ШИПОВАННАЯ ШИНА ДЛЯ КОЛЕС ТРАНСПОРТНЫХ СРЕДСТВ
STUDDED TYRE FOR VEHICLE WHEELS

Настоящее изобретение относится к шипованной шине для колес транспортных средств.
Шина, как правило, содержит каркасную конструкцию, которая выполнена с тороидальной формой относительно оси вращения и включает в себя по меньшей мере один слой каркаса, имеющий концевые ленты, введенные в контактное взаимодействие с соответствующими кольцевыми фиксирующими конструкциями, известными как сердечники бортов.
Брекерная конструкция предусмотрена в месте, радиально наружном по отношению к каркасной конструкции, и в случае шин для легковых автомобилей содержит по меньшей мере две ленты, которые наложены друг на друга в радиальном направлении и образованы из прорезиненной ткани, предусмотренной с армирующими кордами, обычно металлическими, расположенными в каждой ленте параллельно друг другу, но перекрещивающимися с кордами соседней ленты, предпочтительно симметрично относительно экваториальной плоскости шины.
Брекерная конструкция предпочтительно дополнительно содержит в радиально наружном месте по меньшей мере на концах нижерасположенных брекерных лент еще один, третий слой из текстильных или металлических кордов, расположенных в направлении вдоль окружности (под углом, составляющим 0 градусов). В бескамерных шинах дополнительно имеется радиально внутренний слой, называемый «герметизирующим слоем», который обладает свойством непроницаемости для обеспечения воздухонепроницаемости в самой шине.
В месте, радиально наружном по отношению к брекерной конструкции, наложен протекторный браслет, изготовленный из эластомерного материала, на котором образована поверхность протектора, предназначенная для контакта с поверхностью дороги.
Для гарантирования соответствующего держания дороги/сцепления с поверхностью дороги на мокрой поверхности дороги шины имеют протекторный браслет, выполненный с канавками с различными формами и геометрией, которые определяют границы частей протекторного браслета, предназначенных для контакта с грунтом и известных как блоки.
Основная функция канавок состоит в обеспечении возможности отвода воды, имеющейся между поверхностью шины и поверхностью дороги в момент взаимного контакта, посредством чего предотвращается ситуация, при которой гидростатическое давление, возникающее в результате воздействия воды на движущуюся шину, может вызвать даже частичный подъем шины с поверхности дороги, результатом которого является потеря управления транспортным средством.
Общая конфигурация протекторного браслета, определяемая совокупностью канавок и блоков, образует рисунок протектора.
Данный рисунок, как правило, образован посредством повторения одного и того же базового модуля с непрерывной последовательностью вдоль всей протяженности протекторного браслета в направлении вдоль окружности.
В зимних шинах на блоках протекторного браслета дополнительно образованы небольшие канавки, известные как «щелевидные дренажные канавки», проходящие от поверхности протектора шины по направлению к внутренней части блока. Функция щелевидных дренажных канавок состоит в обеспечении дополнительных элементов для сцепления в случае движения по занесенному снегом грунту и для удерживания некоторого количества снега, посредством чего улучшается сцепление с поверхностью дороги.
Кроме того, в некоторых зимних шинах шипы размещены в блоках протекторного браслета и улучшают характеристики сцепления шины с дорогой на поверхности обледеневшей дороги в результате того, что их часть (стержень) выступает от поверхности протектора.
Заявитель установил в результате наблюдений, что эксплуатационные характеристики шипованной шины в отношении держания дороги (что означает держание дороги как во время ускорения и торможения, так и во время движения на повороте), в отношении шума и в отношении износа поверхности дороги в значительной степени зависят от числа и схемы размещения шипов на протекторном браслете.
В частности, Заявитель установил, что для обеспечения одинаковых, постоянных эксплуатационных характеристик при движении по обледеневшему грунту желательно иметь в максимально возможной степени постоянное число шипов в зоне пятна контакта во время качения шины по поверхности дороги.
Кроме того, Заявитель установил, что для обеспечения как можно более низких показателей шума, создаваемого шиной, шипы должны быть размещены на протекторном браслете таким образом, чтобы удар шипов о поверхность дороги создавал шум, который распределяется в как можно более широком спектре частот для предотвращения пиков интенсивности при определенных частотах.
Таким образом, Заявитель осознал потребность в выполнении шипованной шины, в которой шипы будут размещены на протекторе шины так, чтобы удовлетворить все требования, приведенные выше.
Однако Заявитель отметил, что меры, принимаемые в качестве реакции на указанные требования и рассматриваемые по отдельности, могут противоречить друг другу, что обуславливает необходимость в обеспечении надлежащего гармонического сочетания различных соответствующих переменных для достижения оптимальной конфигурации элементов/свойств шины.
В частности, Заявитель установил, что данное обеспечение гармонического сочетания затрудняется, когда число шипов, подлежащих размещению на протекторном браслете, особенно большое, например, когда имеются более 150 шипов.
В завершение Заявитель установил, что наилучшее возможное сочетание характеристик для удовлетворения вышеупомянутых требований обеспечивается посредством шипованной шины, содержащей относительно высокую долю модулей, в которых шипы размещены в одинаковых количествах с одной стороны и с другой стороны по отношению к экваториальной плоскости, но смещены друг относительно друга в аксиальном направлении шины, и в которых шипы, размещенные с одной стороны по отношению к экваториальной плоскости, расположены в соседних модулях или подмодулях, отличающихся от модулей или подмодулей, в которых расположены гомологичные шипы, размещенные с другой стороны по отношению к экваториальной плоскости.
В частности, в соответствии с его первым аспектом изобретение относится к шине для колес транспортных средств, содержащей протекторный браслет, который проходит между первым боковым краем и вторым боковым краем, которые противоположны друг другу в аксиальном направлении, при этом через указанный протекторный браслет проходит экваториальная плоскость, и соответствующие множества канавок и блоков, которые в совокупности определяют рисунок протектора указанной шины, образованы в указанном протекторном браслете.
В указанном рисунке протектора предпочтительно предусмотрен по меньшей мере один модуль, который повторяется последовательно на всей протяженности указанного протекторного браслета в направлении вдоль окружности.
Указанный по меньшей мере один модуль предпочтительно проходит между противоположными концами указанного протекторного браслета, определяемыми в аксиальном направлении.
Каждый модуль предпочтительно содержит первую и вторую элементарные части указанного протекторного браслета, при этом каждая из указанных первой и второй элементарных частей проходит независимо в направлении вдоль окружности на протяженности, соответствующей длинному шагу, или на протяженности, соответствующей короткому шагу, который меньше указанного длинного шага.
Указанные первая и вторая элементарные части предпочтительно проходят между указанными концами протекторного браслете, определяемыми в аксиальном направлении, и расположены с одной и той же последовательностью в каждом модуле.
Каждый модуль предпочтительно разделен указанной экваториальной плоскостью на первую зону, которая проходит от указанной экваториальной плоскости до указанного первого бокового края, и вторую зону, которая проходит от указанной экваториальной плоскости до указанного второго бокового края.
Среди указанных модулей предпочтительно предусмотрено множество первых модулей, при этом число шипов, предусмотренных в указанной первой зоне указанного первого модуля, равно числу шипов, предусмотренных в указанной второй зоне указанного первого модуля.
Указанные шипы предпочтительно размещены в указанных первых модулях так, чтобы они были смещены друг относительно друга в аксиальном направлении, перпендикулярном к указанной экваториальной плоскости.
Указанные первые модули предпочтительно составляют по меньшей мере 40% от всех указанных модулей.
Для шипов указанной первой зоны предпочтительно задан первый ранговый список, соответствующий расстояниям от указанной экваториальной плоскости до шипов.
Для шипов указанной второй зоны предпочтительно задан второй ранговый список, соответствующий расстояниям от указанной экваториальной плоскости до шипов.
Предпочтительно заданы пары гомологичных шипов, образованные шипом указанной первой зоны и шипом указанной второй зоны, имеющими одно и то же место соответственно в указанном первом ранговом списке и в указанном втором ранговом списке.
Предпочтительно по меньшей мере 20% указанных первых модулей содержат по меньшей мере одну пару гомологичных шипов, в которой один шип предусмотрен в указанной первой элементарной части и другой шип предусмотрен в указанной второй элементарной части.
Благодаря вышеуказанным признакам получают шипованную шину, которая может обеспечить очень хорошие эксплуатационные характеристики в отношении ходовых качеств и в отношении шума.
Действительно, обеспечение высокой доли модулей, имеющих шипы, распределенные поровну в первой и во второй зонах, означает, что шина имеет по существу постоянное число шипов в зоне пятна контакта во время качения шины.
В то же время указанные шипы распределены по двум зонам протекторного браслета со смещением в аксиальном направлении таким образом, что они будут касаться поверхности дороги в разные моменты времени, в результате чего создается шум, по существу свободный от пиков интенсивности и распределенный по широкому спектру частот.
В частности, если модуль образован по меньшей мере двумя элементарными частями, которые могут иметь длинный или короткий шаг, обеспечивается значительная доля первых модулей, в которых шипы, принадлежащие одной и той же паре гомологичных шипов, размещены в разных элементарных частях. Эта предупредительная мера предпочтительно обеспечивает возможность значительного улучшения эксплуатационных характеристик шины в отношении шума, поскольку частоты, связанные с данными элементарными частями, также распределяются лучше.
В соответствии с его вторым аспектом изобретение дополнительно относится к шине для колес транспортных средств, содержащей протекторный браслет, который проходит между первым боковым краем и вторым боковым краем, которые противоположны друг другу в аксиальном направлении, при этом через указанный протекторный браслет проходит экваториальная плоскость, и соответствующие множества канавок и блоков, которые в совокупности определяют рисунок протектора указанной шины, образованы в указанном протекторном браслете.
В указанном рисунке протектора предпочтительно предусмотрен по меньшей мере один модуль, который повторяется последовательно на всей протяженности указанного протекторного браслета в направлении вдоль окружности.
Указанный по меньшей мере один модуль предпочтительно проходит между противоположными концами указанного протекторного браслета, определяемыми в аксиальном направлении.
Каждый модуль предпочтительно разделен указанной экваториальной плоскостью на первую зону, которая проходит от указанной экваториальной плоскости до указанного первого бокового края, и вторую зону, которая проходит от указанной экваториальной плоскости до указанного второго бокового края.
Среди указанных модулей предпочтительно предусмотрено множество первых групп соседних модулей, в которых число шипов, предусмотренных в совокупности в указанной первой зоне, равно числу шипов, предусмотренных в совокупности в указанной второй зоне.
Указанные шипы предпочтительно предусмотрены в указанных первых группах соседних модулей так, чтобы они были смещены друг относительно друга в аксиальном направлении, перпендикулярном к указанной экваториальной плоскости.
Указанные первые группы соседних модулей предпочтительно содержат по меньшей мере 40% от всех указанных модулей.
Для тех шипов каждой из указанных первых групп соседних модулей, которые предусмотрены в указанной первой зоне, предпочтительно задан первый ранговый список, соответствующий расстояниям от указанной экваториальной плоскости до шипов.
Для тех шипов каждой из указанных первых групп соседних модулей, которые предусмотрены в указанной второй зоне, предпочтительно задан второй ранговый список, соответствующий расстояниям от указанной экваториальной плоскости до шипов.
В каждой из указанных первых групп соседних модулей предпочтительно заданы пары гомологичных шипов, образованные шипом, предусмотренным в указанной первой зоне, и шипом, предусмотренным в указанной второй зоне, имеющими одно и то же место соответственно в указанном первом ранговом списке и в указанном втором ранговом списке.
Предпочтительно по меньшей мере 20% указанных первых групп соседних модулей содержат по меньшей мере одну пару гомологичных шипов, в которой один шип предусмотрен в первом модуле из указанной группы соседних модулей и другой шип предусмотрен во втором модуле из указанной группы соседних модулей, соседнем с указанным первым модулем.
В шипованных шинах, выполненных в соответствии с данным вторым аспектом согласно изобретению, используется то же решение согласно изобретению, что и в шинах, выполненных в соответствии с первым аспектом, и они обеспечивают возможность достижения тех же предпочтительных эффектов, что и шины, выполненные в соответствии с первым аспектом, при этом различие состоит в том, что признаки, первоначально реализуемые на основе отдельных модулей, теперь реализуются на основе групп соседних модулей. Эти группы модулей однородны по отношению друг к другу в том смысле, что они всегда содержат одно и то же число соседних модулей. Каждая группа соседних модулей предпочтительно образована двумя или тремя соседними модулями.
Эти модули предпочтительно свободны от «подмодулей» (представляют собой модули, известные как модули «с одним шагом»).
Предусмотрено, что термин «экваториальная плоскость» шины означает плоскость, перпендикулярную к оси вращения шины и разделяющую шину на две равные части.
Предусмотрено, что направление «вдоль окружности» означает направление, которое по существу ориентировано вдоль направления вращения шины или имеет самое большее небольшой наклон (самое большее под углом, составляющим приблизительно 5°) относительно направления вращения шины.
Предусмотрено, что «аксиальное» направление означает направление, по существу параллельное оси вращения шины или имеющее самое большее небольшой наклон (самое большее под углом, составляющим приблизительно 5°) относительно данной оси вращения шины. Аксиальное направление по существу перпендикулярно к направлению вдоль окружности.
Предусмотрено, что термин «эффективная ширина» в отношении протекторного браслета означает ширину части протекторного браслета (от края до края), наиболее удаленной от центра в радиальном направлении и предназначенной для контакта с грунтом.
Предусмотрено, что «центральная зона» протекторного браслета означает часть протекторного браслета, проходящую в направлении вдоль окружности рядом с экваториальной плоскостью указанной шины на ширине, равной по меньшей мере 30% от эффективной ширины протекторного браслета, предпочтительно на ширине, составляющей от 40% до 60% от данной эффективной ширины.
Центральная зона может проходить в большей или меньшей степени симметрично относительно экваториальной плоскости.
В частности, когда окружные или квазиокружные канавки образованы в протекторном браслете, центральная зона может быть ограничена с одной или обеих сторон одной из указанных окружных канавок.
Предусмотрено, что «плечевые зоны» протекторного браслета означают части протекторного браслета, проходящие в направлении вдоль окружности с противоположных сторон центральной зоны в аксиально наружных местах протекторного браслета.
Каждая плечевая зона предпочтительно проходит на ширине, равной по меньшей мере 10% от эффективной ширины протекторного браслета.
Предусмотрено, что термин «канавка» означает углубление, образованное в части протекторного браслета, которое имеет ширину, которая больше или равна 1,5 мм, и предпочтительно имеет глубину, составляющую более 3 мм.
Канавка упоминается как «окружная», если она проходит в направлении вдоль окружности или имеет наклон самое большее под углом, составляющим менее 5°, относительно направления вдоль окружности.
Канавка упоминается как «поперечная», если она проходит в направлении, имеющем наклон относительно направления вдоль окружности под острым углом, превышающим по меньшей мере 10°.
Предусмотрено, что термин «щелевидная дренажная канавка» означает углубление, образованное в части протекторного браслета и имеющее ширину, которая меньше 1,5 мм, предпочтительно меньше или равна 1 мм.
Подразумевается, что ширина щелевидных дренажных канавок и канавок измеряется на глубине, которая больше или равна 1 мм, предпочтительно больше или равна 1,5 мм.
Если ширина канавки или щелевидной дренажной канавки изменяется вдоль ее продольной протяженности, рассматривают среднюю ширину, значение которой получают как среднее значение из разных значений ширины, которым приданы соответствующие веса в зависимости от относительной продольной протяженности. Например, если канавка имеет ширину 5 мм на 80% от ее продольной протяженности и ширину 3 мм на оставшихся 20%, среднее значение ширины, которое должно рассматриваться, будет составлять 5 × 0,8+3 × 0,2=4,6 мм.
Аналогичным образом, если ширина канавки, в частности, поперечной канавки изменяется вдоль протекторного браслета в зависимости от ширины шага, которому она «принадлежит», рассматривается среднее значение.
Конец канавки определен как «глухой», если он не открывается в другую канавку.
Наклон поперечной канавки относительно направления вдоль окружности, определяемый на протекторном браслете, определяется острым углом, образуемым канавкой и направлением вдоль окружности. В качестве особого случая поперечная канавка, которая проходит параллельно оси шины, будет иметь угол наклона, составляющий 90°, относительно направления вдоль окружности.
Две (или более) поперечные канавки наклонены «согласованно», если маршрут/путь обеих канавок увеличивается или уменьшается при рассмотрении его на координатной плоскости, расположенной на протекторном браслете (касательной к нему), в которой ось y параллельна направлению вдоль окружности и ось x параллельна оси шины.
Следовательно, две поперечные канавки наклонены «несогласованно», если их маршрут/путь увеличивается для одной канавки и уменьшается для другой канавки при их рассмотрении в данной координатной плоскости.
Канавка имеет угол наклона, который «по существу уменьшается» от первой зоны по направлению ко второй зоне, если:
- на участках с длиной, равной по меньшей мере 50% от продольной протяженности канавки между первой и второй зонами, угол наклона канавки уменьшается при переходе от первой зоны ко второй зоне, и
- на участках с длиной, равной по меньшей мере 80% от продольной протяженности канавки между первой и второй зонами, угол наклона канавки не увеличивается при переходе от первой зоны ко второй зоне.
Два участка канавки (или две канавки) являются «по существу выровненными», если их продольные оси по меньшей мере на их соответствующих концах, обращенных друг к другу, смещены на величину, которая меньше их ширины (в случае участков, имеющих разную ширину, учитывается бóльшая ширина).
Две канавки являются «следующими друг за другом», если они расположены на поверхности протектора одна за другой с учетом вращения шины в любом из двух направлений вращения. В частности, две канавки одинакового типа являются следующими друг за другом, если никакие другие канавки данного типа не выполнены между ними.
«Рисунок протектора» означает общую конфигурацию протекторного браслета, определяемую совокупностью канавок и блоков, границы которых определяются указанными канавками.
«Модуль» рисунка протектора определяется минимальной частью протекторного браслета, конфигурация которой повторяется последовательно вдоль протяженности протекторного браслета в направлении вдоль окружности для формирования указанного рисунка протектора.
Модуль проходит между концами протекторного браслета, определяемыми в аксиальном направлении.
Кроме того, сохраняя идентичную базовую конфигурацию, модули могут иметь размеры в направлении вдоль окружности (известные как «шаги»), незначительно отличающиеся друг от друга; например, в протекторе шины могут быть использованы модули с двумя, тремя или четырьмя различными шагами, по-разному скомбинированные друг с другом.
Модуль может быть образован двумя или более элементарными частями (или подмодулями), которые проходят между двумя концами протекторного браслета, определяемыми в аксиальном направлении, и расположены с одинаковой последовательностью в каждом модуле.
В этом случае предусмотрено, что каждая элементарная часть может иметь одну и ту же базовую конфигурацию в разных модулях, но размеры в направлении вдоль окружности (или «шаги»), незначительно отличающиеся друг от друга, так что каждый модуль может быть образован элементарными частями, имеющими разный шаг.
Например, если модуль образован двумя элементарными частями, каждая из которых может иметь два разных размера в направлении вдоль окружности («длинный шаг» и «короткий шаг»), будут возможны четыре разных типа модулей - первый тип с обеими элементарными частями, имеющими длинный шаг, второй тип с первой элементарной частью, имеющей длинный шаг, и второй элементарной частью, имеющей короткий шаг, третий тип с первой элементарной частью, имеющей короткий шаг, и второй элементарной частью, имеющей длинный шаг, и в завершение четвертый тип с обеими элементарными частями, имеющими короткий шаг.
Модули, имеющие две элементарные части, также известны как «модули с двумя шагами», в то время как модули, которые не содержат по меньшей мере двух элементарных частей (или, другими словами, модули, которые содержат один подмодуль, идентичный модулю), также известны как «модули с одним шагом».
Длинный шаг имеет размер в направлении вдоль окружности, который по меньшей мере на 10% больше короткого шага.
«Зона отпечатка/пятно контакта» означает часть протекторного браслета, которая на мгновение входит в контакт с поверхностью дороги во время вращения шины. В реальных условиях пятно контакта зависит от различных параметров, включая внутреннее давление в шине, нагрузку, воздействию которой она подвергается, поверхность дороги и условия движения, для которых тем не менее могут быть определены базовые значения.
В соответствии с по меньшей мере одним из вышеуказанных аспектов настоящее изобретение может иметь по меньшей мере один из дополнительных предпочтительных признаков, приведенных в дальнейшем.
В первом варианте осуществления в по меньшей мере 10% указанных первых модулей каждая пара гомологичных шипов содержит шип, предусмотренный в указанной первой элементарной части, и другой шип, предусмотренный в указанной второй элементарной части.
Таким образом, дополнительно увеличивается ширина спектра частот, в котором распределяется шум, создаваемый шипованной шиной, что обеспечивает уменьшение его общей интенсивности.
В одном варианте осуществления, если в случае каждого первого модуля оба шипа из указанной пары гомологичных шипов предусмотрены в одной из указанных первой и второй элементарных частей, указанные шипы расположены на разных расстояниях от указанной экваториальной плоскости.
В предпочтительном варианте осуществления в указанных первых модулях задана первая пара гомологичных шипов, которая образована первым внутренним шипом, который определен как шип, предусмотренный в указанной первой зоне ближе всего к указанной экваториальной плоскости, и вторым внутренним шипом, который определен как шип, предусмотренный в указанной второй зоне ближе всего к указанной экваториальной плоскости, и при этом указанный первый внутренний шип расположен на расстоянии от указанной экваториальной плоскости, отличающемся от расстояния от указанной экваториальной плоскости до указанного второго внутреннего шипа.
Таким образом, уменьшается степень износа дорожного покрытия, который вызывается разрушающим воздействием шипа на поверхность дороги, покрытую льдом только частично или даже свободную от льда.
Действительно, Заявитель удостоверился в том, что шипы, расположенные ближе к экваториальной плоскости, вызывают большее разрушение, чем шипы, расположенные ближе к плечевой зоне.
В указанных первых модулях все шипы, предусмотренные в указанной первой зоне, предпочтительно расположены на расстояниях от указанной экваториальной плоскости, отличающихся от расстояний, на которых расположены шипы, предусмотренные в указанной второй зоне.
Таким образом, обеспечивается более равномерное распределение шипов на всей ширине модуля.
В указанных первых модулях в указанной первой зоне предпочтительно предусмотрены более двух шипов.
Более предпочтительно, если в указанной первой зоне предусмотрены 3 шипа.
Таким образом, можно обеспечить большое число шипов, в частности более 150, например, 190 шипов на протекторном браслете.
В указанном протекторном браслете предпочтительно образовано множество центральных блоков, через которые проходит указанная экваториальная плоскость, и в указанных первых модулях только один из указанного первого внутреннего шипа и указанного второго внутреннего шипа предусмотрен в указанных центральных блоках.
Таким образом, минимизируется число шипов, имеющихся в центральной зоне протекторного браслета, и предпочтительно также минимизируется степень износа поверхности дороги, вызываемого шипованной шиной.
Указанные первые модули предпочтительно составляют по меньшей мере 50% от всех указанных модулей, и еще более предпочтительно, если указанные первые модули составляют по меньшей мере 65% от всех указанных модулей.
В указанных первых модулях общее число шипов, предусмотренных в указанной первой зоне и в указанной второй зоне, предпочтительно является постоянным и равно заданному числу.
Указанное заданное число предпочтительно составляет 6.
В модулях, в которых число шипов, предусмотренных в указанной первой зоне указанного первого модуля, не равно числу шипов, предусмотренных в указанной второй зоне, предпочтительно предусмотрено число шипов, равное указанному заданному числу, увеличенному или уменьшенному на единицу.
Благодаря данному признаку можно адаптировать число шипов, предусмотренных в модуле, к его размеру в направлении вдоль окружности, другими словами, к длине шага указанного модуля.
В частности, предпочтительно, чтобы в модулях с длинным шагом (или в последовательностях модулей с длинным шагом, следующих друг за другом) можно было предусмотреть число шипов, превышающее заданное число, и чтобы в модулях с коротким шагом (или в последовательностях модулей с коротким шагом, следующих друг за другом) можно было предусмотреть число шипов, которое меньше данного заданного числа.
Таким образом, в частности, увеличивается степень постоянства числа шипов в зоне пятна контакта во время качения шины.
Предпочтительно в каждой из указанных первых групп соседних модулей предусмотрена первая пара гомологичных шипов, образованная первым внутренним шипом, который определен как шип, предусмотренный в указанной первой зоне ближе всего к указанной экваториальной плоскости, и вторым внутренним шипом, который определен как шип, предусмотренный в указанной второй зоне ближе всего к указанной экваториальной плоскости, и при этом указанный первый внутренний шип расположен на расстоянии от указанной экваториальной плоскости, отличающемся от расстояния от указанной экваториальной плоскости до указанного второго внутреннего шипа.
Каждая из указанных первых групп соседних модулей предпочтительно образована двумя соседними модулями.
В каждой из указанных первых групп соседних модулей все шипы, предусмотренные в указанной первой зоне, предпочтительно расположены на расстояниях от указанной экваториальной плоскости, отличающихся от расстояний, на которых расположены шипы, предусмотренные в указанной второй зоне.
Указанные первые группы модулей предпочтительно содержат по меньшей мере 50% от всех указанных модулей, и еще более предпочтительно, если указанные первые группы модулей содержат по меньшей мере 65% от всех указанных модулей.
На указанном протекторном браслете предпочтительно предусмотрены по меньшей мере 150 шипов.
Более предпочтительно, если на указанном протекторном браслете предусмотрены по меньшей мере 190 шипов.
В соответствии с его третьим аспектом настоящее изобретение относится к шипованной шине, содержащей протекторный браслет, который проходит между первым боковым краем и вторым боковым краем, которые противоположны друг другу в аксиальном направлении, при этом через указанный протекторный браслет проходит экваториальная плоскость, и соответствующие множества канавок и блоков, которые в совокупности определяют рисунок протектора указанной шины, образованы в указанном протекторном браслете, при этом:
- в указанном рисунке протектора предусмотрен по меньшей мере один модуль, который повторяется последовательно на всей протяженности указанного протекторного браслета в направлении вдоль окружности;
- каждый модуль разделен указанной экваториальной плоскостью на первую зону, которая проходит от указанной экваториальной плоскости до указанного первого бокового края, и вторую зону, которая проходит от указанной экваториальной плоскости до указанного второго бокового края;
- среди указанных модулей предусмотрено множество первых модулей, которые составляют по меньшей мере 40% от всех указанных модулей и в которых число шипов, предусмотренных в указанной первой зоне, равно числу шипов, предусмотренных в указанной второй зоне указанного первого модуля;
- каждый модуль содержит первую и вторую элементарные части протекторного браслета, при этом каждая из указанных первой и второй элементарных частей проходит независимо в направлении вдоль окружности на протяженности, соответствующей длинному шагу, или на протяженности, соответствующей короткому шагу, который меньше указанного длинного шага;
и при этом:
- в каждом модуле дли шипов указанной первой зоны задан первый ранговый список, соответствующий расстояниям от указанной экваториальной плоскости до шипов;
- в каждом модуле для шипов указанной второй зоны задан второй ранговый список, соответствующий расстояниям от указанной экваториальной плоскости до шипов;
- по меньшей мере 40% указанных модулей содержат по меньшей мере два шипа, которые имеют следующие друг за другом места в указанном первом ранговом списке или указанном втором ранговом списке и один из которых предусмотрен в указанной первой элементарной части и другой из которых предусмотрен в указанной второй элементарной части.
В соответствии с его четвертым аспектом настоящее изобретение относится к шипованной шине, содержащей протекторный браслет, который проходит между первым боковым краем и вторым боковым краем, которые противоположны друг другу в аксиальном направлении, при этом через указанный протекторный браслет проходит экваториальная плоскость, и соответствующие множества канавок и блоков, которые в совокупности определяют рисунок протектора указанной шины, образованы в указанном протекторном браслете, при этом:
- в указанном рисунке протектора предусмотрен по меньшей мере один модуль, который повторяется последовательно на всей протяженности указанного протекторного браслета в направлении вдоль окружности;
- каждый модуль разделен указанной экваториальной плоскостью на первую зону, которая проходит от указанной экваториальной плоскости до указанного первого бокового края, и вторую зону, которая проходит от указанной экваториальной плоскости до указанного второго бокового края;
- среди указанных модулей предусмотрено множество первых групп соседних модулей, которые содержат по меньшей мере 40% от всех указанных модулей и в которых число шипов, предусмотренных в совокупности в указанной первой зоне, равно числу шипов, предусмотренных в совокупности в указанной второй зоне,
и при этом
- дли тех шипов каждой из указанных первых групп соседних модулей, которые предусмотрены в указанной первой зоне, задан первый ранговый список, соответствующий расстояниям от указанной экваториальной плоскости до шипов;
- дли тех шипов каждой из указанных первых групп соседних модулей, которые предусмотрены в указанной второй зоне, задан второй ранговый список, соответствующий расстояниям от указанной экваториальной плоскости до шипов;
- по меньшей мере 40% указанных первых групп соседних модулей содержат по меньшей мере два шипа, которые имеют следующие друг за другом места в указанном первом ранговом списке или указанном втором ранговом списке и один из которых предусмотрен в первом модуле из указанной группы соседних модулей и другой из которых предусмотрен во втором модуле из указанной группы соседних модулей, соседнем с указанным первым модулем.
Благодаря данным признакам шипованная шина, выполненная в соответствии с третьим или четвертым аспектом, имеет оптимальные эксплуатационные характеристики в отношении держания дороги (что означает держание дороги как во время ускорения и торможения, так и во время движения на повороте) и в отношении шума.
Действительно, как указано выше, Заявитель удостоверился в том, что для обеспечения одинаковых, постоянных эксплуатационных характеристик при движении по обледеневшей поверхности желательно иметь как можно более постоянное число шипов в зоне пятна контакта во время качения шины по поверхности дороги, и в том, что для обеспечения как можно более низких показателей шума, создаваемого шиной, шипы должны быть размещены на протекторном браслете таким образом, чтобы удар шипов о поверхность дороги создавал шум, распределенный в как можно более широком спектре частот для предотвращения пиков интенсивности при определенных частотах, к которым особенно чувствительно ухо человека.
Кроме того, как указано выше, Заявитель тем не менее обнаружил, что меры, принимаемые в качестве реакции на указанные требования и рассматриваемые по отдельности, могут противоречить друг другу, в частности, если число шипов, которые должны быть предусмотрены на протекторном браслете, особенно большое, например, превышает 150.
Заявитель установил в результате наблюдений, что в шине, даже не имеющей шипов, последовательность шагов, понимаемая как последовательность длин модулей с одним шагом (другими словами, модулей, в которых подмодуль идентичен модулю), а также как последовательность подмодулей с разной протяженностью в направлении вдоль окружности (в модуле, содержащем по меньшей мере два подмодуля), как правило, оптимизируется за счет распределения шума, создаваемого при воздействии блоков на поверхность дороги, в как можно более широком спектре частот.
Это обычно достигается за счет ввода случайного или псевдослучайного компонента в последовательность шагов, определенную выше, другими словами, за счет предотвращения последовательностей шагов одинаковой длины по мере возможности с целью предотвращения возникновения резонансов и образования возможных пиков высокой интенсивности при некоторых частотах. В конечном счете это обеспечивает возможность распределения звуковой энергии, вырабатываемой катящейся шиной, по более широкому спектру частот.
Однако Заявитель обнаружил, что в шипованной шине вышеописанный эффект распределения энергии по как можно более широкому спектру частот также в значительной степени зависит от распределения шипов, а также от последовательности шагов.
Таким образом, Заявитель установил, что в действительности для автоматического получения вышеописанной оптимизации последовательности шагов недостаточно разместить шипы «наобум» в центральной зоне блоков, но, скорее, необходимо предусмотреть дополнительный случайный или псевдослучайный компонент в дополнение к распределению шипов по отношению к основному рисунку протектора.
Кроме того, Заявитель осознал, что предпочтительно указанный дополнительный случайный компонент в распределении шипов может быть предпочтительно добавлен независимо и по-разному соответственно в первой и во второй зонах протекторного браслета, полученных при разделении посредством экваториальной плоскости.
Таким образом, спектр частот, полученный при ударе первой зоны, будет отличаться от спектра частот, полученного посредством второй зоны, хотя и будет частично перекрываться с ним.
В частности, в модуле, имеющем два подмодуля (в модуле с двумя шагами), определенном выше, добавление указанного случайного или псевдослучайного компонента к распределению шипов осуществляется посредством соответствующего распределения шипов первой или второй зоны по разным элементарным частям одного и того же модуля.
Кроме того, установлено, что указанное наложение случайного или псевдослучайного размещения шипов на случайное или псевдослучайное «размещение» последовательности шагов особенно эффективно с точки зрения уменьшения шума, создаваемого первыми модулями (или первыми группами соседних модулей), имеющими число шипов, распределенных поровну между первой и второй зонами протекторного браслета.
Настоящее изобретение в соответствии с по меньшей мере одним из вышеупомянутых третьего и четвертого аспектов может иметь по меньшей мере один из дополнительных предпочтительных признаков, приведенных в дальнейшем.
Предпочтительно в по меньшей мере 40% указанных модулей с двумя шагами по меньшей мере один шип указанной первой или второй зоны предусмотрен в элементарной части указанного модуля, отличающейся от той элементарной части, в которой размещены все остальные шипы указанной первой или второй зоны.
Предпочтительно по меньшей мере 40% указанных модулей содержат по меньшей мере два шипа, имеющие следующие друг за другом места в указанном первом ранговом списке, один из которых предусмотрен в указанной первой элементарной части и другой - в указанной второй элементарной части, а также по меньшей мере два шипа, имеющие следующие друг за другом места в указанном втором ранговом списке, один из которых предусмотрен в указанной первой элементарной части и другой - в указанной второй элементарной части.
Предпочтительно по меньшей мере 40% указанных модулей содержат по меньшей мере три шипа, имеющие следующие друг за другом места в указанном первом ранговом списке или указанном втором ранговом списке, при этом данные шипы предусмотрены попеременно в указанной первой элементарной части и в указанной второй элементарной части.
Предпочтительно по меньшей мере 40% указанных модулей содержат по меньшей мере три шипа, имеющие следующие друг за другом места в указанном первом ранговом списке, которые предусмотрены попеременно в указанной первой элементарной части и в указанной второй элементарной части, а также по меньшей мере три шипа, имеющие следующие друг за другом места в указанном втором ранговом списке, которые предусмотрены попеременно в указанной первой элементарной части и в указанной второй элементарной части.
Шип, имеющий самое высокое место в указанном первом ранговом списке из указанных по меньшей мере трех шипов, предпочтительно предусмотрен в одной из указанных первой и второй элементарных частей, и шип, имеющий самое высокое место в указанном втором ранговом списке из указанных по меньшей мере трех шипов, предпочтительно предусмотрен в другой из указанных первой и второй элементарных частей.
Предпочтительно в по меньшей мере 40% указанных модулей все шипы, имеющие следующие друг за другом места в указанном первом ранговом списке или указанном втором ранговом списке, предусмотрены попеременно в указанной первой элементарной части и в указанной второй элементарной части.
Предпочтительно по меньшей мере 40% указанных модулей, более предпочтительно по меньшей мере 50% указанных модулей содержат три шипа в указанной первой зоне, при этом шипы из данных трех шипов, имеющие первое и третье места в указанном первом ранговом списке, предусмотрены в указанной первой элементарной части, и шип, имеющий второе место в указанном первом ранговом списке, предусмотрен в указанной второй элементарной части, а также три шипа в указанной второй зоне, при этом шипы из данных трех шипов, имеющие первое и третье места в указанном втором ранговом списке, предусмотрены в указанной второй элементарной части, и шип, имеющий второе место в указанном втором ранговом списке, предусмотрен в указанной первой элементарной части.
Таким образом, в двух зонах протекторного браслета будут предусмотрены шипы, размещенные в треугольнике, имеющем разные конфигурации, которые обеспечивают возможность добавления дополнительного компонента случайности или псевдослучайности к распределению шипов в первой и во второй зонах в пределах отдельных модулей и/или групп соседних модулей.
Кроме того, в соответствии с по меньшей мере одним из указанных третьего и четвертого аспектов настоящее изобретение может иметь по меньшей мере один из предпочтительных признаков, приведенных выше в отношении первого и второго аспектов.
В соответствии с его дополнительным аспектом настоящее изобретение относится к комплекту шин, содержащему по меньшей мере две шины согласно первому аспекту, которые имеют разные диаметры и по существу идентичный рисунок протектора.
Каждая шина из указанного комплекта предпочтительно содержит общее число модулей, которое отличается от остальных шин.
Шины, имеющее большее общее число модулей, предпочтительно имеют меньшую долю первых модулей.
В одном варианте осуществления шина из указанного комплекта имеет 32 модуля, и указанная доля первых модулей составляет от 65% до 75% и предпочтительно составляет приблизительно 68%.
В одном варианте осуществления шина из указанного комплекта имеет 33 модуля, и указанная доля первых модулей составляет от 40% до 60% и предпочтительно составляет приблизительно 51%.
Признаки и преимущества изобретения станут более ясными из подробного описания нескольких предпочтительных вариантов его осуществления, проиллюстрированных посредством неограничивающего примера со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых:
фиг.1 - вид в перспективе спереди примера шипованной шины для колес транспортных средств, выполненной в соответствии с настоящим изобретением;
фиг.2 - выполненный в увеличенном масштабе, схематический вид важной части протекторного браслета шипованной шины с фиг.1; и
фиг.3 - выполненный в увеличенном масштабе, схематический вид первого модуля протекторного браслета шипованной шины с фиг.1.
На приложенных чертежах ссылочная позиция 1 обозначает в целом шипованную шину для колес транспортных средств, выполненную в соответствии с настоящим изобретением.
Шипованная шина 1 содержит конструкцию шины, которая сама по себе является обычной и не показана на приложенных чертежах, а также протекторный браслет 2, на котором образована поверхность 3 протектора, расположенная в радиально наружном месте протекторного браслета 2 и предназначенная для контакта с поверхностью дороги.
Шина 1 имеет обычную, в общем тороидальную форму, образованную вокруг оси вращения и определяющую на поверхности 3 протектора аксиальное направление Y, которое параллельно указанной оси вращения и которое проходит через экваториальную плоскость Х, перпендикулярную к оси вращения и определяющую на поверхности 3 протектора направление вдоль окружности, параллельное указанной экваториальной плоскости.
Шипованная шина 1 имеет номинальную ширину профиля, составляющую приблизительно 205 мм, при посадочном диаметре 16 дюймов (406,4 мм).
На протекторном браслете 2 определена эффективная ширина L, которая задана как максимальная ширина зоны протекторного браслета, предназначенной для контакта с грунтом при стандартных условиях использования, и определяется между первым боковым краем 4а и вторым боковым краем 5а протекторного браслета 2, противоположным первому боковому краю 4а в аксиальном направлении.
Шина 1 представляет собой направленную шину, в которой задано предпочтительное направление качения шины, показанное стрелкой F на чертежах.
Экваториальная плоскость Х разделяет протекторный браслет 2 на первую зону 4, проходящую от экваториальной плоскости Х до первого бокового края 4а, и вторую зону 5, проходящую от экваториальной плоскости Х до второго бокового края 5а.
На протекторном браслете 2 дополнительно задана центральная зона 6, расположенная по обе стороны по отношению к экваториальной плоскости так, что она частично перекрывает первую и вторую зоны 4 и 5.
Множество центральных блоков, обозначенных 7 и 8, расположены попарно и расположены с регулярной последовательностью вдоль протяженности центральной зоны 6 в направлении вдоль окружности.
Центральные блоки 7 и 8 имеют V-образную форму с вогнутыми частями, обращенными друг к другу, и частично входят друг в друга.
В протекторном браслете 2 дополнительно образовано множество первых пар основных канавок, при этом каждая из первых пар основных канавок образована первой и второй основными канавками 10 и 20, и множество первых пар основных канавок расположены с регулярной последовательностью вдоль протяженностипротекторного браслета 2 в направлении вдоль окружности.
Каждая первая основная канавка 10 проходит от первого бокового края 4а по направлению к экваториальной плоскости, в то время как каждая вторая основная канавка 20 проходит от второго бокового края 5а по направлению к экваториальной плоскости Х.
Каждая первая основная канавка 10 содержит первый, аксиально наружный участок 11, который проходит от первого бокового края 4а и имеет криволинейный профиль с уменьшающимся углом наклона относительно направления вдоль окружности, а также концевой, аксиально внутренний участок 12, проходящий как продолжение первого участка 11 до тех пор, пока он не откроется во вторую основную канавку 20 из следующей пары основных канавок.
Концевой участок 12 каждой первой основной канавки 10 имеет зигзагообразную конфигурацию и проходит по обе стороны по отношению к экваториальной плоскости Х.
Каждая вторая основная канавка 20 содержит первый, аксиально наружный участок 21, проходящий от второго бокового края 5а, имеющий криволинейный профиль с уменьшающимся углом наклона относительно направления вдоль окружности и проходящий до тех пор, пока он не откроется в первый участок 11 первой основной канавки 10.
Кроме того, вторая основная канавка 20 также смещена в аксиальном направлении относительно первой основной канавки 10.
В протекторном браслете 2 дополнительно образовано множество вторых пар основных канавок, при этом каждая из вторых пар основных канавок образована третьей и четвертой основными канавками 30 и 40, и множество вторых пар основных канавок расположены с регулярной последовательностью вдоль протяженностипротекторного браслета 2 в направлении вдоль окружности попеременно с первыми парами основных канавок 10 и 20.
Каждая третья основная канавка 30 проходит от первого бокового края 4а по направлению к экваториальной плоскости Х до глухого конца, внутреннего по отношению к центральному блоку 7, в то время как каждая четвертая основная канавка 40 проходит от второго бокового края 5а по направлению к экваториальной плоскости Х до глухого конца, внутреннего по отношению к центральному блоку 8.
Ни третья, ни четвертая основная канавка 30, 40 не пересекает другую первую, вторую, третью или четвертую основную канавку.
Третья и четвертая основные канавки 30 и 40 имеют аналогичный криволинейный профиль, по существу параллельный соответственно первой и второй основным канавкам 10 и 20.
Кроме того, третья и четвертая основные канавки 30 и 40 являются по существу симметричными друг другу относительно экваториальной плоскости Х, хотя они и смещены в аксиальном направлении друг относительно друга.
Все первые, вторые, третьи и четвертые основные канавки 10, 20, 30 и 40 имеют глубину, составляющую приблизительно 9 мм, и изменяющуюся ширину, которая уменьшается от боковых краев 4а, 5а, в зоне которых ширина канавок составляет приблизительно 9-12 мм, по направлению к экваториальной плоскости Х, в зоне которой ширина канавок составляет приблизительно 2,5-4 мм.
Кроме того, в протекторном браслете 2 образовано множество первых пар вспомогательных канавок, при этом каждая из первых пар вспомогательных канавок образована первой и второй вспомогательными канавками 50 и 60, и множество первых пар вспомогательных канавок расположены с регулярной последовательностью вдоль протяженностипротекторного браслета 2 в направлении вдоль окружности.
Каждая первая вспомогательная канавка 50 проходит в первой зоне 4 между двумя первыми основными канавками 10, следующими друг за другом, и пересекает третью основную канавку 30, в то время как каждая вторая вспомогательная канавка 60 проходит во второй зоне 5 между двумя вторыми основными канавками 20, следующими друг за другом, и пересекает четвертую основную канавку 40 так, что пересечение является по существу «зеркальным» по отношению к первой вспомогательной канавке 50 относительно экваториальной плоскости Х.
Первая и вторая вспомогательные канавки являются по существу прямолинейными и наклонены относительно направления вдоль окружности под углом, составляющим приблизительно 25°, несогласованно по отношению к наклону первых участков 11 и 21 первой и второй основных канавок 10, 20, между которыми проходят указанные первая и вторая вспомогательные канавки.
Кроме того, в протекторном браслете 2 образовано множество вторых пар вспомогательных канавок, при этом каждая из вторых пар вспомогательных канавок образована третьей и четвертой вспомогательными канавками 70 и 80, и множество вторых пар вспомогательных канавок расположены с регулярной последовательностью вдоль протяженности протекторного браслета 2 в направлении вдоль окружности.
Каждая третья вспомогательная канавка 70 проходит в первой зоне 4 между двумя первыми основными канавками 10, следующими друг за другом, так, что она по существу параллельна первой вспомогательной канавке 50, в то время как каждая четвертая вспомогательная канавка 80 проходит во второй зоне 5 между двумя вторыми основными канавками 20, следующими друг за другом, так, что она по существу параллельна второй вспомогательной канавке 60.
Вышеописанные канавки также определяют границы блоков 9а и 9b плечевых зон помимо центральных блоков 7 и 8 в протекторном браслете 2.
Границы блоков 9а плечевых зон определяются первыми и вторыми парами основных канавок (10, 30 или 20 и 40), а также первыми и вторыми парами вспомогательных канавок (50, 70 или 60 и 80), в то время как границы блоков 9b плечевых зон определяются первыми и вторыми парами основных канавок (10, 30 или 20 и 40), вторыми парами вспомогательных канавок (70 или 80) и боковыми краями (4а или 5а) протекторного браслета.
Блоки и канавки, указанные выше, в совокупности определяют рисунок протектора шипованной шины 1.
Как лучше всего показано на фиг.2, рисунок протектора образован посредством непрерывной повторяющейся последовательности из одного модуля М, образованного частью протекторного браслета, имеющейся между двумя следующими друг за другом, первыми парами основных канавок 10 и 20.
Каждый модуль М, в свою очередь, образован первой элементарной частью R, проходящей от первой пары основных канавок 10 и 20 до второй пары основных канавок 30 и 40, и второй элементарной частью S, проходящей от второй пары основных канавок 30 и 40 до следующей первой пары основных канавок 10 и 20.
Каждая первая элементарная часть R и каждая вторая элементарная часть S могут иметь размер в направлении вдоль окружности, соответствующий длинному шагу, или протяженность, соответствующую короткому шагу, который меньше указанного длинного шага.
В частности, длинный шаг имеет протяженность, которая приблизительно на 30% больше протяженности короткого шага.
Каждый модуль М может быть образован первой и второй элементарными частями, имеющими короткий шаг или длинный шаг, которые по-разному скомбинированы друг с другом, так что в протекторном браслете предусмотрены модули, имеющие первую и вторую элементарные части, которые обе имеют длинный шаг, и упоминаемые в дальнейшем как модули М1, или модули, имеющие первую и вторую элементарные части, которые обе имеют короткий шаг, и упоминаемые в дальнейшем как модули М2, или модули, имеющие первую элементарную часть с коротким шагом и вторую элементарную часть с длинным шагом и упоминаемые в дальнейшем как модули М3, или, в завершение, модули, имеющие первую элементарную часть с длинным шагом и вторую элементарную часть с коротким шагом и упоминаемые в дальнейшем как модули М4.
В общей сложности 32 модуля расположены в протекторном браслете 2 с полупроизвольной последовательностью, предназначенной для минимизации шума, создаваемого шиной с данным рисунком протектора.
В частности, 4 модуля М1, 12 модулей М2, 7 модулей М3 и 9 модулей М4 предусмотрены в протекторном браслете 2.
Также могут быть предусмотрены некоторые пары соседних модулей М2 в последовательности модулей.
Во всех центральных блоках 7, 8 и в блоках 9а и 9b плечевых зон образованы щелевидные дренажные канавки, которые способствуют обеспечению эксплуатационных характеристик шины в условиях движения по заснеженному грунту.
В частности, щелевидные дренажные канавки, проходящие по существу в аксиальном направлении Y, образованы в первых и вторых блоках 7 и 8, щелевидные дренажные канавки 91, проходящие в направлении, поперечном по отношению к преобладающему направлению протяженности блоков 9а (определяемому направлением первых или вторых основных канавок), образованы в блоках 9а плечевых зон, и щелевидные дренажные канавки 92, проходящие в направлении, по существу параллельном преобладающему направлению протяженности блоков 9b (это направление также определяется направлением первых или вторых основных канавок), образованы в блоках 9b плечевых зон.
Кроме того, множество шипов 100 предусмотрены в центральных блоках 7, 8 и блоках 9а и 9b плечевых зон так, как описано в дальнейшем.
В частности, в общей сложности 190 шипов предусмотрены на протекторном браслете 2.
Шипы 100 предусмотрены в блоках протекторного браслета на окружных направляющих линиях, заданных в первой и второй зонах 4 и 5 симметрично на заданных расстояниях от экваториальной плоскости Х.
В частности, в каждой из первой и второй зон 4 и 5 заданы 12 окружных направляющих линий, на которых могут быть предусмотрены шипы 100, при этом в качестве примера 2 окружные направляющие линии предусмотрены в центральном блоке 7 или 8, 5 окружных направляющих линий предусмотрены в блоках 9а плечевых зон, и 5 окружных направляющих линий предусмотрены в блоках 9b плечевых зон (см. фиг.3).
Расстояние между одной окружной направляющей линией и другой окружной направляющей линией предпочтительно составляет по меньшей мере 5 мм, и расстояние от экваториальной плоскости Х доокружной направляющей линии, ближайшей к ней, составляет по меньшей мере 9 мм.
Заданное число шипов, равное 6, предусмотрено для каждого модуля, при этом данное целое число наилучшим образом приблизительно соответствует потребности в сбалансированном размещении 190 шипов в 32 модулях.
Среди модулей М предусмотрено множество первых модулей М’, в которых число шипов, предусмотренных в первой зоне 4, равно числу шипов, предусмотренных во второй зоне 5.
В частности, данные первые модули М’ включают все модули М3 и М4, а также существенную часть модулей М2, так что они составляют приблизительно 68% от модулей М.
Во всех первых модулях М’ предусмотрены 6 шипов, при этом 3 из них предусмотрены в первой зоне 4 и 3 - во второй зоне 5.
Однако во всех модулях М1 предусмотрены 7 шипов, на единицу больше, чем заданное число, приведенное выше.
Кроме того, в некоторых модулях М2 предусмотрены 5 шипов, на единицу меньше, чем заданное число, приведенное выше.
В частности, в каждой паре модулей М2, соседних друг с другом, 5 шипов предусмотрены в одном из двух модулей М2.
В каждом первом модуле М’ шипы, предусмотренные в первой зоне 4, расположены на разных окружных направляющих линиях так, чтобы они находились на расстояниях от экваториальной плоскости Х, отличающихся друг от друга. Это обеспечивает возможность задания первого рангового списка шипов на основе расстояния от экваториальной плоскости Х. В частности, в первой зоне 4 заданы первый внутренний шип 101а, определенный как шип первой зоны 4, ближайший к экваториальной плоскости Х, первый промежуточный шип 102а, определенный как шип первой зоны 4, находящийся на промежуточном расстоянии от экваториальной плоскости Х, и первый наружный шип 103а, определенный как шип первой зоны 4, наиболее удаленный от экваториальной плоскости Х.
Аналогичным образом шипы, предусмотренные во второй зоне 5, также расположены на разных окружных направляющих линиях так, чтобы они находились на расстояниях от экваториальной плоскости Х, отличающихся друг от друга. Это обеспечивает возможность задания второго рангового списка шипов на основе расстояния от них до экваториальной плоскости Х. В частности, во второй зоне 5 заданы второй внутренний шип 101b, определенный как шип второй зоны 5, ближайший к экваториальной плоскости Х, второй промежуточный шип 102b, определенный как шип второй зоны 5, находящийся на промежуточном расстоянии от экваториальной плоскости Х, и второй наружный шип 103b, определенный как шип второй зоны 5, наиболее удаленный от экваториальной плоскости Х.
Шипы каждого первого модуля М’ образуют пары гомологичных шипов, состоящие из шипов первой и второй зон 4, 5, которые занимают одно и то же место соответственно в первом и втором ранговом списке. Таким образом, пары гомологичных шипов образованы первым и вторым внутренними шипами 101а и 101b (определены как первая пара гомологичных шипов), первым и вторым промежуточными шипами 102а и 102b (определены как вторая пара гомологичных шипов), а также первым и вторым наружными шипами 103а и 103b (определены как третья пара гомологичных шипов).
Все шипы каждого первого модуля М’ предусмотрены так, чтобы они были смещены друг от друга по отношению к аксиальному направлению Y.
Кроме того, в каждом первом модуле М’ окружные направляющие линии, на которых размещены шипы, предусмотренные в первой зоне 4, отличаются от окружных направляющих линий, на которых размещены шипы, предусмотренные во второй зоне 5, таким образом, что все шипы, в частности, шипы из каждой пары гомологичных шипов расположены на разных расстояниях от экваториальной плоскости Х.
Кроме того, только один из первого внутреннего шипа 101а и второго внутреннего шипа 101b предусмотрен в центральных блоках 7, 8 каждого первого модуля, между тем другой шип из них расположен в блоке 9а плечевой зоны.
Кроме того, если в части первых модулей М’ шип из второй пары гомологичных шипов 102а, 102b или из третьей пары гомологичных шипов 103а, 103b предусмотрен в первой элементарной части R, другой шип из той же пары гомологичных шипов предусмотрен во второй элементарной части S.
В частности, данная часть/доля первых модулей М’ образует приблизительно 27% от всех первых модулей М’, при этом приблизительно половина первых модулей М’ из данной части (таким образом, приблизительно 13% от всех первых модулей М’) имеет обе пары гомологичных шипов 102а, 102b и 103а, 103b с одним шипом, предусмотренным в первой элементарной части R, и другим шипом, предусмотренным во второй элементарной части S.
В дополнительных вариантах осуществления настоящего изобретения, не показанных на приложенных чертежах, шипованные шины имеют другие диаметры и, следовательно, другое общее число модулей М.
Эти шипованные шины имеют по существу один и тот же рисунок протектора с некоторыми различиями в конфигурации, обусловленными размещением шипов, включая, в частности, другую долю первых модулей М’ по отношению к общему числу модулей, предусмотренных в протекторном браслете.
В частности, эта доля уменьшается по мере увеличения общего числа модулей, образующих протекторный браслет, или, другими словами, по мере увеличения диаметра шины.
Например, в шине, имеющей в общей сложности 33 модуля М, в которых предусмотрены 192 шипа, предусмотрена доля первых модулей М’, составляющая приблизительно 51%.
ПРИМЕР
Шипованная шина с размером 205/55 R16, снабженная 190 шипами, была получена, как описано выше, и была подвергнута испытанию на шумность, в котором ее сравнивали с шипованной шиной с такими же размерами, которая производится тем же Заявителем, но на которой предусмотрены только 130 шипов.
В частности, испытание на шумность было выполнено посредством установки комплекта шин, подлежащих анализу, на автомобиле Volkswagen Golf и измерения шума внутри транспортного средства в четырех местах, два из которых по существу соответствуют ушам водителя (указаны соответственно как «Спереди слева» и «Спереди справа») и два из которых по существу соответствуют ушам пассажира, находящегося в центре заднего сиденья (указаны соответственно как «Сзади слева» и «Сзади справа»).
Измерения шума были выполнены посредством сканирования всего спектра частот, и впоследствии результаты измерений были объединены для определения среднего значения.
Кроме того, измерения шума были выполнены при двух разных скоростях, а именно соответственно при 60 км/ч и 80 км/ч, при двух разных условиях движения, а именно при постоянной скорости и в условиях движения по инерции («вращения по инерции»).
Результаты измерений приведены ниже в Таблице 1, в которой в каждом столбце приведена интенсивность шума (измеренного в децибелах), интегрированная во всем спектре частот, при этом шум измеряли внутри салона автомобиля в вышеупомянутых местах, когда на автомобиле были установлены шины согласно изобретению (INV) и когда были установлены сравнительные шины (REF).
Таблица 1
Положение микрофона
Спереди слева
Спереди справа
Сзади слева
Сзади справа
Шины
INV
REF
INV
REF
INV
REF
INV
REF
Постоянная скорость60 км/ч
70,3
72,0
67,2
68,5
70,3
71,8
69,8
71,4
Постоянная скорость80 км/ч
71,9
73,8
68,8
70,2
71,8
73,2
71,8
72,9
Движение по инерции при 60 км/ч
70,2
74,0
67,2
70,4
70,3
73,6
70,2
73,1
Движение по инерции при 80 км/ч
72,6
73,4
69,4
70,7
72,5
73,4
72,3
73,4
Анализ результатов показывает, что шум, создаваемый шиной согласно изобретению, меньше, чем зарегистрированный для сравнительной шины, при всех условиях испытаний. Этот результат особенно удивителен, если принять во внимание то, что шипованная шина согласно изобретению имеет 190 шипов в отличие от 130 шипов сравнительной шины, что означает почти на 50% больше шипов.
Шина, выполненная в соответствии с изобретением, была дополнительно подвергнута различным испытаниям при приложении тягового усилия и при движении на повороте по поверхности обледеневшей дороги и испытаниям на износ при движении по поверхности асфальтированной дороги в соответствии с признанными в международном масштабе параметрами испытаний.
Результаты испытаний показали, что шина по настоящему изобретению обеспечивает очень хорошие эксплуатационные характеристики при ускорении и торможении и при держании дороги во время движения на повороте.
В завершение, степень износа дорожного покрытия соответствовала требованиям, предусмотренным испытаниями.