливают по существу одинаковыми. Кроме того, средний блок 20 проходит в направлении, противоположном направлению R вращения шины с наклоном изнутри наружу в аксиальном направлении шины. Таким образом, средний блок 20 сформирован в виде по существу параллелограмма, удлиненного в горизонтальном направлении.
Этот средний блок 20 позволяет эффективно улучшить жесткость в аксиальном направлении шины и в продольном направлении шины и позволяет улучшить ходовые характеристики при повороте на заснеженной дороге и на сухом дорожном покрытии. Кроме того, средний блок 20 имеет максимальную ширину W4b, которая больше, чем ширина блока 13 короны и описанного далее плечевого блока 30. Поскольку максимальную ширину W4b устанавливают максимальной, длина контакта с грунтом в аксиальном направлении может быть относительно больше, и можно улучшить ходовые характеристики при повороте на заснеженной дороге. Для эффективной реализации такой функции, максимальная ширина W4b среднего блока 20 предпочтительно составляет от 20% до 25% ширины TW контакта протектора с грунтом (как показано на Фиг. 1).
Следует отметить, что если максимальная ширина W4b составляет менее 20% ширины TW контакта протектора с грунтом, вышеупомянутая функция не может быть реализована в достаточной степени. Если максимальная ширина W4b превосходит 25% ширины TW контакта протектора с грунтом, поскольку ширина в аксиальном направлении области 5А контакта с грунтом короны и плечевой области 5С контакта с грунтом становится меньше, ходовые характеристики на обледенелой дороге, ходовые характеристики на заснеженной дороге и стабильность вождения на сухом дорожном покрытии не могут быть улучшены в достаточной степени. С этой точки зрения, максимальная ширина W4b предпочтительно составляет не менее 21% и не более 24% ширины TW контакта протектора с грунтом.
Подобным образом, максимальная длина L4b среднего блока 20 предпочтительно составляет приблизительно от 21% до 26% ширины TW контакта протектора с грунтом (как показано на Фиг. 1).
Более того, средний блок 20 снабжен средней узкой канавкой 21, внутренней ламелью S2 и внешней ламелью S3. Средняя узкая канавка 21 проходит от средней поперечной канавки 18 в направлении, противоположном направлению R вращения. Внутренняя ламель S2 расположена аксиально внутри относительно средней узкой канавки 21. Внешняя ламель S3 расположена аксиально снаружи относительно средней узкой канавки 21.
Таким образом, средний блок 20 разделен на переднюю часть 20А, внутреннюю часть 20В и внешнюю часть 20С. Передняя часть 20А проходит в сторону передней кромки относительно направления R вращения от средней узкой канавки 21 и непрерывно от основной канавки 3 короны к плечевой основной канавке 4. Внутренняя часть 20 В расположена между средней узкой канавкой 21 и основной канавкой 3 короны сзади относительно направления вращения от передней части 20А. Внешняя часть 20С расположена между средней узкой канавкой 21 и плечевой основной канавкой 4 сзади относительно направления R вращения от передней части 20А.
Средняя узкая канавка 21 проходит от средней поперечной канавки 18 от задней стороны относительно направления R вращения к передней стороне и заканчивается, не достигая средней поперечной канавки 18 впереди. Эта средняя узкая канавка 21 позволяет сохранять жесткость спереди среднего блока 20 и увеличить краевую составляющую. Таким образом, средняя узкая канавка 21 позволяет улучшить ходовые характеристики на обледенелой дороге, ходовые характеристики на заснеженной дороге и стабильность вождения на сухом дорожном покрытии. Для эффективной реализации таких функций, кратчайшее расстояние L6a между средней узкой канавкой 21 и средней поперечной канавкой 18 предпочтительно составляет от 1% до 3% ширины TW контакта протектора с грунтом.
Более того, ширина W6a средней узкой канавки 21 по настоящему воплощению составляет от 1,7 до 4,0 мм. Таким образом, средняя узкая канавка 21 позволяет сохранить жесткость среднего блока 20 и позволяет отводить водяную завесу между средним блоком 20 и поверхностью дороги в продольном направлении шины. Таким образом, средняя узкая канавка 21 способствует улучшению ходовых характеристик на заснеженной дороге, стабильности вождения на сухом дорожном покрытии и дренажных свойств.
При этом, если ширина W6a превосходит 4,0 мм, жесткость среднего блока 20 не может быть сохранена в достаточной степени. Однако, если ширина W6a канавки составляет менее 1,7 мм, ходовые характеристики на заснеженной дороге и дренажные свойства могут быть не вполне удовлетворительными. С этой точки зрения, ширина W6a канавки предпочтительно составляет не более 3,0 мм и более предпочтительно не менее 2,0 мм.
С той же точки зрения, глубина D6a (как показано на Фиг. 2) средней узкой канавки 21 предпочтительно составляет не менее 5,0 мм, более предпочтительно не менее 7,0 мм и предпочтительно не более 10,0 мм, более предпочтительно не более 9,0 мм.
Средняя узкая канавка 21 предпочтительно проходит в направлении вращения и наклонена к аксиально-внутренней стороне шины. Таким образом, средняя узкая канавка 21 эффективно проявляет краевую составляющую в продольном направлении шины и краевую составляющую в аксиальном направлении шины, что улучшает ходовые характеристики на обледенелой дороге. Для эффективной реализации такой функции, угол α6 средней узкой канавки 21 относительно продольного направления шины предпочтительно составляет от 5 до 10°.
При этом, если угол α6 составляет менее 5°, ходовые характеристики на обледенелой дороге могут быть недостаточно улучшены. Однако, если угол α6 превосходит 10°, средняя узкая канавка 21 расположена по широкому участку среднего блока 20 в аксиальном направлении шины, в результате чего жесткость среднего блока 20 может не сохраняться в достаточной степени. С этой точки зрения, угол α6 предпочтительно составляет не менее 6°, более предпочтительно не более 9°.
Центральная линия 21С средней узкой канавки 21 предпочтительно расположена аксиально снаружи от центральной линии Lc максимальной ширины W4b среднего блока 20. Таким образом, жесткость внутренней области 20В, где давление контакта грунтом относительно велико во время прямолинейного движения, может быть относительно большой, и можно улучшить тяговые характеристики на заснеженной дороге и сухом дорожном покрытии.
Каждая из внутренних ламелей S2 проходит в направлении, противоположном направлению R вращения шины, и от средней узкой канавки 21 к аксиально-внутренней стороне. Кроме того, внутренние ламели S2 наклонены под углом α7а от 5 до 30° относительно аксиального направления шины и расположены отдельно друг от друга в продольном направлении шины. Более того, внутренние ламели S2 по настоящему воплощению, за исключением первой внутренней ламели S2a, расположены во внутренней части 20В. При этом, первая внутренняя ламель S2a расположена впереди внутренних ламелей S2 и разделяет переднюю часть 20А и внутреннюю часть 20В.
С другой стороны, каждая из внешних ламелей S3 проходит в направлении, противоположном направлению R вращения, и от средней узкой канавки 21 к аксиально-внешней стороне шины. Кроме того, внешние ламели S3 наклонены под углом α7b от 5 до 30° относительно аксиального направления шины и расположены на расстоянии друг от друга в продольном направлении шины. Более того, внешние ламели S3 по настоящему воплощению, за исключением первой внешней ламели S3a, расположены во внешней части 20С. При этом, первая внешняя ламель S3a расположена впереди внешних ламелей S3 и разделяет переднюю часть 20А и внешнюю часть 20С.
Благодаря такой внутренней ламели S2 и внешней ламели S3, средний блок 20 имеет небольшую продольную жесткость и большую площадь контакта с грунтом. Более того, внутренняя ламель S2 и внешняя ламель S3 позволяют повысить краевые составляющие в аксиальном направлении шины и продольном направлении шины. Таким образом, внутренняя ламель S2 и внешняя ламель S3 способствуют улучшению ходовых характеристик на обледенелой дороге.
Внутренняя ламель S2 и внешняя ламель S3 расположены в каждой внутренней части 20 В и внешней части 20С, которые соседствуют друг с другом через среднюю узкую канавку 21, образуя по существу V-образную форму, выпуклостью вперед в направлении R вращения. Таким образом, внутренняя ламель S2 и внешняя ламель S3 позволяют деформировать внутреннюю часть 20В и внешнюю часть 20С в направлении сужения ширины средней узкой канавки 21 периодически в ходе торможения, под действием внешней силы от поверхности дороги в направлении, противоположном направлению R вращения. Это способствует тому, что внутренняя часть 20 В и внешняя часть 20С среднего блока 20 поддерживаются при контакте друг с другом, тем самым предотвращая спад среднего блока 20. Таким образом, средний блок 20 позволяет улучшить характеристики торможения на обледенелой дороге и заснеженной дороге.
При этом, если угол α7а и угол α7b внутренней ламели S2 и внешней ламели S3 составляют не более 5° внутренняя часть 20В и внешняя часть 20С могут недостаточно деформироваться со стороны средней узкой канавки 21. В противном случае, когда угол α7а и угол 7ab превосходят 30°, краевая составляющая в аксиальном направлении шины уменьшается и возможно недостаточное улучшение ходовых характеристик на обледенелой дороге. С этой точки зрения, угол α7а и угол 7αb предпочтительно составляют не менее 15°, более предпочтительно не более 25°.
Более того, предпочтительно угол α7а внутренней ламели S2 и угол α7b внешней ламели S3 являются одинаковыми. Таким образом, можно однородно деформировать внутреннюю часть 20В и внешнюю часть 20С, тем самым препятствуя возникновению неравномерного износа на внутренней части 20В и внешней части 20С.
Передняя часть 20А отделена первой внутренней ламелью S2a, первой внешней ламелью S3a, основной канавкой 6 короны, плечевой основной канавкой 4, средней поперечной канавкой 18 и средней узкой канавкой 21. Таким образом, передняя часть 20А проходит непрерывно спереди в направлении R вращения от края средней узкой канавки 21, от основной канавки 3 короны к плечевой основной канавке 4. И длина передней части 22А в продольном направлении постепенно возрастает от стороны средней узкой канавки 21 к аксиально-внутренней стороне шины.
Передняя часть 20А позволяет улучшить жесткость среднего блока 20 спереди в направлении R вращения и позволяет улучшить тяговые характеристики на заснеженной дороге и на сухом дорожном покрытии. И передняя часть 22А позволяет улучшить жесткость в направлении аксиально-внутренней стороны и улучшить тяговую характеристику в ходе прямолинейного движения.
Кроме того, передняя часть 20А по настоящему воплощению включает скошенный участок 24, образованный отрезанием углового участка между кромкой 20Аа спереди в направлении R вращения и внутренней кромкой 20Ai в аксиальном направлении. Этот скошенный участок 24 позволяет увеличить краевую составляющую среднего блока 20 и позволяет предотвратить повреждения, такие как трещины в блоке, и позволяет улучшить ходовые характеристики на обледенелой дороге и долговечность. Более того, скошенный участок 24 позволяет эффективно направлять воду в основную канавку 3 короны к средней поперечной канавке 18 и позволяет улучшить дренажные свойства.
Кроме того, передняя часть 20А предпочтительно снабжена ламелью S4. Ламель S4 по настоящему воплощению проходит от основной канавки 3 короны внутрь в аксиальном направлении шины и заканчивается, не достигая средней узкой канавки 21 и средней поперечной канавки 18. Эта ламель S4 позволяет подавлять снижение жесткости передней части 20А, при этом повышая краевую составляющую, что улучшает ходовые характеристики на обледенелой дороге. Для эффективной реализации такой функции, ламель S4 предпочтительно проходит параллельно внутренней ламели S2.
Внутренняя часть 20В отделена основной канавкой 3 короны, средней узкой канавкой 21, средней поперечной канавкой 18 и первой внутренней ламелью S2a. Таким образом, внутренняя часть 20 В сформирована по существу в трапециевидной форме, сужаясь от средней узкой канавки 21 в направлении основной канавки 3 короны.
И во внутренней части 20В ее аксиально-внутренняя кромка 20Bi выступает внутрь больше, чем аксиально-внутренняя кромка 20Ai передней части 20А. Эта внутренняя часть 20В способствует повышению краевой составляющей среднего блока 20.
Внешняя часть 20С отделена плечевой основной канавкой 4, средней узкой канавкой 21, средней поперечной канавкой 18 и первой внешней ламелью S3a. Таким образом, внешняя часть 20С сформирована в форме вертикально удлиненного прямоугольника, проходящего в направлении, противоположном направлению R вращения шины. Эта внешняя часть 20С позволяет увеличить жесткость в продольном направлении шины и позволяет увеличить длину контакта с грунтом, что улучшает ходовые характеристики на обледенелой дороге, ходовые характеристики на заснеженной дороге, стабильность вождения на сухом дорожном покрытии.
Как показано на Фиг. 1, в плечевой области 5С контакта с грунтом плечевые поперечные канавки 28, каждая из которых соединяет плечевую основную канавку 4 и край 2t протектора, расположены на расстоянии друг от друга в продольном направлении шины. Таким образом, плечевая область 5С контакта с грунтом разделена на плечевые блоки 30, расположенные между плечевыми поперечными канавками 28 и 28.
Плечевая поперечная канавка 28 проходит от плечевой основной канавки 4 в сторону края 2t протектора зигзагообразно. Эта плечевая поперечная канавка 28 позволяет отводить водяную завесу между плечевой областью 5С контакта с грунтом и поверхностью дороги в аксиальном направлении шины и позволяет получать большую силу сдвига снега. Таким образом, плечевая поперечная канавка 28 позволяет улучшить дренажные свойства и ходовые характеристики на заснеженной дороге. Более того, плечевая поперечная канавка 28 позволяет увеличить краевую составляющую плечевого блока 30, благодаря своей зигзагообразной форме. Таким образом, плечевая поперечная канавка 28 позволяет улучшить ходовые характеристики на обледенелой дороге. Также, для эффективной реализации такой функции, ширина W9 плечевой поперечной канавки 28 предпочтительно составляет приблизительно от 2% до 4% ширины TW контакта протектора с грунтом. Кроме того, глубина D9 (как показано на Фиг. 2) плечевой поперечной канавки 28 предпочтительно составляет от 5% до 9% ширины TW контакта протектора с грунтом.
В плечевом блоке 30 максимальная ширина W4c в аксиальном направлении и максимальная длина L4c в продольном направлении являются по существу одинаковыми, что образует по существу прямоугольную форму. Этот плечевой блок 30 позволяет улучшить жесткость в продольном направлении шины и аксиальном направлении шины сбалансированным образом, что улучшает тяговую характеристику и ходовые характеристики при повороте на заснеженной дороге и на обледенелой дороге. При этом, максимальная ширина W4c плечевого блока 30 предпочтительно составляет приблизительно от 10% до 18% ширины TW контакта протектора с грунтом. А максимальная длина L4c плечевого блока 30 предпочтительно составляет приблизительно от 10% до 20% ширины TW контакта протектора с грунтом.
Плечевой блок 30 снабжен ламелью S5, проходящей наружу в аксиальном направлении шины от плечевой поперечной канавки 28 и заканчивающейся, не достигая края 2t протектора. Эта ламель S5 позволяет подавить снижение жесткости плечевого блока 30, в то же время увеличивая краевую составляющую. Таким образом, ламель S5 позволяет улучшить ходовые характеристики на обледенелой дороге, ходовые характеристики на заснеженной дороге, стабильность вождения на сухом дорожном покрытии. Кроме того, угол α7 с ламели S4 относительно аксиального направления шины предпочтительно составляет от 1 до 10°.
Хотя особенно предпочтительное воплощение настоящего изобретения описано подробно, изобретение не ограничено проиллюстрированным воплощением, и могут быть выполнены различные модификации.
Воплощения
Были изготовлены шины для испытаний, содержащие средний блок, среднюю узкую канавку и ламель, базовой конструкции, представленной на Фиг. 1 и имеющие технические характеристики, представленные в таблице 1; для шин была проведена оценка соответствующих характеристик. Также, для сравнения, оценивали шину, содержащую среднюю узкую канавку, показанную на Фиг. 5, которая соединена со средней поперечной канавкой, прилегающей в продольном направлении шины. Общие технические характеристики приведены ниже.
Размер шины: 225/65 R17
Размер обода: 17×6,5J
Ширина TW контакта протектора с грунтом: 180 мм
Основная канавка короны:
- ширина W1a канавки: 5,8 мм, W1a/TW: 3,2%
- угол α1а наклонной части: 5°
- угол α1b соединительной части: 50°
Плечевая основная канавка:
- ширина W1b канавки: 7,2 мм, W1b/TW: 4,0%
Средняя поперечная канавка:
- ширина W5a канавки: 3,9 мм, W5a/TW: 2,2%
- глубина D5a канавки: 11,0 мм, D5a/TW: 6,1%
- угол α5а круто наклоненной части: 25°
- угол α5b умеренно наклоненной части: 5°
Средний блок:
- максимальная длина L4b: 40,5 мм, L4b/TW: 22,5%
- средняя узкая канавка:
- глубина D6a канавки: 9,0 мм
- кратчайшее расстояние L6a: 2,7 мм, L6a/TW: 1,5%
Методы испытаний
3
Ходовые характеристики на обледенелой дороге Испытываемые шины устанавливали на вышеуказанные обода, накачивали до внутреннего давления 210 кПа и устанавливали на все колеса транспортного средства японского производства с четырьмя ведущими колесами (объем двигателя: 3500 см). На транспортном средстве осуществляли движение по маршруту испытаний на обледенелой дороге в условиях «Зеркальная дорога» при температуре окружающей среды минус 5°C и оценивали по ощущениям профессионального водителя ответную реакцию рулевого управления, жесткость, сцепление с дорогой и т.п. Оценку проводили по десятибалльной шкале. Чем больше численное значение, тем лучше характеристика.
Ходовые характеристики на заснеженной дороге
Испытываемые шины устанавливали на вышеуказанные обода при тех же условиях и устанавливали на все колеса вышеуказанного транспортного средства. На транспортном средстве осуществляли движение по маршруту испытаний на заснеженной дороге и оценивали по ощущениям профессионального водителя ответную реакцию рулевого управления, жесткость, сцепление с дорогой и т.п. Оценку проводили по десятибалльной шкале. Чем больше численное значение, тем лучше характеристика.
Стабильность вождения
Испытываемые шины устанавливали на вышеуказанные обода при тех же условиях и устанавливали на все колеса вышеуказанного транспортного средства. На транспортном средстве осуществляли движение по маршруту испытаний на сухой поверхности асфальтированной дороги и оценивали по ощущениям профессионального водителя устойчивость к вращательным импульсам, ходовые характеристики при переходе в другую полосу движения ряд, первоначальную ответную реакцию и т.п. Оценку проводили по десятибалльной шкале. Чем больше численное значение, тем лучше характеристика.
Дренажные свойства
Испытываемые шины устанавливали на вышеуказанные обода при тех же условиях и устанавливали на все колеса вышеуказанного транспортного средства. На транспортном средстве осуществляли движение по маршруту испытаний на поверхности асфальтированной дороги радиусом 100 м, включающему лужу глубиной 10 мм и длиной 20 м. Транспортное средство заходило на маршрут испытаний при постепенном увеличении скорости от 50 до 80 км/ч, и измеряли максимальное поперечное ускорение (поперечное G) и скорость в момент максимального поперечного ускорения. Оценку выражали в виде показателя относительно сравнительного примера 1, принятого за 100. Чем больше численное значение, тем лучше характеристика.
Результаты испытаний представлены в таблице 1
В результате испытаний было подтверждено, что в шине по настоящему изобретению одновременно достигнут высокий уровень ходовых характеристик на обледенелой дороге, ходовых характеристик на заснеженной дороге и стабильности вождения на сухом дорожном покрытии.