ПНЕВМАТИЧЕСКАЯ ШИНА
PNEUMATIC TIRE

Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к пневматической шине, в частности к пневматической шине, которая превосходна по дренажным свойствам, стабильности управления транспортным средством и сопротивлению неравномерному износу и обеспечивает снижение шума, благодаря чему свойства шины были улучшены за счет хорошего баланса между этими свойствами.
Уровень техники
В пневматической шине, в которой ее участок протектора снабжен кольцевой канавкой, расположенный в направлении окружности шины, и наклонной канавкой с наклоном по отношению к направлению окружности шины, дренаж в переднем-заднем направлении шины и дренаж по направлению к боковым участкам шины может быть осуществлен посредством этой кольцевой канавки и этой наклонной канавки, соответственно.
В такого рода шине, как описано выше, для усиления дренажных свойств по отводу жидкости каждая наклонная канавка обычно открывается в кольцевую канавку в центральной области протектора, вследствие чего возникает проблема, заключающаяся в том, что жесткость контактных участков на остроугольных участках этой шины, расположенных между каждой наклонной канавкой и кольцевой канавкой снижается, что вызывает ухудшение стабильности управления транспортным средством и вероятное возникновение неравномерного износа.
В такого рода шине, как описано выше, в случае, когда наклонная канавка расположена наклоненной под относительно большим углом к направлению окружности шины, возникает другая проблема, заключающаяся в том, что, хотя стабильность управления транспортным средством и сопротивление неравномерному износу повышаются вследствие обеспечения жесткости контактных участков, шумы от качения шины и дренажные свойства ухудшаются.
Для того чтобы улучшать дренажные свойства, эффективным является уменьшение угла, под которым наклонная канавка располагается по отношению к направлению окружности шины и/или сделать ширину канавки более широкой таким образом, чтобы увеличить процент канавок в контакте шины с землей (отрицательная доля). Однако в этом случае, подобном вышеупомянутому первому случаю, возникает та проблема, что вследствие ухудшения жесткости контактных участков более вероятно возникновение ухудшения стабильности управления транспортным средством и неравномерного износа.
В качестве технологии, при которой на участке протектора предусматриваются кольцевая канавка и наклонные канавки, для улучшения, как дренажных свойств, так и стабильности управления транспортным средством, JP 09-002025, например, раскрывает направленный рисунок протектора, где на его участке выполнена пара кольцевых канавок, образующих кольцевое ребро, и ряд наклонных основных канавок, открывающихся в кольцевые канавки, при этом наклонные основные канавки, по форме своего расположения, включают в себя крутые наклонные участки в качестве участка центральной стороны рисунка, и пологие наклонные участки, в качестве участков стороны торцевой стороны протектора, и каждый остроугольный участок, расположенный между кольцевой канавкой и наклонной основной канавкой скошен по направлению к его участку края вершины.
Согласно шине, описанной выше, достигнуты хорошие дренажные свойства и хорошая стабильность управления транспортным средством. Однако в результате дополнительного исследования, проведенного авторами настоящего изобретения, оказалось, что, поскольку между сторонами каждого остроугольного участка в качестве промежутка расположены кольцевая канавка и наклонная основная канавка, то возникает проблема при воздействии на него поперечной силы, в частности, заключающаяся в том, что жесткость контактных участков обычно недостаточна для подавления деформации блоков.
Кроме того, JP 2006-076349 раскрывает шину, в которой на участке протектора не предусмотрено никакой центральной основной канавки, и ряд наклонных канавок открыты в боковые основные канавки, при этом каждая наклонная канавка снабжена областью подъема дна канавки, где глубина канавки для наклонной канавки уменьшается по направлению к центру рисунка таким образом, что имеющий уклон участок области подъема дна канавки оканчивается в центральной области протектора.
Шина, раскрытая в JP 2006-076349, хотя и превосходна по показателю стабильности управления транспортным средством, не имеет ни центральной основной канавки, ни конструкции, при которой наклонные канавки открыты в центральную основную канавку, вследствие чего не получены удовлетворительные дренажные свойства и, таким образом, JP 2006-076349 все таки нуждается в улучшении.
Раскрытие изобретения
Задача настоящего изобретение заключается в том, чтобы предложить пневматическую шину, использующую рисунок протектора, имеющий участок, снабженный центральной основной канавкой и наклонной канавкой, отличающуюся тем, что в рисунке протектора конструкция каждого остроугольного участка центрального контактного участка оптимизирована таким образом, чтобы дренажные свойства были улучшены, а шумы снижены, при поддержании хороших рабочих характеристик по стабильности управления транспортным средством, сопротивлению неравномерному износу, комфорту во время езды и тому подобного.
Средства для решения задач
Для решения описанной выше задачи настоящее изобретение предусматривает основные структурные элементы согласно описанному ниже.
В первом аспекте настоящего изобретения предлагается пневматическая шина, имеющая в каждой полусекции, полученной разделением надвое участка протектора центральной линией рисунка протектора: центральную основную канавку, расположенную на центральной линии рисунка протектора или вблизи от нее и простирающуюся вдоль направления окружности шины; по меньшей мере одну боковую основную канавку, расположенную между центральной основной канавкой и краем протектора и простирающуюся в направлении окружности шины; и множество крутых канавок, расположенных между центральной основной канавкой и боковой основной канавкой и простирающихся под относительно малым углом по отношению к направлению окружности шины, при этом центральной основной канавкой и первой боковой основной канавкой, как боковой основной канавкой, соседней с центральной основной канавкой, определен центральный контактный участок, и центральный контактный участок разделен центральной основной канавкой, первой боковой основной канавкой и двумя крутыми канавками, соседними в направлении окружности шины, на множество, по существу, блоков, образующих ряд блоков, отличающаяся тем, что:
крутая канавка снабжена имеющим уклон участком дна канавки, где глубина канавки постепенно увеличивается от центральной основной канавки по направлению к первой боковой основной канавке;
первый остроугольный участок, расположенный между центральной основной канавкой и каждой крутой канавкой снабжен первым скошенным участком, где высота контактного участка постепенно уменьшается по направлению к его краю вершины; и
имеющий уклон участок дна канавки и первый скошенный участок расположены, примыкая друг к другу в направлении ширины шины.
В настоящем изобретении, термин "вблизи от центральной лини рисунка протектора" конкретно представляет область, которая покрывает 33% ширины протектора, измеренной от центральной линии рисунка протектора как центральной линии этой области. Далее, фрагмент "центральная основная канавка в каждой полусекции" определяет случай, при котором пара центральных основных канавок выполнена таким образом, что центральная линия рисунка протектора расположена таким образом, что формирует реброобразный контактный участок, непрерывный в направлении окружности шины по центральной линии рисунка протектора, так же, как и случай, при котором на центральной линии рисунка протектора выполнена единственная центральная основная канавка.
И еще, кроме того, термин "блоки" используется, потому что в настоящем изобретении секция, разделенная канавками, где крутые канавки, открытые в центральную основную канавку месте, в более высоком, чем место дна канавки центральной основной канавки, также рассматривается как блок.
Во втором аспекте настоящего изобретения пневматическая шина отличается тем, что длина скоса первого скошенного участка, измеренная в направлении окружности шины, короче, чем протяженность имеющего уклон участка дна канавки, измеренная таким же образом, что и длина скоса.
В настоящем изобретении термин "длина скоса" представляет длину по скошенной поверхности скошенного участка до его края вершины, а термин "протяженность имеющего уклон участка дна канавки" представляет длину по наклонной поверхности наклонно возвышающегося участка.
В третьем аспекте настоящего изобретения пневматическая шина отличается тем, что край вершины первого скошенного участка заканчивается на той же самой высоте, что и имеющий уклон участок дна канавки.
В четвертом аспекте настоящего изобретения пневматическая шина отличается тем, что участки боковой стенки соответствующих блоков центрального контактного участка на стороне центральной основной канавки имеют на развернутом виде сверху рисунка протектора дугообразные участки, слегка выступающие по направлению к центральной линии рисунка протектора с заданной кривизной, соответственно, вдоль направления окружности шины, так что боковые стенки блоков центрального контактного участка на стороне центральной основной канавки имеют, в целом, по существу, непрерывную волнистую конфигурацию.
В настоящем изобретении, термин "по существу непрерывная волнистая конфигурация" включает в себя конфигурацию, при которой волнистая конфигурация заканчивается вблизи от места, где каждая крутая канавка открыта в центральную основную канавку.
В пятом аспекте настоящего изобретения пневматическая шина отличается тем, что радиус кривизны дугообразного участка находится в диапазоне от 40 до 400 мм.
В шестом аспекте настоящего изобретения пневматическая шина отличается тем, что второй остроугольный участок, расположенный между крутой канавкой и первой боковой основной канавкой, снабжен вторым скошенным участком, где высота контактного участка постепенно уменьшается по направлению к краю вершины второго скошенного участка.
В седьмом аспекте настоящего изобретения пневматическая шина отличается тем, что в каждом блоке предусмотрена канавка с пологим наклоном, простирающаяся от первой боковой основной канавки в сторону центральной основной канавки.
В восьмом аспекте настоящего изобретения пневматическая шина отличается тем, что крутая канавка выполнена под углом в диапазоне от 5 до 50° по отношению к направлению окружности шины.
В девятом аспекте настоящего изобретения пневматическая шина отличается тем, что канавка с пологим наклоном выполнена под углом в диапазоне от 45 до 135° по отношению к направлению окружности шины.
В десятом аспекте настоящего изобретения пневматическая отличается тем, что в каждом блоке предусмотрена прорезь, простирающаяся, по существу, параллельно канавке с пологим наклоном.
В одиннадцатом аспекте настоящего изобретения пневматическая шина отличается тем, что центральная основная канавка составлена из пары центральных основных канавок, заключающих между собой центральную линию рисунка протектора, и тем, что между упомянутыми центральными основными канавками предусмотрен реброобразный контактный участок, который непрерывно простираться вдоль направления окружности шины.
Согласно настоящему изобретению используется рисунок протектора, имеющий участок с центральной основной канавкой и наклонной канавкой, и, в этом рисунке протектора предусматривается крутая канавка с имеющим уклон участком дна канавки, где глубина канавки постепенно увеличивается от центральной основной канавки по направлению к первой боковой основной канавке; первый остроугольный участок, расположенный между центральной основной канавкой и каждой крутой канавкой, снабжен первым скошенным участком, где высота контактного участка уменьшается по направлению к его краю вершины; и имеющий уклон участок дна канавки и первый скошенный участок примыкают друг к другу в направлении ширины шины, посредством чего на поверхности шины вблизи от центральной основной канавки может быть сохранен промежуток - пространство в качестве канавки, и могут быть обеспечены дренажные свойства, и может быть получена относительно высокая жесткость при изгибе контактного участка против действия поперечной силы вследствие того, что имеющий уклон участок дна канавки и первый скошенный участок примыкают друг к другу и поддерживают друг друга внутри канавки, обеспечивая, таким образом, хорошую стабильность управления транспортным средством. В результате, имеется возможность создать пневматическую шину, в которой улучшены дренажные свойства дренажа, и понижены шумы, при одновременном поддержании хороших рабочих характеристик по стабильности управления транспортным средством, сопротивлению неравномерному износу и комфорту во время езды.
Краткое описание чертежей
Фиг.1 представляет собой развернутую проекцию части рисунка протектора пневматической шины согласно настоящему изобретению.
Фиг.2а представляет собой вид сбоку в разрезе, выполненном по линии "А-А", показанной на фиг.1.
Фиг.2b представляет собой вид сбоку в разрезе, выполненном по линии "В-В", показанной на фиг.1.
Фиг.2с представляет собой вид в разрезе, выполненном по линии "С-С", показанной на фиг.1.
Фиг.2d - представляет собой вид в разрезе, выполненном по линии "D-D", показанной на фиг.1.
Фиг.3 представляет собой развернутую проекцию части рисунка протектора пневматической шины согласно настоящему изобретению.
Фиг.4а представляет собой вид в разрезе, выполненном по линии "Е-Е", показанной на фиг.3.
Фиг.4b представляет собой вид в разрезе, выполненном по линии "F-F", показанной на фиг.3.
Фиг.5а, фиг.5b и фиг.5с представляют собой виды в перспективе, показывающие различные варианты реализации имеющего уклон участка дна канавки согласно настоящему изобретению.
Фиг.6а, фиг.6b и фиг.6с представляют собой виды в перспективе, показывающие различные варианты реализации первого скошенного участка согласно настоящему изобретению.
Фиг.7 представляет собой развернутую проекцию части участка протектора шины сравнительного примера
Сравнительный пример 1.
Спецификация
1 Участок протектора
2 Край протектора
3 Центральная основная канавка
3а, 3b Поверхность стенки
4 Реброобразный контактный участок
5 Первая боковая основная канавка
6 Центральный контактный участок
7 Крутая канавка
8 Имеющий уклон участок дна канавки
9 Первый скошенный участок
8а, 9а Начальный край
8b Имеющая уклон поверхность
9b Скошенная поверхность
8с Конечный край
9с Край вершины
10 Второй скошенный участок
11 Канавка с пологим наклоном
12 Поперечная прорезь
13 Третий скошенный участок
14 Блок
15 Ряд блоков
16 Короткая прорезь
17 Участок с пологим наклоном
18 Кольцевая узкая канавка
20 Дугообразный участок
TW Ширина протектора
CL Центральная линия рисунка
С Направление окружности шины
W Направление ширины шины
Осуществление изобретения
Со ссылкой на приведенные ниже чертежи будет описан вариант реализации настоящего изобретения. На фиг.1 и фиг.2 позиция 1 обозначает участок протектора, позиция 2 - край протектора, позиция 3 - центральную основную канавку, позиция 4 - реброобразный контактный участок, позиция 5 - первую боковую основную канавку, позиция 6 - центральный контактный участок, позиция 7 - крутую канавку, позиция 8 - имеющий уклон участок дна канавки, позиция 9 - первый скошенный участок.
1
2
Шина, имеющая рисунок протектора, который показан на фиг.1, снабжена в каждой своей полусекции S, S, получаемой делением участка 1 протектора на две части центральной линией CL рисунка, центральной основной канавкой 3, расположенной вблизи от центральной линии CL в направлении С окружности шины; по меньшей мере одной боковой основной канавкой (на фиг.5 - единственной боковой основной канавкой 5), расположенной между центральной основной канавкой 3 и краем протектора 2 в направлении С окружности шины; множеством крутых канавок 7, расположенных между центральной основной канавкой 3 и боковой основной канавкой 5 под относительно малым углом по отношению к направлению С окружности шины; и центральным контактным участком 6, образованным центральной основной канавкой 3 и первой боковой основной канавкой 5.
Фиг.1 показывает конструкцию, в которой между центральной основной канавкой 3 одной полусекции и другой центральной основной канавкой 3 другой полусекции выполнен реброобразный контактный участок 4 непрерывный в направлении С окружности шины. Однако в настоящем изобретении наличие реброобразного контактного участка 4 является необязательным, зависящим от необходимости. Соответственно, возможно, чтобы центральная основная канавка 3 располагалась по центральной линии CL рисунка.
Кроме того, в случае необходимости может быть выполнено несколько боковых основных канавок.
В шине по настоящему варианту реализации на участке 1 протектора выполнена центральная основная канавка 3 и боковая основная канавка 5 в направлении С окружности шины, посредством чего обеспечиваются дренажные свойства в переднем - заднем направлении контактной поверхности протектора, минимально требующиеся при эксплуатации шины. Кроме того, между центральной основной канавкой 3 и боковой основной канавкой имеется крутая канавка 7, расположенная под относительно малым углом, предпочтительно в диапазоне от 5 до 50°, по отношению к направлению С окружности шины, посредством чего может быть обеспечен дренаж воды, в пределах контактной поверхности протектора, по направлению к обеим боковым сторонам шины. И также, кроме этого, центральной основной канавкой 3 и первая боковой основной канавкой 5 образован примыкающий к ним центральный контактный участок 6, и каждый центральный контактный участок 6 разделен центральной основной канавкой 3, первой боковой основной канавкой 5 и двумя крутыми канавками 7, соседними в направлении С окружности шины, на множество, по существу, блоков 14, образующих ряд 15 блоков, за счет чего обеспечиваются хорошая стабильность управления транспортным средством и дренажные свойства.
Основные конструктивные особенности настоящего изобретения заключаются в том, что крутая канавка 7 снабжена имеющим уклон участком 8 дна, где глубина канавки постепенно увеличивается от центральной основной канавки 3 по направлению к первой боковой основной канавке 5; первый остроугольный участок каждого блока 14, расположенный между центральной основной канавкой 3 и крутой канавкой 7, снабжен первым скошенным участком 9, где высота контактного участка постепенно уменьшается по направлению к его краю вершины; и имеющий уклон участок 8 дна канавки и первый скошенный участок 9 располагаются, примыкая друг к другу в направлении W ширины шины.
В традиционной шине, например, по JP 2006-076349, несмотря на то, что крутая канавка, выполненная на участке протектора, снабжена имеющим уклон участком дна канавки, где глубина канавки постепенно увеличивается по направлению к первой боковой основной канавке, удовлетворительные дренажные свойства не могут быть получены при хорошей стабильности управления транспортным средством, потому что крутая канавка выполнена так, что она не открыта в центральную основную канавку. Кроме того, в традиционной шине, например, по JP 09-002025, первый остроугольный участок каждого блока, расположенный между центральной основной канавкой и крутой канавкой, снабжен первым скошенным участком, где высота контактного участка постепенно уменьшается по направлению к его краю вершины, посредством чего достигаются хорошие дренажные свойства и стабильность управления транспортным средством. Однако в шине по JP 09-002025 жесткость контактного участка, требующаяся для подавления деформации блока при приложении поперечной силы, недостаточна, потому что первый скошенный участок располагается между центральной основной канавкой и крутой канавкой, которые представляют собой промежуток. Напротив, в настоящем изобретении, поскольку имеющий уклон участок 8 дна канавки и первый скошенный участок 9 примыкают друг к другу, то может быть обеспечен промежуток в виде канавки на поверхности шины вблизи от центральной основной канавки 3, и обеспечиваются хорошие дренажные свойства, поскольку имеющий уклон участок 8 дна канавки и первый скошенный участок 9 примыкают друг к другу и поддерживают друг друга внутри крутой канавки 7 против действия поперечной силы, чем достигается относительно высокая жесткость при изгибе контактного участка, и, таким образом, может быть обеспечена хорошая стабильность управления транспортным средством.
Ниже будут описаны подробности вышеупомянутой конструкции.
В настоящем изобретении крутая канавка 7 снабжена имеющим уклон участком 8 дна канавки, где глубина канавки постепенно увеличивается по направлению к первой боковой основной канавке 5, благодаря чему смежные блоки 14, по существу, соединены друг с другом посредством имеющего уклон участка 8 дна канавки вдоль центральной основной канавки 3, и жесткость центрального контактного участка 6 в целом увеличивается, приводя к повышению стабильности управления транспортным средством.
Длина в направлении С окружности шины для имеющего уклон участка 8 дна канавки в пределах крутой канавки 7 находится, например, в диапазоне от 10 до 70 мм, и предпочтительно, чтобы имеющий уклон участок 8 дна канавки был выполнен, например, в соответствующих заштрихованных областях, показанных на фиг.1.
В случае, когда протяженность имеющего уклон участка 8 дна канавки меньше чем 10 мм, эффект увеличения скорости потока воды, водимого в крутую канавку 7 имеет тенденцию к ослаблению. В случае, когда протяженность имеющего уклон участка 8 дна канавки превышает 70 мм, весь объем крутой канавки 7 делается относительно малым, вследствие чего трудно обеспечить хорошие дренажные свойства.
Кроме того, в настоящем изобретении первый остроугольный участок каждого блока 14, расположенный между центральной основной канавкой 3 и крутой канавкой 7, снабжен первым скошенным участком 9, где высота контактного участка постепенно уменьшается по направлению к его краю 9 С вершины таким образом, что жесткость участка края 9 С вершины увеличивается, посредством чего при приведении первого остроугольного участка в соприкосновение с грунтом предотвращается обрушение участка края 9 С вершины и, соответственно, его деформация "перетекания" в канавку, дренажные свойства улучшаются и обеспечивается плавное соприкосновение с грунтом, понижающее шумы.
Длина в направлении С окружности шины для первого скошенного участка 9 находится, например, в диапазоне от 2 до 15 мм, и предпочтительно, чтобы первый скошенный участок 9 был выполнен, например, в соответствующих заштрихованных областях, показанных на фиг.1.
В случае, когда длина скоса первого скошенного участка 9, измеренная от края 9 с вершины, короче, чем 2 мм, первый остроугольный участок не обладает достаточной жесткостью. В случае, когда длина скоса первого скошенного участка 9, измеренная от края 9 с вершины, превышает 15 мм, площадь соприкосновения с грунтом первого остроугольного участка уменьшается, вследствие чего стабильность управления транспортным средством ухудшается.
В настоящем изобретении в дополнение к выполнению имеющего уклон участка 8 дна канавки и первого скошенного участка 9, имеющий уклон участок 8 дна канавки и первый скошенный участок 9 располагаются примыкающими друг к другу в направлении W ширины шины.
Согласно вышеупомянутой конструкции выполнение имеющего уклон участка 8 дна канавки и первого скошенного участка 9, например, в центральной области протектора, таким образом, что эти два участка примыкают друг к другу в направлении W по ширине шины, позволяет создать промежуток относительно большого объема как канавку на поверхности шины, улучшая, таким образом, дренажные свойства. Кроме того, поскольку имеющий уклон участок 8 дна канавки и первый скошенный участок 9 внутри крутой канавки 7 примыкают друг к другу и поддерживают друг друга, то жесткость при изгибе под действием поперечной силы, в частности, увеличивается, и жесткость центрального контактного участок 6 дополнительно увеличивается, посредством чего улучшается стабильность управления транспортным средством.
Например, на фиг.2d имеющий уклон участок 8 дна канавки имеет начальный край 8а вблизи от центральной основной канавки 3, причем на этом краю глубина канавки является самой мелкой; имеющая уклон поверхность 8b, где глубина канавки постепенно и линейно увеличивается с начального края 8а по направлению к первой боковой основной канавки 5; и конечный край 8с, на котором глубина канавки является самой глубокой.
Первый скошенный участок 9 имеет: начальный край 9а, на котором высота контактного участка блока 14 центрального контактного участка 6 является самой большой; скошенную поверхность 9b, где высота контактного участка постепенно и линейно уменьшается от начального края 9а по направлению к стороне начального края 8а имеющего уклон участка 8 дна канавки; и край 9с вершины, на котором высота контактного участка является самой малой.
Предпочтительно, чтобы на первом скошенном участке 9 край 9с вершины был расположен, как это показано на фиг.2с, таким образом, чтобы длина 91 скоса в направлении С окружности шины находилась в диапазоне от 2 до 15 мм, и край 9с вершины находился в соприкосновении с имеющей уклон поверхностью 8b имеющего уклон участка 8 дна канавки.
В случае, при котором длина скоса меньше, чем 2 мм, участок края 9 с вершины не обладает достаточной жесткостью. В случае, при котором длина скоса превышает 15 мм, площадь соприкосновения с грунтом первого остроугольного участка уменьшается, вследствие чего стабильность управления транспортным средством ухудшается.
Первый скошенный участок 9 выполнен таким образом, что он удален от поверхности шины. Следовательно, слишком сильное увеличение длины скоса приводит к уменьшению площади поверхности для поверхности соприкосновения протектора с грунтом, что может ухудшить свойства соприкосновения шины с грунтом и, соответственно, стабильность управления транспортным средством.
Что касается стандартной длины скоса первого скошенного участка 9, то предпочтительно, чтобы длина скоса первого скошенного участка 9 была меньше, чем протяженность имеющего уклон участка 8 дна канавки. В этом отношении отметим, что слишком сильное сокращение протяженности имеющего уклон участка 8 дна канавки приводит к уменьшению участка имеющего уклон участка 8 дна канавки, примыкающего к первому скошенному участку 9 и, соответственно, к ухудшению эффекта поддержки первого скошенного участка 9. Кроме того, предпочтительно, чтобы отношение длины скоса первого скошенный участка 9 к протяженности имеющего уклон участка 8 дна канавки находилось в диапазоне от 1:1 до 1:10. Например, на фиг.5 и фиг.6, если протяженность имеющего уклон участка 8 дна канавки превышает десятикратную длину скоса первого скошенного участка 9, то объем канавки может быть недостаточным, и дренажные свойства могут не быть обеспечены удовлетворительным образом.
Предпочтительно, чтобы край 9с вершины первого скошенного участка 9 был расположен на той же самой высоте, что и имеющий уклон участок 8 дна канавки, так чтобы стекающая вода надежно вводилась в крутую канавку 7 без нарушения потока воды в канавках и, таким образом, могли быть обеспечены хорошие дренажные свойства.
Фиг.3 представляет собой вид рисунка протектора, показывающий другой вариант реализации настоящего изобретения. Фиг.4а представляет собой вид в разрезе, выполненном по линии "Е-Е", показанной на фиг.3, а фиг.4b представляет собой вид в разрезе, выполненном по линии "F-F", показанной на фиг.3.
В настоящем варианте реализации изобретения боковая стенка 3b, на стороне центральной основной канавки, каждого блока 14 центрального контактного участка 6, расположенного между центральной основной канавкой 3, первой боковой основной канавкой 5 и двумя крутыми канавками 7 смежными друг другу в направлении С окружности шины на участке протектора 1, имеет на развернутом виде сверху рисунке протектора дугообразный участок 20 слегка выступающий по направлению к центральной линии CL рисунка с заданным радиусом R кривизны, предпочтительно находящейся в диапазоне от 40 до 400 мм, в направлении С окружности шины. В настоящем варианте реализации изобретения форма дугообразного участка 20 не ограничена дугой, имеющей единственный радиус кривизны, но включает в себя сложные кривые, в которых плавно и непрерывно соединяют две или более дуги, имеющие различные радиусы кривизны.
Поскольку участок боковой стенки 3b блока 14, расположенный на стороне центральной основной канавки, имеет дугообразный участок 20, то поток воды в пределах поверхности соприкосновения с грунтом плавно отводится из центральной основной канавки 3 дугообразным участком 20 боковой стенки 3b на стороне центральной основной канавки в крутую канавку 7, посредством чего облегчается течение воды и могут быть улучшены дренажные свойства.
Кроме того, поскольку боковая стенка 3b на боковой стороне центральной основной канавки на центральном контактном участке 6, в целом имеет непрерывную волнистую конфигурацию, вода внутри центральной основной канавке 3 в соприкасающейся с грунтом области шины может отводиться при высоком давлении в переднем - заднем направлении шины, и водный поток может плавно ответвляться от центральной основной канавки 3 в крутую канавку 7, посредством чего дренажные свойства могут быть значительно улучшены. Кроме того, поскольку ширина канавки центральной основной канавки 3 изменяется непрерывно, то возбуждаемый потоками резонансный шум можно также быть снижен.
В случае, когда радиус R кривизны дугообразного участка 20 меньше, чем 40 мм, объем канавки центральной основной канавки 3 слишком мал, что вызывает ухудшение дренажных свойств. В случае, когда радиус R кривизны дугообразного участка 20 превышает 400 мм, дугообразный участок 20 становится, по существу, прямолинейной поверхностью стенки 3b канавки, что мало способствует улучшению дренажных свойств. Соответственно, предпочтительно, чтобы радиус кривизны находился в диапазоне от 40 до 400 мм.
Кроме того, блок 14, образованный центральной основной канавкой 3, двумя крутыми канавками 7, и первой боковой основной канавкой 5, снабжен канавкой 11 с пологим наклоном, расположен от первой боковой основной канавки 5 по направлению в сторону центральной основной канавке 3. Предпочтительно, чтобы угол, под которым канавка 11 с пологим наклоном расположена по отношению к направлению С окружности шины, находился в диапазоне от 45 до 135°. Поскольку канавка 11 с пологим наклоном наклонена под более пологим углом, чем крутая канавка 7, то жесткость блока может быть выбрана при помощи канавки 11 с пологим наклоном таким образом, чтобы свойства соприкосновения с грунтом каждого блока 14 были улучшены, и образование неравномерного износа, такого как износ "пятка-носок", может быть снижено. При достаточной жесткости блока имеется возможность улучшить стабильность управления транспортным средством и сопротивление неравномерному износу.
В примере, показанном на фиг.3, канавка 11 с пологим наклоном расположена в пределах блока 14, так что он является относительно длинным в направлении С окружности шины, за счет чего осуществляется регулирование жесткости контактного участка, и обеспечивает хорошую стабильность управления транспортным средством и тому подобное. Наличие канавки 11 с пологим наклоном является необязательным.
Предпочтительно, чтобы второй остроугольный участок блока 14, расположенный между крутой канавкой 7 и первой боковой основной канавкой 5, был снабжен, как это показано на фиг.4а, вторым скошенным участком 10, где высота контактного участка постепенно уменьшается по направлению к его краю вершины.
Благодаря выполнению второго скошенного участка 10, как это описано выше, жесткость центрального контактного участка 6 может быть увеличена без ухудшения дренажных свойств первой боковой основной канавки 5, посредством чего стабильность управления транспортным средством может быть дополнительно улучшена.
Предпочтительно, чтобы крутая канавка 7 располагалась по отношению к направлению С окружности шины под углом в диапазоне от 5 до 50°, как это было описано выше. Надлежащим образом задавая угол наклона крутой канавки 7 по отношению к направлению С окружности шины, можно эффективно улучшить дренажные свойства.
В случае, когда вышеописанный угол меньше, чем 5°, жесткость края 9 с вершины недостаточна. В случае же, когда вышеописанный угол больше, чем 50°, могут быть недостаточными дренажные свойства.
Предпочтительно, чтобы канавка 11 с пологим наклоном располагалась по отношению к направлению С окружности шины под углом в диапазоне от 45 до 135°. При надлежащем задании угла наклона канавки 11 по отношению к направлению С окружности шины, блок 14 имеет достаточную жесткость контактного участка против действия силы в направлении W по ширине шины, посредством чего стабильность управления транспортным средством и сопротивление неравномерному износу могут быть улучшены.
В настоящем варианте реализации изобретения для получения наилучших эффектов при хорошем балансе между ними предпочтительно, чтобы разность по углу наклона по отношению к направлению С окружности шины между крутой канавкой 7 и канавкой 11 с пологим наклоном не была меньше, чем 10°.
Предпочтительно, чтобы блок 14 был снабжен прорезями 12, расположенными, по существу, параллельно канавке 11 с пологим наклоном. Выполняя блок 14 с прорезями 12 под тем же углом по отношению к окружному направлению С, что и канавка 11, таким образом, что различие по форме и площади между блоками вследствие выполнения прорезей 12 было бы относительно меньшим, можно оптимизировать жесткость блока 14 на его разделенных участках, и сопротивление неравномерному износу может быть увеличено и, кроме того, увеличиваются кромочные компоненты, так что рабочие характеристики при торможении на мокрой дороге и комфорт во время движения улучшаются.
Кроме того, предпочтительно, чтобы крутая канавка 7 имела форму, при которой угол, под которым крутая канавка 7 располагается по отношению к направлению С окружности шины, постепенно увеличивается от стороны центральной основной канавки 3 по направлению в сторону первой боковой основной канавки 5. Поскольку крутая канавка 7 расположена так, как это описано выше, то водный поток в пределах поверхности соприкосновения протектора с грунтом соответствует линии течения в крутой канавке 7, и эта канавка может эффективно отводить воду к обеим сторонам шины, посредством чего могут быть обеспечены хорошие дренажные свойства.
Что касается формы крутой канавки 7, например, в области, покрывающей приблизительно от 5 до 10% ширины TW протектора от центральной линии CL рисунка, то предпочтительно, чтобы крутая канавка 7 была наклонена под углом от 5 до 30° по отношению к направлению С окружности шины так, чтобы форма крутой канавки 7 соответствовала водному потоку в пределах поверхности соприкосновения протектора с грунтом.
На фиг.1 и фиг.3 показаны короткая прорезь 16, расположенная от крутой канавки 7 в направлении W по ширине шины поперек первой боковой основной канавки 5, и участок 17 с пологим наклоном, расположенный, продолжая короткую прорезь 16, под углом в диапазоне от 70 до 90° по отношению к направлению С окружности шины, с кривизной относительно направления С окружности шины, открытый на краю 2 протектора. Однако, возможно, чтобы участок 17 с пологим наклоном заменял собой прорезь 16 таким образом, что он сам открыт в первую боковую основную канавку 5.
Помимо этого, для того, чтобы увеличить жесткость блока 14 вблизи того места, где крутая канавка 7 открыта в первую боковую основную канавку 5, для улучшения стабильности управления транспортным средством, как показано на фиг.3, предпочтительно, чтобы поверхность 3b стенки каждого блока, примыкающая к месту, в котором крутая канавка 7 открыта в первую боковую основную канавку 5, была снабжена третьим скошенным участком 13, выступающим по направлению к первой боковой основной канавке 5, на каковом участке высота блока постепенно уменьшается по направлению к дну канавки первой боковой основной канавки 5.
Имеющий уклон участок 8 дна канавки может иметь плоскую имеющую уклон поверхность, как имеющая уклон поверхность 8b. Имеющая уклон поверхность 8b может иметь и другие разнообразные формы, такие как вогнутая поверхность, как это показано на фиг.5а, выпуклая поверхность, как это показано на фиг.5b, и трехмерная структура, где глубина канавки на имеющей уклон поверхности изменяется в направлении по ее ширине, как это показано на фиг.5с. Предпочтительно, чтобы имеющая уклон поверхность 8b имела была плоской, потому что такая поверхность обеспечивает хорошие дренажные свойства и, будучи подвергнутой износу, испытывает относительно небольшое изменение рабочих характеристиках.
Первый скошенный участок 9 может в качестве скошенной поверхности 9b иметь плоскую имеющую уклон поверхность. Первая скошенная поверхность 9b может иметь и другие разнообразные формы, такие как вогнутая поверхность, как это показано на фиг.6а, выпуклая поверхность, как это показано на фиг.6b, и трехмерная структура, где высота контактного участка на скошенной поверхности изменяется в направлении по ее ширине, как это показано по фиг.6с.
Второй скошенный участок 10 и третий скошенный участок 13 может также иметь разнообразные формы аналогично первому скошенному участку 9. Что касается первого скошенного участка 9 и второго скошенного участка 10, то особенно предпочтительной является выпуклая поверхность, которая показана на фиг.6b, потому что выпуклая поверхность может образовывать часть поверхности соприкосновения протектора шины с грунтом. При использовании в скошенном участке выпуклой поверхности достигается эффект сокращения шумов от ударов, когда скошенный участок ударяется о поверхность грунта, так же как и эффект улучшения дренажных свойств. Что касается третьего скошенного участка 13, то предпочтительной является плоская имеющая уклон поверхность или вогнутая поверхность, потому что такая поверхность может обеспечить достаточный объем канавки при одновременном повышении жесткости участка основания блока.
Кроме того, фиг.3 показывает пример, где на стороне центральной линии CL рисунка на реброобразном контактном участке 4 выполнена кольцевая узкая канавка 18 в направлении С окружности шины для того, чтобы улучшить устойчивость транспортного средства при прямолинейном движении и подавлять неравномерный износ на центральном участке шины.
На фиг.1 и фиг.3 рисунок протектора, сконструированный так, как это описано выше, является центрально симметричным относительно центральной линии CL рисунка. Однако, в настоящем изобретении, рисунок протектора может быть зеркально симметричным относительно центральной линии CL рисунка.
В случае, когда имеется пара центральных основных канавок 3 с расположенной между ними центральной линии CL рисунка, предпочтительно, чтобы эти центральные основные канавки 3 располагались непрерывно вдоль направления С окружности шины. При выполнении реброобразного контактного участка 4 на центральной линии CL послушность руля во время вождения и стабильность при прямолинейном движении улучшаются, дополнительно улучшая стабильность управления транспортным средством.
На фиг.1 и фиг.3 крутая канавка 7 и канавка 11 с пологим наклоном выполнены чередующимися. При выполнении чередующимися наклонных канавок, имеющих различные углы наклона по отношению к направлению С окружности шины, можно сделать совместимыми надежное получение достаточной жесткости контактного участка с улучшением дренажных свойств. Кроме того, чередующееся выполнение наклонных канавок, имеющих различные углы наклона, способствует уменьшению шумов рисунка протектора благодаря эффекту разнесению частот шумов от качения шины.
Предшествующие описания представляют лишь примеры вариантов реализации настоящего изобретение, и в них могут быть внесены различные изменения в формуле изобретения, приведенной ниже. Например, хотя на фиг.1 показан пример, где в качестве боковой основной канавки предусматривается только одна боковая основная канавка (первая боковая основная канавка 5), можно предусмотреть две или более боковых основных канавок.
Примеры
Для испытаний была изготовлена шина согласно настоящему изобретению, и ее рабочие характеристики были оценены, как это описано ниже.
Шина примера 1 имела рисунок протектора, который показан на фиг.3; имеющий уклон участок 8 дна канавки, включающий в себя плоскую поверхность; и первый скошенный участок, который показан на фиг 6b и размер шины у этой шины был 195/65R15 (ширина TW протектора составляет 150 мм). Подробности, такие как размеры центральной основной канавки, боковой основной канавки, крутой канавки, канавки с пологим наклоном, реброобразного контактного участка, блока и тому подобного подытожены в Таблицах с 1 по 4.
Конструктивные элементы шины, отличные от участка протектора, в шине примера 1 были, по существу, теми же самыми, что и конструктивные элементы традиционной пневматической шины для пассажирского транспортного средства, потому что в настоящем изобретении конструктивные элементы шины, отличные от участка протектора, не нуждаются ни в каких изменениях
Радиус R кривизны каждого из дугообразных участков, составляющих боковую стенку на стороне центральной основной канавки контактного участка составляет 165 мм в среднем.
Таблица 1
Глубина канавки в мм
Ширина канавки в мм
Угол по отношению к направлению окружности шины°
Центральная основная канавка
8,3
8,5 в среднем
0
Первая боковая основная канавка
8,3
6,5
0
Крутая канавка
7
3-3,5
10-25
Канавка с пологим наклоном
7
2
60
Прорезь
4
0,7
60
Короткая прорезь
4
0,7
75
Участок с пологим наклоном
7 с внутренней стороны по ширине шины - 1,5 с внешней стороны по ширине шины
3
78 с внутренней стороны по ширине шины - 90 с внешней стороны по ширине шины
Кольцевая узкая канавка
2,0
1,0
0
Таблица 2
Высота контактного участка в мм
Ширина контактного участка в мм
Реброобразный контактный участок
8,3
15
Блок
8,3
26
Таблица 3
Глубина канавки в мм
Протяженность в мм
Ширина в мм
Имеющий уклон участок дна канавки
7
38
3-3,5
Таблица 4
Высота контактного участка в мм
Длина скоса в мм
Первый скошенный участок
9h=3
91=9
Второй скошенный участок
3
7
Третий скошенный участок
8,3
2
Шина сравнительного примера 1 имеет рисунок протектора, который показан на фиг.7 и, в частности, имеет конструкцию, аналогичную конструкции шины примера 1, за исключением того, что имеющий уклон участок дна канавки и первый скошенный участок не предусматриваются. Шина сравнительного примера 2 имеет конструкцию, аналогичную конструкции шины примера 1, за исключением того, что не предусматривается имеющий уклон участок дна канавки. Шина сравнительного примера 3 имеет конструкцию, аналогичную конструкции шины примера 1, за исключением того, что не предусматривается первый скошенный участок.
Способы испытания
Каждая из испытуемых шин, описанных выше, была установлена на испытательном транспортном средстве, и каждый из нижеследующих тестов был выполнен при условии: давление воздуха в шине составляло 230 КПа манометрическое давление; и нагрузка на шину соответствовала двум пассажирам на борту транспортного средства.
1. Дренажные свойства при прямолинейном движении
Транспортное средство приводилось в прямолинейное движение по мокрой поверхности дороги, покрытой водой глубиной 5 мм. Измерялась и оценивалась предельная скорость, при которой возникало явление гидропланирования.
2. Стабильность управления транспортным средством в сухих условиях Транспортное средство приводилось в движение по круговой траектории в сухих условиях в различных режимах движения спортивного вождения. Стабильность управления транспортным средством оценивалась по ощущениям, испытываемым водителем-испытателем.
3. Стабильность управления транспортным средством в условиях мокрой дороги Транспортное средство приводилось в движение по круговой траектории в условиях мокрой дороги в различных режимах движения спортивного вождения. Стабильность управления транспортным средством оценивалась по ощущениям, испытываемым водителем-испытателем.
4. Шум от качения шины
Транспортное средство приводилось в движение по плоской и гладкой дорожной поверхности в сухих условиях в различных режимах движения. Стабильность управления транспортным средством оценивалась по ощущениям, испытываемым водителем-испытателем.
5. Сопротивление неравномерному износу
Транспортное средство было запущено на общественном пути в сухом условии в различных бегущих способах. Сопротивление неравномерному износу оценивалось по износу "пятка-носок" между смежными блоками, наблюдаемому после пробега 5000 км.
Результаты оценки этих испытаний показаны в Таблице 5.
Каждое из численных значений результатов оценки в Таблице 5 выражено как отношение к заданному значению, когда соответствующий результат оценки сравнительного примера 1 выражен как 100. Большие значения представляют более хорошие результаты.
Таблица 5
Пример 1
Сравнительный пример 1
Сравнительный пример 2
Сравнительный пример 3
Дренажные свойства при прямолинейном движении
102
100
100
101
Стабильность управления транспортным средством в сухих условиях
105
100
102
103
Стабильность управления транспортным средством в условиях мокрой дороги
107
100
102
104
Шум от качения шины
105
100
104
100
Сопротивление неравномерному износу
103
100
100
100
Из результатов Таблицы 5 понятно, что шина примера 1 превосходна по дренажным свойствам при прямолинейном движении, стабильности управления транспортным средством в сухих условиях, стабильности управления транспортным средством в условиях мокрой дороги, подавлению шума и сопротивлению неравномерному износу по сравнению с шинами сравнительных примеров с 1 по 3.
Промышленная применимость
Согласно настоящему изобретению имеется возможность создать пневматическую шину, использующую рисунок протектора, имеющий участок с центральной основной канавкой и наклонной канавкой, отличающуюся тем, что в этом в рисунке протектора форма каждого блока на центральном контактном участок оптимизирована таким образом, что были улучшены дренажные свойства и уменьшены шумы при одновременном поддержании хороших рабочих характеристик по стабильности управления транспортным средством, сопротивлению неравномерному износу, комфорту во время езды и тому подобное.