ПНЕВМАТИЧЕСКАЯ ШИНА ДЛЯ ВЫСОКОНАГРУЖЕННЫХ МАШИН
PNEUMATIC TYRE FOR HIGH-LOAD VEHICLES

Область техники
[0001]
Настоящее изобретение относится к пневматической шине для высоконагруженных машин, имеющей рисунок протектора.
Предпосылки создания изобретения
[0002]
Улучшение различных эксплуатационных характеристик пневматических шин является актуальной задачей. Такое улучшение может быть реализовано при помощи соответствующей конструкции рисунков протектора. Рисунок протектора шин для высоконагруженных машин спроектирован с учетом обеспечения улучшенных тяговых характеристик.
[0003]
Например, известна пневматическая шина для высоконагруженных машин, которая обеспечивает комплексное улучшение как характеристик сцепления с плохими дорогами до последней стадии износа, так и характеристики на мокром покрытии при высоких скоростях (патентный документ 1). Эта пневматическая шина для высоконагруженных машин представляет собой пневматическую шину, имеющую протектор, снабженный по меньшей мере одной продольной канавкой, проходящей в направлении вдоль окружности, и множеством боковых канавок, расположенных на противоположных сторонах от продольной канавки через интервалы в направлении вдоль окружности, где множество боковых канавок соединяется с продольной первичной канавкой, причем:
(1) по меньшей мере одна продольная канавка проходит в направлении вдоль окружности в центральной зоне протектора, соответствующей 50% ширины протектора;
(2) глубина канавки по меньшей мере одной продольной канавки составляет 5% или более от ширины протектора; и
(3) боковая канавка из множества боковых канавок, обеспеченных по меньшей мере на обоих участках боковин протектора, имеет глубину канавки 109% от глубины канавки по меньшей мере одной продольной канавки.
Предложенная пневматическая шина способна улучшить тяговые характеристики на плохих дорогах и характеристику на мокром покрытии при движении с высокой скоростью в допустимом режиме.
Список цитированной литературы
Патентная литература
[0004]
Патентный документ 1: нерассмотренная опубликованная патентная заявка Японии № H09-136514A.
Изложение сущности изобретения
Техническая проблема
[0005]
Описанная выше пневматическая шина для высоконагруженных машин способна улучшить тяговые характеристики на конечной стадии износа, однако вплоть до достижения конечной стадии износа центральная зона протектора изнашивается быстрее, чем плечевые зоны протектора.
В частности, для пневматических шин, установленных на автобусах или грузовиках, и больших шин диаметром 49 дюймов или более, установленных на карьерных самосвалах, которые перемещаются по бездорожью при ведении горных разработок и т. п., для эффективного использование шин желательны повышение тяговых характеристик и улучшение износостойкости центральной зоны протектора.
[0006]
В связи с вышесказанным целью настоящего изобретения является предложить пневматическую шину для высоконагруженных машин, имеющую рисунок протектора, обладающую улучшенной износостойкостью центральной зоны протектора и по меньшей мере сохраняющую тяговые характеристики.
Решение проблемы
[0007]
Одним аспектом настоящего изобретения является пневматическая шина, имеющая рисунок протектора.
Рисунок протектора содержит:
множество центральных грунтозацепных канавок, расположенных через интервалы в направлении вдоль окружности шины, при этом каждая из множества центральных грунтозацепных канавок пересекает экваториальную линию шины и проходит в зону половин протектора на первой стороне и на второй стороне экваториальной линии шины в поперечном направлении шины, при этом противоположные концы располагаются с первой стороны и со второй стороны соответственно;
множество плечевых грунтозацепных канавок, расположенных через интервалы в направлении вдоль окружности шины, при этом множество плечевых грунтозацепных канавок проходят наружу в поперечном направлении шины в обеих зонах половин протектора так, что наружные концы в поперечном направлении шины открыты на краях, контактирующих с грунтом на противоположных сторонах в поперечном направлении шины, а по отношению к направлению вдоль окружности шины каждая из множества плечевых грунтозацепных канавок располагается между концами центральных грунтозацепных канавок, смежных в направлении вдоль окружности шины со множеством центральных грунтозацепных канавок;
пару продольных первичных канавок, расположенных в зонах половин протектора и имеющих волнообразный профиль, при этом продольные первичные канавки проходят вокруг всей окружности пневматической шины, а концы множества центральных грунтозацепных канавок и внутренние концы множества плечевых грунтозацепных канавок в поперечном направлении шины поочередно соединяются с продольными первичными канавками в обеих зонах половин протектора, при этом продольные первичные канавки имеют более узкую ширину канавки, чем множество плечевых грунтозацепных канавок; и
множество центральных блоков, сформированных в ряд в направлении вдоль окружности шины, определенных множеством центральных грунтозацепных канавок и парой продольных первичных канавок.
Продольные первичные канавки расположены на обеих сторонах от экваториальной линии шины на участке протектора в поперечном направлении шины в зонах, находящихся на расстоянии от 30% до 60% половины ширины Т протектора от экваториальной линии шины;
отношение c/T бокового отклонения c волнообразного профиля пары продольных первичных канавок к ширине T протектора составляет 0,05-0,15; и
отношение P3/LB ширины P3 канавки множества центральных грунтозацепных канавок к максимальной длине LB множества центральных блоков в направлении вдоль окружности шины составляет 0,03-0,07.
[0008]
Предпочтительно множество центральных грунтозацепных канавок содержит:
первый изгибающийся участок канавки, расположенный на первой стороне, который изогнут или искривлен таким образом, что выступает к третьей стороне в направлении вдоль окружности шины, и второй изгибающийся участок канавки, расположенный на второй стороне, который изогнут или искривлен таким образом, что выступает к четвертой стороне, противолежащей третьей стороне, в направлении вдоль окружности шины;
первый соединительный концевой участок на первой стороне и второй соединительный концевой участок на второй стороне, где каждая из центральных грунтозацепных канавок соединена с любой из продольных первичных канавок, соединены с внутренними концами продольных первичных канавок в поперечном направлении шины, а второй соединительный концевой участок расположен дальше к третьей стороне в направлении вдоль окружности шины, чем первый соединительный концевой участок; и
угол наклона относительно поперечного направления шины первой прямой линии, соединяющей между собой первый соединительный концевой участок и выступающий конец, где первый изгибающийся участок канавки выступает к третьей стороне в направлении вдоль окружности шины, и угол наклона относительно поперечного направления шины второй прямой линии, соединяющей между собой второй соединительный концевой участок и выступающий конец, где второй изгибающийся участок канавки выступает к четвертой стороне в направлении вдоль окружности шины, больше, чем угол наклона относительно поперечного направления шины третьей прямой линии, соединяющей между собой первый соединительный концевой участок и второй соединительный концевой участок каждой из центральных грунтозацепных канавок, где прямые линии занимают положения по центру в направлении ширины канавки центральных грунтозацепных канавок.
[0009]
Предпочтительно, чтобы участок каждой из центральных грунтозацепных канавок между выступающим концом, где первый изгибающийся участок канавки выступает к третьей стороне в направлении вдоль окружности шины, и первым соединительным концевым участком располагался на первой прямой линии или на третьей стороне относительно первой прямой линии; и
участок каждой из центральных грунтозацепных канавок между выступающим концом, где второй изгибающийся участок канавки выступает к четвертой стороне в направлении вдоль окружности шины, и вторым соединительным концевым участком располагался на второй прямой линии или на четвертой стороне относительно второй прямой линии, занимая положения по центру в направлении ширины канавки центральных грунтозацепных канавок.
[0010]
В каждой из пар продольных первичных канавок предпочтительно выполнена приподнятая нижняя часть, образованная частичным уменьшением глубины канавки.
Предпочтительно отношение D2/T наименьшей глубины D2 канавки в приподнятой нижней части к ширине T протектора в поперечном направлении шины участка протектора составляет менее 0,05.
[0011]
В каждой зоне из множества центральных блоков предпочтительно обеспечить продольную вторичную канавку, соединяющую смежные в направлении вдоль окружности шины центральные грунтозацепные канавки из множества центральных грунтозацепных канавок, причем продольная вторичная канавка содержит изгибающийся участок канавки с изогнутым профилем или искривленным профилем.
[0012]
В каждой зоне из множества центральных блоков предпочтительно обеспечить продольную вторичную канавку, соединяющую смежные в направлении вдоль окружности шины центральные грунтозацепные канавки из множества центральных грунтозацепных канавок, причем положения, в которых соединяются продольная вторичная канавка и смежные центральные грунтозацепные канавки, находятся в пределах зоны в поперечном направлении шины, содержащей первый изгибающийся участок канавки и второй изгибающийся участок канавки, между первым изгибающимся участком канавки и вторым изгибающимся участком канавки.
[0013]
Предпочтительно, чтобы отношение P4/WB ширины канавки P4 продольной вторичной канавки к максимальной ширине WB множества центральных блоков в поперечном направлении шины составляло 0,02-0,07.
[0014]
Предпочтительно, чтобы отношение LB/WB максимальной длины LB множества центральных блоков в направлении вдоль окружности шины к максимальной ширине WB множества центральных блоков в поперечном направлении шины составляло 0,6-0,8.
[0015]
Предпочтительно, чтобы первый изгибающийся участок канавки, изогнутый или искривленный наружу в поперечном направлении шины, и второй изгибающийся участок канавки, изогнутый или искривленный внутрь в поперечном направлении шины, располагались в паре продольных первичных канавок с образованием волнообразного профиля; и
центральные блоки имели углы, соответствующие первым изгибающимся участкам, и эти углы были тупыми.
[0016]
Предпочтительно, чтобы ширина канавки пары продольных первичных канавок и ширина канавки множества центральных грунтозацепных канавок составляла от 7 мм до 20 мм.
[0017]
Предпочтительно, чтобы пневматическую шину для высоконагруженных машин устанавливали на грузовой автомобиль строительного назначения или на грузовой автомобиль промышленного назначения.
Преимущественные эффекты изобретения
[0018]
В соответствии с описанной выше пневматической шиной для высоконагруженных машин можно улучшить износостойкость в центральной зоне протектора, по меньшей мере сохранив при этом тяговые характеристики.
Краткое описание рисунков
[0019]
На ФИГ. 1 представлен вид в поперечном сечении примера пневматической шины для высоконагруженных машин в соответствии с настоящим вариантом осуществления.
На ФИГ. 2 представлен развернутый вид в горизонтальной проекции рисунка протектора, который присутствует в участке протектора шины, в соответствии с настоящим вариантом осуществления.
На ФИГ. 3 представлен увеличенный вид центральной грунтозацепной канавки, находящейся в шине, в соответствии с настоящим вариантом осуществления.
На ФИГ. 4 представлен вид для объяснения предпочтительного примера центральной грунтозацепной канавки в рисунке протектора по настоящему варианту осуществления.
На ФИГ. 5 представлен вид, иллюстрирующий пример приподнятой нижней части продольной первичной канавки, находящейся в шине, в соответствии с настоящим вариантом осуществления.
На ФИГ. 6 представлен развернутый вид в горизонтальной проекции, иллюстрирующий модифицированный пример рисунка протектора шины в соответствии с настоящим вариантом осуществления.
На ФИГ. 7 представлен вид, иллюстрирующий рисунок протектора шины в соответствии со стандартным примером.
Описание варианта осуществления
[0020]
Ниже подробно описана пневматическая шина в соответствии с настоящим вариантом осуществления со ссылкой на прилагаемые рисунки.
Термин «поперечное направление шины» в настоящем описании относится к направлению центральной оси вращения пневматической шины. Термин «направление вдоль окружности шины» относится к направлению, в котором вращается поверхность вращения поверхности протектора, причем поверхность вращения образуется, когда шина вращается вокруг центральной оси вращения шины. Выражение «радиальное направление шины» относится к направлению, проходящему радиально от центральной оси вращения шины. Термин «наружу в радиальном направлении шины» относится к направлению от центральной оси вращения шины. Термин «внутрь в радиальном направлении шины» относится к направлению к центральной оси вращения шины. Термин «наружу в поперечном направлении шины» относится к направлению от экваториальной линии шины в поперечном направлении шины. Термин «внутрь в поперечном направлении шины» относится к направлению к экваториальной линии шины в поперечном направлении шины.
Выражение «пневматическая шина для высоконагруженных машин» в настоящем описании относится к шинам, указанным в главе C ежегодника Японской ассоциации производителей автомобильных шин (Japan Automobile Tyre Manufacturers Association, Inc., JATMA) за 2014 г., а также к шинам для транспортных средств 1-го типа (карьерные самосвалы, скреперы), 2-го типа (грейдеры), 3-го типа (ковшовые погрузчики и т. п.), 4-го типа (пневмокатки) и передвижных подъемных кранов (автокраны, колесные краны), указанным в главе D, и шинам для транспортных средств, указанным в разделе 4 или разделе 6 ежегодника Ассоциации по шинам и дискам (Tire and Rim Association, Inc., TRA) за 2013 г.
[0021]
На ФИГ. 1 представлен вид в поперечном сечении пневматической шины (в дальнейшем обозначена просто как «шина») настоящего варианта осуществления. На ФИГ. 1 представлен вид в поперечном сечении, полученный вдоль линии X-X на ФИГ. 2 и вдоль плоскости, которая проходит через ось вращения шины. На ФИГ. 1 радиальное направление шины обозначается символом R (две стрелки, указывающие в противоположных направлениях), а поперечное направление шины обозначается символом W (две стрелки, указывающие в противоположных направлениях).
Шина 1, показанная на ФИГ. 1, включает участок 2 протектора, участок 3 боковой стенки и участки 4 борта. Каждый из участков 4 борта на противоположных сторонах в поперечном направлении шины включает в себя сердечники 4a борта. Между парой сердечников 4a борта проложен каркасный слой 5. Каркасный слой 5 повернут вверх на обоих концевых участках у сердечников 4a борта изнутри шины кнаружи. Каркасный слой 5 может состоять из одного слоя каркаса или из множества слоев каркаса.
[0022]
Слой 6 брекера расположен с внешней продольной стороны каркасного слоя 5 в участке 2 протектора. Слой 6 брекера снабжен первым поперечным слоем 6а брекера, вторым поперечным слоем 6b брекера и третьим поперечным слоем 6c брекера, в этом порядке изнутри кнаружи в радиальном направлении шины. Каждый из первого поперечного слоя 6a брекера, второго поперечного слоя 6b брекера и третьего поперечного слоя 6c брекера состоит из двух брекеров. Пары брекеров, которые составляют каждый из первого поперечного слоя 6а брекера, второго поперечного слоя 6b брекера и третьего поперечного слоя 6c брекера, содержат армирующие корды, наклоненные в различных направлениях по отношению к направлению вдоль окружности шины. В слое 6 брекера, конфигурация которого показана на ФИГ. 1, из двух брекеров первого поперечного слоя 6а брекера, брекер, расположенный внутри в радиальном направлении шины, имеет более узкую ширину брекера в поперечном направлении шины по сравнению с брекером, расположенным снаружи в радиальном направлении шины. Из двух брекеров второго поперечного слоя 6b брекера брекер, расположенный внутри в радиальном направлении шины, имеет более узкую ширину брекера в поперечном направлении шины по сравнению с брекером, расположенным снаружи в радиальном направлении шины. Из двух брекеров третьего поперечного слоя 6c брекера брекер, расположенный внутри в радиальном направлении шины, имеет более узкую ширину брекера в поперечном направлении шины по сравнению с брекером, расположенным снаружи в радиальном направлении шины. Ширина слоя не имеет конкретных ограничений, а конфигурация ширины слоя, показанная на ФИГ. 1, является лишь примером. Дополнительно слой 6 брекера состоит из трех поперечных слоев брекера, однако слой 6 брекера может состоять из двух поперечных слоев брекера, а конфигурация брекера не имеет конкретных ограничений. Кроме того, в участках между слоями брекера второго поперечного слоя 6b брекера может быть установлен слой листовой резины.
[0023]
Предпочтительно, чтобы армирующие корды брекеров первого поперечного слоя 6а брекера с наименьшим углом к направлению вдоль окружности шины имели угол наклона к брекеру от 20 градусов до 24 градусов для подавления деформации шины, растягивающейся в радиальном направлении шины, или, другими словами, для эффективного получения прочностного эффекта. Предпочтительно, чтобы армирующие корды брекеров второго поперечного слоя 6а брекера с наименьшим углом к направлению вдоль окружности шины имели угол наклона к брекеру от 16 градусов до 20 градусов для эффективного получения прочностного эффекта. Предпочтительно, чтобы армирующие корды брекеров третьего поперечного слоя 6а брекера с наименьшим углом к направлению вдоль окружности шины имели угол наклона к брекеру от 22 градусов до 26 градусов. Предпочтительно, чтобы угол наклона армирующих кордов брекера первого поперечного слоя 6a брекера был больше угла наклона армирующих кордов брекера второго поперечного слоя 6b брекера.
[0024]
Такая конфигурация является лишь одним из возможных примеров шины 1, и может быть использована другая известная конфигурация.
[0025]
Рисунок протектора
На ФИГ. 2 представлен развернутый вид в горизонтальной проекции рисунка протектора, который присутствует в участке 2 протектора шины 1. На ФИГ. 2 направление вдоль окружности шины обозначено как C, а поперечное направление шины обозначено как W.
Участок 2 протектора снабжен рисунком протектора, который включает в себя плечевые грунтозацепные канавки 10, пару продольных первичных канавок 12, центральные грунтозацепные канавки 14 и центральные блоки 16.
[0026]
Плечевые грунтозацепные канавки 10 располагаются в зонах половин протектора с противоположных сторон (с первой стороны и со второй стороны) по отношению к экваториальной линии CL шины в поперечном направлении шины с интервалами в направлении вдоль окружности шины. Плечевые грунтозацепные канавки 10, расположенные в зонах половин протектора с противоположных сторон по отношению к экваториальной линии CL шины в поперечном направлении шины, проходят наружу в поперечном направлении шины. Наружные концы плечевых грунтозацепных канавок 10 в поперечном направлении шины открыты на краях 18 протектора (края, контактирующие с грунтом) с противоположных сторон в поперечном направлении шины. Края 18 протектора, как показано на ФИГ. 1, представляют собой участки, в которых соединяются наружные контуры участка 2 протектора и боковых участков 3. В вариантах осуществления, в которых соединительные участки закруглены, концы 18 протектора представляют собой точки пересечения выносной линии при расширении наружного контура участка 2 протектора в соответствии с этим контуром и выносных линий при расширении наружных контуров боковых участков 3 в соответствии с этим контуром.
Плечевые грунтозацепные канавки 10, расположенные с противоположных сторон в поперечном направлении шины, имеют конфигурацию, в которой положение в направлении вдоль окружности шины плечевых грунтозацепных канавок 10 в одной зоне половин протектора находится между положениями в направлении вдоль окружности шины смежных плечевых грунтозацепных канавок 10 другой зоны половин протектора.
Плечевые грунтозацепные канавки 10 в зонах половин протектора включают в себя внутренний конец в поперечном направлении шины, расположенный снаружи в поперечном направлении шины относительно положения в поперечном направлении шины концов центральных грунтозацепных канавок 14, как обсуждается ниже. Дополнительно в направлении вдоль окружности шины располагается одна плечевая грунтозацепная канавка 10, сформированная в плечевых зонах между центральными грунтозацепными канавками 14, которые расположены смежно друг к другу в направлении вдоль окружности шины, среди центральных грунтозацепных канавок 14. В этой конфигурации концы центральных грунтозацепных канавок 14 и внутренние концы плечевых грунтозацепных канавок 10 в поперечном направлении шины попеременно соединены с продольными первичными канавками 12 в виде волнообразного профиля, как описано ниже.
[0027]
Пара продольных первичных канавок 12 располагается в зонах половин протектора с противоположных сторон (с первой стороны и со второй стороны) по отношению к экваториальной линии CL шины в поперечном направлении шины. В зонах половин протектора продольные первичные канавки 12 проходят вокруг всей окружности шины в виде волнообразного профиля так, что концы центральных грунтозацепных канавок 14, описанные ниже, и внутренние концы плечевых грунтозацепных канавок 10 в поперечном направлении шины поочередно соединены с продольными первичными канавками 12. Пара продольных первичных канавок 12 имеет более узкую ширину канавки, чем плечевые грунтозацепные канавки 10. Канавками, имеющими «волнообразный профиль», называют канавки, имеющие извитую форму. Извитая форма канавки образована изгибающимися участками канавки (третьим изгибающимся участком канавки и четвертым изгибающимся участком канавки), которые изменяют направление, выступая наружу или внутрь в поперечном направлении шины. Изгибающиеся участки канавки могут иметь угловой профиль или искривленный по радиусу профиль. Искривленный профиль включает в себя закругленный по радиусу профиль с определенным радиусом кривизны углового участка резинового блока, который контактирует с участком канавки с угловым профилем или, другими словами, канавку с искривленным профилем, образованным скруглением углового участка резинового блока. Дополнительно участки, отличные от описанных выше изгибающихся участков канавки (третьего изгибающегося участка канавки и четвертого изгибающегося участка канавки), могут иметь прямолинейный профиль или искривленный профиль. В вариантах осуществления, в которых изгибающиеся участки канавки (третий изгибающийся участок канавки и четвертый изгибающийся участок канавки) и участки, отличные от изгибающихся участков канавки (третьего изгибающегося участка канавки и четвертого изгибающегося участка канавки), имеют искривленный профиль, искривленные профили могут иметь один и тот же радиус кривизны. Дополнительно один из изгибающихся участков канавки (третий изгибающийся участок канавки и четвертый изгибающийся участок канавки), смежных в направлении вдоль окружности шины, может иметь изогнутый профиль, образованный канавкой с прямолинейным профилем, соединенной с канавкой с искривленным профилем, а другой может иметь искривленный профиль.
Более конкретно, продольные первичные канавки 12 включают в себя множество изгибающихся участков 11 (третий изгибающийся участок 11а канавки и четвертый изгибающийся участок 11b канавки) канавки, проходящих вокруг окружности шины, которые изменяют направление, выступая наружу или внутрь в поперечном направлении шины. Продольные первичные канавки 12 проходят в направлении вдоль окружности шины извитым образом, образуя волнообразный профиль в поперечном направлении шины. Каждая из пары продольных первичных канавок 12 соединяется с плечевыми грунтозацепными канавками 10 на третьих изгибающихся участках 11a канавки, которые представляют собой изгибающиеся участки 11 канавки, которые изменяют направление, выступая наружу в поперечном направлении шины. Дополнительно каждая из пары продольных первичных канавок 12 соединяется с центральными грунтозацепными канавками 14 на четвертых изгибающихся участках 11b канавки, которые представляют собой изгибающиеся участки 11 канавки, которые изменяют направление, выступая внутрь в поперечном направлении шины. Четвертые изгибающиеся участки 11b канавки расположены со смещением в направлении вдоль окружности шины относительно положений четвертых изгибающихся участков 11b канавки в зонах половин протектора с противоположных сторон. Таким образом, центральные грунтозацепные канавки 14 проходят в направлении под углом относительно поперечного направления шины. Дополнительно продольные первичные канавки 12 имеет более узкую ширину канавки, чем плечевые грунтозацепные канавки 10.
[0028]
Множество центральных грунтозацепных канавок 14 располагаются через интервалы в направлении вдоль окружности шины. Центральные грунтозацепные канавки 14 пересекают экваториальную линию CL шины и проходят в зонах половин протектора, находящихся с противоположных сторон (с первой стороны и со второй стороны) от экваториальной линии CL шины в поперечном направлении шины в два конца. Дополнительно центральные грунтозацепные канавки 14, находящиеся с противоположных концов, соединяются с парой продольных первичных канавок 12 на четвертых изгибающихся участках 11b канавки, которые представляют собой изгибающиеся участки 11 канавки, которые изменяют направление, выступая внутрь в поперечном направлении шины. Центральные грунтозацепные канавки 14 пересекают экваториальную линию CL шины. Следует отметить, что волнообразный профиль пары продольных первичных канавок 12 имеет заданную длину волны. Фазы в направлении вдоль окружности шины этих двух волнообразных профилей смещены примерно на половину шага. Другими словами, третий изгибающийся участок 11а канавки одной из продольных первичных канавок 12 находится в положении в направлении вдоль окружности шины между третьими изгибающимися участками 11а канавки другой продольной первичной канавки 12, расположенной смежно в направлении вдоль окружности шины. Третьи изгибающиеся участки 11a канавки одной из продольных первичных канавок 12 находятся по существу в том же положении в направлении вдоль окружности шины, что и четвертые изгибающиеся участки 11b канавки другой продольной первичной канавки 12.
[0029]
Каждая из центральных грунтозацепных канавок 14 обеспечена первым изгибающимся участком 14a канавки и вторым изгибающимся участком 14b канавки, оба из которых имеют изогнутый профиль. На ФИГ. 3 представлен увеличенный вид первого изгибающегося участка 14a канавки и второго изгибающегося участка 14b канавки, которые являются участками центральных грунтозацепных канавок 14 с изогнутым профилем.
Первый изгибающийся участок 14a канавки расположен с левой стороны (первая сторона) от экваториальной линии CL шины в поперечном направлении шины, как показано на ФИГ. 2, и имеет изогнутый профиль или искривленный профиль, который выступает к верхней стороне (третья сторона) в направлении вдоль окружности шины, как показано на ФИГ. 2 и 3. Второй изгибающийся участок 14b канавки расположен с правой стороны (вторая сторона), как показано на ФИГ. 2, и имеет изогнутый профиль или искривленный профиль, который выступает к нижней стороне (четвертая сторона) в направлении вдоль окружности шины, как показано на ФИГ. 3.
Следует отметить, что в настоящем варианте осуществления первый изгибающийся участок 14a канавки и второй изгибающийся участок 14b канавки имеют изогнутый профиль, но в других вариантах осуществления они могут иметь искривленный профиль. Искривленный профиль включает в себя закругленный по радиусу профиль с определенным радиусом кривизны углового участка резинового блока, который контактирует с участком канавки с угловым профилем или, другими словами, канавку с искривленным профилем, образованным скруглением углового участка резинового блока.
Центральные грунтозацепные канавки 14 отклоняются волнообразным способом в направлении вдоль окружности шины из-за того, что они обеспечены первым изгибающимся участком 14a канавки и вторым изгибающимся участком 14b канавки. Форма первого изгибающегося участка 14a канавки и второго изгибающегося участка 14b канавки предпочтительно является такой, что угол θ изгиба (см. ФИГ. 3) центральной грунтозацепной канавки 14, образованный первым изгибающимся участком 14a канавки и вторым изгибающимся участком 14b канавки, представляет собой, например, тупой угол. Первый изгибающийся участок 14a канавки и второй изгибающийся участок 14b канавки предпочтительно расположены с противоположных сторон экваториальной линии CL шины в поперечном направлении шины в положениях, равноотстоящих от экваториальной линии CL шины. Экваториальная линия шины CL предпочтительно проходит через участок центральной грунтозацепной канавки 14 между первым изгибающимся участком 14a канавки и вторым изгибающимся участком 14b канавки, и направление расположенной под углом центральной грунтозацепной канавки 14 по отношению к поперечному направлению шины на этом участке предпочтительно отличается от других участков.
[0030]
Каждая из центральных грунтозацепных канавок 14 настоящего варианта осуществления содержит прямые участки, проходящие прямолинейно, первый изгибающийся участок 14a канавки и второй изгибающийся участок 14b канавки, расположенные между парой продольных первичных канавок 12. Однако вместо прямолинейного участка может применяться искривленная канавка. Дополнительно один из первого изгибающегося участка 14a канавки и второго изгибающегося участка 14b канавки может иметь изогнутый профиль, а другой может иметь искривленный профиль. В вариантах осуществления, в которых первый изгибающийся участок 14a канавки и второй изгибающийся участок 14b канавки имеют искривленный профиль, применяют искривленную канавку вместо прямолинейного участка, причем эти два искривленных профиля могут иметь одинаковые радиусы кривизны. Дополнительно один из первого изгибающегося участка 14a канавки и второго изгибающегося участка 14b канавки может иметь изогнутый профиль, образованный соединением прямолинейной канавки и искривленной канавки, а другой может иметь искривленный профиль. Профиль центральных грунтозацепных канавок 14 может отклоняться волнообразным способом в направлении вдоль окружности шины и имеет форму канавки, которая проходит в поперечном направлении шины.
[0031]
Множество центральных блоков 16 определяется центральными грунтозацепными канавками 14, и, таким образом, продольные первичные канавки 11A, 11B расположены в ряд в направлении вдоль окружности шины. Экваториальная линия CL шины (центральная линия шины) проходит через центральные блоки 16.
[0032]
На ФИГ. 4 представлен предпочтительный пример центральной грунтозацепной канавки 14 в определенной конфигурации. Как показано на ФИГ. 4, первый изгибающийся участок 14a канавки центральной грунтозацепной канавки 14 расположен с первой стороны (с левой стороны на ФИГ. 4) от экваториальной линии CL шины и изогнут или искривлен таким образом, что выступает к третьей стороне (верхней стороне на ФИГ. 3) в направлении вдоль окружности шины.
Второй изгибающийся участок 14b канавки центральной грунтозацепной канавки 14 расположен со второй стороны (с правой стороны на ФИГ. 4) от экваториальной линии CL шины и изогнут или искривлен таким образом, что выступает к четвертой стороне (нижней стороне на ФИГ. 3) в направлении вдоль окружности шины. Четвертая сторона является стороной, противоположной третьей стороне. В данном случае первый соединительный концевой участок 14c, на котором центральная грунтозацепная канавка 14 соединена с продольной первичной канавкой 12 на первой стороне, и второй соединительный концевой участок 14d, на котором центральная грунтозацепная канавка 14 соединена с продольной первичной канавкой 12 на второй стороне, соответствуют внутренним концам продольной первичной канавки 11 в поперечном направлении шины или, другими словами, вторым изгибающимся участкам 11b, 11b канавки. Поскольку центральные грунтозацепные канавки 14 наклонены по отношению к поперечному направлению шины, второй соединительный концевой участок 14d центральной грунтозацепной канавки 14 расположен дальше к третьей стороне (верхней стороне на ФИГ. 3) в направлении вдоль окружности шины, чем первый соединительный концевой участок 14с.
Предпочтительно, чтобы угол наклона (угол наклона, превышающий 0 градусов, но меньше 90 градусов) по отношению к поперечному направлению шины первой прямой линии 14e, которая соединяет выступающий конец, где первый изгибающийся участок 14a канавки выступает в направлении третьей стороны (верхней стороны на ФИГ. 3) в поперечном направлении шины и первый соединительный концевой участок 14c, и угол наклона (угол наклона, превышающий 0 градусов, но меньше 90 градусов) по отношению к поперечному направлению шины второй прямой линии 14f, которая соединяет выступающий конец, где второй изгибающийся участок 14b канавки выступает в направлении четвертой стороны в поперечном направлении шины, были больше, чем угол наклона (угол наклона, превышающий 0 градусов, но меньше 90 градусов) третьей прямой линии 14g, которая соединяет первый соединительный концевой участок 14с и второй соединительный концевой участок 14d центральной грунтозацепной канавки 14, где прямые линии занимают положения по центру в направлении ширины канавки центральной грунтозацепной канавки 14.
[0033]
В другом предпочтительном варианте осуществления, как показано на ФИГ. 2 и 4, участок центральной грунтозацепной канавки 14 между выступающим концом, где первый изгибающийся участок 14a канавки выступает к третьей стороне в направлении вдоль окружности шины и первый соединительный концевой участок 14c находится на первой прямой линии 14e или на третьей стороне относительно первой прямой линии 14e, а участок центральной грунтозацепной канавки 14 между выступающим концом, где второй изгибающийся участок 14b канавки выступает к четвертой стороне в направлении вдоль окружности шины, а второй соединительный концевой участок 14d находится на второй прямой линии 14f или на четвертой стороне относительно второй прямой линии 14f по отношению к положениям в центре центральной грунтозацепной канавки 14 в направлении ширины канавки.
[0034]
Центральные блоки 16, имеющие такую конфигурацию, позволяют увеличить жесткость протектора центральных блоков 16. Другими словами, центральные блоки 16 анизотропны и имеют специальный профиль, обозначенный центральными грунтозацепными канавками 14, наклоненными в одном направлении относительно поперечного направления шины. Таким образом, на поверхности контакта шины с землей, когда центральные блоки 16 отделены от дорожного покрытия и получают обратный удар, вследствие своей анизотропной формы центральные блоки 16 деформируются, скручиваясь в направлении по часовой стрелке или против часовой стрелки. Когда это происходит, из-за узкой ширины канавки продольных первичных канавок 12 центральные блоки 16 смыкаются с плечевыми блоками, расположенными смежно в поперечном направлении шины с другой стороны от продольных канавок 12 у третьего изгибающегося участка 11а канавки и четвертого изгибающегося участка канавки, и функционируют как единое целое, а центральные блоки 16, смежные в направлении вдоль окружности шины по обеим сторонам от центральной грунтозацепной канавки 14, смыкаются у первого изгибающегося участка 14а канавки и второго изгибающегося участка 14b канавки и функционируют как единое целое. В результате может быть увеличена жесткость центральных блоков 16 протектора. Путем увеличения жесткости протектора центральных блоков 16 можно предотвратить скручивание центральных блоков 16. В результате можно предотвратить локальный износ центральных блоков 16, расположенных с противоположных сторон в направлении вдоль окружности шины от центральной грунтозацепной канавки 14.
[0035]
Дополнительно благодаря обеспечению центральной грунтозацепной канавки 14 первым изгибающимся участком 14a канавки и вторым изгибающимся участком 14b канавки, когда центральные блоки 16 отделены от дорожного покрытия и получают обратный удар, все участки центральных блоков 16 подвергаются сминающей деформации, вызванной силой сдвига, действующей в направлении вдоль окружности шины на все участки в результате взаимодействия с дорожным покрытием. Когда это происходит, беговые участки вокруг первого изгибающегося участка 14а канавки и второго изгибающегося участка 14b канавки центрального блока 16 смыкаются и два блока, смежные в направлении вдоль окружности шины, функционируют как единый блок, генерирующий противодействующую силу. Соответственно, путем обеспечения центральной грунтозацепной канавки 14 первыми изгибающимися участками 14a, 14b канавки можно увеличить жесткость протектора центральных блоков 16. Путем увеличения жесткости протектора центральных блоков 16 можно предотвратить смятие центральных блоков 16. В результате можно предотвратить локальный износ центральных блоков 16, расположенных с противоположных сторон в направлении вдоль окружности шины от центральной грунтозацепной канавки 14.
[0036]
Пара продольных первичных канавок 12 предусмотрена с противоположных сторон в поперечном направлении шины на участке 2 протектора в зонах, равноотстоящих от экваториальной линии CL шины на расстоянии от 30% до 60% от половины ширины Т протектора. Другими словами, пара продольных первичных канавок 12 полностью находится в описанных выше зонах. Дополнительно отношение c/T бокового отклонения c (см. ФИГ. 2) волнообразного профиля пары продольных первичных канавок 12 к ширине T протектора (см. ФИГ. 2) составляет 0,05-0,15. Отношение P3/LB ширины P3 канавки (см. ФИГ. 2) центральной грунтозацепной канавки 14 к максимальной длине LB (см. ФИГ. 2) центрального блока 16 в направлении вдоль окружности шины составляет 0,03-0,07.
[0037]
Термин «ширина Т протектора» относится к периферийной длине вдоль наружного профиля искривленного участка 2 протектора, расположенного между концами 18 протектора с противоположных сторон в поперечном направлении шины. Термин «боковое отклонение c волнообразного профиля пары продольных первичных канавок 12» относится к расстоянию в поперечном направлении шины между положением третьего изгибающегося участка 11а канавки (крайнее наружное положение в поперечном направлении шины продольных первичных канавок 12) и положением четвертого изгибающегося участка 11b канавки (крайнее внутреннее положение в поперечном направлении шины продольных первичных канавок 12). Термин «максимальная длина LB центрального блока 16 в направлении вдоль окружности шины» относится к максимальной длине центрального блока 16 среди длин в направлении вдоль окружности шины, измеренных во всех положениях в поперечном направлении шины. Термин «ширина P3 канавки центральной грунтозацепной канавки 14» относится к максимальной ширине центральной грунтозацепной канавки 14. Следует отметить, что в настоящем варианте осуществления ширина Р3 канавки центральной грунтозацепной канавки 14 является постоянной.
[0038]
Путем обеспечения пары продольных первичных канавок 12 с противоположных сторон в поперечном направлении шины в зонах, отстоящих от экваториальной линии CL шины на расстоянии от 30% до 60% половины ширины Т протектора, можно задать размер плечевых блоков, определяемый смежными плечевыми грунтозацепными канавками 10 и продольными первичными канавками 12, равным размеру центральных блоков 16, тем самым придав им аналогичную жесткость блока. В результате можно добиться близкой интенсивности износа центральной зоны протектора и плечевой зоны протектора участка 2 протектора и, таким образом, повысить износостойкость центральной зоны протектора. Соответственно можно предотвратить неравномерный износ между плечевыми зонами протектора и центральной зоной протектора. Предпочтительно располагать пару продольных первичных канавок 12 с противоположных сторон в поперечном направлении шины в зонах, отстоящих от экваториальной линии CL шины на расстоянии от 35% до 55% половины ширины Т протектора, с целью уменьшения разности в жесткости блоков, описанной выше, между плечевыми зонами протектора и центральной зоной протектора.
[0039]
Задав отношение c/T бокового отклонения c к ширине T протектора в диапазоне 0,05-0,15, можно уменьшить разность в жесткости блоков между центральной зоной протектора и плечевыми зонами протектора. Дополнительно в вариантах осуществления, в которых центральный блок 16 имеет углы, соответствующие третьему изгибающемуся участку 11а канавки, причем эти углы могут быть тупыми. В вариантах осуществления, в которых углы имеют искривленный профиль, этот искривленный профиль может иметь большой радиус кривизны. Такие конфигурации позволяют предотвратить локальный износ с центром в углах. Если задать отношение c/T меньше 0,05, продольные первичные канавки 12 приближаются по форме к прямолинейным первичным канавкам, проходящим прямолинейно в направлении вдоль окружности шины, и жесткость блоков вокруг прямолинейных первичных канавок становится значительно ниже, чем на центральном участке (внутренний участок, удаленный от краев) центральных блоков 16 и центральном участке (внутренний участок, удаленный от краев) плечевых блоков. В результате разность в жесткости блоков между участками вокруг первичных канавок и центральных участков становится больше, и, таким образом, участки вокруг первичных канавок быстро изнашиваются. Если задать отношение c/T больше 0,15, в вариантах осуществления, в которых третий изгибающийся участок 11а канавки центрального блока 16 имеет наклонный угол, угол становится острым, а в вариантах осуществления, в которых он имеет искривленный профиль, этот искривленный профиль принимает малый радиус кривизны. В результате угол с острым углом или с малым радиусом кривизны становится подверженным неравномерному износу центральной части. Дополнительно, задав отношение P3/LB максимальной длины L центрального блока 16 к ширине Р3 в диапазоне 0,03-0,07, можно получить соответствующую длину центрального блока 16 в направлении вдоль окружности шины. При этом также предотвращается снижение жесткости блоков и, таким образом, неравномерный износ между плечевыми зонами протектора и центральной зоной протектора. В результате можно достичь хороших тяговых характеристик и стойкости к неравномерному износу.
[0040]
В предпочтительном варианте осуществления рисунка протектора в каждой из пары продольных первичных канавок 12 предпочтительно предусматривается приподнятая нижняя часть 12а, представляющая собой часть с меньшей глубиной канавки. На ФИГ. 5 представлен вид, иллюстрирующий пример приподнятой нижней части 12a. Путем обеспечения продольных первичных канавок 12 приподнятой нижней частью 12a можно поддерживать жесткость протектора центральных блоков 16 в заданном диапазоне и предотвратить смятие центральных блоков 16, что способствует повышению тяговых характеристик. Предотвращение смятия центральных блоков 16 позволяет уменьшить износ вокруг краев блоков. Как показано на ФИГ. 5, приподнятая нижняя часть 12a обеспечена на участке, расположенном между третьим изгибающимся участком 11а канавки и четвертым изгибающимся участком 11b канавки, который проходит под углом к направлению вдоль окружности шины. Также приподнятая нижняя часть 12a может быть предусмотрена в зоне третьего изгибающегося участка 11а канавки или четвертого изгибающегося участка 11b канавки продольной первичной канавки 12. Продольная первичная канавка 12 включает в себя наиболее глубокую зону, в которой глубина канавки постоянна и является наиболее глубокой. Приподнятая нижняя часть 12a представляет собой участок с меньшей глубиной канавки, чем в этой зоне. Следует отметить, что наибольшая глубина канавки продольных первичных канавок 12 предпочтительно должна быть такой же, как и глубина канавки плечевых грунтозацепных канавок 10.
[0041]
Участок 12a с приподнятой нижней частью может иметь конфигурацию, в которой из наиболее глубокой зоны глубина канавки уменьшается прерывистым ступенчатым образом, уменьшается плавно или уменьшается за один шаг, после чего глубина снова увеличивается до глубины канавки, меньшей, чем глубина наиболее глубокой зоны. Упомянутая приподнятая нижняя часть 12a может иметь постоянную уменьшенную глубину канавки, но это не является необходимым условием, и глубина канавки может изменяться.
В упомянутом варианте осуществления отношение D2/T наименьшей глубины D2 канавки в приподнятой нижней части 12a (см. ФИГ. 5) к ширине T протектора в поперечном направлении шины участка протектора предпочтительно составляет менее 0,05. Если отношение D2/T составляет 0,05 или более, глубина канавки приподнятой нижней части становится больше относительно ширины Т протектора и смятие блоков центральных блоков 16 становится трудно предотвратить. Отношение D2/T предпочтительно равно 0,04 или меньше, например 0,03. Минимальное значение отношения D2/Т не имеет конкретных ограничений и составляет, например, 0,01.
Если отношение D2/T больше или равно 0,05, глубина канавки в приподнятой нижней части 12a становится больше ширины T протектора. В результате разность между жесткостью блоков вокруг приподнятой нижней части 12а центрального блока 16 и жесткостью блоков центрального участка (внутренний участок, удаленный от краев предусмотренных канавок с приподнятой нижней частью) центрального блока 16 становится больше и, таким образом, возрастает восприимчивость к неравномерному износу.
[0042]
Отношение LB/WB максимальной длины LB центральных блоков 16 в поперечном направлении шины к максимальной ширине WB центральных блоков 16 в поперечном направлении шины предпочтительно должно составлять 0,6-0,8 с целью достижения однородной жесткости блоков центральных блоков 16 не только в направлении вдоль окружности шины и в поперечном направлении шины, но также в любых направлениях между направлением вдоль окружности шины и поперечным направлением шины. Более предпочтительно отношение LB/WB от 0,65 до 0,75.
[0043]
Предпочтительно, чтобы в центральных блоках 16 углы центральных блоков 16, которые соответствуют третьим изгибающимся участкам 11а канавки, где волнообразные продольные первичные канавки 12 выступают наружу в поперечном направлении шины, представляли собой угловые участки с тупыми углами с целью предотвращения смятия центральных блоков 16 в результате воздействия усилий торможения, тяговых усилий или боковых усилий на угловые участки, чтобы угловые участки не стали местом усиленного износа.
Дополнительно предпочтительно, чтобы ширина канавки пары продольных первичных канавок 12 и центральных грунтозацепных канавок 14 составляла от 7 мм до 20 мм, с целью обеспечения краевых компонентов центральных блоков 16, которые необходимы для обеспечения тяговой характеристики за счет уменьшения локального износа, который может происходить вблизи продольных первичных канавок 12 и центральных грунтозацепных канавок 14.
Следует отметить, что шину 1 предпочтительно устанавливают на грузовой автомобиль строительного назначения или на грузовой автомобиль промышленного назначения. Примеры грузовых автомобилей строительного назначения или грузовых автомобилей промышленного назначения охватывают самосвал, скрепер, грейдер, ковшовый погрузчик, пневмокаток, колесный кран, автокран, а также уплотнитель, машину для перемещения грунта, погрузчик и бульдозер.
[0044]
Таким образом:
- предусмотрены продольные первичные канавки 12 шины 1 с противоположных сторон в поперечном направлении шины на участке 2 протектора в поперечном направлении шины в зонах, отстоящих от экваториальной линии CL шины на расстоянии от 30% до 60% от половины ширины Т протектора;
- отношение c/T бокового отклонения c волнообразного профиля продольных первичных канавок 12 к ширине T протектора составляет 0,05-0,15; и
- отношение P3/LB ширины P3 канавки центральных грунтозацепных канавок 14 к максимальной длине LB центральных блоков 16 в направлении вдоль окружности шины составляет 0,03-0,07.
Соответственно, центральные блоки 16 могут быть больше стандартных центральных блоков, что позволяет улучшить тяговую характеристику. Дополнительно износ в центральной зоне протектора может стать близким к износу в плечевых зонах протектора, что позволяет предотвратить сокращение срока службы шины из-за износа, в частности в центральной зоне протектора. Дополнительно можно предотвратить локальный износ углов, которые выступают наружу в поперечном направлении шины из центральных блоков 16.
Рисунок протектора настоящего варианта осуществления был описан выше как предпочтительный вариант осуществления, в котором, как показано на ФИГ. 2, в центральных грунтозацепных канавках 14 предусмотрены первый изгибающийся участок 14а канавки и второй изгибающийся участок 14b канавки. Однако в отличие от таких центральных грунтозацепных канавок 14 первый изгибающийся участок 14а канавки и второй изгибающийся участок 14b канавки могут быть не предусмотрены и центральные грунтозацепные канавки 14 могут проходить прямолинейно, под углом к поперечному направлению шины.
[0045]
Модифицированный пример
На ФИГ. 6 представлен развернутый вид в горизонтальной проекции модифицированного примера рисунка протектора, показанного на ФИГ. 2. Как показано на ФИГ. 6, в зонах центральных блоков 16 предпочтительно обеспечить продольную вторичную канавку 20. Продольная вторичная канавка 20 соединяет центральные грунтозацепные канавки 14, расположенные смежно в направлении вдоль окружности шины. Например, предпочтительно, чтобы продольные вторичные канавки 20 соединялись с центральными грунтозацепными канавками 14 в положениях концов первого изгибающегося участка 14a канавки и второго изгибающегося участка 14b канавки центральных грунтозацепных канавок 14 (в частности, в положениях максимального выступа в направлении вдоль окружности шины от воображаемой линии, соединяющей противоположные концы центральных грунтозацепных канавок 14). Дополнительно продольная вторичная канавка 20 предпочтительно включает в себя пятый изгибающийся участок 21а канавки и шестой изгибающийся участок 21b канавки. Пятый изгибающийся участок 21а канавки и шестой изгибающийся участок 21b канавки могут иметь изогнутый профиль или искривленный профиль. Искривленный профиль включает в себя закругленный по радиусу профиль с определенным радиусом кривизны углового участка резинового блока, который контактирует с угловым участком канавки или, другими словами, с канавкой с искривленным профилем, образованным скруглением углового участка резинового блока.
Дополнительно предпочтительно, чтобы положения, в которых соединяются продольная вторичная канавка 20 и центральные грунтозацепные канавки 14, располагались внутри зоны в поперечном направлении шины, содержащей первый изгибающийся участок 14а канавки и второй изгибающийся участок 14b канавки, между первым изгибающимся участком 14a канавки и вторым изгибающимся участком 14b канавки.
[0046]
В данном модифицированном примере продольные вторичные канавки 20 включают в себя прямолинейные участки, которые проходят параллельно направлению вдоль окружности шины от центральных грунтозацепных канавок 14, пятого изгибающегося участка 21a канавки и четвертого изгибающегося участка 21b канавки, соединенных с соответствующими прямолинейными участками канавки, и расположенные под углом участки, проходящие между пятым изгибающимся участком 21a канавки и шестым изгибающимся участком 21b канавки под углом к направлению вдоль окружности шины. В варианте осуществления, показанном на ФИГ. 6, профиль пятого изгибающегося участка 21a канавки и шестого изгибающегося участка 21b канавки продольной вторичной канавки 20 изогнут так, что угол ϕ изгиба (см. ФИГ. 6) продольной вторичной канавки 20, образованный пятым изгибающимся участком 21a канавки и шестым изгибающимся участком 21b канавки, является тупым углом.
Один из пятого изгибающегося участка 21a канавки и шестого изгибающегося участка 21b канавки может иметь изогнутый профиль, а другой может иметь искривленный профиль.
В настоящем варианте осуществления в продольной вторичной канавке 20 предусмотрены пятый изгибающийся участок 21а канавки и шестой изгибающийся участок 21b канавки. Однако может быть предусмотрен только один изгибающийся участок канавки или могут быть предусмотрены три или более участков канавки. В таких вариантах осуществления прямолинейный участок продольной вторичной канавки 20 не обязательно должен проходить параллельно направлению шины. Дополнительно, как показано на ФИГ. 6, экваториальная линия CL шины предпочтительно должна проходить через участок продольной вторичной канавки 20 между пятым изгибающимся участком 21a канавки и шестым изгибающимся участком 21b канавки.
[0047]
Как показано на ФИГ. 6, прямолинейный участок продольной вторичной канавки 20 имеет профиль канавки и проходит параллельно направлению вдоль окружности шины. В других вариантах осуществления прямолинейный участок может иметь искривленный профиль. В вариантах осуществления, в которых пятый изгибающийся участок 21а канавки и шестой изгибающийся участок 21b канавки имеют искривленный профиль и прямолинейный участок имеет искривленный профиль, эти два искривленных профиля могут иметь одинаковые радиусы кривизны. Дополнительно один из пятого изгибающегося участка 21a канавки и шестого изгибающегося участка 21b канавки может иметь изогнутый профиль, образованный соединением прямолинейной канавки и искривленной канавки, а другой может иметь искривленный профиль. Описанная выше продольная вторичная канавка 20 включает в себя прямолинейные участки, пятый изгибающийся участок 21a канавки, шестой изгибающийся участок 21b канавки, а также участок, расположенный под углом. Однако в других вариантах осуществления продольная вторичная канавка 20 может иметь профиль канавки, проходящий в направлении вдоль окружности шины и отклоняющийся волнообразным образом в направлении вдоль окружности шины.
[0048]
Путем применения продольной вторичной канавки 20 можно уменьшить чрезмерно высокую жесткость блока центральных блоков 16. Это позволяет предотвратить получение неправильного профиля внешней формы участка 2 протектора при накачивании шины давлением воздуха таким образом, при котором центральная зона (зона, в которой расположены центральные блоки 16) будет иметь большой радиус кривизны, а плечевые зоны (зоны, где расположены плечевые грунтозацепные канавки 10) будут иметь чрезмерно малый радиус кривизны. Дополнительно профиль внешней формы участка 2 протектора при переходе от центральной зоны к плечевым зонам может меняться в терминах радиуса кривизны плавным образом. В результате это позволяет предотвратить локализованный износ, который, как правило, происходит вокруг продольных первичных канавок 12, где кривизна сильно различается.
Также предпочтительно, чтобы отношение P4/WB ширины P4 канавки (см. ФИГ. 6) продольной вторичной канавки 20 к максимальной ширине WB центральных блоков 16 в поперечном направлении шины составляло 0,02-0,07. Здесь, в вариантах осуществления, в которых продольная вторичная канавка 20 имеет постоянную ширину канавки, ширина P4 канавки является постоянной шириной канавки. В вариантах осуществления, в которых продольная вторичная канавка 20 имеет изменяющуюся ширину канавки, ширина P4 канавки является максимальной шириной канавки. Максимальная ширина WB представляет собой общее расстояние от центральных блоков 16 между положениями по обеим сторонам от экваториальной линии CL шины, удаленными на максимальное расстояние от экваториальной линии CL шины в поперечном направлении шины. Задавая отношение P4/WB в диапазоне 0,02-0,07, можно поддерживать жесткость блока центральных блоков 16 в заданном диапазоне.
[0049]
Рабочие примеры, примеры известных технических решений, сравнительные примеры
Для изучения эффектов шины по настоящему варианту осуществления были изготовлены тестовые шины с различными рисунками протектора и для каждой из них было проведено тестирование характеристик износостойкости центральной зоны протектора и тяговой характеристики. Размер тестовых шин: 46/90R57. Испытание неравномерной износостойкости и испытание тяговой характеристики проводили путем движения 200-тонного карьерного самосвала во внедорожных условиях, при этом в соответствии с условиями испытаний шины были установлены на диски с размером диска 29.00/6.0 (диск, определенный ассоциацией TRA), накачаны до давления 700 кПа (давление воздуха, рекомендованное TRA) и нагружены до 617,81 кН (стандартная нагрузка, рекомендованная TRA). Характеристика неравномерной износостойкости показывает разность между величиной износа в центральной зоне протектора по сравнению с величиной износа в плечевых зонах протектора.
Неравномерную износостойкость определяли путем вычисления отношения величины износа в центральной зоне протектора к величине износа в плечевых зонах протектора после 5000 часов движения и выражали величинами, обратными указанному отношению, а именно значениями индекса, где в качестве эталонного использовалось отношение величины износа в центральной зоне протектора к величине износа в плечевых зонах протектора для примера известного технического решения, описанного ниже (значение индекса 100). Большие величины индекса указывают на более высокую устойчивость к неравномерному износу.
В испытаниях тяговой характеристики использовали шины в новом состоянии и измеряли расстояние, которое проходил автомобиль для остановки со скорости 40 км/ч. Эти результаты измерений отражали характеристики торможения, однако их можно также рассматривать как тяговые характеристики. Величины, обратные результатам измерений, выражали значениями индекса, где в качестве эталонного использовались результаты измерений для примера известного технического решения, описанного ниже (значение индекса 100). Большие значения индекса указывают на лучшие тяговые характеристики.
[0050]
Были изготовлены тестовые шины в соответствии со стандартным примером, рабочими примерами 1-22 и сравнительными примерами 1-7.
На ФИГ. 7 представлен вид, иллюстрирующий рисунок протектора примера известного технического решения. Рисунок протектора, представленный на ФИГ. 7, обеспечен плечевыми грунтозацепными канавками 110, парой продольных первичных канавок 112, центральными грунтозацепными канавками 114, центральными блоками 116. Плечевые грунтозацепные канавки 110, пара продольных первичных канавок 112, центральные грунтозацепные канавки 114 и центральные блоки 116 имеют, соответственно, такую же конфигурацию, как и противолежащие им плечевые грунтозацепные канавки 10, пара продольных первичных канавок 12, центральные грунтозацепные канавки 14 и центральные блоки 16. Дополнительно ширина канавки плечевых грунтозацепных канавок 110 и продольных первичных канавок 112 равна ширине канавки плечевых грунтозацепных канавок 10. Поскольку ширина канавки продольных первичных канавок 112 равна ширине канавки плечевых грунтозацепных канавок 110, продольные первичные канавки 112 по конфигурации отличаются от продольных первичных канавок 12, имеющих более узкую ширину канавки, чем плечевые грунтозацепные канавки 10. Поэтому в строке «продольная первичная канавка с волнообразным профилем» таблицы 1 для примера известного технического решения указано «отсутствует».
В рабочих примерах 1-22 и сравнительных примерах 1-7 использован рисунок протектора, проиллюстрированный на ФИГ. 2 или ФИГ. 6.
Рабочие примеры 23 и 24 имели такую же конфигурацию, что и рабочие примеры 1 и 2, за исключением того, что центральные грунтозацепные канавки 14 рисунка протектора, как показано на ФИГ. 2, не были обеспечены первым изгибающимся участком 14a канавки и вторым изгибающимся участком 14b канавки, в результате чего они представляли собой прямолинейные наклоненные грунтозацепные канавки, расположенные под углом к поперечному направлению шины.
Конфигурация компонентов, результаты оценки неравномерной износостойкости и тяговые характеристики рисунка протектора представлены в приведенных ниже таблицах 1-5.
[0051]
В таблице 1 приведены результаты оценки рисунков протектора (сравнительный пример 1), в которых положение продольных первичных канавок, отношение c/T и отношение P3/LB не удовлетворяют диапазонам настоящего варианта осуществления, и рисунков протектора (рабочие примеры 1-3 и сравнительные примеры 2 и 3), в которых отношение c/T и отношение P3/LB были фиксированными (отношение c/T=0,1, отношение P3/LB=0,06), а положение продольных первичных канавок изменялось.
В таблицах 1-5 «положение продольной первичной канавки» относится к расстоянию, выраженному в процентах, между положением продольной первичной канавки, ближайшей к экваториальной линии CL шины, и экваториальной линией CL шины и расстоянию, выраженному в процентах, между продольной первичной канавкой, наиболее удаленной от экваториальной линии CL шины, и экваториальной линией CL шины, деленному на половину ширины T протектора.
В таблицах 2A, 2B приведены результаты оценки рисунков протектора (рабочие примеры 2, 4 и 5, сравнительные примеры 4, 5) с той же конфигурацией, что и в рабочем примере 2, как показано в таблице 1, при этом положение продольных первичных канавок и отношение P3/LB были фиксированными (положение продольной первичной канавки=от 35% до 55%, отношение P3/LB=0,06), отличие заключалось в изменении отношения c/T. Дополнительно в таблицах 2A, 2B приведены результаты оценки рисунков протектора (рабочие примеры 6-8, сравнительные примеры 6 и 7), в которых положение продольных первичных канавок и отношение c/T были фиксированными (положение=от 35% до 55%, отношение c/T=0,01), а отношение P3/LB изменялось.
В таблице 3 приведены результаты оценки рисунков протектора (рабочие примеры 9-12), в которых положение продольных первичных канавок, отношение c/T и отношение P3/LB были заданы в пределах диапазонов настоящего варианта осуществления, а отношение D2/T изменялось.
В таблицах 4A, 4B приведены результаты оценки рисунков протектора (рабочие примеры 13-17), в которых положение продольных первичных канавок, отношение c/T и отношение P3/LB были заданы в пределах диапазонов настоящего варианта осуществления, а отношение P4/WB изменялось. Дополнительно в таблицах 4A, 4B приведены результаты оценки рисунков протектора (рабочие примеры 18-22), в которых положение продольных первичных канавок, отношение c/T и отношение P3/LB были заданы в пределах диапазонов настоящего варианта осуществления, а отношение LB/WB изменялось.
В таблице 5 приведены результаты оценки варианта осуществления (рабочие примеры 23, 24), в котором конфигурация были аналогична рабочим примерам 1 и 2 из таблицы 1 за исключением того, что центральные грунтозацепные канавки 14 не были обеспечены первым изгибающимся участком 14a канавки и вторым изгибающимся участком 14b канавки.
[0052]
[Таблица 1]
Стандартный пример
Сравнительный пример 1
Сравнительный пример 2
Рабочий пример 1
Рабочий пример 2
Рабочий пример 3
Сравнительный пример 3
Зигзагообразные продольные первичные канавки
Отсутствует
Присутствует
Присутствует
Присутствует
Присутствует
Присутствует
Присутствует
Расположение продольных первичных канавок
-
25-65%
25-45%
30-50%
35-55%
40-60%
45-65%
c/T
-
0,2
0,1
0,1
0,1
0,1
0,1
P3/LB
-
0,075
0,06
0,06
0,06
0,06
0,06
Ширина канавки в продольных первичных канавках с приподнятой нижней частью
Отсутствует
Отсутствует
Отсутствует
Отсутствует
Отсутствует
Отсутствует
Отсутствует
D2/T
-
-
-
-
-
-
-
Продольная вторичная канавка и пятый и шестой изгибающиеся участки канавки
Отсутствует
Отсутствует
Отсутствует
Отсутствует
Отсутствует
Отсутствует
Отсутствует
P4/WB
-
-
-
-
-
-
-
LB/WB
0,9
0,9
0,9
0,9
0,9
0,9
0,9
Устойчивость к неравномерному износу
100
102
101
111
113
112
103
Тяговые характеристики
100
98
98
101
101
102
100
[0053]
[Таблица 2A]
Сравнительный пример 4
Рабочий пример 4
Рабочий пример 5
Сравнительный пример 5
Сравнительный пример 6
Зигзагообразные продольные первичные канавки
Присутствует
Присутствует
Присутствует
Присутствует
Присутствует
Расположение продольных первичных канавок
41-49%
40-50%
30-60%
25-65%
35-55%
c/T
0,04
0,05
0,15
0,2
0,1
P3/LB
0,06
0,06
0,06
0,06
0,02
Ширина канавки в продольных первичных канавках с приподнятой нижней частью
Отсутствует
Отсутствует
Отсутствует
Отсутствует
Отсутствует
D2/T
-
-
-
-
-
Продольная вторичная канавка и пятый и шестой изгибающиеся участки канавки
Отсутствует
Отсутствует
Отсутствует
Отсутствует
Отсутствует
P4/WB
-
-
-
-
-
LB/WB
0,9
0,9
0,9
0,9
0,9
Устойчивость к неравномерному износу
101
107
109
101
100
Тяговые характеристики
100
101
101
103
99
[0054]
[Таблица 2B]
Рабочий пример 6
Рабочий пример 7
Рабочий пример 8
Сравнительный пример 7
Зигзагообразные продольные первичные канавки
Присутствует
Присутствует
Присутствует
Присутствует
Расположение продольных первичных канавок
35-55%
35-55%
35-55%
35-55%
c/T
0,1
0,1
0,1
0,1
P3/LB
0,03
0,05
0,07
0,08
Ширина канавки в продольных первичных канавках с приподнятой нижней частью
Отсутствует
Отсутствует
Отсутствует
Отсутствует
D2/T
-
-
-
-
Продольная вторичная канавка и пятый и шестой изгибающиеся участки канавки
Отсутствует
Отсутствует
Отсутствует
Отсутствует
P4/WB
-
-
-
-
LB/WB
0,9
0,9
0,9
0,9
Устойчивость к неравномерному износу
106
112
111
102
Тяговые характеристики
102
102
101
100
[0055]
[Таблица 3]
Рабочий пример 9
Рабочий пример 10
Рабочий пример 11
Рабочий пример 12
Зигзагообразные продольные первичные канавки
Присутствует
Присутствует
Присутствует
Присутствует
Расположение продольных первичных канавок
35-55%
35-55%
35-55%
35-55%
c/T
0,1
0,1
0,1
0,1
P3/LB
0,06
0,06
0,06
0,06
Ширина канавки в продольных первичных канавках с приподнятой нижней частью
Присутствует
Присутствует
Присутствует
Присутствует
D2/T
0,07
0,05
0,045
0,03
Продольная вторичная канавка и пятый и шестой изгибающиеся участки канавки
Отсутствует
Отсутствует
Отсутствует
Отсутствует
P4/WB
-
-
-
-
LB/WB
0,9
0,9
0,9
0,9
Устойчивость к неравномерному износу
114
116
116
117
Тяговые характеристики
101
101
101
101
[0056]
[Таблица 4A]
Рабочий пример 13
Рабочий пример 14
Рабочий пример 15
Рабочий пример 16
Рабочий пример 17
Зигзагообразные продольные первичные канавки
Присутствует
Присутствует
Присутствует
Присутствует
Присутствует
Расположение продольных первичных канавок
35-55%
35-55%
35-55%
35-55%
35-55%
c/T
0,1
0,1
0,1
0,1
0,1
P3/LB
0,06
0,06
0,06
0,06
0,06
Ширина канавки в продольных первичных канавках с приподнятой нижней частью
Присутствует
Присутствует
Присутствует
Присутствует
Присутствует
D2/T
0,04
0,04
0,04
0,04
0,04
Продольная вторичная канавка и пятый и шестой изгибающиеся участки канавки
Присутствует
Присутствует
Присутствует
Присутствует
Присутствует
P4/WB
0,01
0,02
0,05
0,07
0,08
LB/WB
0,9
0,9
0,9
0,9
0,9
Устойчивость к неравномерному износу
118
120
122
121
119
Тяговые характеристики
101
101
101
101
100
[0057]
[Таблица 4B]
Рабочий пример 18
Рабочий пример 19
Рабочий пример 20
Рабочий пример 21
Рабочий пример 22
Зигзагообразные продольные первичные канавки
Присутствует
Присутствует
Присутствует
Присутствует
Присутствует
Расположение продольных первичных канавок
35-55%
35-55%
35-55%
35-55%
35-55%
c/T
0,1
0,1
0,1
0,1
0,1
P3/LB
0,06
0,06
0,06
0,06
0,06
Ширина канавки в продольных первичных канавках с приподнятой нижней частью
Присутствует
Присутствует
Присутствует
Присутствует
Присутствует
D2/T
0,04
0,04
0,04
0,04
0,04
Продольная вторичная канавка и пятый и шестой изгибающиеся участки канавки
Присутствует
Присутствует
Присутствует
Присутствует
Присутствует
P4/WB
0,05
0,05
0,05
0,05
0,05
LB/WB
0,5
0,6
0,7
0,8
0,9
Устойчивость к неравномерному износу
119
124
126
125
122
Тяговые характеристики
101
101
101
101
101
[0058]
[Таблица 5]
Рабочий пример 23
Рабочий пример 24
Зигзагообразные продольные первичные канавки
Присутствует
Присутствует
Расположение продольных первичных канавок
30-50%
35-55%
c/T
0,1
0,1
P3/LB
0,06
0,06
Ширина канавки в продольных первичных канавках с приподнятой нижней частью
Отсутствует
Отсутствует
D2/T
-
-
Продольная вторичная канавка и пятый и шестой изгибающиеся участки канавки
Отсутствует
Отсутствует
P4/WB
-
-
LB/WB
0,9
0,9
Устойчивость к неравномерному износу
108
110
Тяговые характеристики
101
101
[0059]
Как видно из сравнения сравнительных примеров 2-7 и рабочих примеров 1-8 из Таблиц 1, 2A и 2B, в конфигурациях, в которых продольные первичные канавки 12 расположены в положениях на расстоянии в диапазоне от 30% до 60% половины ширины Т протектора от экваториальной линии CL шины при отношении c/T в диапазоне 0,05-0,15 и отношении P3/LB в диапазоне 0,03-0,07, показатели неравномерной износостойкости и тяговые характеристики улучшаются.
Как видно из таблицы 3, с точки зрения улучшения показателей неравномерной износостойкости отношение D2/T предпочтительно должно быть равно 0,05 или менее, более предпочтительно - менее 0,05 и еще более предпочтительно - 0,03 или менее.
Как видно из таблиц 4A и 4B, с точки зрения улучшения показателей неравномерной износостойкости предпочтительно предусмотреть продольную вторичную канавку 20, обеспеченную пятым и шестыми изгибающимися участками 21a, 21b, и предпочтительно, чтобы отношение LB/WB находилось в диапазоне 0,6-0,8.
Как видно из рабочих примеров 23, 24 из таблицы 5, результаты настоящего варианта осуществления можно получить без обеспечения первого изгибающегося участка 14a канавки и второго изгибающегося участка 14b канавки в центральных грунтозацепных канавках 14 рисунка протектора. Однако, как видно из сравнения результатов измерений рабочих примеров 23, 24 и результатов измерений рабочих примеров 1 и 2 из таблицы 1, с точки зрения улучшения показателей неравномерной износостойкости предпочтительно предусмотреть первый изгибающийся участок 14а канавки и второй изгибающийся участок 14b в центральных грунтозацепных канавках 14 рисунка протектора.
Это можно считать наглядной демонстрацией эффекта настоящего варианта осуществления.
[0060]
Приведенная выше информация представляет собой подробное описание пневматической шины для высоконагруженных машин настоящего изобретения. Однако настоящее изобретение не ограничено приведенными выше вариантами осуществления и может быть улучшено или модифицировано различными способами, которые входят в объем настоящего изобретения.
Перечень позиционных обозначений
[0061]
1 - пневматическая шина
2 - участок протектора
3 - участок боковины
4 - участок борта
4a - сердечник борта
5 - каркасный слой
6 - слой брекера
6a - первый поперечный слой брекера
6b - второй поперечный слой брекера
6c - третий поперечный слой брекера
10, 110 - плечевая грунтозацепная канавка
11 - изгибающийся участок канавки
11a - третий изгибающийся участок канавки
11b - четвертый изгибающийся участок канавки
12, 112 - продольная первичная канавка
12a - приподнятая нижняя часть
14, 114 - центральная грунтозацепная канавка
14a - первый изгибающийся участок канавки
14b - второй изгибающийся участок канавки
16, 116 - центральный блок
18 - край протектора
20 - продольная вторичная канавка
21a - пятый изгибающийся участок канавки
21b - шестой изгибающийся участок канавки