ПНЕВМАТИЧЕСКАЯ ШИНА
PNEUMATIC TYRE

Область техники
Настоящее изобретение относится к пневматической шине и, в частности, относится к пневматической шине с улучшенными эксплуатационными характеристиками при движении по снегу и повышенной износостойкостью.
Уровень техники
Для улучшения тяговых характеристик и улучшения эксплуатационных характеристик при движении по снегу в обычных пневматических шинах, как правило, используется шашечный рисунок.
Техническое решение, раскрытое в публикация нерассмотренной заявки на патент Японии № 2001-341306 А, представляет собой известную обычную пневматическую шину, которая выполнена с данной конфигурацией.
Техническая проблема
Конфигурации, в которых используется подобный шашечный рисунок, имеют проблему, связанную с повышением износостойкости (износоустойчивости/долговечности и стойкости к неравномерному износу) блоков.
В свете вышеизложенного задача настоящего изобретения состоит в разработке пневматической шины с улучшенными эксплуатационными характеристиками при движении по снегу и повышенной износостойкостью.
Решение проблемы
Для решения задачи, описанной выше, один вариант осуществления настоящего изобретения представляет собой пневматическую шину, содержащую множество блоков, расположенных на крае зоны контакта шины с грунтом, при этом каждый из данного множества блоков содержит L-образную щелевидную дренажную канавку, которая содержит:
двумерную часть щелевидной дренажной канавки, проходящую в направлении вдоль окружности шины, и
трехмерную часть щелевидной дренажной канавки, проходящую в боковом направлении шины,
при этом двумерная часть щелевидной дренажной канавки и трехмерная часть щелевидной дренажной канавки соединены друг с другом или расположены вблизи друг друга для образования -L-образной формы.
Предпочтительные эффекты от изобретения
Пневматическая шина в соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения является предпочтительной, поскольку за счет того, что щелевидная дренажная канавка включает в себя трехмерную часть щелевидной дренажной канавки, проходящую в боковом направлении шины, краевые компоненты блоков увеличиваются, в результате чего улучшаются эксплуатационные характеристики шины при движении по снегу, и гарантируется жесткость блоков, в результате чего повышается износостойкость шины. Кроме того, при выполнении щелевидной дренажной канавки с двумерной частью щелевидной дренажной канавки, которая проходит в направлении вдоль окружности шины, обеспечивается равномерность жесткости блока, баланс которой был изменен трехмерной частью щелевидной дренажной канавки, и подавляется неравномерный износ блока. Подобная конфигурация является предпочтительной, поскольку повышается стойкость шины к неравномерному износу.
Краткое описание чертежей
Фиг.1 - сечение в меридиональном направлении шины, иллюстрирующее пневматическую шину в соответствии с одним вариантом осуществления изобретения.
Фиг.2 - вид в плане, иллюстрирующий поверхность протектора пневматической шины, проиллюстрированной на фиг.1.
Фиг.3 - вид в плане, иллюстрирующий контактный участок плечевой зоны пневматической шины 1, проиллюстрированной на фиг.2.
Фиг.4 - вид в плане, иллюстрирующий один блок на контактном участке плечевой зоны, проиллюстрированном на фиг.3.
Фиг.5 - разъясняющее схематическое изображение, иллюстрирующее щелевидную дренажную канавку, проиллюстрированную на фиг.4.
Фиг.6 - разъясняющее схематическое изображение, иллюстрирующее щелевидную дренажную канавку, проиллюстрированную на фиг.4.
Фиг.7 - разъясняющее схематическое изображение, иллюстрирующее пример трехмерной щелевидной дренажной канавки.
Фиг.8 - разъясняющее схематическое изображение, иллюстрирующее пример трехмерной щелевидной дренажной канавки.
Фиг.9 - разъясняющее схематическое изображение, иллюстрирующее пример трехмерной щелевидной дренажной канавки.
Фиг.10 - разъясняющее схематическое изображение, иллюстрирующее пример трехмерной щелевидной дренажной канавки.
Фиг.11 - разъясняющее схематическое изображение, иллюстрирующее модифицированный пример пневматической шины, проиллюстрированной на фиг.1.
Фиг.12 - разъясняющее схематическое изображение, иллюстрирующее модифицированный пример пневматической шины, проиллюстрированной на фиг.1.
Фиг.13 - разъясняющее схематическое изображение, иллюстрирующее модифицированный пример пневматической шины, проиллюстрированной на фиг.1.
Фиг.14 - таблица, показывающая результаты испытаний для определения эксплуатационных характеристик пневматических шин в соответствии с вариантами осуществления настоящего изобретения.
Описание вариантов осуществления изобретения
Варианты осуществления изобретения подробно описаны ниже со ссылкой на чертежи. Тем не менее, изобретение не ограничено данными вариантами осуществления. Кроме того, компоненты варианта осуществления включают элементы, которые являются заменяемыми при одновременном сохранении согласованности с изобретением, и очевидно заменяемые элементы. Кроме того, модифицированные примеры, описанные в вариантах осуществления, могут быть свободно скомбинированы вместе в пределах объема очевидности для специалиста в данной области техники.
Пневматическая шина
Фиг.1 представляет собой сечение в меридиональном направлении шины, иллюстрирующее пневматическую шину в соответствии с одним вариантом осуществления изобретения. Фиг.1 представляет собой сечение, иллюстрирующее зону, расположенную с одной стороны в радиальном направлении шины. Кроме того, фиг.1 иллюстрирует радиальную шину для пассажирского транспортного средства в качестве примера пневматической шины.
При ссылке на фиг.1 «сечение в меридиональном направлении шины» относится к сечению шины, выполненному вдоль плоскости, которая включает в себя ось вращения шины (непроиллюстрированную). Ссылочная позиция ʺCLʺ обозначает экваториальную плоскость шины и относится к плоскости, которая нормальна к оси вращения шины и которая проходит через точку шины, центральную в направлении оси вращения шины. Термины «боковое направление шины», «боковой» и «в боковом направлении» относятся к направлению, параллельному оси вращения шины. Термины «радиальное направление шины», «радиальный» и «в радиальном направлении» относятся к направлению, нормальному к оси вращения шины.
Пневматическая шина 1 имеет кольцеобразную конструкцию, сцентрированную относительно оси вращения шин, и включает в себя два сердечника 11, 11 бортов, два наполнительных шнура 12, 12 бортов, слой 13 каркаса, брекерный слой 14, резиновый протектор 15, две резиновые боковины 16, 16 и два амортизирующих резиновых элемента 17, 17 для обода (см. фиг.1).
Два сердечника 11, 11 бортов представляют собой кольцеобразные элементы, образованные множеством бортовых проволок, связанных вместе в пучок. Два сердечника 11, 11 бортов образуют сердечники левой и правой бортовых частей. Два наполнительных шнура 12, 12 бортов расположены снаружи двух сердечников 11, 11 бортов в радиальном направлении шины и образуют бортовые части.
Слой 13 каркаса имеет однослойную структуру, образованную одним слоем каркаса, или многослойную структуру, образованную наложенными друг на друга слоями каркаса, и проходит между левым и правым сердечниками 11, 11 бортов в виде тороида, образуя каркас для шины. Кроме того, обе концевые части слоя 13 каркаса загнуты назад наружу в боковом направлении шины так, чтобы они охватывали сердечники 11 бортов и наполнительные шнуры 12 бортов, и зафиксированы. Слой 13 каркаса образован множеством кордов каркаса, образованных из стали или из органических волокон (например, арамидных, нейлоновых, полиэфирных, вискозных или тому подобных), покрытых резиновым покрытием и подвергнутых процессу прикатки. Слой 13 каркаса имеет угол каркаса (угол наклона направления волокон кордов брекера относительно направления вдоль окружности шины), абсолютная величина которого составляет от 80 градусов до 95 градусов.
Брекерный слой 14 образован путем наложения друг на друга двух брекеров 141, 142 с перекрещивающимися кордами и закрывающего слоя 143 брекера и расположен вокруг периферии слоя 13 каркаса. Два брекера 141, 142 с перекрещивающимися кордами образованы множеством кордов брекера, образованных из стали или органических волокон, покрытых резиновым покрытием, и подвергнутых процессу прикатки. Брекеры 141, 142 с перекрещивающимися кордами имеют угол брекера, абсолютная величина которого составляет от 20 градусов до 55 градусов. Кроме того, два брекера 141 и 142 с перекрещивающимися кордами имеют углы брекеров (угол наклона направления волокон кордов брекера относительно направления вдоль окружности шины), имеющие противоположные знаки, и брекеры наложены друг на друга так, что направления волокон кордов брекеров пересекаются друг с другом (конфигурация с перекрестными слоями). Закрывающий слой 143 брекера образован множеством кордов, образованных из стали или из материала из органических волокон, покрытого резиновым покрытием и подвергнутого процессу прикатки. Закрывающий слой 143 брекера имеет угол брекера, абсолютная величина которого составляет от 0 градусов до 10 градусов. Закрывающий слой 143 брекера размещен, будучи наложенным в виде слоя снаружи брекеров 141, 142 с перекрещивающимися кордами в радиальном направлении шины.
Резиновый протектор 15 расположен снаружи слоя 13 каркаса и брекерного слоя 14 в радиальном направлении шины и образует протекторную часть. Две резиновые боковины 16, 16 расположены снаружи слоя 13 каркаса в боковом направлении шины и образуют части, представляющие собой левую и правую боковины. Два амортизирующих резиновых элемента 17, 17 для обода расположены внутри по отношению к левому и правому сердечникам 11, 11 бортов и загнутой части слоя 13 каркаса в радиальном направлении шины. Два амортизирующих резиновых элемента 17, 17 для обода образуют поверхности контакта левой и правой бортовых частей с бортами обода.
Рисунок протектора
Фиг.2 представляет собой вид в плане, иллюстрирующий поверхность протектора пневматической шины, проиллюстрированной на фиг.1. Фиг.2 иллюстрирует рисунок протектора для всесезонной шины. При ссылке на фиг.2 термин «направление вдоль окружности шины» относится к направлению вращения вокруг оси вращения шины. Следует отметить, что ссылочная позиция Т обозначает край зоны контакта шины с грунтом.
Как проиллюстрировано на фиг.2, пневматическая шина 1 выполнена в протекторной части с множеством окружных основных канавок 21, 22, проходящих в направлении вдоль окружности шины, множеством контактных участков 31-33, границы которых определяются окружными основными канавками 21, 22, и множеством поперечных боковых канавок 41-43, расположенных на контактных участках 31-33.
Термин «окружная основная канавка» относится к окружной канавке, которая имеет указатель износа, который указывает на терминальную стадию износа, и которая, как правило, имеет ширину канавки, составляющую 5,0 мм или более, и глубину канавки, составляющую 7,5 мм или более. Кроме того, термин «поперечная боковая канавка» относится к боковой канавке, имеющей ширину канавки, составляющую 2,0 мм или более, и глубину канавки, составляющую 3,0 мм или более. Кроме того, «щелевидная дренажная канавка», которая описана ниже, относится к прорези, образованной на контактном участке, которая, как правило, имеет ширину щелевидной дренажной канавки, составляющую менее 1,5 мм.
Ширина канавки представляет собой максимальное расстояние между левой и правой стенками канавки во входной части канавки, и ширину канавки измеряют при шине, смонтированной на заданном ободе, накачанной до заданного внутреннего давления и находящейся в ненагруженном состоянии. В конфигурациях, в которых контактные участки включают в себя части с вырезом или скошенные части на их краевых частях, ширину канавки измеряют относительно точек, в которых поверхность контакта протектора с грунтом и линии продолжения стенок канавки пересекаются, если смотреть в сечении, нормальном к направлению длины канавки. Кроме того, в конфигурации, в которой канавки проходят с зигзагообразной формой или с волнистой формой в направлении вдоль окружности шины, ширину канавки измеряют относительно центральной линии по отношению к максимальному интервалу между стенками канавки.
Глубина канавки представляет собой максимальное расстояние от поверхности контакта протектора с грунтом до дна канавки, и глубину канавки измеряют при шине, смонтированной на заданном ободе, накачанной до заданного внутреннего давления и находящейся в ненагруженном состоянии. Кроме того, в конфигурациях, в которых канавки включают в себя неровный участок и/или щелевидные дренажные канавки на дне канавки, глубину канавки измеряют, не принимая во внимание данные участки.
Термин «заданный обод» относится к «применимому ободу», определенному Ассоциацией производителей автомобильных шин Японии (JATMA), «Расчетному ободу», определенному Ассоциацией по шинам и ободьям (TRA), или «Мерному колесу», определенному Европейской технической организацией по шинам и ободьям (ETRTO). Кроме того, «заданное внутреннее давление» относится к «максимальному давлению воздуха», определяемому JATMA, максимальной величине в «ПРЕДЕЛЬНЫХ НАГРУЗКАХ ШИНЫ ПРИ РАЗЛИЧНЫХ ДАВЛЕНИЯХ НАКАЧИВАНИЯ В ХОЛОДНОЕ ВРЕМЯ», определяемых TRA, и к «ДАВЛЕНИЮ НАКАЧИВАНИЯ», определяемому ETRTO. Кроме того, «заданная нагрузка» относится к «максимальной нагрузочной способности», определяемой JATMA, максимальной величине в «ПРЕДЕЛЬНЫХ НАГРУЗКАХ ШИНЫ ПРИ РАЗЛИЧНЫХ ДАВЛЕНИЯХ НАКАЧИВАНИЯ В ХОЛОДНОЙ ВРЕМЯ», определяемых TRA, и к «НАГРУЗОЧНОЙ СПОСОБНОСТИ», определяемой ETRTO. Тем не менее, в случае JATMA для шины для пассажирских транспортных средств заданное внутреннее давление представляет собой давление воздуха, составляющее 180 кПа, и заданная нагрузка составляет 88% от максимальной нагрузочной способности.
Например, в конфигурации по фиг.2 четыре окружные основные канавки 21, 22 расположены с лево-правой симметрией относительно экваториальной плоскости CL шины. Кроме того, границы пяти контактных участков 31-33 определяются четырьмя окружными основными канавками 21, 22. Один 31 из контактных участков расположен на экваториальной плоскости CL шины.
Тем не менее, настоящее изобретение не ограничено подобной конфигурацией, и могут быть выполнены пять или более окружных основных канавок (не проиллюстрировано). Кроме того, окружные основные канавки 21, 22 могут быть расположены с лево-правой асимметрией относительно экваториальной плоскости CL шины (не проиллюстрировано). Кроме того, окружная основная канавка может быть расположена на экваториальной плоскости CL шины (не проиллюстрировано). Соответственно, контактный участок 31 может быть расположен в месте, удаленном от экваториальной плоскости CL шины.
Кроме того, в конфигурации по фиг.2 четыре окружные основные канавки 21, 22 имеют в целом прямолинейную форму, и левые и правые контактные участки 31-33 имеют краевые части, которые выступают по направлению к окружным основным канавкам 21, 22, тем самым придавая стенкам канавок, представляющим собой окружные основные канавки 21, 22, ступенчатую форму в направлении вдоль окружности шины.
Тем не менее, настоящее изобретение не ограничено подобной конфигурацией, и окружные основные канавки 21, 22 могут иметь простую прямолинейную форму или зигзагообразную форму или волнообразную форму и могут проходить с изгибами или криволинейными участками в направлении вдоль окружности шины (не проиллюстрировано).
В данном случае левая и правая окружные основные канавки 22, 22, расположенные дальше всего от центра в боковом направлении шины, названы самыми дальними от центра, окружными основными канавками. Кроме того, левая и правая самые дальние от центра, окружные основные канавки 22, 22 служат в качестве границ, которые разграничивают центральную зону протекторной части и плечевые зоны протекторной части.
Кроме того, левый и правый контактные участки 33, 33, границы которых определяются левой и правой самыми дальними от центра, окружными основными канавками 22, 22, названы контактными участками плечевых зон. Левый и правый контактные участки 33, 33 плечевых зон расположены вдоль левого и правого краев Т, Т зоны контакта шины с грунтом. Кроме того, левый и правый контактные участки 32, 32, которые расположены внутри в боковом направлении шины и границы которых определяются левой и правой, самыми дальними от центра, окружными основными канавками 22, 22, названы вторыми контактными участками. Вторые контактные участки 32 расположены рядом с самыми дальними от центра, окружными основными канавками 22. Кроме того, контактный участок 31, расположенный внутри по отношению к левому и правому вторым контактным участкам 32, 32 в боковом направлении шины, назван центральным контактным участком. В конфигурации по фиг.2 предусмотрен только один центральный контактный участок 31. Тем не менее, в конфигурациях, в которых предусмотрены пять или более окружных основных канавок, может быть образовано множество центральных контактных участков 31.
В конфигурации по фиг.2 каждый из контактных участков 31-33 включает в себя множество соответствующих поперечных боковых канавок 41-43, которые проходят в боковом направлении шины. Поперечные боковые канавки 41-43 имеют открытую конструкцию, при которой поперечные боковые канавки 41-43 проходят насквозь через контактные участки 31-33 в боковом направлении шины и расположены с заданным шагом в направлении вдоль окружности шины. Таким образом, контактные участки 31-33 разделяются в направлении вдоль окружности шины на множество блоков посредством поперечных боковых канавок 41-43, образуя ряды блоков.
Тем не менее, настоящее изобретение не ограничено подобной конфигурацией, и, например, по меньшей мере, одна из поперечных боковых канавок 41-43 может иметь полузакрытую конструкцию, при которой поперечные боковые канавки 41-43 заканчиваются в пределах соответствующего контактного участка 31-33 в зоне одной концевой части (не проиллюстрировано). При такой конфигурации контактные участки 31-33 образованы в виде ребер, которые проходят непрерывно в направлении вдоль окружности шины.
Кроме того, в конфигурации по фиг.2, как описано выше, рисунок протектора пневматической шины 1 выполнен с множеством блоков, образованных с формой, подобной решетке, границы которых определяются множеством окружных основных канавок 21, 22 и множеством поперечных боковых канавок 41-43.
Тем не менее, настоящее изобретение не ограничено подобной конфигурацией, и, например, рисунок протектора пневматической шины 1 может быть выполнен с множеством наклонных основных канавок, проходящих с наклоном относительно направления вдоль окружности шины, и с множеством блоков, границы которых определяются наклонными основными канавками (не проиллюстрировано).
Контактные участки плечевых зон
Фиг.3 представляет собой вид в плане, иллюстрирующий контактный участок плечевой зоны пневматической шины, проиллюстрированной на фиг.2. Фиг.4 представляет собой вид в плане, иллюстрирующий один блок на контактном участке плечевой зоны, проиллюстрированном на фиг.3.
Как проиллюстрировано на фиг.3, в пневматической шине 1 контактный участок 3 плечевой зоны выполнен с множеством поперечных боковых канавок 43, которые проходят насквозь через контактный участок 33 плечевой зоны в боковом направлении шины. Кроме того, поперечные боковые канавки 43 расположены с заданными интервалами в направлении вдоль окружности шины, в результате чего они ограничивают множество блоков 331 на контактном участке 33 плечевой зоны. Блоки 331 расположены на крае Т зоны контакта шины с грунтом.
Например, в конфигурации по фиг.3 поперечные боковые канавки 43 контактного участка 33 плечевой зоны открыты в самую дальнюю от центра, окружную основную канавку 22 в одной концевой части и открыты на крае протектора в другой концевой части, при этом они проходят насквозь через контактный участок 33 плечевой зоны в боковом направлении шины. Кроме того, поперечные боковые канавки 43 проходят в боковом направлении шины с плавным изгибом в направлении вдоль окружности шины. Одна стенка канавки в каждой из поперечных боковых канавок 43 имеет ступенчатую форму в пределах поверхности контакта шины с грунтом. В результате ширина канавок, представляющих собой поперечные боковые канавки 43, увеличивается ступенчато, когда они проходят наружу в боковом направлении шины. Кроме того, поперечные боковые канавки 43 определяют границы множества блоков 331, образуя тем самым ряд блоков. Блоки 331 расположены в виде ряда на крае Т зоны контакта шины с грунтом.
Следует отметить, что «край Т зоны контакта шины с грунтом» относится к месту поверхности контакта между шиной и плоской плитой, которое имеет максимальную ширину, определяемую в аксиальном направлении шины, когда шина смонтирована на заданном ободе, накачана до заданного внутреннего давления, размещена вертикально на плоской плите в статическом состоянии и находится под действием нагрузки, которая соответствует заданной нагрузке.
Боковые канавки контактных участков плечевых зон
Кроме того, как проиллюстрировано на фиг.3, каждый из блоков 331 пневматической шины 1 выполнен с первой боковой канавкой 332 и второй боковой канавкой 333, которые проходят в боковом направлении шины. Боковые канавки 332, 333 обеспечивают улучшенные эксплуатационные характеристики шины при движении по мокрой дороге и улучшенные эксплуатационные характеристики шины при движении по снегу.
Например, в конфигурации по фиг.3 первая боковая канавка 332 имеет полузакрытую конструкцию, при которой первая боковая канавка 332 открывается в краевой части на стороне блока 331, внутренней в боковом направлении шины (на стороне, проксимальной по отношению к самой дальней от центра, окружной основной канавке 22) в одной концевой части и заканчивается в блоке 331 в пределах поверхности контакта шины с грунтом в другой концевой части. Кроме того, вторая боковая канавка 333 имеет полузакрытую конструкцию, при которой вторая боковая канавка 333 заканчивается в пределах поверхности контакта блока 331 с грунтом в одной концевой части и проходит за край Т зоны контакта шины с грунтом до края протектора на другом конце. Соответственно, вторая боковая канавка 333 открыта на крае Т зоны контакта шины с грунтом. Кроме того, первая боковая канавка 332 и вторая боковая канавка 333 проходят с наклоном под заданным углом наклона относительно поперечных боковых канавок 43.
Места расположения первой боковой канавки 332 и второй боковой канавки 333 смещены друг от друга в направлении вдоль окружности шины. Кроме того, в блоке 331 завершающая концевая часть первой боковой канавки 332 и завершающая концевая часть второй боковой канавки 333 имеют одно и то же положение в боковом направлении шины. Соответственно, обеспечивается равномерная жесткость блоков 331, и подавляется неравномерный износ блоков 331.
Кроме того, глубина Н1 канавки, представляющей собой первую боковую канавку 332, и глубина Н0 канавки (не проиллюстрировано), представляющей собой самую дальнюю от центра, окружную основную канавку 22, предпочтительно имеют соотношение:
0,3≤Н1/Н0≤0,6. Это гарантирует функционирование первых боковых канавок 332 и жесткость блоков 331.
Кроме того, глубина Н1 канавки, представляющей собой первую боковую канавку 332, предпочтительно превышает глубину Н2 канавки, представляющей собой вторую боковую канавку 333, (не проиллюстрировано). В частности, глубина Н1 канавки, представляющей собой первую боковую канавку 332, и глубина Н2 канавки, представляющей собой вторую боковую канавку 333, предпочтительно имеют соотношение:
1,1≤Н1/Н2≤2,5. Это обеспечивает соответствующее соотношение Н1/Н2 между значениями глубины канавок, представляющих собой боковые канавки 332, 333.
Значения Н1, Н2 глубины боковых канавок 332, 333 представляют собой максимальные значения глубины канавок. Кроме того, в конфигурациях, в которых боковые канавки включают в себя неровный участок или щелевидные дренажные канавки на дне канавок, глубину канавок измеряют без учета данных частей.
Кроме того, ширина W1 канавки, представляющей собой первую боковую канавку 332, и ширина W0 канавки (не проиллюстрировано), представляющей собой самую дальнюю от центра, окружную основную канавку 22, предпочтительно имеют соотношение: 0,3≤W1/ W0≤0,7. Это гарантирует функционирование первых боковых канавок 332 и жесткость блоков 331.
Кроме того, как проиллюстрировано на фиг.4, ширина W1 канавки, представляющей собой первую боковую канавку 332, предпочтительно превышает ширину W2 канавки, представляющей собой вторую боковую канавку 333. В частности, ширина W1 канавки, представляющей собой первую боковую канавку 332, и ширина W2 канавки, представляющей собой вторую боковую канавку 333, предпочтительно имеют соотношение: 1,1≤W1/W2≤2,0.
Это обеспечивает соответствующее соотношение W1/W2 между значениями ширины канавок, представляющих собой боковые канавки 332, 333.
Ширина W1, W2 канавок представляет собой максимальное расстояние между левой и правой стенками канавки в открытой части канавки, и ширину W1, W2 канавок измеряют при шине, смонтированной на заданном ободе, накачанной до заданного внутреннего давления и находящейся в ненагруженном состоянии.
Как описано выше, за счет того, что глубина Н1 канавки и ширина W1 канавки, представляющей собой первую боковую канавку 332, превышают глубину Н2 канавки и ширину W2 канавки, представляющей собой вторую боковую канавку 333, первая боковая канавка 332, которая открывается в самую дальнюю от центра, окружную основную канавку 22, может иметь большой объем. В результате эксплуатационные характеристики шины при движении по снегу улучшаются. Следует отметить, что различие в жесткости между зоной блока 331, проксимальной по отношению к самой дальней от центра, окружной основной канавке 22 (на стороне, где расположена первая боковая канавка 332), и зоной, проксимальной по отношению к краю Т зоны контакта шины с грунтом (на стороне, где расположена вторая боковая канавка 333), которое вызывается различными объемами канавок, описанными выше, может быть отрегулировано посредством щелевидных дренажных канавок 5, 6, описанных ниже.
Щелевидные дренажные канавки контактных участков плечевых зон
Фиг.5 и 6 представляют собой разъясняющие схематические изображения, иллюстрирующие щелевидные дренажные канавки, проиллюстрированные на фиг.4. Фиг.5 представляет собой увеличенный вид в плане, иллюстрирующий щелевидную дренажную канавку 5. Фиг.6 представляет собой развернутый вид, иллюстрирующий поверхность стенки щелевидной дренажной канавки 5.
Как проиллюстрировано на фиг.3 и 4, в пневматической шине 1 блоки 331 контактных участков 33 плечевых зон выполнены с щелевидной дренажной канавкой (основной щелевидной дренажной канавкой) 5 и вспомогательной щелевидной дренажной канавкой 6. При выполнении щелевидных дренажных канавок 5, 6 краевые компоненты блоков 331 увеличиваются, и улучшаются эксплуатационные характеристики шины при движении по снегу.
Щелевидная дренажная канавка 5 включает в себя двумерную часть 51 щелевидной дренажной канавки, проходящую в направлении вдоль окружности шины, и трехмерную часть 52 щелевидной дренажной канавки, проходящую в боковом направлении шины. Двумерная часть 51 щелевидной дренажной канавки и трехмерная часть 52 щелевидной дренажной канавки соединены друг с другом. Щелевидная дренажная канавка 5 может иметь L-образную форму (см. фиг.5), Т-образную форму или крестообразную форму (не проиллюстрировано). Кроме того, каждый из блоков 331 может включать в себя множество щелевидных дренажных канавок 5.
Двумерная часть 51 щелевидной дренажной канавки имеет поверхность стенки щелевидной дренажной канавки с прямолинейной формой, если смотреть в поперечном сечении, нормальном к направлению длины щелевидной дренажной канавки, (если смотреть в поперечном сечении, которое «включает в себя» направление ширины щелевидной дренажной канавки и направление глубины щелевидной дренажной канавки). Требуется только то, чтобы двумерная часть 51 щелевидной дренажной канавки имела прямолинейную форму, если смотреть в поперечном сечении, описанном выше, и двумерная часть 51 щелевидной дренажной канавки может иметь прямолинейную форму, зигзагообразную форму, волнообразную форму или дугообразную форму в направлении длины щелевидной дренажной канавки (если смотреть в сечении, нормальном к направлению глубины щелевидной дренажной канавки).
Трехмерная часть 52 щелевидной дренажной канавки имеет поверхность стенки щелевидной дренажной канавки с изогнутой формой с максимальным интервалом в направлении ширины щелевидной дренажной канавки, если смотреть в поперечном сечении, нормальном к направлению длины щелевидной дренажной канавки и нормальном к направлению глубины щелевидной дренажной канавки. По сравнению с двумерной частью 51 щелевидной дренажной канавки трехмерная часть 52 щелевидной дренажной канавки имеет бóльшую силу сопряжения между поверхностями противоположных стенок щелевидной дренажной канавки и, следовательно, служит для повышения жесткости контактных участков. Требуется только то, чтобы трехмерная часть 52 щелевидной дренажной канавки имела описанную выше структуру поверхности стенки щелевидной дренажной канавки, и трехмерная часть 52 щелевидной дренажной канавки может иметь прямолинейную форму, зигзагообразную форму, волнообразную форму или дугообразную форму, например, на поверхности контакта протектора с грунтом.
Кроме того, щелевидная дренажная канавка 5 может иметь закрытую конструкцию, при которой щелевидная дренажная канавка 5 заканчивается в пределах блока 331 в обеих концевых частях (см. фиг.4), полузакрытую конструкцию, при которой щелевидная дренажная канавка 5 заканчивается в пределах блока 331 в одной концевой части и открывается в краевой части блока 331 или на крае Т зоны контакта шины с грунтом в другой концевой части, или открытую конструкцию, при которой щелевидная дренажная канавка 5 открывается в краевой части блока 331 или на крае Т зоны контакта шины с грунтом в обеих концевых частях (не проиллюстрировано).
Например, в конфигурации по фиг.4 щелевидная дренажная канавка 5 имеет L-образную форму, при которой один концевой участок двумерной части 51 щелевидной дренажной канавки соединен с одним концевым участком трехмерной части 52 щелевидной дренажной канавки. В частности, угол θ (см. фиг.5), образованный двумерной частью 51 щелевидной дренажной канавки и трехмерной частью 52 щелевидной дренажной канавки, находится в пределах диапазона: -80 градусов≤θ≤100 градусов. В результате образуется изогнутая часть, что обеспечивает увеличение краевых компонентов блока 331. Кроме того, щелевидная дренажная канавка 5 имеет закрытую конструкцию, при которой обе концевые части щелевидной дренажной канавки 5 (один концевой участок двумерной части 51 щелевидной дренажной канавки и один конец трехмерной части 52 щелевидной дренажной канавки) заканчиваются в пределах блока 331. Таким образом, жесткость блоков 331 повышается.
Следует отметить, что в конфигурациях, в которых части 51, 52 щелевидной дренажной канавки имеют зигзагообразную форму (см. например, трехмерную часть 52 щелевидной дренажной канавки по фиг.4), волнообразную форму или дугообразную форму (не проиллюстрировано), угол θ измеряют относительно воображаемой линии, соединяющей оба концевых участка трехмерной части 52 щелевидной дренажной канавки в направлении общей протяженности.
Кроме того, двумерная часть 51 щелевидной дренажной канавки имеет прямолинейную форму на поверхности контакта протектора с грунтом (см. фиг.5) и проходит с наклоном относительно направления вдоль окружности шины под углом, находящимся в пределах диапазона±10 градусов так, чтобы она была по существу параллельна направлению вдоль окружности шины. Двумерная часть 51 щелевидной дренажной канавки расположена в центральной части блока 331 (в зоне в пределах расстояния от края Т зоны контакта шины с грунтом, составляющего от 40% до 60% от ширины зоны контакта блока 331 с грунтом).
Кроме того, трехмерная часть 52 щелевидной дренажной канавки имеет зигзагообразную форму на поверхности контакта протектора с грунтом (см. фиг.5) и проходит с наклоном относительно бокового направления шины под углом, находящимся в диапазоне±10 градусов так, чтобы она была по существу параллельна боковому направлению шины. Трехмерная часть 52 щелевидной дренажной канавки проходит внутрь в боковом направлении шины от двумерной части 51 щелевидной дренажной канавки. Таким образом, трехмерная часть 52 щелевидной дренажной канавки расположена внутри в боковом направлении шины по отношению к центральной части блока 331. В результате повышается жесткость зоны блока 331, внутренней в боковом направлении.
Кроме того, как проиллюстрировано на фиг.6, трехмерная часть 52 щелевидной дренажной канавки включает в себя выступающий участок 521 дна в соединительной части/зоне соединения с двумерной частью 51 щелевидной дренажной канавки. Данная конфигурация обеспечивает возможность упрочнения части, соединяющей двумерную часть 51 щелевидной дренажной канавки и трехмерную часть 52 щелевидной дренажной канавки, и, таким образом, подавления растрескивания, начинающегося в соединительной части/зоне соединения. Следует отметить, что на выступающем участке 521 дна поверхность стенки трехмерной части 52 щелевидной дренажной канавки является плоской.
В конфигурации по фиг.3, как описано выше, при выполнении блока 331 с щелевидной дренажной канавкой 5 краевые компоненты блока 331 увеличиваются, и улучшаются эксплуатационные характеристики шины при движении по снегу. В частности, при выполнении щелевидной дренажной канавки 5 с трехмерной частью 52 щелевидной дренажной канавки, которая проходит в боковом направлении шины, краевые компоненты блока 331 увеличиваются, в результате чего улучшаются эксплуатационные характеристики шины при движении по снегу и гарантируется жесткость блока 331, что обеспечивает повышение износостойкости шины.
Кроме того, при выполнении щелевидной дренажной канавки 5 с двумерной частью 51 щелевидной дренажной канавки, которая проходит в направлении вдоль окружности шины, обеспечивается равномерность жесткости блока 331, баланс которой был изменен трехмерной частью 52 щелевидной дренажной канавки, и подавляется неравномерный износ блока 331. В результате повышается стойкость шины к неравномерному износу.
Кроме того, при щелевидной дренажной канавке 5, имеющей конструкцию, в которой двумерная часть 51 щелевидной дренажной канавки, проходящая в направлении вдоль окружности шины, и трехмерная часть 52 щелевидной дренажной канавки, проходящая в боковом направлении шины, соединены, жесткость блока 331 повышается и краевые компоненты блока 331 увеличиваются по сравнению с конфигурацией с щелевидной дренажной канавкой, которая проходит только в боковом направлении шины или только в направлении вдоль окружности шины. В результате подавляется износ блока 331, что обеспечивает повышение износостойкости шины, и эксплуатационные характеристики шины при движении по снегу улучшаются.
Следует отметить, что в конфигурации по фиг.3 и 4 длина L1 щелевидной дренажной канавки в двумерной части 51 щелевидной дренажной канавки и длина L2 щелевидной дренажной канавки в трехмерной части 52 щелевидной дренажной канавки предпочтительно имеют соотношение: 0,2≤L1/L2≤0,8 и более предпочтительно имеют соотношение: 0,3≤L1/L2≤0,6 (см. фиг.5). В результате обеспечивается соответствующая длина L1 щелевидной дренажной канавки в двумерной части 51 щелевидной дренажной канавки.
Длины L1, L2 щелевидной дренажной канавки представляют собой расстояния между обоими концевыми участками частей щелевидной дренажной канавки на поверхности контакта блока с дорогой. Соответственно, в конфигурациях, в которых части щелевидной дренажной канавки имеют зигзагообразную форму или дугообразную форму, длины L1, L2 щелевидной дренажной канавки представляют собой расстояния между обоими концевыми участками зигзагообразной конфигурации или дугообразной конфигурации.
Кроме того, глубина D1 щелевидной дренажной канавки в двумерной части 51 щелевидной дренажной канавки и глубина D2 щелевидной дренажной канавки в трехмерной части 52 щелевидной дренажной канавки предпочтительно имеют соотношение: 0,1≤D1/D2≤0,6 и более предпочтительно имеют соотношение: 0,2≤D1/D2≤0,4 (см. фиг.6). Данная конфигурация обеспечивает возможность получения соответствующей глубины D1 щелевидной дренажной канавки в двумерной части 51 щелевидной дренажной канавки.
Глубина D1, D2 щелевидной дренажной канавки представляет собой максимальную глубину частей щелевидной дренажной канавки. Соответственно, в конфигурациях, в которых части щелевидной дренажной канавки включают в себя выступающие участки дна, глубину щелевидной дренажной канавки измеряют без учета места расположения выступающего участка дна.
Кроме того, в конфигурации по фиг.4 двумерная часть 51 щелевидной дренажной канавки проходит от наружной в боковом направлении, концевой части первой боковой канавки 332 до внутренней в боковом направлении, концевой части второй боковой канавки 333. Двумерная часть 51 щелевидной дренажной канавки и первая боковая канавка 332 не сообщаются, и небольшой зазор имеется между двумерной частью 51 щелевидной дренажной канавки и первой боковой канавкой 332 на поверхности контакта блока с дорогой. Аналогичным образом, двумерная часть 51 щелевидной дренажной канавки и вторая боковая канавка 333 не сообщаются, и небольшой зазор имеется между двумерной частью 51 щелевидной дренажной канавки и второй боковой канавкой 333. Соответственно, когда шина подвергается вулканизации в пресс-форме, гарантируется канал для выхода воздуха на концевом участке щелевидной дренажной канавки, и менее вероятна ситуация, когда имеет место ненадлежащая вулканизация блока. В частности, расстояние G1 (данная ссылочная позиции опущена на чертежах) от двумерной части 51 щелевидной дренажной канавки до боковых канавок 332, 333 предпочтительно находится в диапазоне: 0,1 мм≤G1≤0,4 мм. Кроме того, максимальная величина расстояния G1 более предпочтительно находится в диапазоне: G1≤1,0 мм. Данная конфигурация обеспечивает возможность получения соответствующего зазора между двумерной частью 51 щелевидной дренажной канавки и боковыми канавками 332, 333.
Кроме того, в конфигурации по фиг.4 трехмерная часть 52 щелевидной дренажной канавки проходит внутрь в боковом направлении шины от внутренней в боковом направлении, концевой части второй боковой канавки 333. Трехмерная часть 52 щелевидной дренажной канавки и вторая боковая канавка 333 не сообщаются, и небольшой зазор имеется между трехмерной частью 52 щелевидной дренажной канавки и второй боковой канавкой 333 на поверхности контакта блока с дорогой. Соответственно, когда шина подвергается вулканизации в пресс-форме, гарантируется канал для выхода воздуха на концевом участке щелевидной дренажной канавки, и менее вероятна ситуация, при которой имеет место ненадлежащая вулканизация блока. В частности, расстояние G2 (данная ссылочная позиции опущена на чертежах) от трехмерной части 52 щелевидной дренажной канавки до второй боковой канавки 333 предпочтительно находится в диапазоне: 0,1 мм≤G2≤0,4 мм. Кроме того, максимальная величина расстояния G2 более предпочтительно находится в диапазоне: G2≤1,0 мм. Данная конфигурация обеспечивает возможность получения соответствующего зазора между трехмерной частью 52 щелевидной дренажной канавки и второй боковой канавкой 333.
Следует отметить, что настоящее изобретение не ограничено подобной конфигурацией, и, например, может быть использована конфигурация, в которой двумерная часть 51 щелевидной дренажной канавки и боковые канавки 332, 333 находятся в контакте на поверхности контакта протектора с грунтом, образуя прерывистый блок (не проиллюстрировано). Аналогичным образом, может быть использована конфигурация, в которой трехмерная часть 52 щелевидной дренажной канавки и вторая боковая канавка 333 находятся в контакте на поверхности контакта протектора с грунтом, образуя прерывистый блок (не проиллюстрировано). Любая из данных двух конфигураций может обеспечить меньшую вероятность выполнения ненадлежащей вулканизации блоков.
Кроме того, как проиллюстрировано на фиг.4, угол α наклона первой боковой канавки 332 относительно двумерной части 51 щелевидной дренажной канавки предпочтительно находится в диапазоне: 80 градусов≤α≤100 градусов. Данная конфигурация обеспечивает возможность получения соответствующего угла, под которым первая боковая канавка 332 расположена относительно двумерной части 51 щелевидной дренажной канавки.
Кроме того, как проиллюстрировано на фиг.4, угол β наклона второй боковой канавки 333 относительно трехмерной части 52 щелевидной дренажной канавки предпочтительно находится в диапазоне: 0 градусов≤β≤10 градусов. Данная конфигурация обеспечивает возможность получения соответствующего угла, под которым вторая боковая канавка 333 расположена относительно трехмерной части 52 щелевидной дренажной канавки.
Углы α, β наклона представляют собой углы, образованные средними линиями частей 51, 52 щелевидной дренажной канавки и средними линиями боковых канавок 332, 333 на поверхности контакта блока с дорогой.
Вспомогательная щелевидная дренажная канавка 6 проходит до края Т зоны контакта шины с грунтом, при этом она проходит от двумерной части 51 щелевидной дренажной канавки наружу в боковом направлении шины.
Например, в конфигурации по фиг.4 вспомогательная щелевидная дренажная канавка 6 представляет собой двумерную щелевидную дренажную канавку (плоскую щелевидную дренажную канавку) и имеет прямолинейную форму на поверхности контакта блока с дорогой. Кроме того, вспомогательная щелевидная дренажная канавка 6 проходит в боковом направлении шины, при этом она проходит от наружной в боковом направлении, концевой части первой боковой канавки 332 и заканчивается в пределах поверхности контакта блока 331 с грунтом. Угол γ наклона вспомогательной щелевидной дренажной канавки 6 относительно первой боковой канавки 332 предпочтительно находится в диапазоне: 0 градусов≤γ≤10 градусов. Данная конфигурация обеспечивает возможность получения соответствующего угла, под которым вспомогательная щелевидная дренажная канавка 6 расположена относительно первой боковой канавки 332. Кроме того, вспомогательная щелевидная дренажная канавка 6 предпочтительно заканчивается в пределах поверхности контакта блока 331 с грунтом и не открывается на крае Т зоны контакта шины с грунтом. Данная конфигурация позволяет гарантировать жесткость блока 331 на крае Т зоны контакта шины с грунтом.
Угол γ наклона представляет собой угол, образованный средней линией вспомогательной щелевидной дренажной канавки 6 и средней линией первой боковой канавки 332 на поверхности контакта блока с дорогой.
Конкретные примеры трехмерной щелевидной дренажной канавки
Фиг.7-10 представляют собой разъясняющие схематические изображения, иллюстрирующие примеры трехмерных щелевидных дренажных канавок. Фиг.7-10 представляют собой «прозрачные» виды в перспективе поверхностей стенок трехмерных щелевидных дренажных канавок с одной стороны. Трехмерная часть 52 щелевидной дренажной канавки, представляющей собой щелевидную дренажную канавку 5, может иметь любую из структур, проиллюстрированных на фиг.7-10.
В трехмерной части 52 щелевидной дренажной канавки по фиг.7 поверхность стенки щелевидной дренажной канавки имеет структуру, в которой пирамиды и перевернутые пирамиды соединены в направлении длины щелевидной дренажной канавки. Другими словами, поверхность стенки щелевидной дренажной канавки образована посредством смещения друг относительно друга шагов зигзагообразного профиля, находящегося вблизи поверхности протектора, и зигзагообразного профиля, находящегося вблизи нижней стороны, в боковом направлении шины так, что взаимно противоположные выступы и углубления образуются посредством зигзагообразных профилей на стороне поверхности протектора и на стороне дна. Кроме того, при данных выступах и углублениях, если смотреть в направлении вращения шины, поверхность стенки щелевидной дренажной канавки образована посредством соединения точки перегиба выступа на стороне поверхности протектора с точкой перегиба углубления на стороне дна, точки перегиба углубления на стороне поверхности протектора с точкой перегиба выступа на стороне дна и точек перегиба выступа, соседних друг с другом, с точкой перегиба выступа на стороне поверхности протектора и точкой перегиба выступа на стороне дна посредством линий гребней и посредством соединения данных линий гребней со следующими друг за другом плоскостями в боковом направлении шины. Кроме того, поверхность первой стенки щелевидной дренажной канавки имеет неровную поверхность с выпуклыми пирамидами и перевернутыми пирамидами, расположенными с чередованием в боковом направлении шины, и поверхность второй стенки щелевидной дренажной канавки имеет неровную поверхность с вогнутыми пирамидами и перевернутыми пирамидами, расположенными с чередованием в боковом направлении шины. Кроме того, неровная поверхность на поверхности стенки щелевидной дренажной канавки ориентирована по направлению к наружной стороне блоков на, по меньшей мере, наружных концах щелевидной дренажной канавки. Следует отметить, что примеры подобной трехмерной щелевидной дренажной канавки включают в себя техническое решение, описанное в патенте Японии № 3894743.
Кроме того, в трехмерной части 52 щелевидной дренажной канавки по фиг.8 поверхность стенки щелевидной дренажной канавки имеет структуру, в которой множество элементов с призматической конфигурацией, имеющих форму блоков, соединены в направлении глубины щелевидной дренажной канавки и в направлении длины щелевидной дренажной канавки, и при этом они имеют наклон относительно направления глубины щелевидной дренажной канавки. Другими словами, поверхность стенки щелевидной дренажной канавки имеет зигзагообразную форму на поверхности протектора. Кроме того, поверхность стенки щелевидной дренажной канавки имеет изогнутые участки, по меньшей мере, в двух местах в радиальном направлении шины в блоках, которые имеют изгиб в направлении вдоль окружности шины и соединены в боковом направлении шины. Кроме того, данные изогнутые участки имеют зигзагообразную форму с максимальной протяженностью в радиальном направлении шины. Кроме того, в то время как на поверхности стенки щелевидной дренажной канавки максимальная протяженность является постоянной в направлении вдоль окружности шины, угол наклона в направлении вдоль окружности шины относительно направления нормали к поверхности протектора имеет меньшую величину в части на стороне дна щелевидной дренажной канавки, чем в части на стороне поверхности протектора, и максимальная протяженность в радиальном направлении шины на изогнутом участке имеет бóльшую величину в части на стороне дна щелевидной дренажной канавки, чем в части на стороне поверхности протектора. Следует отметить, что примеры подобных трехмерных частей щелевидной дренажной канавки включают в себя техническое решение, описанное в патенте Японии № 4316452.
Трехмерная часть 52 щелевидной дренажной канавки по фиг.9 имеет входную часть, которая имеет прямолинейную форму или дугообразную форму, как видно на виде в плане поверхности контакта контактного участка с дорогой. Трехмерная щелевидная дренажная канавка имеет волнообразную форму, в которой кривая линия или изогнутая линия повторяется от первого конца до второго конца, в то время как максимальная протяженность постепенно увеличивается по мере увеличения глубины щелевидной дренажной канавки от входной части до места, соответствующего износу контактного участка, составляющему по меньшей мере, 80%. Кроме того, если начертить линии, перпендикулярные к месту, соответствующему заданной глубине щелевидной дренажной канавки, от обоих концов трехмерной щелевидной дренажной канавки до средней линии, которая проходит через центр максимального интервала при волнообразной конфигурации трехмерной щелевидной дренажной канавки, расстояние между основаниями данных линий называют длиной L щелевидной дренажной канавки (не проиллюстрировано). Длина L щелевидной дренажной канавки соответственно становится более короткой по мере увеличения глубины щелевидной дренажной канавки. Кроме того, когда длина периферии (фактическая длина) щелевидной дренажной канавки на поверхности контакта контактного участка с дорогой составляет М0 мм, и длина L щелевидной дренажной канавки в месте, соответствующем 80%-му износу, составляет L80 мм, длина периферии щелевидной дренажной канавки в месте, соответствующем 80%-му износу, составляет М80 мм (не проиллюстрировано). Отношение L80/М0 и отношение М80/М0 удовлетворяют условиям: 0,85≤L80/М0≤0,90 и 1,0≤М80/М0≤1,15. Данный тип трехмерной части щелевидной дренажной канавки представляет собой известное техническое решение, которое описано, например, в публикации нерассмотренной заявки на патент Японии № 2006-56502.
Трехмерная часть 52 щелевидной дренажной канавки по фиг.10 имеет первую смещенную часть, которая выступает по направлению к первой стороне в направлении ширины щелевидной дренажной канавки, и вторую смещенную часть, которая выступает по направлению ко второй стороне в направлении ширины щелевидной дренажной канавки в месте, расположенном дальше внутри в радиальном направлении шины, чем первая смещенная часть. Кроме того, длина L1 щелевидной дренажной канавки (не проиллюстрирована) в случае новой шины и длина L2 щелевидной дренажной канавки (не проиллюстрирована) при 80%-м износе имеют такое соотношение, что они являются по существу одинаковыми (0,95≤L2/L1≤1,05). Длина М1 периферии (не проиллюстрирована) щелевидной дренажной канавки в случае новой шины и длина М2 периферии (не проиллюстрирована) щелевидной дренажной канавки при 80%-м износе имеют соотношение: 1,10≤М2/М1≤1,50. Плоская конфигурация щелевидной дренажной канавки при 80%-м износе имеет параллельный участок, который параллелен плоской конфигурации щелевидной дренажной канавки в случае новой шины. Общая длина Р2 (не проиллюстрирована) параллельного участка и длина L1 щелевидной дренажной канавки в случае новой шины имеют соотношение: 0,20≤Р2/L1≤0,80. Данный тип трехмерной щелевидной дренажной канавки представляет собой известное техническое решение, которое описано, например, в публикации нерассмотренной заявки на патент Японии № 2009-255688.
Исключение вспомогательной щелевидной дренажной канавки
Фиг.11 представляет собой разъясняющее схематическое изображение, иллюстрирующее модифицированный пример пневматической шины, проиллюстрированной на фиг.1. Фиг.11 иллюстрирует увеличенное сечение контактного участка 33 плечевой зоны.
В конфигурации по фиг.1, как проиллюстрировано на фиг.3 и 4, блок 331 контактного участка 33 плечевой зоны включает в себя основную щелевидную дренажную канавку 5 и вспомогательную щелевидную дренажную канавку 6. Подобная конфигурация является предпочтительной, поскольку вспомогательная щелевидная дренажная канавка 6 обеспечивает улучшенные эксплуатационные характеристики при движении по снегу и повышенную износостойкость.
В альтернативном варианте, подобном проиллюстрированному на фиг.11, блок 331 контактного участка 33 плечевой зоны может включать в себя только основную щелевидную дренажную канавку 5, и вспомогательная щелевидная дренажная канавка 6 может быть исключена. Таким образом, в конфигурации по фиг.11 блок 331 включает в себя только вторую боковую канавку 333 и не имеет никаких щелевидных дренажных канавок в зоне, проксимальной по отношению к краю Т зоны контакта шины с грунтом на поверхности контакта блока с дорогой (в зоне в пределах расстояния от края Т зоны контакта шины с грунтом, составляющего 40% от ширины зоны контакта блока 331 с грунтом). Подобная конфигурация является предпочтительной, поскольку жесткость зоны, проксимальной по отношению к краю Т зоны контакта шины с грунтом на контактном участке 33 плечевой зоны, повышается, и повышается устойчивость управления направлением движения шины.
Разделенная конструкция основной щелевидной дренажной канавки
Фиг.12 и 13 представляют собой разъясняющие схематические изображения, иллюстрирующие модифицированные примеры пневматической шины 1, проиллюстрированной на фиг.1. Фиг.12 представляет собой увеличенный вид в плане основной щелевидной дренажной канавки 5. Фиг.13 представляет собой развернутый вид поверхности стенки основной щелевидной дренажной канавки 5.
В конфигурации по фиг.1, подобной проиллюстрированной на фиг.5 и 6, основная щелевидная дренажная канавка 5 имеет L-образную форму с более короткой двумерной частью 51 щелевидной дренажной канавки, соединенной с более длинной трехмерной частью 52 щелевидной дренажной канавки. Кроме того, трехмерная часть 52 щелевидной дренажной канавки включает в себя выступающий участок 521 дна в соединительной части/зоне соединения с двумерной частью 51 щелевидной дренажной канавки. Глубина (ссылочная позиция, обозначающая размер, опущена) трехмерной части 52 щелевидной дренажной канавки на выступающем участке 521 дна такая же, как глубина D1 щелевидной дренажной канавки в двумерной части 51 щелевидной дренажной канавки. Таким образом, двумерная часть 51 щелевидной дренажной канавки и выступающий участок 521 дна трехмерной части 52 щелевидной дренажной канавки имеют общее дно щелевидной дренажной канавки и сообщаются друг с другом.
В альтернативном варианте в конфигурации по фиг.12 и 13 основная щелевидная дренажная канавка 5 имеет L-образную форму с более короткой двумерной частью 51 щелевидной дренажной канавки и более длинной трехмерной частью 52 щелевидной дренажной канавки, расположенными близко друг к другу. В частности, двумерная часть 51 щелевидной дренажной канавки и трехмерная часть 52 щелевидной дренажной канавки отделены друг от друга на поверхности контакта протектора с грунтом посредством небольшого зазора g. Зазор g предпочтительно находится в пределах: 0 мм≤g≤0,2 мм и более предпочтительно находится в пределах: 0,01 мм≤g≤0,1 мм. В конфигурациях, в которых g равно 0 мм, двумерная часть 51 щелевидной дренажной канавки и трехмерная часть 52 щелевидной дренажной канавки сообщаются или находятся в контакте друг с другом на поверхности контакта протектора с грунтом. При выполнении небольшого зазора g краевые компоненты трехмерных частей 52 щелевидных дренажных канавок обеспечивают улучшение эксплуатационных характеристик при движении по снегу, и двумерные щелевидные дренажные канавки 51 обеспечивают равномерный баланс жесткости блоков 331, в результате чего повышается стойкость шины к неравномерному износу. Кроме того, в конфигурациях, в которых g не равно 0 мм, улучшаются возможности образования основной щелевидной дренажной канавки 5, имеющей L-образную форму, в процессе изготовления.
Как проиллюстрировано на фиг.13, максимальная глубина D1 двумерной части 51 щелевидной дренажной канавки и глубина D2ʹ трехмерной части 52 щелевидной дренажной канавки на выступающем участке 521 дна, определяемые от поверхности контакта протектора с грунтом до дна щелевидной дренажной канавки, имеют соотношение: D2ʹ < D1. Таким образом, выступающий участок 521 дна трехмерной части 52 щелевидной дренажной канавки имеет меньшую глубину, чем двумерная часть 51 щелевидной дренажной канавки. Кроме того, значения глубины D1, D2ʹ предпочтительно имеют соотношение: 1,0≤D1/ D2ʹ≤3,0 и более предпочтительно имеют соотношение: 1,5≤D1/ D2ʹ≤2,5. Подобная конфигурация может обеспечить равномерный баланс жесткости блоков 331 и создает эффект повышения стойкости шины к неравномерному износу.
Эффекты
Как описано выше, пневматическая шина 1 выполнена с множеством блоков 331, расположенных на крае Т зоны контакта шины с грунтом (см. фиг.3). Каждый из блоков 331 включает в себя основную щелевидную дренажную канавку 5 с L-образной формой и с двумерной частью 51 щелевидной дренажной канавки, которая проходит в направлении вдоль окружности шины, и трехмерной частью 52 щелевидной дренажной канавки, которая проходит в боковом направлении шины, при этом данные две части щелевидной дренажной канавки соединены друг с другом (см. фиг.4-6) или расположены вблизи друг друга (см. фиг.12 и 13).
Подобная конфигурация является предпочтительной, поскольку за счет того, что щелевидная дренажная канавка 5 включает в себя трехмерную часть 52 щелевидной дренажной канавки, проходящую в боковом направлении шины, краевые компоненты блоков 331 увеличиваются, в результате чего улучшаются эксплуатационные характеристики шины при движении по снегу, и гарантируется жесткость блоков 331, что обеспечивает повышение износостойкости шины. Кроме того, при выполнении щелевидной дренажной канавки 5 с двумерной частью 51 щелевидной дренажной канавки, которая проходит в направлении вдоль окружности шины, обеспечивается равномерность жесткости блока 331, баланс которой был изменен трехмерной частью 52 щелевидной дренажной канавки, и подавляется неравномерный износ блока 331. Подобная конфигурация является предпочтительной, поскольку повышается стойкость шины к неравномерному износу.
В пневматической шине 1 двумерная часть 51 щелевидной дренажной канавки и трехмерная часть 52 щелевидной дренажной канавки имеют закрытую конструкцию, при которой двумерная часть 51 щелевидной дренажной канавки и трехмерная часть 52 щелевидной дренажной канавки заканчиваются в пределах блока 331 (см. фиг.4). Подобная конфигурация является предпочтительной, поскольку гарантируется жесткость блоков 331 и повышается износостойкость шины.
В пневматической шине 1 угол θ, образованный двумерной частью 51 щелевидной дренажной канавки и трехмерной частью 52 щелевидной дренажной канавки, находится в диапазоне: -80 градусов≤θ≤100 градусов (см. фиг.5). Подобная конфигурация является предпочтительной, поскольку эффект, обеспечивающий увеличение краевых компонентов за счет выполнения трехмерной части 52 щелевидной дренажной канавки, и воздействие двумерной части 51 щелевидной дренажной канавки, обеспечивающее равномерность жесткости блоков, достигаются совместимым образом, и улучшаются эксплуатационные характеристики шины при движении по снегу и повышается износостойкость шины.
В пневматической шине 1 длина L1 щелевидной дренажной канавки в двумерной части 51 щелевидной дренажной канавки и длина L2 щелевидной дренажной канавки в трехмерной части 52 щелевидной дренажной канавки имеют соотношение: 0,2≤L1/L2≤0,8 (см. фиг.5). Подобная конфигурация является предпочтительной, поскольку обеспечивается соответствующая длина L1 щелевидной дренажной канавки в двумерной части 51 щелевидной дренажной канавки. Другими словами, при выполнении соотношения 0,2≤L1/L2, гарантируется длина L1 щелевидной дренажной канавки в двумерной части 51 щелевидной дренажной канавки, и соответствующим образом гарантируется воздействие двумерной части 51 щелевидной дренажной канавки, обеспечивающее равномерность жесткости блока. При выполнении соотношения L1/L2≤0,8 предотвращается ситуация, при которой двумерная часть 51 щелевидной дренажной канавки имеет избыточную длину, и соответствующим образом гарантируется жесткость блоков 331.
В пневматической шине 1 глубина D1 щелевидной дренажной канавки в двумерной части 51 щелевидной дренажной канавки и глубина D2 щелевидной дренажной канавки в трехмерной части 52 щелевидной дренажной канавки имеют соотношение: 0,1≤D1/D2≤0,6 (см. фиг.6). Подобная конфигурация является предпочтительной, поскольку обеспечивается соответствующая глубина D1 щелевидной дренажной канавки в двумерной части 51 щелевидной дренажной канавки. Другими словами, при выполнении соотношения 0,1≤D1/D2 гарантируется глубина D1 щелевидной дренажной канавки в двумерной части 51 щелевидной дренажной канавки, и соответствующим образом гарантируется воздействие двумерной части 51 щелевидной дренажной канавки, обеспечивающее равномерность жесткости блока. При выполнении соотношения D1/D2≤0,6 предотвращается ситуация, при которой двумерная часть 51 щелевидной дренажной канавки имеет избыточную глубину, и соответствующим образом гарантируется жесткость блоков 331.
В пневматической шине 1 трехмерная часть 52 щелевидной дренажной канавки включает в себя выступающий участок 521 дна в соединительной части/зоне соединенияс двумерной частью 51 щелевидной дренажной канавки (см. фиг.6). Подобная конфигурация является предпочтительной, поскольку выступающий участок 521 дна обеспечивает упрочнение соединительной части/зоны соединения двумерной части 51 щелевидной дренажной канавки и трехмерной части 52 щелевидной дренажной канавки, в результате чего подавляется растрескивание, начинающееся в соединительной части/зоне соединения.
В пневматической шине 1 блок 331 включает в себя первую боковую канавку 332, которая проходит в боковом направлении шины и открывается в краевой части блока 331, внутренней в боковом направлении, в одной концевой части и заканчивается в пределах блока в другой концевой части (см. фиг.4). Двумерная часть 51 щелевидной дренажной канавки проходит до завершающей концевой части первой боковой канавки 332. Подобная конфигурация является предпочтительной, поскольку при двумерной части 51 щелевидной дренажной канавки, которая проходит до завершающей концевой части первой боковой канавки 332, может быть соответствующим образом гарантировано воздействие двумерной части 51 щелевидной дренажной канавки, обеспечивающее равномерность жесткости блока, в результате чего подавляется неравномерный износ блоков 331.
В пневматической шине 1 расстояние G1 между двумерной частью 51 щелевидной дренажной канавки и завершающей концевой частью первой боковой канавки 332 находится в диапазоне: 0,1 мм≤G1≤1,0 мм (см. фиг.4). Данная конфигурация является предпочтительной, поскольку обеспечивается соответствующее расстояние G1 между двумерной частью 51 щелевидной дренажной канавки и первой боковой канавкой 332. Другими словами, при выполнении соотношения 0,1 мм≤G1 обеспечивается небольшой зазор между двумерной частью 51 щелевидной дренажной канавки и первой боковой канавкой 332. Таким образом, воздух может удовлетворительным образом выходить при вулканизации шины в пресс-форме, и уменьшается вероятность ситуации, при которой имеет место ненадлежащая вулканизация блока 331. При выполнении соотношения G1≤1,0 мм двумерная часть 51 щелевидной дренажной канавки проходит до завершающей концевой части первой боковой канавки 332, в результате чего соответствующим образом гарантируется воздействие двумерной части 51 щелевидной дренажной канавки, обеспечивающее равномерность жесткости блока.
В пневматической шине 1 угол α наклона первой боковой канавки 332 относительно двумерной части 51 щелевидной дренажной канавки находится в диапазоне: 80 градусов≤α≤100 градусов. Подобная конфигурация является предпочтительной, поскольку при первой боковой канавке 332 и двумерной части 51 щелевидной дренажной канавки, расположенных под приблизительно прямым углом, гарантируется жесткость блоков 331 и подавляется неравномерный износ блоков 331.
В пневматической шине 1 блок 331 включает в себя вторую боковую канавку 333, которая проходит в боковом направлении шины и заканчивается в пределах поверхности контакта блока 331 с грунтом в одной концевой части и открывается на крае Т зоны контакта шины с грунтом на другом конце (см. фиг.4). Трехмерная часть 52 щелевидной дренажной канавки проходит до завершающей концевой части второй боковой канавки 333. Подобная конфигурация является предпочтительной, поскольку при трехмерной части 52 щелевидной дренажной канавки, проходящей до завершающей концевой части второй боковой канавки 333, улучшается воздействие, связанное с увеличением краевых компонентов посредством выполнения трехмерной части 52 щелевидной дренажной канавки, в результате чего улучшаются эксплуатационные характеристики шины при движении по снегу.
В пневматической шине 1 расстояние G2 между трехмерной частью 52 щелевидной дренажной канавки и завершающей концевой частью второй боковой канавки 333 находится в диапазоне: 0,1 мм≤G2≤1,0 мм (см. фиг.4). Данная конфигурация является предпочтительной, поскольку обеспечивается соответствующее расстояние G2 между трехмерной частью 52 щелевидной дренажной канавки и второй боковой канавкой 333. Другими словами, при выполнении соотношения 0,1 мм≤G2 обеспечивается небольшой зазор между трехмерной частью 52 щелевидной дренажной канавки и второй боковой канавкой 333. Таким образом, воздух может удовлетворительным образом выходить при вулканизации шины в пресс-форме, и уменьшается вероятность ситуации, при которой имеет место ненадлежащая вулканизация блока 331. При выполнении соотношения G2≤1,0 мм двумерная часть 51 щелевидной дренажной канавки проходит до завершающей концевой части второй боковой канавки 333, в результате чего улучшается воздействие, связанное с увеличением краевых компонентов посредством выполнения трехмерной части 52 щелевидной дренажной канавки.
В пневматической шине 1 угол β наклона второй боковой канавки 333 относительно трехмерной части 52 щелевидной дренажной канавки находится в диапазоне: 0 градусов≤β≤10 градусов (см. фиг.4). Подобная конфигурация является предпочтительной, поскольку при размещении трехмерной части 52 щелевидной дренажной канавки по существу на линии продолжения второй боковой канавки 333 может быть обеспечено соответствующее место расположения трехмерной части 52 щелевидной дренажной канавки.
В пневматической шине 1 блок 331 включает в себя первую боковую канавку 332, которая проходит внутрь в боковом направлении шины от двумерной части 51 щелевидной дренажной канавки и открывается в краевой части блока 331, внутренней в боковом направлении, и вторую боковую канавку 333, которая проходит наружу в боковом направлении шины от двумерной части 51 щелевидной дренажной канавки и открывается на крае Т зоны контакта шины с грунтом (см. фиг.4). Глубина Н1 канавки, представляющей собой первую боковую канавку 332, и глубина Н2 канавки, представляющей собой вторую боковую канавку 333, имеют соотношение: 1,1≤Н1/Н2≤2,5 (не проиллюстрировано). Подобная конфигурация является предпочтительной, поскольку обеспечивается соответствующее соотношение Н1/Н2 значений глубины канавок, представляющих собой боковые канавки 332, 333, расположенные слева и справа от двумерной части 51 щелевидной дренажной канавки, в результате чего обеспечивается соответствующая жесткость блоков 331.
В пневматической шине 1 блок 331 включает в себя первую боковую канавку 332, которая проходит внутрь в боковом направлении шины от двумерной части 51 щелевидной дренажной канавки и открывается в краевой части блока 331, внутренней в боковом направлении, и вторую боковую канавку 333, которая проходит наружу в боковом направлении шины от двумерной части 51 щелевидной дренажной канавки и открывается на крае Т зоны контакта шины с грунтом (см. фиг.4). Ширина W1 канавки, представляющей собой первую боковую канавку 332, и ширина W2 канавки, представляющей собой вторую боковую канавку 333, имеют соотношение: 1,1≤W1/W2≤2,0. Подобная конфигурация является предпочтительной, поскольку обеспечивается соответствующее соотношение значений W1/W2 ширины канавок, представляющих собой боковые канавки 332, 333, расположенные слева и справа от двумерной части 51 щелевидной дренажной канавки, в результате чего обеспечивается соответствующая жесткость блоков 331.
Пневматическая шина 1 выполнена с вспомогательной щелевидной дренажной канавкой 6, которая проходит наружу в боковом направлении шины от двумерной части 51 щелевидной дренажной канавки до края Т зоны контакта шины с грунтом (см. фиг.4). Подобная конфигурация является предпочтительной, поскольку уменьшается жесткость блоков 331 в зоне от двумерной части 51 щелевидной дренажной канавки до края Т зоны контакта шины с грунтом, в результате чего подавляется неравномерный износ блоков 331.
Примеры
Фиг.14 представляет собой таблицу, показывающую результаты испытаний для определения эксплуатационных характеристик пневматических шин в соответствии с вариантами осуществления настоящего изобретения.
3
В испытаниях для определения эксплуатационных характеристик была выполнена оценка множества разных испытываемых шин для определения (1) эксплуатационных характеристик при движении по снегу и (2) износостойкости. Испытываемые шины с размером шины 265/65R17 112Н были смонтированы на ободе, имеющем размер обода 17 × 8J, и для испытываемых шин были применены давление воздуха, составляющее 230 кПа, и максимальная нагрузка, заданная JATMA. Испытательное транспортное средство, на котором были установлены испытываемые шины, представляло собой полноприводное рекреационное транспортное средство (RV)/полноприводный автомобиль с жилым кузовом для отдыха с рабочим объемом двигателя, составляющим 3500 см.
(1) Оценка эксплуатационной характеристики при движении по снегу. Испытательное транспортное средство приводили в движение на занесенной снегом поверхности дороги в месте испытания на покрытой снегом дороге, и измеряли тормозной путь при начале торможения при скорости 40 км/ч. После этого результаты измерений были выражены в виде значений показателя, при этом результат для обычного примера был задан в качестве базы (100). При данной оценке бóльшие значения являются предпочтительными.
(2) Оценка износостойкости. Испытательное транспортное средство приводили в движение по асфальтированной дороге и обеспечивали пробег, составляющий 50000 км. После этого контактные участки были проверены на неравномерный износ, и был рассчитан прогнозируемый срок службы до полного износа. Результаты оценки были выражены в виде значений показателя, при этом результат для Обычного Примера 1 был задан в качестве базы (100). При данной оценке бóльшие значения являются предпочтительными.
Испытываемая шина по Примеру 1 имела конфигурацию по фиг.1-3 за исключением того, что каждый из блоков 331 контактного участка 33 плечевой зоны включал в себя основную щелевидную дренажную канавку 5 и первую боковую канавку 332, но не включал в себя вторую боковую канавку 333 и вспомогательную щелевидную дренажную канавку 6. Кроме того, основная щелевидная дренажная канавка 5 имела конструкцию с двумерной частью 51 щелевидной дренажной канавки и трехмерной частью 52 щелевидной дренажной канавки, соединенными с образованием L-образной формы (см. фиг.5). Основная щелевидная дренажная канавка 5 имела следующие размеры L2 и D2: L2=18,0 мм, D2=7,0 мм. Самая дальняя от центра, окружная основная канавка 22 имела следующие значения глубины Н0 канавки и ширины W0 канавки: Н0=10,4 мм, W0=8,6 мм. Испытываемые шины по Примерам 2-10 представляют собой модифицированные примеры по отношению к Примеру 1.
Испытываемая шина по Обычному Примеру 1 имела конфигурацию по Примеру 1 за исключением того, что основная щелевидная дренажная канавка 5 не была выполнена и была выполнена только первая боковая канавка 332. Испытываемая шина по Обычному Примеру 2 имела конфигурацию по Примеру 1 за исключением того, что вместо основной щелевидной дренажной канавки 5 была выполнена двумерная щелевидная дренажная канавка с прямолинейной формой, проходящая в боковом направлении шины.
Из показанных результатов испытаний можно видеть, что хорошие эксплуатационные характеристики при движении по снегу и износостойкость могут быть обеспечены совместимым образом в испытываемых шинах по Примерам 1-10.
Перечень ссылочных позиций
1: Пневматическая шина
21, 22: Окружная основная канавка
31-33: Контактный участок
331: Блок
332: Первая боковая канавка
333: Вторая боковая канавка
41-44: Поперечная боковая канавка
5: Основная щелевидная дренажная канавка
51: Двумерная часть щелевидной дренажной канавки
521: Выступающий участок дна
52: Трехмерная часть щелевидной дренажной канавки
6: Вспомогательная щелевидная дренажная канавка
11: Сердечник борта
12: Наполнительный шнур борта
13: Слой каркаса
14: Брекерный слой
141, 142: Брекеры с перекрещивающимися кордами
143: Закрывающий слой брекера
15: Резиновый протектор
16: Резиновая боковина
17: Амортизирующий резиновый элемент для обода