ШИНА ДЛЯ КОЛЕС ТРАНСПОРТНЫХ СРЕДСТВ
TYRE FOR VEHICLE WHEELS

Настоящее изобретение относится к шине для колес транспортных средств, предпочтительно к зимней шине шипованного типа, способной обеспечить высокую степень устойчивости и характеристик держания дороги на поверхностях дорог разных типов, на которых она может быть приведена в движение, независимо от того, являются ли они сухими, мокрыми, покрытыми снегом или покрытыми льдом.
Шина, как правило, содержит каркасный конструктивный элемент, которому придана форма тороида относительно оси вращения, на который брекерный конструктивный элемент наложен в радиальном направлении снаружи и на который дополнительно наложен протекторный браслет, выполненный из эластомерного материала, на котором образована поверхность протектора, предназначенная для входа в контакт с поверхностью дороги.
Через протекторный браслет, как правило, проходят канавки, образованные на его поверхности с очень широким рядом конфигураций, которые совместно с блоками, которые они ограничивают и границы которых они определяют, образуют общий рисунок протектора шины.
Известно, что характеристики протекторного браслета вследствие того, что он представляет собой компонент шины, находящийся в непосредственном контакте с грунтом, играют большую роль при определении эксплуатационных характеристик шины с точки зрения курсовой устойчивости во время как ускорения, так и торможения и держания дороги в боковом направлении.
Известно, что курсовая устойчивость шины на покрытой снегом или покрытой льдом поверхности особенно проблематична вследствие уменьшенного коэффициента трения поверхности дороги.
Для по меньшей мере частичного исправления данного недостатка широко применяются так называемые зимние шины, отличающиеся наличием в блоках протекторного браслета множества небольших прорезей, известных как «щелевидные дренажные канавки», выполненные с возможностью удерживания определенного количества снега на поверхности протектора, что улучшает держание дороги по отношению к покрытой снегом поверхности дороги, или - особенно в странах с длинными и суровыми зимами - так называемые шипованные шины, то есть шины, в протекторных браслетах которых соответствующим образом закреплены металлические элементы, известные как «шипы», которые за счет выступания в соответствующей степени от поверхности протектора шины могут опираться на покрытую льдом поверхность, в результате чего гарантируется то, что шина будет иметь надлежащее сцепление также с поверхностью дороги данного типа.
Шина определена как «направленная», когда она выполнена с конфигурацией с предпочтительным направлением вращения, как правило, совпадающим с направлением вращения шины, установленной на транспортном средстве, при движении вперед.
В результате поверхность протектора направленной шины имеет «направление движения вперед», касательное к поверхности протектора и проходящее в предпочтительном направлении вращения шины.
Термины «передняя сторона» и «задняя сторона» в том случае, когда они относятся к блокам протекторного браслета, означают соответственно сторону блока, обращенную по существу в направлении движения вперед, и сторону, противоположную по отношению к ней.
Термины «наружная сторона» и «внутренняя сторона» в том случае, когда они относятся к блоку протекторного браслета, проходящему вдоль направляющей линии, которая определяет выпуклую часть поверхности и вогнутую часть поверхности на поверхности протектора, означают соответственно сторону, обращенную к выпуклой части поверхности, и сторону, обращенную к вогнутой части поверхности.
Утверждается, что блок «следует» за другим блоком или «предшествует» другому блоку, когда он расположен на протекторном браслете соответственно перед или за другим блоком относительно направления движения вперед.
«Экваториальная плоскость» шины означает среднюю осевую плоскость, перпендикулярную оси вращения указанной шины.
«Центральная зона» протекторного браслета означает зону поверхности протектора, сцентрированную относительно экваториальной плоскости шины и проходящую на расстоянии, составляющем от приблизительно 8% до приблизительно 20% от полного размера (ширины) протекторного браслета в аксиальном направлении.
«Плечевые зоны» означают зоны поверхности протектора, которые проходят от концов протекторного браслета, противоположных в аксиальном направлении, по направлению к центральной зоне, по существу симметричны относительно экваториальной плоскости и каждая из которых проходит на расстоянии, составляющем от приблизительно 15% до приблизительно 35% от общей ширины протекторного браслета.
«Промежуточная зона» протекторного браслета означает зону поверхности протектора, расположенную между центральной зоной и каждой плечевой зоной. Следовательно, указанные промежуточные зоны являются по существу симметричными относительно экваториальной плоскости, и каждая из промежуточных зон проходит на расстоянии, составляющем от приблизительно 10% до приблизительно 30% от общей ширины протекторного браслета.
Термины «плечевые блоки», «промежуточные блоки» и «центральные блоки» означают блоки, расположенные, по меньшей мере, на 80% их площади поверхности соответственно в плечевой зоне, промежуточной зоне и центральной зоне протекторного браслета.
Плечевой блок и промежуточный блок определены как «соответствующие», когда они являются соседними и проходят по существу непрерывно по отношению друг к другу в одном и том же продольном направлении.
«Канавка» означает углубление, образованное на поверхности протектора и имеющее минимальную ширину 1,5 мм и минимальную глубину 5 мм.
Термин «прорезь» означает углубление, выполненное на части протекторного браслета и имеющее ширину, составляющую от 0,1 до 1,5 мм, и глубину, составляющую от 1 до 15 мм.
«Щелевидная дренажная канавка» означает прорезь, образованную в блоке и предназначенную для удерживания снега при приведении шины в движение по покрытой снегом поверхности.
Утверждается, что шип находится в «краевом положении», когда он расположен на блоке на расстоянии, составляющем менее 8 мм, от края, отграничивающего указанный блок от канавки.
Однако в том случае, когда шип расположен на блоке на расстоянии, составляющем более 8 мм, от края, отграничивающего указанный блок от канавки, утверждается, что шип находится в «среднем положении».
Коэффициент пустотности протекторного браслета или его части означает характеристический параметр рисунка протектора, который выражает отношение между общей площадью поверхности углублений рисунка протектора или его части и общей площадью поверхности рисунка протектора или его части.
В документе JP 20022883812 раскрыта нешипованная зимняя шина, протекторный браслет которой выполнен с множеством центральных блоков, расположенных последовательно вдоль всей развертки в направлении вдоль окружности центральной зоны протекторного браслета, и противоположными множествами плечевых блоков, расположенных аналогичным образом последовательно вдоль всей развертки в направлении вдоль окружности противоположных плечевых зон протекторного браслета. Между каждым плечевым блоком и каждым центральным блоком также выполнен промежуточный блок, соответствующий им.
Во-первых, было установлено в результате наблюдений, что зимняя шина, в особенности в странах, в которых зимы не являются особенно суровыми, могут приводиться в движение по сухим или мокрым поверхностям дорог.
В этой связи было установлено в результате наблюдений, что жесткость протекторного браслета зимних или шипованных шин является сравнительно низкой как вследствие необходимости выполнения рисунка протектора с такой конфигурацией, чтобы придать протекторному браслету высокую деформируемость при движении по покрытым снегом или покрытым льдом поверхностям дорог, так вследствие необходимости выполнения блоков с щелевидными дренажными канавками для удерживания снега.
Следовательно, в условиях мокрых или сухих поверхностей дорог характеристики жесткости, требуемые от протекторного браслета для обеспечения удовлетворительных эксплуатационных характеристик с точки зрения держания дороги в боковом направлении, ускорения и торможения, существенно отличаются от тех, которые требуются, когда шина приводится в движение по покрытым снегом или покрытым льдом поверхностям дорог.
При соответствующем конфигурировании блоков, имеющихся в центральной зоне протекторного браслета, можно было получить шину, способную обеспечить такие характеристики жесткости протекторного браслета, которые позволяют получить надлежащие характеристики держания дороги/курсовой устойчивости на сухих или мокрых поверхностях дорог без значительного ухудшения общей курсовой устойчивости на покрытых снегом или покрытых льдом поверхностях.
В завершение было установлено, что шина, центральные блоки которой выполнены с V-образной конфигурацией с их вогнутой частью, обращенной попеременно к одному или другому концу протекторного браслета, определяемому в аксиальном направлении, имеет такие характеристики жесткости, которые обеспечивают эффективное повышение устойчивости движения на сухих или мокрых поверхностях без отрицательного воздействия на эксплуатационные характеристики при движении по покрытым снегом или покрытым льдом поверхностям.
В частности, в соответствии с одним аспектом изобретение относится к шине, содержащей протекторный браслет, выполненный с множеством центральных блоков, расположенных последовательно вдоль экваториальной плоскости, заданной в указанном протекторном браслете.
Предпочтительно выполнено множество плечевых блоков, проходящих от противоположных концов указанного протекторного браслета, определяемых в аксиальном направлении, по направлению к указанной экваториальной плоскости.
Предпочтительно выполнено множество промежуточных блоков, расположенных последовательно вдоль развертки в направлении вдоль окружности указанного протекторного браслета между указанными центральными блоками и указанными плечевыми блоками.
Указанное множество центральных блоков предпочтительно содержит множество первых центральных блоков, образованных первым ответвлением и вторым ответвлением, которые являются по существу прямолинейными и проходят от общего конца соответственно в первом направлении и втором направлении для образования V-образной конфигурации с ее вогнутой частью, обращенной к первому концу указанного протекторного браслета, определяемому в аксиальном направлении.
Указанное множество центральных блоков предпочтительно содержит множество вторых центральных блоков, расположенных последовательно с чередованием с указанными первыми центральными блоками и образованных первым ответвлением и вторым ответвлением, которые являются по существу прямолинейными и проходят от общего конца соответственно в указанном втором направлении и указанном первом направлении для образования V-образной конфигурации с ее вогнутой частью, обращенной ко второму концу указанного протекторного браслета, определяемому в аксиальном направлении.
Заявитель полагает, что шина, имеющая рисунок протектора, выполненный с такой конфигурацией, имеет характеристики жесткости протекторного браслета, обеспечивающие удовлетворительные эксплуатационные характеристики при движении по сухим или мокрым поверхностям дорог с точки зрения держания дороги/курсовой устойчивости в боковом направлении, ускорения и торможения при одновременном сохранении хороших эксплуатационных характеристик также при движении по покрытым снегом или покрытым льдом поверхностям дорог.
Настоящее изобретение в соответствии с вышеупомянутым аспектом может включать в себя, по меньшей мере, один из предпочтительных признаков, описанных ниже.
Указанные первые центральные блоки и вторые центральные блоки предпочтительно отделены друг от друга прорезями, имеющими глубину, составляющую от приблизительно 1 мм до приблизительно 3 мм.
Таким образом, обеспечивается меньшая подвижность центрального блока относительно центральных блоков, соседних с ним, в результате чего дополнительно повышается жесткость в центральной зоне протекторного браслета.
В предпочтительном варианте осуществления изобретения указанное первое направление и указанное второе направление являются симметричными относительно аксиального направления указанного протекторного браслета.
Такая конфигурация ответвлений центральных блоков обеспечивает оптимальный баланс между требованиями к тяге и торможению на прямолинейных поверхностях и к курсовой устойчивости/держания дороги в боковом направлении на поворотах.
Указанные первое направление и второе направление предпочтительно имеют наклон под углом, составляющим от приблизительно 40° до приблизительно 80° относительно аксиального направления указанного протекторного браслета.
Более предпочтительно, если указанные первое направление и второе направление имеют наклон под углом, составляющим приблизительно 60° относительно аксиального направления указанного протекторного браслета.
Таким образом, эксплуатационные характеристики шины при движении на поворотах улучшаются, поскольку образуется кромка сцепления, в большей или меньшей степени перпендикулярная направлению движения вперед.
Указанные вторые центральные блоки предпочтительно представляют собой по существу зеркальное отображение указанных первых центральных блоков относительно указанной экваториальной плоскости.
Указанная экваториальная плоскость предпочтительно проходит через указанные первые центральные блоки и указанные вторые центральные блоки по существу в соответствующих центрах тяжести.
Это обеспечивает конфигурацию, которая является симметричной в целом и функционирует сбалансированно.
В предпочтительном варианте осуществления указанное первое ответвление каждого из указанных первых центральных блоков предпочтительно содержит первый конец указанного первого центрального блока, определяемый стороной, по существу параллельной указанному второму направлению.
Указанное второе ответвление каждого из указанных первых центральных блоков предпочтительно содержит второй конец указанного первого центрального блока, определяемый стороной, по существу параллельной указанному первому направлению.
В предпочтительном варианте осуществления указанное первое ответвление каждого из указанных вторых центральных блоков содержит первый конец указанного второго центрального блока, определяемый стороной, по существу параллельной указанному первому направлению.
Указанное второе ответвление каждого из указанных вторых центральных блоков предпочтительно содержит второй конец указанного второго центрального блока, определяемый стороной, по существу параллельной указанному второму направлению.
Таким образом, в центральной зоне протекторного браслета созданы кромки сцепления, ориентированные по существу в указанных двух направлениях, в результате чего обеспечиваются сопоставимые эксплуатационные характеристики при движении по дороге.
В предпочтительном варианте осуществления концевая часть указанного первого ответвления каждого из указанных первых центральных блоков находится рядом с концевой частью второго ответвления второго центрального блока, предшествующего ему, и выровнена в аксиальном направлении относительно концевой части второго ответвления второго центрального блока, предшествующего ему.
Концевая часть указанного второго ответвления каждого из указанных первых центральных блоков предпочтительно находится рядом с концевой частью первого ответвления второго центрального блока, следующего за ним, и выровнена в аксиальном направлении относительно концевой части первого ответвления второго центрального блока, следующего за ним.
Эти признаки предпочтительно обеспечивают возможность повышения боковой и продольной жесткости центральной зоны.
В предпочтительном варианте осуществления каждое из указанных первого ответвления и второго ответвления ограничено в боковом направлении наружной стороной и внутренней стороной, обращенными соответственно к выпуклой части и вогнутой части центрального блока, которому принадлежат указанные первое и второе ответвления, при этом указанные первые центральные блоки и вторые центральные блоки расположены рядом друг с другом у соответствующих наружных сторон указанных первых и вторых ответвлений.
Для каждого из указанных первых центральных блоков указанная внутренняя сторона указанного первого ответвления предпочтительно по существу выровнена относительно указанного первого конца второго центрального блока, следующего за указанным первым центральным блоком.
Для каждого из указанных первых центральных блоков указанная внутренняя сторона указанного второго ответвления предпочтительно по существу выровнена относительно указанного второго конца второго центрального блока, предшествующего указанному первому центральному блоку.
Для каждого из указанных вторых центральных блоков указанная внутренняя сторона указанного первого ответвления предпочтительно по существу выровнена относительно указанного первого конца первого центрального блока, следующего за указанным вторым центральным блоком.
Для каждого из указанных вторых центральных блоков указанная внутренняя сторона указанного второго ответвления предпочтительно по существу выровнена относительно указанного второго конца первого центрального блока, предшествующего указанному второму центральному блоку.
В предпочтительном варианте осуществления изобретения указанный общий конец указанных первого ответвления и второго ответвления каждого из указанных первых центральных блоков образует соответствующую вершину соответствующего первого центрального блока, и вершины указанных первых центральных блоков по существу выровнены в направлении вдоль окружности.
В более предпочтительном варианте осуществления указанные вершины указанных первых центральных блоков по существу выровнены в указанном направлении вдоль окружности относительно аксиально наружных точек указанных первого конца и второго конца указанных вторых центральных блоков.
Указанный общий конец указанных первого ответвления и второго ответвления каждого из указанных вторых центральных блоков предпочтительно образует соответствующую вершину соответствующего второго центрального блока, и вершины указанных вторых центральных блоков по существу выровнены в направлении вдоль окружности.
В более предпочтительном варианте осуществления указанные вершины указанных вторых центральных блоков по существу выровнены в указанном направлении вдоль окружности относительно аксиально наружных точек указанных первого конца и второго конца указанных первых центральных блоков.
Таким образом, конфигурация центральных блоков является компактной и «содержится» в пределах точных границ протекторного браслета, обеспечивая сопоставимые характеристики в пределах центральной зоны.
Каждый из указанных промежуточных блоков предпочтительно проходит в продольном направлении, которое является по существу непрерывным относительно продольного направления, в котором проходит соответствующий плечевой блок.
Таким образом, сцепление с поверхностью дороги является сопоставимым и непрерывным на преобладающей части протекторного браслета, образованной плечевыми зонами и промежуточными зонами.
Каждый промежуточный блок и указанный соответствующий плечевой блок более предпочтительно проходят в криволинейном продольном направлении, которое по существу параллельно указанному аксиальному направлению на указанном конце указанного протекторного браслета, определяемом в аксиальном направлении.
Это позволяет получить плечевую зону с высокими значениями боковой жесткости, которые имеют важное значение при держании дороги шиной в боковом направлении, и одновременно получить промежуточную зону, способную обеспечить кромки сцепления с поверхностью дороги, имеющие увеличивающийся наклон относительно аксиального направления для обеспечения - при любой ситуации движения на повороте - кромки сцепления, по существу перпендикулярной направлению движения шины вперед.
Указанное криволинейное продольное направление предпочтительно имеет вогнутый участок, обращенный к заданному направлению движения указанной шины вперед, и по существу параллельно указанному первому направлению или указанному второму направлению на определяемом в продольном направлении конце каждого из указанных промежуточных блоков, противоположном по отношению к указанному соответствующему плечевому блоку.
Таким образом, поведение шины на дороге сбалансировано за счет соединения промежуточных зон с центральной зоной протекторного браслета гармоничным образом.
В предпочтительном варианте осуществления для каждого из указанных первых центральных блоков и указанных вторых центральных блоков предусмотрен первый промежуточный блок, проходящий непрерывно относительно указанного первого ответвления указанного первого центрального блока или второго центрального блока.
Для каждого из указанных первых центральных блоков и указанных вторых центральных блоков более предпочтительно предусмотрен второй промежуточный блок, обращенный к внутренней стороне указанного второго ответвления указанного первого центрального блока или второго центрального блока.
Для каждого из указанных первых центральных блоков и указанных вторых центральных блоков еще более предпочтительно предусмотрен третий промежуточный блок, обращенный к первому ответвлению второго центрального блока или первого центрального блока, следующего за указанным первым центральным блоком или вторым центральным блоком.
Указанные промежуточные блоки предпочтительно разделены на следующие друг за другом пары промежуточных блоков, и указанные промежуточные блоки из каждой пары разделены канавкой, которая имеет участок с уменьшенным поперечным сечением.
Данный признак обеспечивает придание промежуточной зоне большей жесткости, как в отношении боковой жесткости, так и кольцевой жесткости для лучшего «связывания» характеристик жесткости плечевых зон, жесткость которых является преимущество боковой, и центральной зоны, жесткость которой является преимущественно кольцевой. Меньшее сечение канавки обеспечивает меньшую возможность возвратно-поступательного перемещения соседних промежуточных блоков друг относительно друга и, поскольку последние проходят в направлении под углом относительно аксиального направления, обеспечивает бóльшую жесткость как в данном направлении, так и в направлении вдоль окружности, перпендикулярном к нему.
Указанный протекторный браслет предпочтительно не имеет непрерывных окружных канавок.
Предпочтительно это означает то, что никогда не будет окружного участка протекторного браслета, который не имел бы никакой опоры на грунте, в результате чего повышается курсовая устойчивость/улучшается держание дороги на всех поверхностях, в особенности в условиях, в которых имеет место низкая курсовая устойчивость.
В предпочтительном варианте осуществления каждый плечевой блок проходит от определяемого в аксиальном направлении конца указанного протекторного браслета по направлению к указанному промежуточному блоку в продольном направлении, и множество щелевидных дренажных канавок, проходящих параллельно указанному продольному направлению, выполнены в каждом плечевом блоке.
Участок указанных щелевидных дренажных канавок, наружный в аксиальном направлении, предпочтительно выполнен в пределах соответствующих углублений, выполненных в указанном плечевом блоке.
Концевые участки указанных щелевидных дренажных канавок, внутренние в аксиальном направлении, предпочтительно выполнены в пределах соответствующих углублений, выполненных в указанном плечевом блоке и открытых вдоль канавки, ограничивающей указанный плечевой блок.
Таким образом, плечевые блоки являются более гибкими и деформируемыми на их концах, внутренних в аксиальном направлении, что повышает их способность к держанию дороги. Указанные углубления также создают возможность обеспечения дополнительной кромки сцепления с поверхностью дороги и повышения способности к удерживанию любого снега, имеющегося на указанной поверхности дороги.
Каждый промежуточный блок предпочтительно выполнен с множеством щелевидных дренажных канавок, проходящих в аксиальном направлении.
Участки указанных щелевидных дренажных канавок, внутренние в аксиальном направлении, предпочтительно выполнены в пределах соответствующих углублений, открытых вдоль канавки, ограничивающей указанный промежуточный блок.
Данный признак обеспечивает возможность получения более деформируемого промежуточного блока, который, следовательно, обладает лучшей способностью опираться на поверхность дороги. Углубления также предпочтительно выполнены на стороне промежуточного блока, не обращенной в заданном направлении движения шины вперед, так что жесткость - и, следовательно, способность к сцеплению с дорогой - края промежуточного блока, непосредственно участвующего в движении шины вперед, остаются неизмененными.
Концевые участки указанных щелевидных дренажных канавок, обращенные к плечевому блоку, предпочтительно выполнены в пределах соответствующих углублений, открытых вдоль канавки, разделяющей указанный промежуточный блок и указанный плечевой блок.
Это обеспечивает возможность дополнительного повышения деформируемости протекторного браслета на обращенных друг к другу концах плечевого блока и соответствующего промежуточного блок.
Через каждый промежуточный блок предпочтительно проходит поперечная прорезь.
Таким образом, деформируемость промежуточного блока повышается без чрезмерного снижения его общей жесткости.
Указанная поперечная прорезь предпочтительно соответствует в аксиальном направлении канавке, разделяющей два соседних плечевых блока.
Щелевидная дренажная канавка более предпочтительно выполнена в указанной поперечной прорези.
Каждый первый центральный блок и второй центральный блок предпочтительно выполнены с множеством щелевидных дренажных канавок, проходящих в аксиальном направлении.
В предпочтительном варианте осуществления изобретения щелевидные дренажные канавки каждого первого центрального блока и второго центрального блока по существу выровнены относительно щелевидных дренажных канавок указанного промежуточного блока.
Это обеспечивает существенную непрерывность прохождения щелевидных дренажных канавок между центральными блоками и соседними промежуточными блоками, в результате чего обеспечивается бóльшая равномерность с точки зрения удерживания снега.
В предпочтительном варианте осуществления изобретения каждая пара указанных плечевых блоков вместе с парой промежуточных блоков, соответствующих им, определяет шаг указанного протекторного браслета, и каждый шаг предусмотрен с двумя шипами, смещенными в угловом направлении друг от друга вменьшей степени, чем самое большее на шаг, определяемый вдоль развертки в направлении вдоль окружности каждого определяемого в аксиальном направлении конца указанного протекторного браслета.
В результате получают протекторный браслет с по существу равномерным распределением шипов.
Каждый из указанных шагов предпочтительно предусмотрен, по меньшей мере, с одним шипом, находящимся в краевом положении.
Данный признак обеспечивает максимизацию способности шипа сцепляться с поверхностью дороги, поскольку он расположен в зоне блока, которая является наиболее легко деформируемой.
Более предпочтительным образом, когда один из указанных шагов содержит шип, находящийся в краевом положении, и шип, находящийся в среднем положении, указанный шип, находящийся в краевом положении, находится дальше впереди - по отношению к заданному направлению движения шины вперед - относительно шипа, находящегося в среднем положении.
Указанный протекторный браслет предпочтительно имеет коэффициент пустотности, составляющий от приблизительно 0,25 до приблизительно 0,40.
Указанный протекторный браслет предпочтительно имеет габаритный размер в аксиальном направлении, составляющий менее приблизительно 210 мм.
Заявитель считает, что возможности рисунка протектора, возникающие в результате наличия признаков, приведенных выше, лучше всего используются в шинах, которые не имеют чрезмерной ширины и предназначены для транспортных средств, которые не имеют слишком большого веса или слишком большой грузоподъемности.
Указанные первые центральные блоки и указанные вторые центральные блоки предпочтительно проходят в аксиальном направлении с протяженностью, составляющей от приблизительно 8% до приблизительно 20% от габаритного размера указанного протекторного браслета в аксиальном направлении.
Указанные промежуточные блоки предпочтительно проходят в каждой промежуточной зоне в аксиальном направлении с протяженностью, составляющей от приблизительно 10% до приблизительно 30% от габаритного размера указанного протекторного браслета в аксиальном направлении.
Указанные плечевые блоки предпочтительно проходят в каждой плечевой зоне в аксиальном направлении с протяженностью, составляющей от приблизительно 15% до приблизительно 35% от габаритного размера указанного протекторного браслета в аксиальном направлении.
Считается, что данные пропорции различных зон шины обеспечивают максимизацию ее общих эксплуатационных характеристик.
Признаки и преимущества изобретения станут понятными из нижеследующего подробного описания предпочтительного варианта его осуществления, приведенного со ссылкой на приложенные чертежи, которые представлены только в качестве неограничивающего примера и на которых:
фиг. 1 - схематический вид в перспективе зимней шины, выполненной в соответствии с настоящим изобретением; и
фиг. 2 - развернутый в плоскости схематический вид существенной части протекторного браслета шины с фиг. 1.
На фиг. 1 и 2 шина, выполненная в соответствии с настоящим изобретением, обозначена в целом ссылочной позицией 1.
Шина 1, как правило, содержит протекторный браслет 2, которому придана форма тороида относительно оси Х вращения шины 1 и который расположен в радиальном направлении снаружи по отношению к брекерному конструктивному элементу шины 1. В свою очередь, брекерный конструктивный элемент шины 1 присоединен в радиальном направлении снаружи к каркасному конструктивному элементу в конфигурации, само по себе известной в данной области техники и не показанной на приложенных чертежах.
Протекторный браслет 2 изготовлен из эластомерного материала и выполнен с поверхностью 3 протектора, наружной в радиальном направлении и предназначенной для ввода шины 1 в контакт с поверхностью дороги во время ее вращения вокруг оси Х.
Шина 1 предпочтительно представляет собой шину направленного типа, так что она имеет предпочтительное направление вращения, показанное ссылочной позицией F на фиг. 1. Таким образом, направление Y движения вперед, касательное к поверхности 3 протектора и ориентированное в направлении F вращения, задано для каждой точки поверхности 3 протектора.
Два противоположных конца 4а и 4b, определяемых в аксиальном направлении, и экваториальная плоскость М, которая разделяет протекторный браслет 2 на две части с одинаковыми размерами, заданы на протекторном браслете 2.
Протекторный браслет 2 также имеет центральную зону 6, проходящую в направлении вдоль окружности симметрично относительно экваториальной плоскости М, две плечевые зоны 7, противоположные в аксиальном направлении, симметричные относительно экваториальной плоскости М и проходящие от концов 4а и 4b, определяемых в аксиальном направлении, по направлению к центральной зоне 6, и две промежуточные зоны 8, расположенные между центральной зоной 6 и плечевыми зонами 7 симметрично относительно экваториальной плоскости М.
В предпочтительном варианте осуществления протекторный браслет 2 имеет габаритный размер (ширину) L в аксиальном направлении, составляющий менее приблизительно 210 мм, например, приблизительно 205 мм; центральная зона 6 имеет размер в аксиальном направлении, равный приблизительно 12% от габаритного размера (ширины) L протекторного браслета 2 в аксиальном направлении, в то время как каждая из плечевых зон 7 имеет размер в аксиальном направлении, равный приблизительно 19% от ширины L протекторного браслета 2, и, следовательно, каждая из промежуточных зон имеет размер в аксиальном направлении, равный приблизительно 25% от ширины L протекторного браслета 2.
Протекторный браслет 2 выполнен с множеством канавок 9 для образования множества центральных блоков, расположенных последовательно вдоль развертки в направлении вдоль окружности центральной зоны 6, множества плечевых блоков 11, расположенных последовательно вдоль развертки в направлении вдоль окружности плечевых зон 7, и множества промежуточных блоков 12, расположенных между центральными блоками и плечевыми блоками 11 и расположенных последовательно вдоль развертки в направлении вдоль окружности промежуточных зон 8.
Протекторный браслет 2 предпочтительно не имеет непрерывных окружных канавок.
Центральные блоки содержат множество первых центральных блоков 10а и множество вторых центральных блоков 10b, расположенных в чередующейся последовательности вдоль экваториальной плоскости М.
Каждый первый центральный блок 10а выполнен в целом с V-образной формой и содержит первое ответвление и второе ответвление, показанные соответственно посредством ссылочных позиций 15а и 16а, которые являются по существу прямолинейными и проходят от общего конца, образующего вершину 14а первого центрального блока 10а, в первом направлении и втором направлении, показанными соответственно посредством ссылочных позиций А и В.
Первое ответвление 15а и второе ответвление 16а проходят по направлению к концу 4а, определяемому в аксиальном направлении, так, что каждый первый центральный блок 10а имеет вогнутую часть, обращенную к указанному концу, и вершину 14а, обращенную к противоположному концу 4b, определяемому в аксиальном направлении.
Аналогичным образом каждый второй центральный блок 10b выполнен в целом с V-образной формой и содержит первое ответвление и второе ответвление, показанные соответственно посредством ссылочных позиций 15b и 16b, которые являются по существу прямолинейными и проходят от общего конца, образующего вершину 14b второго центрального блока 10b, соответственно во втором направлении В и первом направлении А.
Таким образом, первое ответвление 15b и второе ответвление 16b проходят по направлению к концу 4b, определяемому в аксиальном направлении, так, что каждый второй центральный блок 10b имеет вогнутую часть, обращенную к указанному концу, и вершину 14b, обращенную к противоположному концу 4а, определяемому в аксиальном направлении.
Первое направление А и второе направление В являются симметричными относительно аксиального направления Х и имеют наклон относительно него под углом, составляющим приблизительно 60°.
Первые центральные блоки 10а и вторые центральные блоки 10b представляют собой по существу зеркальное отображение относительно экваториальной плоскости М, которая проходит через них по существу в их соответствующих центрах тяжести.
На их продольной стороне, противоположной по отношению к их общему концу, первое ответвление 15а и второе ответвление 16а образуют первый конец 17а первого центрального блока 10а, который по существу параллелен второму направлению В, и, соответственно, второй конец 18а первого центрального блока 10а, который по существу параллелен первому направлению А.
Аналогичным образом первое ответвление 15b и второе ответвление 16b образуют первый конец 17b второго центрального блока 10b, который по существу параллелен первому направлению А, и, соответственно, второй конец 18b второго центрального блока 10b, который по существу параллелен второму направлению В.
Каждое первое ответвление и второе ответвление первых центральных блоков 10а и вторых центральных блоков 10b имеет наружную сторону 19а и внутреннюю сторону 19b, соответственно обращенные к выпуклой части и вогнутой части центрального блока 10а или 10b, которому они принадлежат.
Для каждого первого центрального блока внутренняя сторона 19b первого ответвления 15а по существу выровнена относительно первого конца 17b второго центрального блока 10b, следующего за первым центральным блоком 10а, в то время как внутренняя сторона 19b второго ответвления 16а по существу выровнена относительно второго конца 18b второго центрального блока 10b, предшествующего первому центральному блоку 10а.
Аналогичным образом для каждого второго центрального блока внутренняя сторона 19b первого ответвления 15b по существу выровнена относительно первого конца 17а первого центрального блока 10а, следующего за вторым центральным блоком 10b, в то время как внутренняя сторона 19b второго ответвления 16b по существу выровнена относительно второго конца 18а первого центрального блока 10а, предшествующего второму центральному блоку 10b.
Ортогональные проекции первых центральных блоков 10а и вторых центральных блоков 10b на экваториальную плоскость М частично накладываются друг на друга на соответствующих концевых участках.
В частности, концевой участок первого ответвления 15а каждого первого центрального блока 10а находится рядом с концевым участком и выровнен в аксиальном направлении относительно концевого участка второго ответвления 16b второго центрального блока 10b, предшествующего первому центральному блоку 10а, в то время как концевой участок второго ответвления 16а каждого первого центрального блока 10а находится рядом с концевым участком и выровнен в аксиальном направлении относительно концевого участка первого ответвления 15b второго центрального блока 10b, следующего за первым центральным блоком 10а.
В частности, первые центральные блоки 10а и вторые центральные блоки 10b расположены рядом друг с другом на соответствующих наружных сторонах 19а соответствующих первых и вторых ответвлений и разделены прорезями 10с, предпочтительно имеющими ширину, составляющую приблизительно 1,5 мм, и глубину, составляющую приблизительно 2 мм.
Вершины 14а первых центральных блоков 10а по существу выровнены в направлении вдоль окружности относительно аксиально наружных точек первых концов 17b и вторых концов 18b вторых центральных блоков 10b, в то время как вершины 14b вторых центральных блоков 10b по существу выровнены в направлении вдоль окружности относительно аксиально наружных точек первых концов 17а и вторых концов 18а первых центральных блоков 10а.
Каждый плечевой блок 11 проходит в продольном направлении С от соответствующего определяемого в аксиальном направлении конца 4а, 4b протекторного браслета 2 по направлению к экваториальной плоскости М.
Каждый плечевой блок 11 имеет соответствующий промежуточный блок 12, проходящий в том же продольном направлении С по существу непрерывно относительно плечевого блока 11. В частности, каждый промежуточный блок 12 имеет первый конец 12а, определяемый в продольном направлении и обращенный к внутреннему в аксиальном направлении и определяемому в продольном направлении концу 11а плечевого блока 11, и противоположный второй конец 12b, обращенный к центральным блокам 10а, 10b.
Плечевые блоки 11 и соответствующие промежуточные блоки 12 проходят от противоположных концов 4а, 4b, определяемых в аксиальном направлении, по существу симметрично относительно экваториальной плоскости М.
Продольное направление С имеет криволинейную конфигурацию, при этом его вогнутый участок обращен к направлению Y движения шины вперед, и указанное направление на концах 4а, 4b, определяемых в аксиальном направлении, по существу параллельно аксиальному направлению Х и на втором конце 12b промежуточных блоков 12 по существу параллельно первому или второму направлению А или В.
В частности, концы 12b промежуточных блоков 12, ближайшие к концу 4а, определяемому в аксиальном направлении, по существу параллельны первому направлению А, в то время как концы 12b промежуточных блоков 12, ближайшие к концу 4b, определяемому в аксиальном направлении, по существу параллельны второму направлению В.
Для каждого первого центрального блока 10а или второго центрального блока 10b предусмотрена группа из трех промежуточных блоков 12 и соответствующих плечевых блоков 11. В данной группе первый промежуточный блок 12 имеет второй конец 12b, обращенный к первому концу 17а или 17b соответственно первого центрального блока 10а или второго центрального блока 10b, так что он проходит по существу непрерывно относительно первого ответвления 15а или 15b; второй промежуточный блок 12 имеет второй конец 12b, обращенный к внутренней стороне 19b второго ответвления 16а или 16b соответственно первого центрального блока 10а или второго центрального блока 10b; наконец, третий промежуточный блок 12 обращен к наружной стороне 19а первого ответвления 15b или 15а соответственно второго центрального блока 10b или первого центрального блока 10а, следующего за первым центральным блоком 10а или вторым центральным блоком 10b.
Через промежуточный блок 12 проходит поперечная прорезь 12с, которая соответствует в аксиальном направлении канавке 9, разделяющей плечевой блок 11, соответствующий промежуточному блоку, и следующий плечевой блок 11.
Промежуточные блоки 12 могут быть разделены на следующие друг за другом пары промежуточных блоков, и промежуточные блоки 12 из каждой пары разделены канавкой 9, которая имеет участок 9а с уменьшенным поперечным сечением. Участок 9а с уменьшенным поперечным сечением предпочтительно имеет протяженность, составляющую приблизительно 15 мм, имеет глубину, составляющую приблизительно 5 мм, и ширину, составляющую приблизительно 2 мм.
При вышеописанной конфигурации канавок и блоков протекторный браслет 2 имеет в зоне отпечатка коэффициент пустотности, составляющий приблизительно 0,33, и, в частности, коэффициент пустотности в плечевой зоне 7, составляющий приблизительно 0,37, коэффициент пустотности в промежуточной зоне 8, составляющий приблизительно 0,32, и коэффициент пустотности в центральной зоне 6, составляющий приблизительно 0,29.
В предпочтительном варианте осуществления, проиллюстрированном в данном документе, шина 1 представляет собой шипованную зимнюю шину, и каждый блок протекторного браслета 2 выполнен с щелевидными дренажными канавками, выполненными с возможностью удерживания снега.
Щелевидные дренажные канавки могут быть выполнены с любой соответствующей конфигурацией.
Плечевые блоки 11 выполнены с щелевидными дренажными канавками 20а, проходящими параллельно продольному направлению С, и их концевые участки, внутренние в аксиальном направлении, образуются в пределах соответствующих углублений 21, выполненных на определяемом в продольном направлении конце 11а плечевого блока 11 и открытых вдоль канавки 9.
Дополнительные углубления 22, «несущие» соответствующие участки щелевидных дренажных канавок 20а, также выполнены в плечевых блоках 11.
Промежуточные блоки 12 выполнены с щелевидными дренажными канавками 20b, проходящими по существу параллельно аксиальному направлению Х, и их концевые участки, внутренние в аксиальном направлении, образуются в пределах соответствующих углублений 23, открытых вдоль канавки 9, ограничивающей промежуточный блок 12.
Концевые участки щелевидных дренажных канавок 20b, открытые на первом конце 12а промежуточного блока 12 и обращенные к плечевому блоку 11, выполнены в пределах соответствующих углублений 24, открытых вдоль канавки 9, разделяющей промежуточный блок 12 и плечевой блок 11.
Щелевидная дренажная канавка 20b также выполнена в пределах поперечной прорези 12с.
Множество щелевидных дренажных канавок 20с, проходящих по существу параллельно аксиальному направлению Х и по существу выровненных относительно щелевидных дренажных канавок 20b промежуточных блоков 12, выполнены в центральных блоках 10а и 10b.
Каждая пара плечевых блоков 11 вместе с парой промежуточных блоков 12, соответствующих им, определяет шаг протекторного браслета 2. Данные шаги «расположены» с по-разному чередующейся последовательностью вдоль развертки в направлении вдоль окружности протекторного браслета 2 и включают две конфигурации S1 и S2 с короткими шагами, имеющими первый размер в направлении вдоль окружности, и две конфигурации L1, L2 с длинными шагами, имеющие второй размер в направлении вдоль окружности, превышающий первый размер в направлении вдоль окружности.
Как упомянуто выше, шина 1 предпочтительно представляет собой шипованную зимнюю шину, на протекторном браслете 2 которой расположено множество шипов, показанных в целом посредством ссылочной позиции 30. Шипы 30 могут иметь любую форму, обеспечивающую возможность сцепления со льдом и/или с уплотненным и смерзшимся снегом.
Конфигурации S1 и S2 с короткими шагами отличаются друг от друга по существу в отношении расположения шипов 30 на блоках, образующих данные конфигурации, и то же самое относится к конфигурациям L1 и L2 с длинными шагами.
В шине 1 два шипа 30, смещенных в аксиальном направлении друг от друга, предусмотрены для каждого короткого шага S1, S2 или длинного шага L1, L2, заданного на протекторном браслете 2.
Каждый шаг предусмотрен с, по меньшей мере, одним шипом 31, находящимся в краевом положении, и в том случае, когда шаг предусмотрен с шипом 31, находящимся в краевом положении, и шипом 32, находящимся в среднем положении, как в случае коротких шагов S1 и S2, шип 31, находящийся в краевом положении, находится дальше впереди - относительно заданного направления Y движения шины вперед - по отношению к шипу 32, находящемуся в среднем положении.
Третья конфигурация с длинным шагом или коротким шагом, не показанная на чертежах, в возможном варианте может быть использована один раз (или ограниченное число раз) на протекторном браслете 2 для гарантирования того, что протекторный браслет 2 будет выполнен с максимальным числом шипов, установленным нормативными документами, без превышения его. В предпочтительном варианте осуществления, проиллюстрированном в данном документе, данная третья конфигурация соответствует короткому шагу S3, показанному на фиг. 2, предусмотренному с одним шипом 31, находящимся в краевом положении, и предусмотрена только один раз (для каждого конца, определяемого в аксиальном направлении) вдоль развертки в направлении вдоль окружности протекторного браслета 2.
Шина 1 установлена на транспортном средстве так, что во время движения транспортного средства вперед она вращается вокруг оси Х вращения в предпочтительном направлении F вращения.
Шина 1, будучи подвергнутой обычным испытаниям для определения характеристик при эксплуатации на дорогах, выполненным заявителями, функционировала оптимально на покрытых снегом или покрытых льдом поверхностях, а также хорошо функционировала на сухих и мокрых поверхностях.
Понятно, что специалист в данной области техники может дополнительно модифицировать и изменить изобретение для удовлетворения специфических требований и требований, зависящих от применения, при этом подобные модификации и варианты, тем не менее, находятся в пределах объема правовой охраны, определяемого нижеприведенной формулой изобретения.