ПНЕВМАТИЧЕСКАЯ ШИНА
PNEUMATIC TIRE

Область техники
Изобретение относится к пневматической шине.
Уровень техники
Во время движения по дороге, покрытой слоем снега, пневматическая шина, предназначенная для езды по обледенелой или заснеженной поверхности дороги, часто зарывается в снег до уровня боковины протектора, каждая из которых расположена между кромкой протектора и боковиной. Шина должна обеспечивать необходимые эксплуатационные характеристики, например эффективность сцепления в различных ситуациях. Стандартные пневматические шины для езды по обледенелой или заснеженной поверхности дороги имеют конструкцию боковины протектора, как описано в патентном документе JP 2003211915.
Раскрытие изобретения
Известная из JP 2003211915 пневматическая шина требует усовершенствования для улучшения эксплуатационных характеристик, в частности, таких как преодоление колеи, образованной на поверхности заснеженной дороги, и сопротивление боковому уводу автомобиля на ледяной поверхности дороги.
Задачей изобретения является создание пневматической шины с улучшенным преодолением колеи на заснеженной дороге (т.е. улучшенными характеристиками при поворотах транспортного средства на заснеженной дороге) и лучшему сопротивлению боковому уводу транспортного средства на обледенелой поверхности дороги.
Указанная задача решается в пневматической шине, содержащей протектор, имеющий поверхность контакта, взаимодействующую с поверхностью дороги при вращении шины; пару боковин, образующих боковые поверхности шины и отходящих от протектора внутрь в радиальном направлении шины; боковины протектора, каждая из которых образует наружную поверхность от кромки поверхности контакта до соответствующей боковины в направлении по ширине шины, причем на упомянутой наружной поверхности выполнены многоугольные шашки, ограниченные канавками.
Понятие «кромка поверхности контакта в направлении по ширине протектора» представляет собой крайнее в направлении по ширине шины положение поверхности, которое вступает в контакт с дорогой (т.е. контактная поверхность протектора с дорогой) в положении, в котором шина установлена на ободе стандартного типа и накачана до нормального значения внутреннего давления при воздействии нормальной нагрузки. Понятие «обод стандартного типа» относится к стандартному ободу соответствующего размера, указанного в стандартах, описанных ниже.
Понятие «нормальное внутреннее давление» означает давление воздуха, соответствующее максимальной нагрузке на одно колесо в соответствии с приведенными ниже стандартами. Понятие «нормальная нагрузка» означает нагрузку, соответствующую наибольшей нагрузочной способности одного колеса (максимальная допустимая нагрузка) в соответствии со стандартами. Стандарты определяются промышленными нормами, действующими в районах, где изготавливаются или используются шины, например «JATMA YEAR ВООК» (Japan Automobile Tire Manufacturers Association) в Японии, «YEAR ВООК» (Tire and Rim Association In) в Соединенных Штатах Америки и «STANDARDS MANUAL» (European Tire and Rim Technical Organization) в Европе.
В соответствии с изобретением пневматическая шина обладает улучшенным сопротивлением боковому уводу транспортного средства при движении по заснеженной и обледенелой поверхности дороги.
Краткое описание чертежей
На фиг. 1 показан фрагмент пневматической шины в соответствии с одним из вариантов осуществления изобретения, вид в перспективе;
на фиг. 2 - протектор пневматической шины из фиг. 1, вид в развертке;
на фиг. 3 - фрагмент шины сравнительного образца, вид в перспективе.
Вариант осуществления изобретения
На фиг. 1 показана пневматическая шина в соответствии с вариантом осуществления изобретения (далее просто «шина»). Шина содержит протектор 1, пару боковин 3, проходящих от соответствующих сторон протектора 1 внутрь в радиальном направлении шины, поверхность контакта 5 с дорогой на протекторе 1 и наружную поверхность 7 боковины протектора шины.
Многоугольные шашки 11 выполнены на наружной поверхности 7 боковины протектора между кромкой ТЕ протектора, т.е. кромкой поверхности 5 контакта с землей в направлении по ширине шины и соответствующей боковиной 3. В данном варианте осуществления изобретения многоугольные шашки 11 ограниченны канавками 9, образующими многоугольную конфигурацию (на фиг. 1 показана конфигурация в виде ромба) на наружной поверхности 7 боковины протектора. Конфигурация канавки 9 не ограничивается формой ромба и может иметь пятиугольную, шестиугольную и т.д. конфигурацию.
Как показано на фиг. 1, многоугольные шашки 11 расположены на наружной поверхности 7 боковины протектора в окружном направлении шины. Канавки 9 имеют конфигурацию в виде ромба, так что четыре стороны, составляющие ромб, наклонены в окружном направлении шины и в направлении по ширине шины, а две диагонали ромба проходят в окружном направлении шины и в направлении по ширине шины соответственно. Если канавки 9 ограничивают каждую многоугольную шашку 11 в конфигурации ромба, то на внешней поверхности многоугольной шашки 11 выполняют первую вспомогательную канавку 13, которая совпадает с одной из диагоналей ромба и проходит в направлении по ширине шины. Кроме того, наружная поверхность 7 боковины протектора содержит боковую канавку 17, сообщающуюся с канавкой 15 грунтозацепа протектора 1. Боковая канавка 17 проходит наклонно относительно направления по ширине шины, так что две многоугольные шашки 11 расположены между двумя боковыми канавками 17, причем две многоугольные шашки 11 образуют группу 21 шашек. Первая вспомогательная канавка 13 проходит по существу в направлении по ширине шины, но она может быть наклонена относительно направления по ширине шины и/или может проходить не прямолинейно, а по кривой или по зигзагу.
Как показано на фиг. 2, соответствующие наружные поверхности 7 боковины протектора расположены на соответствующих сторонах от экваториальной плоскости Ε шины асимметрично со смещением в окружном направлении шины. Боковая канавка 17 проходит линейно от внутренней стороны к наружной стороне в направлении по ширине шины так, что она наклонена относительно направления по ширине шины. Ширина w1 боковой канавки 17 больше ширины w2 канавки 15 грунтозацепа, ширины канавки 9 и ширины канавки 13. Понятие «ширина канавки» обозначает расстояние между внешними поверхностями канавки в направлении, перпендикулярном к направлению ее протяжения. Канавки 9, ограничивающие каждую многоугольную шашку 11, имеют увеличенный прямоугольный участок 23. Указанный прямоугольный участок 23 расположен в области соединяющихся внешних в направлении по ширине шины концах канавок 9. В частности, увеличенный участок 23 канавки расположен в области внешней в направлении по ширине шины вершины ромба и имеет ширину, большую ширины канавки 9. Канавки 9 одной группы многоугольных шашек сообщаются друг с другом посредством соединительного участка 25, имеющего большую ширину. В представленном примере между двумя многоугольными шашками 11 группы 21 шашек образованы две тонкие вторые вспомогательные канавки 27, проходящие в направлении по ширине шины. Тонкие вспомогательные канавки 27 выполнены в виде прорези небольшой ширины.
На протекторе 1 выполнено множество шашек 35, ограниченных двумя линейно проходящими в окружном направлении шины основными кольцевыми канавками 31, а также канавками 33 в виде сетки. Шашки 35 протектора расположены в шахматном порядке со смещением относительно друг друга в окружном направлении шины. Наружная поверхность каждой шашки 35 протектора имеет прорезь 37, проходящую зигзагообразно в направлении по ширине шины.
В шине в соответствии с одним из вариантов осуществления изобретения кромки, образованные канавками 9 и расположенные на многоугольных конфигурация и многоугольных шашках 11, обеспечивают хороший краевой эффект в нескольких направлениях, во время контакта шины с колеей, образованной на заснеженной поверхности дороги. Таким образом, улучшается преодоление заснеженной колеи (т.е. повышается сопротивление боковому уводу шины на заснеженной дороге). Кроме того, при контакте плечевой зоны шины с поверхностью обледенелой дороги во время поворота из-за переноса нагрузки и/или в условиях неровной дороги краевой эффект обеспечивает улучшенную устойчивость шины. В данном варианте осуществления изобретения возникают краевые эффекты в нескольких направлениях, повышая тем самым устойчивость шины при поворотах на снегу и на льду. Это достигается за счет канавок 9 в конфигурации ромба так, что соответствующие стороны ромба наклонены относительно как окружного направления шины, так и в направления по ширине шины. Кроме того, кромки образованы первой вспомогательной канавкой 13, боковыми канавками 17, тонкими вторыми вспомогательными канавками 27 и т.п., что также обеспечивает улучшение краевого эффекта и повышает сопротивление боковому уводу на снегу и льду.
Кроме того, может быть улучшен отвод воды между поверхностью контакта протектора и поверхностью дороги по направлению к внешней стороне в направлении по ширине шины, так как боковая канавка 17 сообщается с канавкой 15 грунтозацепа и проходит под наклоном относительно направления по ширине шины к внешней стороне в направлении по ширине шины. Кроме того, выполнение боковой канавки 17 шириной w1, большей ширины w2 канавки 15 грунтозацепа, обеспечивает уменьшение отношения площади канавки к контактной поверхности протектора, т.е. площадь контакта с поверхностью дороги увеличивается, тем самым улучшая характеристики шины при движении на обледенелой дороге. В результате увеличивается отношение площади канавки к наружной поверхности 7 шины и улучшаются сцепные и тормозные характеристики шины при движении по заснеженной поверхности дороги.
Кроме того, в результате утрамбовки снега, попавшего во вспомогательные канавки 13 и в увеличенные участки 23 канавок, образуется усилие сдвига столба снега при движении по заснеженной дороге, что значительно повышает сцепление, не допуская зарывания шины в глубоком снегу.
Примеры
Были проведены испытания шин, соответствующих изобретению (образцы шин), и известных шин (сравнительные образцы шин) для получения характеристик этих шин при движении по льду и по снегу. Оценка проводилась различными способами, описанными ниже. Образец шины и сравнительный образец шины представляют собой радиальные шины для пассажирского транспортного средства с размером: 195/65R15. Образец шины имеет конструкцию, показанную на фиг. 1 и 2. Сравнительный образец шины в целом такой же, за исключением того, что наружная поверхность 33 боковины протектора, проходящая от кромки ТЕ протектора до соответствующей боковины 31, отлична от наружной поверхности 7 образца, как показано на фиг. 3. Первое углубление 37 выполнено на каждой кромке выхода канавки 35 грунтозацепа, а второе углубление 39 выполнено посередине между двумя первыми углублениями 37 в окружном направлении так, что оно выходит к поверхности контакта с дорогой на наружной поверхности 33 боковины протектора сравнительного образца шины.
По результатам испытаний описанных выше шин была проведена оценка различных характеристик шины. Тормозные характеристики на льду выражены в виде индекса, который определялся измерением значения тормозного пути после полного нажатия на педаль тормоза транспортного средства на скорости 20 км/час при движении по обледенелой поверхности дороги. Сопротивление боковому уводу шины выражено в виде индекса, который определялся комплексной оценкой по ощущениям водителя в отношении эффективности торможения, пробуксовки, устойчивости при прямолинейном движении транспортного средства и крутом повороте на обледенелой поверхности дороги. Сцепные характеристики выражены индексом расчетного времени, затраченного автомобилем на ускорение от скорости 10 км/час до скорости 45 км/час при движении по заснеженной дороге. Сопротивление боковому уводу шины выражено в виде индекса, который определялся комплексной оценкой по ощущениям водителя в отношении эффективности торможения, пробуксовки, устойчивости при прямолинейном движения транспортного средства и крутом повороте на заснеженной поверхности дороги. Результаты оценки приведены в таблице 1. Результаты выражены значением индекса по отношению к соответствующему результату сравнительного образца шины со значением «100». Большее значение индекса соответствует лучшей характеристике шины при движении транспортного средства по обледенелой или заснеженной дороге.
Из представленных в таблице 1 результатов испытаний видно, что образец шины в соответствии с изобретением обладает лучшими характеристиками на льду при движении по снегу, чем сравнительный образец шины.
Промышленная применимость
В соответствии с изобретением пневматическая шина обладает улучшенными характеристиками при поворотах во время движения по заснеженной дороге на ледяной поверхности дороги.
Перечень ссылочных позиций
1 - протектор
3 - боковины
5 - поверхность контакта протектора с дорогой
7 - наружная поверхность
9 - канавка
11 - многоугольная шашка
13 - первая вспомогательная канавка (по ширине канавки)
15 - канавка грунтозацепа
17 - боковая канавка
23 - увеличенная часть канавки
27 - вторая вспомогательная канавка (по ширине мелких канавок)