ПНЕВМАТИЧЕСКАЯ ШИНА
PNEUMATIC TIRE

Область техники
Настоящее изобретение относится к пневматической шине.
Уровень техники
Типовым способом улучшения характеристики на мокром покрытии пневматической шины является обеспечение дренажных свойств за счет создания на поверхности протектора шины грунтозацепной канавки, проходящей в поперечном направлении шины, в дополнение к основной канавке, проходящей в направлении вдоль окружности шины. Однако в случае применения такого способа существует проблема возникновения во время движения громкого звука в виде хлопка вследствие увеличения объема канавки и ухудшения эксплуатационных характеристик, связанных с уменьшением шума от шины (далее называемых шумовыми характеристиками). Таким образом, когда на поверхности протектора, содержащей основную канавку и грунтозацепную канавку, создают прорезь вместо грунтозацепной канавки для уменьшения объема канавки, звук в виде хлопка становится еле заметным, и улучшаются шумовые характеристики. Однако вследствие уменьшения объема канавки не могут быть обеспечены дренажные свойства и ухудшается характеристика на мокром покрытии.
Из предшествующего уровня техники известна шина, в которой образованы основная канавка и грунтозацепная канавка, имеющая рисунок протектора, причем грунтозацепная канавка имеет один конец, соединенный с основной канавкой, а ее другой конец закрыт в зоне бегового участка, при этом прорезь соединяет другую основную канавку, контактирующую с беговым участком, и закрытый конец грунтозацепной канавки (см. публикацию JP 2017-226366 A).
Техническая задача
Шина, имеющая рисунок протектора согласно предшествующему уровню техники, описанному выше, может в определенной степени обеспечивать дренажные свойства и препятствовать ухудшению шумовых характеристик по сравнению с шиной, в которой оба конца грунтозацепной канавки соединены с основной канавкой. Однако существует постоянная потребность в улучшении характеристики на мокром покрытии.
Задача настоящего изобретения заключается в разработке пневматической шины, которая обеспечивает улучшенную характеристику на мокром покрытии по сравнению с шиной из предшествующего уровня техники и при этом предотвращает ухудшение шумовых характеристик.
Решение задачи
В аспекте настоящего изобретения предложена пневматическая шина с определенным рисунком протектора на участке протектора.
Рисунок протектора включает:
пару продольных канавок, проходящих в направлении вдоль окружности шины, и
множество грунтозацепных канавок с прорезями, проходящих в поперечном направлении шины между парой продольных канавок и расположенных с интервалами в направлении вдоль окружности шины,
при этом каждая из грунтозацепных канавок с прорезями включает:
грунтозацепную канавку, проходящую от первой продольной канавки из пары продольных канавок и закрытую в пределах зоны между первой продольной канавкой и второй продольной канавкой, отличной от первой продольной канавки; и
прорезь, проходящую от закрытого конца грунтозацепной канавки по направлению ко второй продольной канавке и соединенную со второй продольной канавкой,
причем множество грунтозацепных канавок с прорезями включают по меньшей мере одну первую грунтозацепную канавку с прорезями, проходящую с изгибом относительно продольного направления грунтозацепной канавки, отличного от продольного направления прорези, и по меньшей мере одну вторую грунтозацепную канавку с прорезями, проходящую линейно относительно продольного направления грунтозацепной канавки, совмещенного с продольным направлением прорези.
По меньшей мере одни первые грунтозацепные канавки с прорезями предпочтительно включают множество типов грунтозацепных канавок с прорезями с разными углами изгиба.
По меньшей мере одни первые грунтозацепные канавки с прорезями предпочтительно располагают с возможностью формирования пары грунтозацепных канавок с прорезями, смежных в направлении вдоль окружности шины, и по меньшей мере одни вторые грунтозацепные канавки с прорезями располагают с возможностью формирования пары грунтозацепных канавок с прорезями, смежных в направлении вдоль окружности шины.
Отношение числа первых грунтозацепных канавок с прорезями к числу вторых грунтозацепных канавок с прорезями в зоне предпочтительно находится в диапазоне от 1 до 5.
По меньшей мере одни первые грунтозацепные канавки с прорезями предпочтительно включают:
грунтозацепную канавку с прорезями, выступающую с изгибом к первой стороне в направлении вдоль окружности шины, и
грунтозацепную канавку с прорезями, выступающую с изгибом ко второй стороне, противоположной первой стороне, в направлении вдоль окружности шины.
Отношение количества грунтозацепных канавок с прорезями, изогнутых по направлению ко второй стороне, к количеству грунтозацепных канавок с прорезями, изогнутых по направлению к первой стороне, предпочтительно находится в диапазоне от 0,5 до 3.
В по меньшей мере одной первой грунтозацепной канавке с прорезями меньший угол из углов, образованных между продольным направлением прорези и продольным направлением грунтозацепной канавки, предпочтительно составляет 30 градусов или менее.
Для двух грунтозацепных канавок с прорезями (из грунтозацепных канавок с прорезями), смежных в направлении вдоль окружности шины, расстояние A между положениями соединения прорезей и второй продольной канавки предпочтительно равно расстоянию B между положениями соединения прорезей и грунтозацепных канавок.
Вторая продольная канавка предпочтительно имеет меньшую ширину канавки, чем первая продольная канавка.
Глубина прорези предпочтительно меньше на концевом участке прорези, соединенном со второй продольной канавкой, по сравнению с глубиной прорези на участке прорези, который находится дальше от второй продольной канавки, чем концевой участок.
Рисунок протектора предпочтительно включает группу продольных канавок, включающую пару продольных канавок и одну или множество продольных канавок, отличных от пары продольных канавок и проходящих в направлении вдоль окружности шины, а
ширина третьей продольной канавки в группе продольных канавок, расположенной напротив второй продольной канавки относительно первой продольной канавки и смежной с первой продольной канавкой, меньше ширины первой продольной канавки.
Стенка канавки, противоположная стороне второй продольной канавки, из пары стенок первой продольной канавки и стенка канавки, противоположная стороне первой продольной канавки, из пары стенок второй продольной канавки предпочтительно непрерывно проходят без разрывов в направлении вдоль окружности шины на поверхности участка протектора.
Первая продольная канавка предпочтительно расположена в более дальнем положении относительно центральной линии шины, чем вторая продольная канавка.
Для рисунка протектора предпочтительно указывают ориентацию установки пневматической шины на транспортное средство, а
пара продольных канавок расположена в зоне, находящейся с внутренней стороны транспортного средства относительно зон с обеих сторон в поперечном направлении шины рисунка протектора, причем центральная линия шины принята в качестве эталонной.
Преимущества изобретения
В соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения предложена пневматическая шина, которая обеспечивает улучшенную характеристику на мокром покрытии по сравнению с шиной из предшествующего уровня техники и при этом предотвращает ухудшение шумовых характеристик.
Краткое описание чертежей
Фиг. 1 - схема, иллюстрирующая профиль в поперечном сечении пневматической шины согласно варианту осуществления;
Фиг. 2 - схема, иллюстрирующая пример рисунка протектора шины, показанной на Фиг. 1;
Фиг. 3 - схема, поясняющая конфигурацию грунтозацепной канавки с прорезями в соответствии с вариантом осуществления;
Фиг. 4 - схема, иллюстрирующая пример поперечного сечения прорези грунтозацепной канавки с прорезями; и
Фиг. 5 - схема, иллюстрирующая модифицированный пример рисунка протектора с Фиг. 2.
Описание вариантов осуществления изобретения
Общее описание шины
Далее будет приведено описание пневматической шины в соответствии с настоящим вариантом осуществления (далее называемой просто «шина»). Настоящий вариант осуществления включает различные варианты осуществления, описанные ниже. На Фиг. 1 представлен вид в поперечном сечении шины, иллюстрирующий пример профиля поперечного сечения шины 10.
Например, шина 10 представляет собой шину для легкового автомобиля. Шина для легкового автомобиля относится к шине, описанной в главе А публикации JATMA YEAR BOOK 2012 (стандарты Японской ассоциации производителей автомобильных шин). Шина 10 может также быть обеспечена в качестве шины для легкого грузовика, указанного в главе B, и в качестве шины для грузовика и автобуса, указанных в главе C.
Поперечное направление шины означает направление, параллельное оси вращения шины. Наружная сторона в поперечном направлении шины означает сторону, удаленную от центральной линии CL шины, представляющей собой экваториальную плоскость шины в поперечном направлении шины. Кроме того, внутренняя сторона в поперечном направлении шины представляет собой сторону, ближнюю к центральной линии CL шины в поперечном направлении шины. Направление вдоль окружности шины представляет собой направление, параллельное оси вращения шины. Радиальное направление шины представляет собой направление, перпендикулярное оси вращения шины. Наружная сторона в радиальном направлении шины относится к направлению от оси вращения. Кроме того, внутренняя сторона в радиальном направлении шины относится к направлению, расположенному ближе к оси вращения.
Структура шины
Шина 10 включает участок 10Т протектора с рисунком протектора, пару участков 10B борта и пару боковых участков 10S, предусмотренных на обеих сторонах участка 10Т протектора и соединяющих пару участков 10B борта с участком 10T протектора.
Шина 10 включает слой 12 каркаса, брекер 14 и сердечник 16 борта в качестве элементов каркаса и в основном включает элемент 18 резины протектора, боковые резиновые элементы 20, резиновые элементы 22 наполнителя борта, брекерные резиновые элементы 24 диска и элемент 26 резинового гермослоя вокруг элементов каркаса.
Слой 12 каркаса включает элемент слоя каркаса, который выполнен из органических волокон, покрытых резиной, и навитые между парой сердечники 16 борта, причем каждый из них имеет кольцевую форму и образует тороидальную форму. Слой 12 каркаса навит вокруг сердечников 16 борта и проходит до наружной стороны в радиальном направлении шины. Брекер 14 размещен на наружной стороне слоя 12 каркаса в радиальном направлении шины и включает два элемента 14a и 14b брекера. Брекер 14 включает элемент, изготовленный из стального корда, покрытого резиной, и расположенный под заданным углом наклона, например, от 20 до 30 градусов, по отношению к направлению вдоль окружности шины. Ширина элемента 14а брекера, который представляет собой нижний слой, в поперечном направлении шины больше ширины элемента 14b брекера, который представляет собой верхний слой. Стальные корды двух элементов 14a и 14b брекера наклонены в противоположных направлениях. Таким образом, элементы 14a и 14b брекера представляют собой перекрещивающиеся слои и препятствуют расширению слоя 12 каркаса под давлением воздуха в шине.
Элемент 18 резины протектора расположен на наружной стороне брекера 14 в радиальном направлении шины. Боковые резиновые элементы 20 соединены с обеими концевыми частями резинового элемента 18 протектора и формируют боковые части 10S. Брекерные резиновые элементы 24 диска соответственно предусмотрены на концах во внутренних сторонах боковых резиновых элементов 20 в радиальном направлении шины и входят в контакт с диском, на который монтируют шину 10. Каждый из резиновых элементов 22 наполнителя борта предусмотрен на наружной стороне каждого из сердечников 16 борта в радиальном направлении шины и располагается между участком 12 слоя каркаса перед наматыванием на сердечник 16 борта, и участок слоя 12 каркаса наматывается на сердечник 16 борта. Резиновый элемент 26 гермослоя предусмотрен на внутренней поверхности шины 10 и обращен к зоне полости шины, заполняемой воздухом и окруженной шиной 10 и диском.
Кроме того, между элементом 14b брекера и элементом 18 резины протектора предусмотрены две обкладки 30 брекера, выполненные из органического волокна с резиновым покрытием, и две обкладки 30 брекера покрывают брекер 14 с наружной стороны брекера 14 в радиальном направлении шины.
Рисунок протектора
На Фиг. 2 представлена схема, иллюстрирующая участок развернутого на виде в горизонтальной проекции примера рисунка протектора шины 10, показанной на Фиг. 1.
Рисунок протектора включает пару продольных канавок 21 и 33, проходящих в направлении вдоль окружности шины, и множество грунтозацепных канавок 40 и 41 с прорезями.
Продольные канавки 21 и 33 представляют собой канавки, проходящие в направлении вдоль окружности шины.
Следует отметить, что рисунок протектора, показанный на Фиг. 2, помимо продольных канавок 21 и 33 включает продольные канавки 23, 25, 27 и 31, проходящие в направлении вдоль окружности шины.
Продольные канавки 21, 23, 25 и 27 являются основными канавками. В настоящем документе под основной канавкой подразумевается канавка с глубиной канавки, например, от 6,5 до 9,0 мм и шириной канавки, например, от 5,0 до 15,0 мм.
Каждая из продольных канавок 31 и 33 представляет собой узкую канавку, причем каждая из них имеет меньшую ширину канавки и меньшую глубину канавки, чем ширина канавки и глубина канавки каждой из основных канавок 21, 23, 25 и 27. В настоящем документе под узкими канавками подразумеваются канавки с глубиной канавки, например, 1,0 мм или более и менее чем 5,0 мм и шириной канавки, например, от 0,8 до 3,0 мм.
Грунтозацепные канавки 40 и 41 с прорезями проходят в поперечном направлении шины в зоне 71A между основной канавкой 21 (первой продольной канавкой) и узкой канавкой 33 (второй продольной канавкой) и расположены с интервалами в направлении вдоль окружности шины.
Каждая из грунтозацепных канавок 40 и 41 с прорезями включает грунтозацепную канавку 51 и прорезь 61.
Грунтозацепная канавка 51 проходит от основной канавки 21 и заканчивается внутри зоны 71A. Глубина грунтозацепной канавки меньше глубины каждой из основных канавок 21, 23, 25 и 27 и больше глубины канавки каждой из узких канавок 31 и 33. В настоящем документе грунтозацепная канавка имеет глубину канавки, например, от 2,0 до 7,5 мм и ширину канавки, например, от 1,5 до 7,5 мм.
Прорезь 61 проходит от закрытого конца 51а грунтозацепной канавки 51 по направлению к узкой канавке 33 и соединена с узкой канавкой 33. Поскольку каждая из грунтозацепных канавок 40 и 41 с прорезями включает прорезь 61, уменьшается объем канавки и может быть предотвращено возникновение звука в виде хлопка, а шум может быть уменьшен по сравнению со случаем, когда основная канавка 21 и узкая канавка 33 соединены грунтозацепной канавкой. В настоящем документе термин «прорезь» означает прорезь с глубиной прорези, например, от 2,0 до 7,5 мм и с шириной прорези, например, от 0,3 до 1,0 мм.
Множество грунтозацепных канавок 40 и 41 с прорезями включают первую грунтозацепную канавку 40 с прорезями и вторую грунтозацепную канавку 41 с прорезями.
Первая грунтозацепная канавка 40 с прорезями проходит с изгибом в продольном направлении грунтозацепной канавки 51, отличающемся от продольного направления прорези 61, а в зоне 71А предусмотрена по меньшей мере одна первая грунтозацепная канавка 40 с прорезями. Первая грунтозацепная канавка 40 с прорезями имеет указанную конфигурацию, и, таким образом, на поверхности протектора создают краевые компоненты, проходящие в различных направлениях. Таким образом, легко улучшается устойчивость рулевого управления, в частности, на мокром дорожном покрытии с низким значением µ (толщина слоя воды от 1 до 3 мм). Следует отметить, что в случае, когда первая грунтозацепная канавка 40 с прорезями проходит с изгибом, термин «продольное направление грунтозацепной канавки 51, отличающееся от продольного направления прорези 61» означает, что продольное направление грунтозацепной канавки 51 и продольное направление прорези 61 отличаются друг от друга на закрытом конце 51а грунтозацепной канавки 51. На Фиг. 2 для облегчения понимания описания величина угла изгиба первой грунтозацепной канавки 40 с прорезями показана преувеличенной.
Вторая грунтозацепная канавка 41 с прорезями проходит линейно в продольном направлении грунтозацепной канавки 51, совпадающем с продольным направлением прорези 61, и в зоне 71А предусмотрена по меньшей мере одна вторая грунтозацепная канавка 41 с прорезями. Вторая грунтозацепная канавка 41 с прорезями имеет указанную конфигурацию, и, таким образом, при повороте блок в зоне 71A легко изгибается и деформируется, принимая форму дорожного покрытия. Таким образом, возрастает адгезионное трение между поверхностью протектора и дорожным покрытием, и легко повышается устойчивость рулевого управления на мокрых дорожных покрытиях, в частности, во время поворота. Отметим, что в зоне 71А множество блоков, образованных основной канавкой 21, узкой канавкой 33 и двумя грунтозацепными канавками с прорезями, смежными в направлении вдоль окружности шины, располагаются в направлении вдоль окружности шины.
В настоящем варианте осуществления на рисунке протектора предусмотрена первая грунтозацепная канавка 40 с прорезями и вторая грунтозацепная канавка 41 с прорезями, поскольку было установлено, что устойчивость рулевого управления на мокрых дорожных покрытиях (в дальнейшем называемая характеристикой на мокром покрытии) улучшается сбалансированным образом в различных аспектах за счет обеспечения в зоне 71A первой грунтозацепной канавки 40 с прорезями и второй грунтозацепной канавки 41 с прорезями.
Угол изгиба между грунтозацепной канавкой 51 и прорезью 61 (меньший угол из углов, образованных между продольным направлением грунтозацепной канавки 51 и продольным направлением прорези 61), на который различаются первая грунтозацепная канавка 40 с прорезями и вторая грунтозацепная канавка 41 с прорезями, находится в диапазоне, например, от 1 до 5 градусов. Если угол изгиба грунтозацепной канавки с прорезями равен углу изгиба, на который различаются первая грунтозацепная канавка 40 с прорезями и вторая грунтозацепная канавка 41 с прорезями, описанные выше, или превышает его, грунтозацепная канавка с прорезями соответствует первой грунтозацепной канавке 40 с прорезями. Если указанный угол изгиба меньше угла изгиба, на который различаются первая грунтозацепная канавка 40 с прорезями и вторая грунтозацепная канавка 41 с прорезями, описанные выше, грунтозацепная канавка с прорезями соответствует второй грунтозацепной канавке 41 с прорезями.
В грунтозацепных канавках 40 и 41 с прорезями прорезь 61 предпочтительно проходит от промежуточного положения на ширине грунтозацепной канавки 51 на закрытом конце 51а грунтозацепной канавки 51.
В соответствии с вариантом осуществления первая грунтозацепная канавка 40 с прорезями предпочтительно включает множество типов грунтозацепных канавок с прорезями с разными углами изгиба. Соответственно, на поверхности протектора формируют краевые компоненты, проходящие в различных направлениях, которые способствуют улучшению характеристики на мокром покрытии. На Фиг. 2 в качестве первой грунтозацепной канавки 40 с прорезями показаны грунтозацепные канавки 40A и 40B с прорезями двух типов с разными углами изгиба. Количество типов первых грунтозацепных канавок 40 с прорезями находится в диапазоне, например, от 2 до 5.
Следует отметить, что, как показано на Фиг. 2, положение изгиба в поперечном направлении шины предпочтительно постоянно для множества типов первых грунтозацепных канавок 40 с прорезями с разными углами изгиба, а отношение длины в продольном направлении грунтозацепной канавки 51 к длине в продольном направлении прорези 61 может быть постоянным. Кроме того, положение в поперечном направлении шины, в котором соединяются грунтозацепная канавка 51 и прорезь 61, предпочтительно одинаково для первой грунтозацепной канавки 40 с прорезями и второй грунтозацепной канавки 41 с прорезями.
В соответствии с вариантом осуществления, как показано на Фиг. 2, первые грунтозацепные канавки 40 с прорезями предпочтительно расположены смежно друг с другом с образованием пары в направлении вдоль окружности шины, а вторые грунтозацепные канавки 41 с прорезями расположены смежно друг с другом с образованием пары в направлении вдоль окружности шины. Таким образом, усиливается эффект действия краевых компонентов, обеспеченный на поверхности протектора с помощью первой грунтозацепной канавки 40 с прорезями, и эффект повышения эластичности блока, образованного второй грунтозацепной канавкой 41 с прорезями, а также усиливается эффект улучшения характеристики на мокром покрытии.
В этом варианте осуществления, как и в примере, показанном на Фиг. 2, пара первых грунтозацепных канавок 40 с прорезями предпочтительно дополнительно выполнена с таким же углом изгиба. Кроме того, множество пар, имеющих одинаковый угол изгиба, могут быть расположены смежно друг с другом в направлении вдоль окружности шины.
В соответствии с вариантом осуществления отношение числа первых грунтозацепных канавок 40 с прорезями к числу вторых грунтозацепных канавок 41 с прорезями в зоне 71A предпочтительно находится в диапазоне от 1 до 5. Если это отношение превышает 1, количество вторых грунтозацепных канавок 41 с прорезями слишком мало, и достаточный эффект улучшения характеристики на мокром покрытии за счет повышения эластичности блока не может быть достигнут. В случае если такое отношение меньше 1, число первых грунтозацепных канавок 40 с прорезями слишком мало, и достаточный эффект улучшения характеристики на мокром покрытии за счет краевых компонентов не может быть достигнут. Отношение предпочтительно составляет от 1,2 до 3.
В соответствии с вариантом осуществления первая грунтозацепная канавка 40 с прорезями предпочтительно включает грунтозацепную канавку 40C с прорезями, изогнутую и выступающую к первой стороне в направлении вдоль окружности шины, и грунтозацепную канавку 40D с прорезями, изогнутую и выступающую ко второй стороне, противоположной первой стороне, в направлении вдоль окружности шины. Соответственно, на поверхности протектора создают краевые компоненты, проходящие в более отличающихся направлениях и способствующие улучшению характеристики на мокром покрытии. На Фиг. 5 представлена схема, иллюстрирующая участок развернутого вида в горизонтальной проекции измененного примера рисунка протектора, показанного на Фиг. 2. Термин «выступающий по направлению к первой стороне» означает, что положение изгиба первой грунтозацепной канавки 40 с прорезями выступает по направлению к первой стороне относительно прямой линии, соединяющей оба конца в продольном направлении первой грунтозацепной канавки 40 с прорезями. Аналогичным образом термин «выступающий по направлению ко второй стороне» означает выступание по направлению ко второй стороне относительно прямой линии.
В этом варианте осуществления отношение количества грунтозацепных канавок 40D с прорезями, изогнутых по направлению ко второй стороне, к количеству грунтозацепных канавок 40C с прорезями, изогнутых по направлению к первой стороне, предпочтительно находится в диапазоне от 0,5 до 3. Когда отношение меньше 0,5 или больше 3, эффект улучшения характеристики на мокром покрытии становится незначительным. Отношение предпочтительно составляет от 1 до 2.
В соответствии с вариантом осуществления угол изгиба первой грунтозацепной канавки 40 с прорезями предпочтительно составляет 30 градусов или менее. Когда угол изгиба превышает 30 градусов, невозможно обеспечить достаточную жесткость блока в зоне 71A, и характеристика на мокром покрытии улучшается с трудом. Описанный выше угол предпочтительно составляет 10 градусов или менее.
В соответствии с вариантом осуществления, как показано на Фиг. 3, для двух грунтозацепных канавок с прорезями, смежных в направлении вдоль окружности шины, из числа грунтозацепных канавок 40 и 41 с прорезями расстояние A между положениями соединения прорезей 61 и узкой канавки 33 предпочтительно равно расстоянию B между положениями соединения прорезей 61 и грунтозацепных канавок 51. На Фиг. 3 представлена схема, поясняющая конфигурацию грунтозацепной канавки с прорезями в соответствии с вариантом осуществления. Когда прорезь 61 имеет подобный постоянный угол наклона относительно поперечного направления шины, форму для литья шины легко извлекают из шины при ее формовании с вулканизацией, а лезвие для создания прорези, предназначенное для образования прорези 61 и установленное на внутренней стенке формы для литья шины, как правило, не повреждается.
В данном варианте осуществления в соответствии с дополнительным вариантом осуществления для обеих грунтозацепных канавок с прорезями, смежных в направлении вдоль окружности шины, расстояние A предпочтительно равно расстоянию B. Соответственно, даже если рисунок протектора включает элементы рисунка, имеющие различную длину вдоль окружности (значения длины шага) и объединенные друг с другом в направлении вдоль окружности шины, прорезь 61 имеет постоянный угол наклона относительно поперечного направления шины. Рисунок протектора согласно настоящему варианту осуществления включает комбинацию множества типов элементов рисунка, имеющих, например, разные значения длины шага.
В соответствии с вариантом осуществления, показанным на Фиг. 2, 3 и 5, ширина второй продольной канавки предпочтительно меньше ширины первой продольной канавки. Ширина продольной канавки, с которой соединена прорезь 61, невелика, за счет чего, таким образом, обеспечивается жесткость блока в зоне 71A и легко улучшается характеристика на мокром покрытии. С другой стороны, в соответствии с вариантом осуществления, как и для первой и второй продольных канавок, с которыми соединены грунтозацепные канавки 40 и 41 с прорезями, вторая продольная канавка может иметь ширину, идентичную ширине первой продольной канавки, или ширину, превышающую ширину первой продольной канавки.
В соответствии с вариантом осуществления, соответствующим примеру, показанному на Фиг. 4, глубина прорези 61 предпочтительно меньше на концевом участке 61b прорези 61, соединенном с узкой канавкой 33, чем на участке (участке корпуса прорези) 61a прорези 61, расположенном дальше от узкой канавки 33, чем концевой участок 61b. На Фиг. 4 представлен вид вдоль линии IV-IV, показанной стрелками на Фиг. 2. В прорези 61 предусмотрен концевой участок (приподнятый нижний участок) 61b, включающий приподнятую таким образом нижнюю часть, и, таким образом, обеспечивается жесткость блока в зоне 71A и усиливается эффект улучшения характеристики на мокром покрытии. Следует отметить, что участок 61a корпуса прорези представляет собой участок прорези 61, имеющий максимальную глубину прорези, а приподнятый нижний участок 61b представляет собой участок, имеющий меньшую глубину прорези, чем участок 61a корпуса прорези. Следует отметить, что под «глубиной прорези» в настоящем документе понимается глубина участка 61a корпуса прорези.
В соответствии с вариантом осуществления глубина прорези для участка 61a корпуса прорези предпочтительно меньше глубины канавки для грунтозацепной канавки 51.
Следует отметить, что прорезь 61 предпочтительно представляет собой прорезь, имеющую форму плоской поверхности, причем противоположные поверхности стенок прорези, образующие прорезь 61, представляют собой плоские поверхности. Соответственно, по сравнению с аспектом, в котором предусматривают прорезь, проходящую с изгибом или искривлением по направлению в глубину или в продольном направлении, легко обеспечивают изгибание блока за счет второй грунтозацепной канавки 41 с прорезями.
Согласно варианту осуществления, как и в примере, показанном на Фиг. 2, основная канавка 21 предпочтительно находится дальше от центральной линии CL шины, чем узкая канавка 33. Продольная канавка, с которой соединена грунтозацепная канавка 51, расположена на наружной стороне в поперечном направлении шины и, таким образом, улучшаются дренажные свойства и характеристика на мокром покрытии. Как и в примере, показанном на Фиг. 2, продольная канавка, с которой соединена грунтозацепная канавка 51, представляет собой основную канавку 21, имеющую большую ширину, и, таким образом, дополнительно улучшаются дренажные свойства.
В соответствии с вариантом осуществления для рисунка протектора предпочтительно указывают ориентацию установки шины 10 на транспортное средство, и пара продольных канавок находится в зоне, расположенной с внутренней стороны транспортного средства относительно зон с обеих сторон в поперечном направлении шины рисунка протектора, причем центральная линия CL шины является эталонной (зона со стороны, обозначенной «IN» относительно центральной линии CL шины на Фиг. 2). Грунтозацепные канавки 40 и 41 с прорезями соединены с обеими из пары продольных канавок и проходят через зону 71A. Однако грунтозацепные канавки 40 и 41 с прорезями расположены с внутренней стороны транспортного средства, и, таким образом, усиливается эффект предотвращения ухудшения шумовых характеристик.
Отношение длины в продольном направлении грунтозацепной канавки 51 к длине в продольном направлении прорези 61 предпочтительно составляет от 7 : 3 до 3 : 7. Кроме того, отношение длины грунтозацепной канавки 51 вдоль поперечного направления шины к длине в поперечном направлении (ширине) шины зоны 71А предпочтительно составляет от 30 до 80%.
В соответствии с вариантом осуществления предпочтительно, как и в примере, показанном на Фиг. 2, угол наклона в продольном направлении прорези 61 относительно поперечного направления шины постоянен для множества грунтозацепных канавок 40 и 41 с прорезями, а угол наклона в продольном направлении грунтозацепной канавки 51 относительно поперечного направления шины изменяется для множества грунтозацепных канавок 40 и 41 с прорезями. При таком изменении угла наклона грунтозацепной канавки 51 объем грунтозацепной канавки 51 изменяется, и, таким образом, звук в виде хлопка пропадает.
С другой стороны, в соответствии с вариантом осуществления, как и в примере, показанном на Фиг. 5, угол наклона в продольном направлении грунтозацепной канавки 51 относительно поперечного направления шины предпочтительно постоянен для множества грунтозацепных канавок 40 и 41 с прорезями, а угол наклона в продольном направлении прорези 61 относительно поперечного направления шины изменяется для множества грунтозацепных канавок 40 и 41 с прорезями. На Фиг. 5 представлена схема, иллюстрирующая модифицированный пример рисунка протектора на Фиг. 2. Аналогично на Фиг. 5 для облегчения понимания описания величина угла изгиба первой грунтозацепной канавки 40 с прорезями показана преувеличенной. При изменении угла наклона прорези 61 для множества грунтозацепных канавок с прорезями независимо от величины угла увода, вероятно, участок, включающий закрытую прорезь 61, и участок, включающий открытую прорезь 61, будут накладываться и, таким образом, будет обеспечена жесткость блока в зоне 71A и уменьшен износ. При постоянном угле наклона прорези 61 все прорези 61 закрываются в пределах поверхности пятна контакта с грунтом только при определенной величине угла увода, и прорези 61, вероятно, открываются при величине угла увода, отличной от определенной величины. Таким образом, жесткость блока в зоне 71A изменяется в зависимости от величины угла увода, и, таким образом, износ ускоряется.
Следует отметить, что в грунтозацепных канавках 40 и 41 с прорезями одна прорезь 61 соединена с грунтозацепной канавкой 51. Соответственно, шум, создаваемый прорезями во время движения, уменьшается, и обеспечиваются требуемые шумовые характеристики. Кроме того, количество прорезей может быть уменьшено для предотвращения снижения жесткости зоны 71A.
Кроме того, предпочтительно грунтозацепная канавка 51 и прорезь 61 первой грунтозацепной канавки 40 с прорезями наклонены в одну и ту же сторону в направлении вдоль окружности шины относительно поперечного направления шины, или любая из грунтозацепной канавки 51 или прорези 61 проходит в направлении, параллельном поперечному направлению шины. Другими словами, положение изгиба первой грунтозацепной канавки 40 с прорезями предпочтительно находится в пределах диапазона в направлении вдоль окружности шины, в котором размещена первая грунтозацепная канавка 40 с прорезями. Соответственно, облегчается изгибание блока во время поворота.
В соответствии с вариантом осуществления, как и в примере, показанном на Фиг. 2, рисунок протектора согласно настоящему варианту осуществления может дополнительно включать грунтозацепные канавки 53, 55, 57, 58 и 59.
Грунтозацепная канавка 53 проходит от основной канавки 23 в пределах зоны 73 между основными канавками 23 и 25 в поперечном направлении шины и закрыта в пределах зоны 73.
Грунтозацепная канавка 55 проходит от основной канавки 25 в пределах зоны 75 между основными канавками 25 и 27 в поперечном направлении шины и закрыта в пределах зоны 75.
Грунтозацепная канавка 57 проходит от основной канавки 27 в пределах зоны 75 в поперечном направлении шины и закрывается в пределах зоны 75.
Грунтозацепная канавка 58 проходит в пределах зоны 77А, расположенной на наружной стороне узкой канавки 31 в поперечном направлении шины, от наружной стороны в поперечном направлении шины по направлению к основной канавке 21, пересекает узкую канавку 31 и заканчивается в пределах зоны 77B между узкой канавкой 31 и основной канавкой 21.
Грунтозацепная канавка 59 проходит в пределах зоны 79, расположенной на наружной стороне основной канавки 27 в поперечном направлении шины, от наружной стороны в поперечном направлении шины по направлению к основной канавке 27 и заканчивается в пределах зоны 79.
Множество грунтозацепных канавок 53, 55, 57, 58 и 59 располагаются через определенные интервалы в направлении вдоль окружности шины.
На рисунке протектора в примере, показанном на Фиг. 2, в зоне 77B отсутствует грунтозацепная канавка или прорезь, соединенная с узкой канавкой 31 и основной канавкой 21, а в направлении вдоль окружности шины образовано непрерывное ребро.
В зоне 71B отсутствует грунтозацепная канавка или прорезь, соединенная с узкой канавкой 33 и основной канавкой 23, а в направлении вдоль окружности шины образовано непрерывное ребро.
В результате в зоне рисунка протектора, расположенной на внутренней стороне транспортного средства, две узкие канавки 31 и 33 образуют множество краевых компонентов, проходящих в направлении вдоль окружности шины. Кроме того, обеспечивается жесткость двух ребер, и, таким образом, за счет внутреннего кольца повышается устойчивость рулевого управления во время поворота. Стенка канавки со стороны, противоположной стороне узкой канавки 33 (стороне IN на Фиг. 2), из пары стенок основной канавки 21 и стенка канавки со стороны, противоположной стороне основной канавки 21 (стороне OUT на Фиг. 2), из пары стенок узкой канавки 33 непрерывно проходят без разрывов в направлении вдоль окружности шины на поверхности протектора, и, таким образом, обеспечивается жесткость двух ребер, в частности, на участках с обеих сторон зоны 71A. Кроме того, узкие канавки 31 и 33 расположены с обеих сторон основной канавки 21, расположенной между узкими канавками 31 и 33, и, таким образом, балансируется жесткость в зоне с внутренней стороны транспортного средства. С другой стороны, узкие канавки 31 и 33 расположены с внутренней стороны транспортного средства, и, таким образом, обеспечиваются требуемые шумовые характеристики. Длина зоны 77B в поперечном направлении шины (ширина) предпочтительно больше ширины зоны 71B. С другой стороны, в зоне рисунка протектора, расположенного с наружной стороны транспортного средства, узкая канавка отсутствует.
Рисунок протектора согласно настоящему варианту осуществления не ограничен рисунком протектора, описанным выше. Например, в рисунке протектора, показанном на Фиг. 2, вместо зоны 71A или в дополнение к зоне 71A в по меньшей мере одной из зоны 73 или зоны 75 вместо грунтозацепных канавок 53, 55 и 57 могут быть образованы грунтозацепные канавки с прорезями. Кроме того, количество основных канавок не ограничивается четырьмя и может составлять три, или пять, или более.
Примеры и сравнительные примеры
Для исследования эффектов пневматической шины настоящего варианта осуществления изменяли рисунок протектора шины и изучали характеристику на мокром покрытии и шумовые характеристики. Каждый прототип шины имел размер 225/65R17 и имел рисунок протектора, показанный на Фиг. 2, за исключением характеристик, приведенных в таблицах 1 и 2.
В таблицах 1 и 2 указана конфигурация, относящаяся к рисунку протектора каждой из шин, и результаты оценки для рисунка протектора.
В таблицах 1 и 2 термин «наличие пары» означает, создана ли первая грунтозацепная канавка с прорезями, имеющая идентичный угол изгиба, с образованием пары или нет, и создана ли вторая грунтозацепная канавка с прорезями, имеющая идентичный угол изгиба, с образованием пары или нет.
Выражение «положение первой продольной канавки» означает «наружную сторону» в том случае, если первая продольная канавка расположена дальше от центральной линии CL шины, чем вторая продольная канавка, и означает «внутреннюю сторону» в том случае, если первая продольная канавка расположена ближе к центральной линии CL шины, чем вторая продольная канавка.
Выражение «положение грунтозацепной канавки с прорезями» означает «внутреннюю сторону» в том случае, если шина установлена таким образом, что зона 71A, в которой образована грунтозацепная канавка с прорезями, расположена с внутренней стороны транспортного средства, и означает «наружную сторону» в том случае, если шина установлена таким образом, что зона 71A, в которой образована грунтозацепная канавка с прорезями, расположена с наружной стороны транспортного средства.
В сравнительном примере 1 и примере 1 все первые грунтозацепные канавки с прорезями были образованы с углом изгиба 3 градуса.
В примерах 2-4 и примерах 6-8 первые грунтозацепные канавки с прорезями имели углы изгиба двух типов: 2 градуса и 3 градуса.
В примере 5 первые грунтозацепные канавки с прорезями имели углы изгиба двух типов: 45 градусов и 60 градусов.
В примерах 1-8 отношение количества первых грунтозацепных канавок с прорезями к количеству вторых грунтозацепных канавок с прорезями было равно 2.
В примере 3 первую грунтозацепную канавку с прорезями и вторую грунтозацепную канавку с прорезями с идентичным углом изгиба размещали так, чтобы они не образовывали описанную выше пару.
В примере 4 общее количество типов первых грунтозацепных канавок с прорезями с разными углами изгиба было равно двум. В одном типе первая грунтозацепная канавка с прорезями была изогнута по направлению к первой стороне, а в другом типе первая грунтозацепная канавка с прорезями была изогнута по направлению ко второй стороне. Кроме того, отношение количества грунтозацепных канавок с прорезями, изогнутых по направлению ко второй стороне, к количеству грунтозацепных канавок с прорезями, изогнутых по направлению к первой стороне, было равно 1,5.
В примере 6 приподнятый нижний участок был предусмотрен в положении соединения прорези грунтозацепной канавки с прорезями с продольной канавкой.
В примере 7 в рисунке протектора в соответствии с примером 2 положение в поперечном направлении шины первой продольной канавки и положение в поперечном направлении шины второй продольной канавки меняли местами, а грунтозацепную канавку с прорезями переворачивали.
В примере 8 шину в соответствии с примером 2 устанавливали на испытательное транспортное средство с ориентацией установки на транспортное средство, противоположной ориентации установки на транспортное средство в примере 2.
Характеристики на мокром покрытии и шумовые характеристики экспериментальных шин оценивали в соответствии со следующими способами оценки. Результаты оценки приведены в таблицах 1 и 2. Для выполнения оценки испытательные шины устанавливали на колеса с дисками размером 17 × 7J, установленные на переднеприводное транспортное средство с объемом двигателя 2400 куб. см, и накачивали до давления воздуха 230 кПа.
Характеристика на мокром покрытии
Пробег со скоростью от 40 до 100 км/ч проводили на испытательной трассе с асфальтовым дорожным покрытием, на некотором участке которого распыляли воду для образования слоя воды толщиной от 1 до 2 мм, а на других участках воду распыляли с образованием слоя воды толщиной менее 1 мм; водитель-испытатель на основании своих ощущений проводил оценку характеристик рулевого управления при смене полосы и при повороте, а также устойчивости при движении по прямой. Характеристика на мокром покрытии выражена в виде индексных значений, причем сравнительный пример 2 представляет собой шину из предшествующего уровня техники, принятую в качестве эталона со значением 100, а большие индексные значения указывают на превосходную характеристику на мокром покрытии.
Шумовые характеристики
Каждую испытательную шину устанавливали на то же испытательное транспортное средство, которое использовали при испытании для оценки характеристики на мокром покрытии, и шум проезжающего автомобиля снаружи автомобиля измеряли в соответствии с европейскими нормативами допустимого уровня шума (ECE R117). Результаты оценки выражали в виде индексных значений с использованием обратных значений измерений, при этом результатам сравнительного примера 2 присваивали эталонное значение 100. Чем больше индексное значение, тем лучше шумовые характеристики.
В результате в том случае, если индексное значение характеристики на мокром покрытии составляло 101 или более, а индексное значение шумовых характеристик составляло 99 или более, было определено, что характеристика на мокром покрытии могла быть улучшена по сравнению с характеристикой на мокром покрытии для шины из известного уровня техники с одновременным предотвращением ухудшения шумовых характеристик.
Таблица 1
Сравнительный пример 1
Сравнительный пример 2
Пример 1
Пример 2
Пример 3
Пример 4
Первая грунтозацепная канавка с прорезями
Да
Нет
Да
Да
Да
Да
Вторая грунтозацепная канавка с прорезями
Нет
Да
Да
Да
Да
Да
Первые грунтозацепные канавки с прорезями с разными углами изгиба
Нет
-
Нет
Да
Да
Да
Наличие пары
-
-
Да
Да
Нет
Да
Первые грунтозацепные канавки с прорезями, изогнутые с обеих сторон в направлении вдоль окружности шины
-
-
Нет
Нет
Нет
Да
Угол изгиба первой грунтозацепной канавки с прорезями
Менее 30°
-
Менее 30°
Менее 30°
Менее 30°
Менее 30°
Приподнятая нижняя часть прорези
Нет
Нет
Нет
Нет
Нет
Нет
Положение первой продольной канавки
Наружная сторона
Наружная сторона
Наружная сторона
Наружная сторона
Наружная сторона
Наружная сторона
Положение грунтозацепной канавки с прорезями
Внутренняя сторона
Внутренняя сторона
Внутренняя сторона
Внутренняя сторона
Внутренняя сторона
Внутренняя сторона
Характеристика на мокром покрытии
100
100
103
104
102
105
Шумовые характеристики
100
100
100
100
100
100
Таблица 2
Пример 5
Пример 6
Пример 7
Пример 8
Первая грунтозацепная канавка с прорезями
Да
Да
Да
Да
Вторая грунтозацепная канавка с прорезями
Да
Да
Да
Да
Первые грунтозацепные канавки с прорезями с разными углами изгиба
Да
Да
Да
Да
Наличие пары
Да
Да
Да
Да
Первые грунтозацепные канавки с прорезями, изогнутые с обеих сторон в направлении вдоль окружности шины
Нет
Нет
Нет
Нет
Угол изгиба первой грунтозацепной канавки с прорезями
Более 30°
Менее 30°
Менее 30°
Менее 30°
Приподнятая нижняя часть прорези
Нет
Да
Нет
Нет
Положение первой продольной канавки
Наружная сторона
Наружная сторона
Внутренняя сторона
Наружная сторона
Положение грунтозацепной канавки с прорезями
Внутренняя сторона
Внутренняя сторона
Внутренняя сторона
Наружная сторона
Характеристика на мокром покрытии
101
105
102
106
Шумовые характеристики
100
100
100
99
Как можно видеть из сравнения примеров 1-8 и сравнительных примеров 1 и 2, в зоне между парой продольных канавок образованы первая грунтозацепная канавка с прорезями и вторая грунтозацепная канавка с прорезями, и, таким образом, улучшается характеристика на мокром покрытии по сравнению с характеристикой на мокром покрытии для шины из известного уровня техники и одновременно предотвращается ухудшение шумовых характеристик.
Как видно из сопоставления примера 1 и примера 2, предусмотрены первые грунтозацепные канавки с прорезями с различными углами изгиба, и, таким образом, улучшается характеристика на мокром покрытии.
Как можно видеть из сравнения примера 2 и примера 3, первые грунтозацепные канавки с прорезями, имеющие одинаковый угол изгиба, расположены смежно в направлении вдоль окружности шины с образованием пары, а вторые грунтозацепные канавки с прорезями, имеющие одинаковый угол изгиба, расположены смежно в направлении вдоль окружности шины с образованием пары, и, таким образом, улучшается характеристика на мокром покрытии.
Как можно видеть из сравнения примера 2 и примера 4, первая грунтозацепная канавка с прорезями включает грунтозацепную канавку с прорезями, выступающую по направлению к каждой из боковых сторон в направлении вдоль окружности шины, и, таким образом, улучшается характеристика на мокром покрытии.
Как можно видеть из сравнения примера 2 и примера 5, первая грунтозацепная канавка с прорезями имеет угол изгиба 30 градусов или менее, и, таким образом, улучшается характеристика на мокром покрытии.
Как можно видеть из сравнения примера 2 и примера 6, приподнятый нижний участок образован в положении соединения прорези грунтозацепной канавки с прорезями с продольной канавкой, и, таким образом, улучшается характеристика на мокром покрытии.
Как можно видеть из сравнения примера 2 и примера 7, первая продольная канавка расположена далеко от центральной линии шины относительно второй продольной канавки, и, таким образом, улучшается характеристика на мокром покрытии.
Как можно видеть из сравнения примера 2 и примера 8, грунтозацепная канавка с прорезями расположена в зоне рисунка протектора, обращенной к внутренней стороне транспортного средства относительно центральной линии шины, и, таким образом, улучшаются шумовые характеристики. Кроме того, согласно результатам, полученным в примере 8, грунтозацепная канавка с прорезями образована в зоне рисунка протектора, обращенной к наружной стороне транспортного средства, и, таким образом, был достигнут неожиданный эффект повышения степени улучшения характеристики на мокром покрытии.
Выше подробно описана пневматическая шина в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения. Однако пневматическая шина в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения не ограничена вышеописанными вариантами осуществления или примерами, и ее, разумеется, можно усовершенствовать или модифицировать различными способами, не выходя за рамки объема настоящего изобретения.
Перечень ссылочных позиций
10 - шина
10T - участок протектора
10S - боковой участок
10B - участок борта
12 - слой каркаса
14 - брекер
16 - сердечник борта
18 - резиновый элемент протектора
20 - боковой резиновый элемент
22 - резиновый элемент наполнителя борта
24 - брекерный резиновый элемент диска
26 - резиновый элемент гермослоя
21, 23, 25, 27 - основная канавка
31, 33 - узкая канавка
40, 40A, 40B, 40C, 40D - первая грунтозацепная канавка с прорезями
41 - вторая грунтозацепная канавка с прорезями
51, 53, 55, 57, 58, 59 - грунтозацепная канавка
51a - закрытый конец
61 - прорезь
61b - приподнятая нижняя часть
71A, 71B, 73, 75, 77A, 77B, 79 – зона.