ПНЕВМАТИЧЕСКАЯ ШИНА
PNEUMATIC TIRE

Область техники
Настоящее изобретение относится к пневматической шине с прорезями на участке протектора.
Уровень техники
Как правило, в пневматической шине (в дальнейшем также просто обозначается как «шина») в блоках участка протектора образовано множество прорезей, проходящих в поперечном направлении шины, для улучшения характеристик торможения на мокрых дорожных покрытиях и обледенелых дорожных покрытиях за счет краевого эффекта и дренажного эффекта, создаваемых прорезями. Однако прорези уменьшают жесткость блоков, и, таким образом, хотя шина является новой, блоки подвержены сжатию или деформации сдвига, что приводит к усилению износа и снижению устойчивости рулевого управления на сухих дорожных покрытиях. Кроме того, известна конфигурация, в которой прорези выполнены в форме волн по направлению в глубину прорези для устранения деформации блоков с одновременным повышением жесткости блоков. Однако, поскольку прорези имеют волнообразный профиль, в ходе формовой вулканизации извлечение лопаток для образования прорезей, обеспеченных в форме для литья, затруднено, в результате чего блоки, вероятно, будут повреждены при извлечении лопаток для образования прорезей из шины. Такое извлечение лопаток для образования прорезей из шины далее в этом документе упоминается как отделение формы для литья от шины.
Например, известна пневматическая шина, в которой устранено снижение жесткости блоков и ребер при наличии прорезей, когда шина является новой, и в которой предотвращено чрезмерное повышение жесткости блоков и ребер за счет постепенного износа, причем в случае указанной пневматической шине предусмотрено эффективное уменьшение разрушения формы для литья, отделяющейся от шины в ходе формовой вулканизации (см. публикацию JP 2011-105131 A).
Пневматическая шина содержит прорези в блоках и/или ребрах участка протектора, и каждая из прорезей имеет изогнутый участок, образованный по меньшей мере на обоих концевых участках в продольном направлении прорези, а также содержит углубления и выступы в поперечном направлении прорези, причем изогнутый участок образован вдоль направления в глубину прорези. Размер углублений и выступов изогнутого участка прорези постепенно уменьшается по направлению к центру в продольном направлении прорези, причем изогнутый участок с одной торцевой стороны в продольном направлении прорези и изогнутый участок с другой торцевой стороны в продольном направлении прорези образуют углубления и выступы в противоположных направлениях относительно поперечного направления прорези.
Техническая задача
В описанной выше прорези величина углублений и выступов, образованных по направлению в глубину прорези, постепенно уменьшается от одной торцевой стороны до другой торцевой стороны в продольном направлении прорези, и величина углублений и выступов равна нулю на центральном участке между одной торцевой стороной и другой торцевой стороной в продольном направлении прорези. В описанной выше пневматической шине даже в том случае, когда противоположные поверхности стенки прорези начинают сжиматься и приближаться друг к другу, усилие этого сжимания могут принимать углубления и выступы поверхностей стенки прорези, таким образом обеспечивается жесткость поверхностей стенки прорези при сжимании-деформации. С другой стороны, размер углублений и выступов изогнутого участка прорези постепенно уменьшается по направлению к центру в продольном направлении прорези, что позволяет легко извлекать лопатки для образования прорезей формы для литья в ходе формовой вулканизации.
Однако отделение формы для литья от пневматической шины в конце процесса формовой вулканизации все же является недостаточно качественным. Если величина углублений и выступов изогнутого участка уменьшена для улучшения отделения формы для литья от шины, удержание сжимающихся блоков или ребер, т. е. удержание сжатой одной из поверхностей стенки прорези углублениями и выступами другой поверхности стенки прорези, недостаточно, и жесткость поверхностей стенки прорези для противодействия сжиманию-деформации не повышается.
Кроме того, если беговые участки с прорезями подвергаются деформации вдоль продольного направления прорези (данную деформацию называют деформацией сдвига) и поверхности стенки прорези начинают смещаться на другую величину смещения, жесткость беговых участков при деформации сдвига все еще остается низкой, поскольку описанная выше прорезь включает несколько углублений и выступов, образованных по направлению в глубину прорези, причем углубления и выступы позволяют предотвратить смещение поверхностей боковых стенок в продольном направлении прорези.
Таким образом, задача настоящего изобретения заключается в создании пневматической шины, содержащей прорези, имеющие форму прорези, отличающуюся от известной формы прорези, причем такие прорези улучшают отделение формы для литья от шины во время производства шины, позволяют соответствующим образом обеспечить жесткость беговых участков с прорезями для противодействия сжиманию-деформации и деформации сдвига.
Решение задачи
В одном аспекте настоящего изобретения предложена пневматическая шина, содержащая участок протектора с канавками и прорезями. На участке протектора пневматической шины форма рисунка протектора, включая форму беговых участков, образуемых канавками, и форму прорезей, является асимметричной по отношению к экваториальной линии шины, т. е. в случае первой зоны половины протектора на первой стороне в поперечном направлении шины, на боковом участке которой указан серийный номер пневматической шины, и второй зоны половины протектора на второй стороне, противоположной первой стороне относительно экваториальной линии шины, и
прорези образованы в зонах беговых участков, расположенных в по меньшей мере одной из первой зоны половины протектора и второй зоны половины протектора.
Прорези включают первые прорези,
причем проем каждой из первых прорезей, если смотреть со стороны поверхности протектора участка протектора, проходит линейно между двумя концами прорези,
по направлению в глубину первой прорези поверхности боковых стенок первой прорези проходят в виде волн таким образом, что максимальная высота выступа и максимальная глубина углубления идентичны относительно опорной плоскости, проходящей от проема по направлению в глубину прорези,
первая поверхность боковой стенки, соответствующая одной из поверхностей боковых стенок по обе стороны от первой прорези, содержит вдоль направления в глубину прорези по меньшей мере два участка вершины и по меньшей мере один участок выемки, расположенный между двумя участками вершины, которые изгибаются подобно волнам в направлении, ортогональном направлению в глубину прорези, в разных положениях в продольном направлении первой прорези, а вторая поверхность боковой стенки, соответствующая другой поверхности боковой стенки, содержит вдоль направления в глубину прорези по меньшей мере два участка выемки, расположенных напротив по меньшей мере двух участков вершины, и по меньшей мере один участок вершины, расположенный напротив по меньшей мере одного участка выемки,
прорези обеспечивают постоянную высоту выступа участков вершины относительно опорной плоскости на первой поверхности боковой стенки в любом положении в продольном направлении, и, если смотреть вдоль направления в глубину прорези, глубина углубления участков выемки от участков вершины изменяется в зависимости от положения в продольном направлении прорези,
участки вершины первой поверхности боковой стенки включают первый участок вершины и второй участок вершины, между которыми расположен один из участков выемки по направлению в глубину прорези, и
расстояние между первым участком вершины и вторым участком вершины по направлению в глубину прорези увеличивается по направлению к одной стороне в продольном направлении прорези, а глубина углубления от первого участка вершины до второго участка вершины одного из участков выемки, расположенного между первым участком вершины и вторым участком вершины, постепенно увеличивается по направлению к одной стороне в продольном направлении прорези.
Предпочтительно канавки расположены точечно-симметрично или аксиально симметрично между первой зоной половины протектора и второй зоной половины протектора,
первые прорези образованы в каждой из первой зоны половины протектора и второй зоны половины протектора, и
для первых прорезей размеры, связанные с участками вершины или участками выемки поверхностей боковых стенок прорезей, которые расположены в зонах беговых участков, которые соответствуют положениям точечной симметрии или аксиальной симметрии в первой зоне половины протектора и второй зоне половины протектора, отличаются друг от друга.
Предпочтительно один из участков выемки, расположенных между первым участком вершины и вторым участком вершины, проходит от положения с максимальной глубиной углубления по направлению к положению, в котором глубина углубления участка выемки от участка вершины уменьшается до минимума, причем глубина углубления уменьшается постепенно,
если расстояние вдоль продольного направления прорези от положения, в котором глубина углубления одного из участков выемки достигает максимума, до положения, в котором глубина углубления одного из участков выемки достигает минимума, равно L1, то размер максимальной высоты выступа или максимальной глубины углубления будет равен L2, а разделяющее расстояние вдоль направления в глубину прорези между первым участком вершины и вторым участком вершины в положении максимальной глубины углубления в продольном направлении прорези равно L3,
2
первые прорези включают прорези A, для которых произведение L2 x L3 находится в диапазоне от 0,3 до 8 мм, а отношение L2/L1 находится в диапазоне от 0,0042 до 0,066, и
каждая из прорезей A образована в зоне бокового бегового участка, расположенного с наружной стороны в поперечном направлении шины от промежуточного положения, где диапазон между экваториальной линией шины и краем пятна контакта с грунтом с наружной стороны первой зоны половины протектора в поперечном направлении шины разделен пополам.
2
Предпочтительно, чтобы первые прорези включали прорези B, для которых произведение L2 x L3 и отношение L2/L1 для каждой из прорезей B соответственно меньше, чем соответствующее произведение L2 x L3 и отношение L2/L1 для прорези A, произведение L2 x L3 находится в диапазоне от 0,05 до 2 мм, а отношение L2/L1 находится в диапазоне от 0,0014 до 0,033, и
каждая из прорезей B образована в зоне бокового бегового участка, расположенного с наружной стороны в поперечном направлении шины от промежуточного положения, где диапазон между экваториальной линией шины и краем пятна контакта с грунтом с наружной стороны второй зоны половины протектора в поперечном направлении шины разделен пополам.
Предпочтительно один из участков выемки, расположенных между первым участком вершины и вторым участком вершины, проходит от положения с максимальной глубиной углубления по направлению к положению, в котором глубина углубления участка выемки от участка вершины уменьшается до минимума, причем глубина углубления уменьшается постепенно,
если расстояние вдоль продольного направления прорези от положения, в котором глубина углубления одного из участков выемки достигает максимума, до положения, в котором глубина углубления достигает минимума, равно L1, то размер максимальной высоты выступа или максимальной глубины углубления будет равен L2, а разделяющее расстояние вдоль направления в глубину прорези между первым участком вершины и вторым участком вершины в положении максимальной глубины углубления в продольном направлении прорези равно L3,
2
первые прорези включают прорези A, для которых произведение L2 x L3 находится в диапазоне от 0,3 до 8 мм, а отношение L2/L1 находится в диапазоне от 0,0042 до 0,066,
каждая из прорезей A образована в зоне бокового бегового участка, расположенного с наружной стороны в поперечном направлении шины от промежуточного положения, где диапазон между экваториальной линией шины и краем пятна контакта с грунтом с наружной стороны первой зоны половины протектора в поперечном направлении шины разделен пополам, и
вторая прорезь, имеющая две поверхности боковых стенок, которые расположены напротив друг друга и проходят линейно в направлении в глубину прорези, образована в зоне бокового бегового участка, расположенного с наружной стороны в поперечном направлении шины от промежуточного положения, где диапазон между экваториальной линией шины и краем пятна контакта с грунтом с наружной стороны второй зоны половины протектора в поперечном направлении шины разделен пополам.
Кроме того, предпочтительно один из участков выемки, расположенных между первым участком вершины и вторым участком вершины, проходит от положения с максимальной глубиной углубления по направлению к положению, в котором глубина углубления участка выемки от участка вершины уменьшается до минимума, причем глубина углубления уменьшается постепенно,
если расстояние вдоль продольного направления прорези от положения, в котором глубина углубления одного из участков выемки достигает максимума, до положения, в котором глубина углубления достигает минимума, равно L1, то размер максимальной высоты выступа или максимальной глубины углубления будет равен L2, а разделяющее расстояние вдоль направления в глубину прорези между первым участком вершины и вторым участком вершины в положении максимальной глубины углубления в продольном направлении прорези равно L3,
2
первые прорези включают прорези C, для которых произведение L2 x L3 находится в диапазоне от 0,3 до 10 мм, а отношение L2/L1 находится в диапазоне от 0,0042 до 0,066, и
каждая из прорезей C образована в зоне бокового бегового участка, расположенного с наружной стороны в поперечном направлении шины от промежуточного положения, где диапазон между экваториальной линией шины и краем пятна контакта с грунтом с наружной стороны второй зоны половины протектора в поперечном направлении шины разделен пополам.
2
Предпочтительно, чтобы первые прорези включали прорези D, для которых произведение L2 x L3 и отношение L2/L1 для каждой из прорезей D соответственно меньше, чем соответствующее произведение L2 x L3 и отношение L2/L1 для прорези C, произведение L2 x L3 находится в диапазоне от 0,05 до 3 мм, а отношение L2/L1 находится в диапазоне от 0,0014 до 0,033, и
каждая из прорезей D образована в зоне бокового бегового участка, расположенного с наружной стороны в поперечном направлении шины от промежуточного положения, где диапазон между экваториальной линией шины и краем пятна контакта с грунтом с наружной стороны первой зоны половины протектора в поперечном направлении шины разделен пополам.
Предпочтительно один из участков выемки, расположенных между первым участком вершины и вторым участком вершины, проходит от положения с максимальной глубиной углубления по направлению к положению, в котором глубина углубления участка выемки от участка вершины уменьшается до минимума, причем глубина углубления уменьшается постепенно,
если расстояние вдоль продольного направления прорези от положения, в котором глубина углубления одного из участков выемки достигает максимума, до положения, в котором глубина углубления достигает минимума, равно L1, то размер максимальной высоты выступа или максимальной глубины углубления будет равен L2, а разделяющее расстояние вдоль направления в глубину прорези между первым участком вершины и вторым участком вершины в положении максимальной глубины углубления в продольном направлении прорези равно L3,
2
первые прорези включают прорези C, для которых произведение L2 x L3 находится в диапазоне от 0,3 до 10 мм, а отношение L2/L1 находится в диапазоне от 0,0042 до 0,066,
каждая из прорезей C образована в зоне бокового бегового участка, расположенного с наружной стороны в поперечном направлении шины от промежуточного положения, где диапазон между экваториальной линией шины и краем пятна контакта с грунтом с наружной стороны второй зоны половины протектора в поперечном направлении шины разделен пополам, и
вторая прорезь, имеющая две поверхности боковых стенок, которые расположены напротив друг друга и проходят линейно в направлении в глубину прорези, образована в зоне бокового бегового участка, расположенного с наружной стороны в поперечном направлении шины от промежуточного положения, где диапазон между экваториальной линией шины и краем пятна контакта с грунтом с наружной стороны первой зоны половины протектора в поперечном направлении шины разделен пополам.
Предпочтительно, чтобы положение одного из участков выемки в направлении в глубину прорези, если смотреть со стороны поверхности протектора, было идентичным в любом положении в продольном направлении прорези.
Предпочтительно, чтобы продольное направление первой прорези, если смотреть со стороны поверхности протектора участка протектора, соответствовало углу наклона 45 градусов или меньше по отношению к поперечному направлению шины.
Преимущества изобретения
В случае описанной выше пневматической шины можно улучшить отделение формы для литья от шины во время изготовления шины, а на беговых участках с прорезями обеспечить соответствующую жесткость беговых участков, препятствующую их сжиманию-деформации и деформации сдвига.
Краткое описание чертежей
Фиг. 1 - вид в поперечном сечении шины, иллюстрирующий поперечное сечение пневматической шины согласно варианту осуществления;
Фиг. 2 - схема, иллюстрирующая пример рисунка протектора, образованного на участке протектора шины пневматической шины в соответствии с одним вариантом осуществления;
Фиг. 3(a) и 3(b) - схемы, иллюстрирующие пример прорезей, образованных в пневматической шине в соответствии с одним вариантом осуществления;
Фиг. 4 - схема в горизонтальной проекции поверхности стенки прорези, показанной на Фиг. 3(b); и
Фиг. 5(a)-5(d) - схемы, схематически иллюстрирующие пример формы поверхности стенки прорези, причем поверхность стенки прорези представляет собой вырез в положениях A-D в продольном направлении прорези на Фиг. 4.
Описание вариантов осуществления изобретения
Ниже описана пневматическая шина в соответствии с одним вариантом осуществления. Пневматическая шина, описанная ниже, например, представляет собой шину для пассажирского транспортного средства. Шина для пассажирского транспортного средства относится к шине, описанной в главе А публикации JATMA Yearbook 2010 (стандарты Японской ассоциации производителей автомобильных шин). Шина может также представлять собой шину для легкого грузового автомобиля, как описано в главе В, или шину для грузового автомобиля или автобуса, как описано в главе C.
Описанный ниже термин «направление вдоль окружности шины» относится к направлению (обоим направлениям вращения), в котором поверхность протектора вращается при вращении шины вокруг оси вращения шины. «Радиальное направление шины» относится к направлению, которое проходит радиально ортогонально по отношению к оси вращения шины. Термин «наружная сторона в радиальном направлении шины» относится к направлению наружу от оси вращения шины в радиальном направлении шины. «Поперечное направление шины» относится к направлению, параллельному оси вращения шины. Термин «наружная сторона в поперечном направлении шины» относится к обоим направлениям наружу от экваториальной линии шины.
Кроме того, край пятна контакта с грунтом пневматической шины, как описано ниже, представляет собой край зоны, в которой поверхность протектора участка протектора пневматической шины контактирует с сухой горизонтальной поверхностью, причем указанный край расположен дальше всего от экваториальной линии шины в поперечном направлении шины, в том случае, если пневматическая шина установлена на стандартный диск, накачана до стандартного внутреннего давления и нагружена 70% от стандартной нагрузки. В настоящем документе под «стандартным диском» понимается «стандартный диск» согласно определению Японской ассоциации производителей автомобильных шин (JATMA), «проектный диск» согласно определению Ассоциации по шинам и дискам (TRA) или «измерительный диск» согласно определению Европейской технической организации по шинам и дискам (ETRTO). Термин «стандартное внутреннее давление» означает «максимальное давление воздуха» согласно определению JATMA, максимальную величину «ПРЕДЕЛОВ НАГРУЗКИ ШИНЫ ПРИ РАЗЛИЧНЫХ ДАВЛЕНИЯХ ХОЛОДНОЙ НАКАЧКИ» согласно определению TRA или «ДАВЛЕНИЕ НАКАЧКИ» согласно определению ETRTO. Термин «стандартная нагрузка» означает «максимально допустимую нагрузку» согласно определению JATMA, максимальную величину «ПРЕДЕЛОВ НАГРУЗКИ ШИНЫ ПРИ РАЗЛИЧНЫХ ДАВЛЕНИЯХ ХОЛОДНОЙ НАКАЧКИ» согласно определению TRA или «ДОПУСТИМУЮ НАГРУЗКУ» согласно определению ETRTO.
Термин «форма рисунка протектора, описанная ниже, является аксиально симметричной» относится к форме рисунка протектора зоны половины протектора с одной стороны в поперечном направлении шины по отношению к экваториальной линии шины, совпадающей с формой рисунка протектора зоны половины протектора с другой стороны, если вывернуть шину наизнанку.
Термин «форма рисунка протектора является точечно-симметричной» относится к форме рисунка протектора зоны половины протектора с одной стороны в поперечном направлении шины по отношению к экваториальной линии шины, совпадающей с формой рисунка протектора зоны половины протектора с другой стороны, если повернуть шину на 180 градусов вокруг одной точки на экваториальной линии шины.
Форма рисунка протектора, описанная ниже, включает форму прорезей в дополнение к форме беговых участков, образованных канавками. Форма прорезей включает форму прорезей, видимых на поверхности протектора, и, если поверхность стенки прорези включает углубления и выступы по направлению в глубину прорези, также и форму углублений и выступов.
На Фиг. 1 представлен вид в поперечном сечении пневматической шины 10 (в дальнейшем обозначается как «шина 10») в соответствии с одним вариантом осуществления. На Фиг. 2 представлена схема, иллюстрирующая пример рисунка протектора, образованного на участке протектора шины 10.
Конструкция шины
Шина 10 содержит, как показано на Фиг. 1, слой 12 каркаса, слой 14 брекера и сердечники 16 борта в качестве элементов несущей конструкции или слоев элементов несущей конструкции и предпочтительно содержит резиновый элемент 18 протектора, боковые резиновые элементы 20, резиновые элементы 22 наполнителя борта, брекерные резиновые элементы 24 диска и резиновый элемент 26 гермослоя вокруг элементов несущей конструкции.
Слой 12 каркаса включает элемент слоя каркаса, образованный из органических волокон, покрытых резиной и скрученных в тороидальную форму, между парой сердечников 16 борта кольцевой формы. В представленной на Фиг. 1 шине 10 слой 12 каркаса состоит из одного элемента слоя каркаса, но он может быть образован из двух элементов слоя каркаса. Слой 14 брекера размещен с наружной стороны слоя 12 каркаса в радиальном направлении шины и образован из двух элементов 14a и 14b брекера. Слой 14 брекера представляет собой элемент, образованный из стальных кордов, покрытых резиной, причем стальные корды расположены наклонно под заданным углом, например от 20 до 30 градусов, относительно направления вдоль окружности шины. Ширина в поперечном направлении шины элемента 14a брекера, представляющего собой нижний слой, больше ширины в поперечном направлении шины элемента 14b брекера, представляющего собой верхний слой. Стальные корды двух элементов 14a, 14b брекера наклонены в противоположных направлениях. Соответственно, элементы 14a, 14b брекера пересекают слои и уменьшают расширение слоя 12 каркаса вследствие давления накачки воздуха.
Резиновый элемент 18 протектора размещен с наружной стороны слоя 14 брекера в радиальном направлении шины. Оба концевых участка резинового элемента 18 протектора соединены с боковыми резиновыми элементами 20 с формированием участков боковины. Резиновый элемент 18 протектора получен из двух слоев резиновых элементов: резиновый элемент 18а протектора верхнего слоя предусмотрен с наружной стороны в радиальном направлении шины, а резиновый элемент 18b протектора нижнего слоя находится на внутренней стороне в радиальном направлении шины. Соответственно, на внутренних концах боковых резиновых элементов 20 в радиальном направлении шины образованы брекерные резиновые элементы 24 диска, которые контактируют с диском, на котором монтируют шину 10. С наружной стороны сердечников 16 борта в радиальном направлении шины образованы резиновые элементы 22 наполнителя борта, причем каждый из резиновых элементов 22 наполнителя борта размещен между участком слоя 12 каркаса перед его наматыванием вокруг сердечника 16 борта и участком слоя 12 каркаса после его наматывания вокруг сердечника 16 борта. Резиновый элемент 26 гермослоя образован на внутренней поверхности шины 10 и обращен к зоне полости шины, заполняемой воздухом и окруженной шиной 10 и диском.
Кроме того, шина 10 включает в себя слой 28 обкладки брекера, сформированный из органического волокна с резиновым покрытием, который покрывает слой 14 брекера с наружной стороны в радиальном направлении шины слоя 14 брекера.
Шина 10 имеет указанную конструкцию шины, но конструкция шины не ограничена конструкцией шины, показанной на Фиг. 1. На Фиг. 1 поперечное сечение канавки рисунка 50 протектора, описанной ниже и образованной в резиновом элементе 18 протектора, не показано.
Рисунок протектора
На Фиг. 2 представлен пример рисунка 50 протектора, образованного на участке протектора. На участке протектора образованы канавки, беговые участки и прорези. Форма рисунка 50 протектора участка протектора, включая форму беговых участков, образованных канавками, и форму прорезей, является асимметричной по отношению к экваториальной линии CL шины, т. е. в случае первой зоны половины протектора на первой стороне в поперечном направлении шины, на боковом участке которой указан серийный номер, и второй зоны половины протектора на второй стороне, противоположной первой стороне относительно экваториальной линии шины. Термин «асимметричная форма» относится к форме, не являющейся точечно-симметричной или аксиально симметричной.
В описании рисунка 50 протектора, показанного на Фиг. 2, зона половины протектора с правой стороны страницы соответствует первой зоне половины протектора, а зона половины протектора с левой стороны страницы соответствует второй зоне половины протектора. В настоящем документе термин «серийный номер» относится к комбинации из числа, позволяющего идентифицировать год и неделю изготовления пневматической шины 10, и кодового символа предприятия, изготовившего шину, причем число и кодовый символ размещены на боковом участке шины. Серийный номер нанесен с одной стороны в поперечном направлении шины. Сторона бокового участка, на которой обеспечен серийный номер, обращена к наружной стороне транспортного средства в случае, если шина установлена на транспортное средство.
Формы канавок и беговых участков рисунка 50 протектора, показанного на Фиг. 2, являются точечно-симметричными, но прорези 81a, 81b, 82a, 82b, 83a, 83b, образованные в зонах беговых участков, как описано ниже, расположены асимметрично в первой зоне половины протектора и второй зоне половины протектора.
Участок протектора содержит продольные основные канавки 52a, 52b, 53a и 53b, проходящие непрерывно в направлении вдоль окружности шины. Между продольной основной канавкой 52a и продольной основной канавкой 52b образованы грунтозацепные канавки 55, которые соединяют продольную основную канавку 52a и продольную основную канавку 52b, и обеспечены блочные беговые участки 62, образованные грунтозацепными канавками 55, а также продольной основной канавкой 52a и продольной основной канавкой 52b. Между продольной основной канавкой 52a и продольной основной канавкой 52b образованы грунтозацепные канавки 54a и 54b, которые проходят от продольных основных канавок 52a и 52b по направлению к стороне экваториальной линии CL шины и заканчиваются в пределах зоны блочных беговых участков 62 и при этом не достигают другой продольной основной канавки 52b или 52a.
Кроме того, в первой зоне половины протектора образованы грунтозацепные канавки 56a, каждая из которых соединяет продольную основную канавку 52a и продольную основную канавку 53a, а во второй зоне половины протектора образованы грунтозацепные канавки 56b, каждая из которых соединяет продольную основную канавку 52b и продольную основную канавку 53b. Между продольными основными канавками 52a и продольными основными канавками 53a в первой зоне половины протектора обеспечены блочные беговые участки 63a, каждый из которых образован грунтозацепными канавками 56a, продольной основной канавкой 52a и продольной основной канавкой 53a. Между продольными основными канавками 52b и продольными основными канавками 53b во второй зоне половины протектора обеспечены блочные беговые участки 63b, каждый из которых образован грунтозацепными канавками 56b, продольной основной канавкой 52b и продольной основной канавкой 53b. Кроме того, между продольной основной канавкой 52a и продольной основной канавкой 53a образованы грунтозацепные канавки 57a и 58a, каждая из которых проходит от одной из продольных основных канавок 52a или 53a по направлению к внутренней стороне соответствующего блочного бегового участка 63a и заканчивается в пределах зоны блочного бегового участка 63a и при этом не достигает другой продольной основной канавки 53a или 52a. Кроме того, между продольной основной канавкой 52b и продольной основной канавкой 53b образованы грунтозацепные канавки 57b и 58b, каждая из которых проходит от одной из продольных основных канавок 52b или 53b по направлению к внутренней стороне соответствующего блочного бегового участка 63b и заканчивается в пределах зоны блочного бегового участка 63b и при этом не достигает другой продольной основной канавки 53b или 52b.
С наружной стороны продольных основных канавок 53a и 53b в поперечном направлении шины образованы плечевые грунтозацепные канавки 59a и 59b, каждая из которых проходит от продольной основной канавки 53a или 53b по направлению к наружной стороне в поперечном направлении шины до конца рисунка, и образованы соединительные канавки 60a и 60b, каждая из которых соединяет плечевые грунтозацепные канавки 59a или плечевые грунтозацепные канавки 59b, примыкающие друг к другу в направлении вдоль окружности шины.
Кроме того, с наружной стороны продольных основных канавок 53a и 53b в поперечном направлении шины образованы боковые беговые участки 64a и 64b, каждый из которых образован продольной основной канавкой 53a или 53b, плечевой грунтозацепной канавкой 59a или 59b и соединительной канавкой 60a или 60b. С наружной стороны боковых беговых участков 64a и 64b в поперечном направлении шины образованы боковые беговые участки 65a и 65b, каждый из которых образован плечевой грунтозацепной канавкой 59a или 59b, соединительной канавкой 60a или 60b и концом рисунка. Каждый из боковых беговых участков 64a, 64b, 65a и 65b расположен с наружной стороны в поперечном направлении шины от промежуточного положения, где диапазон между экваториальной линией CL шины и краем пятна контакта с грунтом с наружной стороны первой зоны половины протектора или второй зоны половины протектора в поперечном направлении шины разделен пополам.
Вследствие наличия множества канавок, описанных выше, участок протектора шины 10 содержит блочные беговые участки 62, 63a и 63b и боковые беговые участки 64a, 64b, 65a и 65b. Прорези 81a, 81b, 82a, 82b, 83a и 83b образованы в соответствующих зонах беговых участков.
Рисунок 50 протектора шины 10 согласно варианту осуществления, показанному на Фиг. 2, имеет описанную выше конфигурацию, но рисунок протектора не ограничен конфигурацией, представленной на Фиг. 2.
В рисунке 50 протектора, показанном на Фиг. 2, прорези образованы в зонах блоков, окруженных канавками или краями пятна контакта с грунтом во всех направлениях, но прорези могут быть образованы в зоне реброобразного бегового участка, который является непрерывным в направлении вдоль окружности шины.
По меньшей мере некоторые из прорезей 81a, 81b, 82a, 82b, 83a и 83b представляют собой первые прорези, как описано ниже. Все зоны беговых участков имеют первые прорези в соответствии с одним вариантом осуществления, в то время как некоторые зоны беговых участков имеют первые прорези в соответствии с другим вариантом осуществления. Далее все первые прорези будут описаны как прорезь 80.
Описание первой прорези
На Фиг. 3(a) и 3(b) представлены схемы, иллюстрирующие пример прорези 80. На Фиг. 3(a) представлен проем прорези 80 на поверхности 19 протектора. Проем, если смотреть со стороны поверхности 19 протектора, проходит линейно между обоими концами прорези. Ширина w пространства прорези между поверхностями 80a и 80b стенки прорези (поверхностями боковых стенок), которые образуют прорезь 80 вдоль продольного направления (далее в этом документе обозначается как продольное направление прорези) проема прорези 80, который проходит линейно, составляет, например, от 0,2 до 1,5 мм, и в форме для литья шины лопатки для образования прорезей, имеющие плоскую форму, устанавливают в качестве форм для литья, образующих прорези 80, на основу формы для литья, образующую поверхность с выступающими участками, образующими канавки в форме для литья шины.
Каждая поверхность стенки прорези из пары поверхностей 80a и 80b стенки прорези участка протектора, образующая пространство прорези 80, вдоль направления в глубину прорези включает участки вершины и участки выемки, которые изгибаются или искривляются подобно волнам в разных положениях в продольном направлении прорези. В частности, поверхности 80a и 80b стенки прорези 80 проходят в виде волн таким образом, что максимальная высота выступа и максимальная глубина углубления идентичны относительно опорной плоскости. В частности, опорная плоскость представляет собой плоскость, которая проходит по направлению в глубину прорези (направление в глубину листа на Фиг. 3(a)) через край проема прорези 80, что соответствует участку поверхности 80a стенки прорези или поверхности 80b стенки прорези.
На Фиг. 3(b) представлена форма углубления/выступа поверхности 80a стенки прорези. Поверхность 80b стенки прорези включает участки вершины и участки выемки, которые изгибаются или искривляются подобно волнам параллельно поверхности 80a стенки прорези в разных местоположениях и отделены от поверхности 80a боковой стенки на постоянную ширину w. Соответственно, образовано пространство прорези с постоянной шириной w, определяется поверхностью 80a стенки прорези и поверхностью 80b стенки прорези. Другими словами, ширина w прорези 80 является постоянной в направлении в глубину прорези и в продольном направлении прорези. Таким образом, в положении поверхности 80b стенки прорези напротив выступающего участка на поверхностях 80a стенки прорези образован углубленный участок, а в положении поверхности 80b стенки прорези напротив углубленного участка в поверхностях 80a стенки прорези образован выступающий участок.
Поверхность 80a стенки (первая поверхность боковой стенки) прорези 80 в направлении в глубину прорези содержит по меньшей мере два участка вершины и по меньшей мере один участок выемки, которые изгибаются или искривляются подобно волнам в направлении, ортогональном направлению в глубину прорези, в разных положениях в продольном направлении прорези.
С другой стороны, хотя это не показано на схемах, поверхность 80b стенки прорези содержит два участка выемки, расположенных напротив двух участков вершины поверхности 80a стенки прорези; и по меньшей мере один участок вершины, расположенный напротив по меньшей мере одного участка выемки поверхности 80a стенки прорези.
На поверхности 80a стенки прорези (первой поверхности стенки прорези) в любом положении в продольном направлении прорези обеспечена постоянная высота выступа участков вершины относительно опорной плоскости. Кроме того, если смотреть на участки вершины и участки выемки вдоль направления в глубину прорези, глубина углубления участков выемки от участков вершины изменяется в зависимости от положения в продольном направлении прорези. Высота выступа, которая поддерживается постоянной для участков вершины, представляет собой, например, максимальную высоту выступа.
Пример, показанный на Фиг. 3(b), будет подробно описан ниже. Поверхность 80a стенки прорези содержит по меньшей мере первый участок 80M1 вершины, второй участок 80M2 вершины и первый участок 80V1 выемки. Первый участок 80V1 выемки расположен между первым участком 80M1 вершины и вторым участком 80M2 вершины по направлению в глубину прорези. Глубина углубления первого участка 80V1 выемки от первого участка 80M1 вершины и второго участка 80M2 вершины изменяется в зависимости от положения в продольном направлении прорези, а в показанном примере глубина углубления уменьшается по направлению к правой стороне на схеме.
Первый участок 80V1 выемки проходит от стороны участка выемки максимальной глубины, имеющего максимальную глубину углубления (левая сторона в примере, показанном на Фиг. 3(b)), по направлению к положению (правая сторона в примере, показанном на Фиг. 3(b)), в котором глубина углубления первого участка 80V1 выемки от первого участка 80M1 вершины и второго участка 80M2 вершины уменьшается до минимума (глубина углубления равна нулю в примере, показанном на Фиг. 3(b)), причем глубина углубления от первого участка 80M1 вершины и второго участка 80M2 вершины постепенно уменьшается по мере того, как первый участок 80V1 выемки проходит от стороны участка выемки с максимальной глубиной по направлению к стороне участка максимальной вершины. Другими словами, первый участок 80V1 выемки проходит от положения, в котором глубина углубления первого участка 80V1 выемки от первого участка 80M1 вершины и второго участка 80M2 вершины является максимальной, по направлению к положению, в котором глубина углубления постепенно уменьшается и является минимальной. С другой стороны, хотя это не показано, вторая поверхность 80b боковой стенки содержит два участка выемки, расположенные напротив участков вершины первого участка 80M1 вершины и второго участка 80M2 вершины; и по меньшей мере один участок вершины, расположенный напротив первого участка 80V1 выемки, и участки вершины проходят таким образом, что высота выступа от двух участков выемки постепенно уменьшается от положения с максимальной высотой выступа по направлению к положению с минимальной высотой выступа.
Расстояние между первым участком 80M1 вершины и вторым участком 80M2 вершины по направлению в глубину прорези увеличивается по направлению к одной стороне в продольном направлении прорези (левой стороне листа в примере, показанном на Фиг. 3(b)), и глубина углубления (от первого участка 80M1 вершины до второго участка 80M2 вершины) первого участка 80V1 выемки, расположенного между первым участком 80M1 вершины и вторым участком 80M2 вершины, постепенно увеличивается по направлению к одной стороне в продольном направлении прорези.
Как описано выше, участки вершины и участки выемки присутствуют в любых положениях в продольном направлении прорези 80, и, таким образом, даже в том случае, если прорезь 80 подвергается воздействию внешнего усилия в направлении, ортогональном продольному направлению прорези, и подвергается сжиманию-деформации, при которых поверхности 80a и 80b стенки прорези приближаются друг к другу, углубления и выступы поверхностей 80а и 80b стенки прорези взаимодействуют друг с другом в любых положениях в продольном направлении прорези 80, поддерживая поверхности 80а и 80b стенки прорези. Это позволяет предотвратить снижение жесткости при сжимании-деформации, включая снижение жесткости беговых участков участка протектора за счет прорезей 80, образованных на беговых участках. Другими словами, жесткость беговых участков с прорезями 80 при сжимании-деформации повышена по сравнению с жесткостью при сжимании-деформации беговых участков с известными прорезями, где поверхности стенки прорези, образующие прорезь, представляют собой параллельные плоские поверхности. Кроме того, глубина углубления уменьшается по мере того, как первый участок 80V1 выемки проходит в продольном направлении прорези, что позволяет улучшить отделение формы для литья.
Кроме того, расстояние между верхним участком первого участка 80M1 вершины и верхним участком второго участка 80M2 вершины по направлению в глубину прорези изменяется в продольном направлении прорези, и, таким образом, даже в том случае, если под действием внешнего усилия в продольном направлении прорези одна из поверхностей 80а и 80b стенки прорези начнет смещаться по направлению к другой поверхности стенки прорези на относительно большую величину смещения в продольном направлении прорези, другими словами, даже в том случае, если поверхности 80а и 80b стенки прорези подвергаются деформации сдвига вдоль продольного направления прорези и начинают смещаться, участки вершины и участки выемки одной из поверхностей стенки прорези соответственно, расположенные напротив участков выемки и участков вершины другой поверхности стенки прорези, поддерживают участки выемки и участки вершины другой поверхности стенки прорези и препятствуют деформации. Это позволяет предотвратить снижение жесткости беговых участков с прорезями 80 для противодействия деформации сдвига вдоль продольного направления прорези. Таким образом, жесткость беговых участков с прорезями 80 при деформации сдвига вдоль продольного направления прорези улучшена по сравнению с жесткостью при деформации сдвига вдоль продольного направления прорези беговых участков с известными прорезями, где поверхности стенки прорези, образующие прорезь, представляют собой параллельные плоские поверхности.
На Фиг. 4 представлен вид в горизонтальной проекции поверхности 80a стенки прорези, показанной на Фиг. 3(b). На Фиг. 5(a)-5(d) представлены схемы, схематически иллюстрирующие пример формы поверхности 80a стенки прорези, причем поверхность 80a стенки прорези представляет собой вырез в положениях A-D в продольном направлении прорези на Фиг. 4.
Участок вершины включает линии 80R1, 80R2, 80R3 и 80R4 вершины. Линии 80R1, 80R2, 80R3 и 80R4 вершины соответствуют, на поверхности 80a стенки прорези, верхним участкам, образующим формы выступов от периферийных положений по направлению в глубину прорези в том же положении в продольном направлении прорези, причем верхние участки проходят непрерывно в продольном направлении прорези. Кроме того, участок выемки включает линии 80B1, 80B2 и 80B3 дна выемки. Линии 80B1, 80B2 и 80B3 дна выемки соответствуют нижним участкам, образующим формы углублений от периферийных положений по направлению в глубину прорези в том же положении в продольном направлении прорези, причем нижние участки проходят непрерывно в продольном направлении прорези. На Фиг. 4 линии 80R1, 80R2, 80R3 и 80R4 вершины показаны сплошными линиями, а линии 80B1, 80B2 и 80B3 дна выемки показаны штрих-пунктирными линиями. Следует отметить, что линии вершины, упомянутые в настоящем документе, представляют собой верхние линии в том случае, если верхние участки участков вершины представляют собой линии, но в том случае, если верхний участок образует плоские поверхности, каждая из которых имеет некоторую ширину, линия вершины может представлять собой линию, образованную соединением средних точек плоских поверхностей.
В данном случае для линий 80R1, 80R2, 80R3 и 80R4 вершины положение по направлению в глубину прорези изменяется в продольном направлении прорези. Положение каждой из линий 80R1 и 80R3 вершины смещается глубже по направлению в глубину прорези, в то же время с прохождением с правой стороны на Фиг. 4, а положение каждой из линий 80R2 и 80R4 вершины смещается выше по направлению в глубину прорези, в то же время с прохождением с правой стороны на Фиг. 4.
Следует отметить, что, хотя на Фиг. 4 показаны линии вершины и линии дна выемки поверхности 80a стенки прорези, поверхность 80b стенки прорези включает линии дна выемки, расположенные напротив линий 80R1, 80R2, 80R3 и 80R4 вершины поверхности 80a стенки прорези; и линии вершины, расположенные напротив линий 80B1, 80В2 и 80B3 дна выемки, и, таким образом, на поверхности 80b стенки прорези положение каждой линии дна выемки по направлению в глубину прорези смещается, в то время как линия дна выемки проходит в продольном направлении прорези.
Как показано на Фиг. 4, линия 80B1 дна выемки поверхности 80a стенки прорези параллельна поверхности 19 протектора. При этом наклонная поверхность Q, расположенная между линией 80B1 дна выемки и линией 80R1 вершины, и наклонная поверхность R, расположенная между линией 80B1 дна выемки и линией 80R2 вершины, обращены к соответствующим наклонным поверхностям поверхности 80b стенки прорези.
Изменяющееся положение линии вершины или линии дна выемки по направлению в глубину прорези позволяет изменять форму участка вершины или участка выемки в зависимости от положения в продольном направлении прорези. Соответственно, при извлечении лопаток для образования прорезей из резины протектора они будут испытывать меньшее противодействие резины протектора, благодаря чему лопатки для образования прорезей можно легко извлекать. Таким образом, можно улучшить отделение формы для литья от шины.
Кроме того, поскольку наклонная поверхность Q, расположенная между линией 80B1 дна выемки и линией 80R1 вершины, и наклонная поверхность R, расположенная между линией 80B1 дна выемки и линией 80R2 вершины, обращены к соответствующим наклонным поверхностям поверхности 80b стенки прорези, даже в том случае, если под действием деформации сдвига беговых участков вдоль продольного направления прорези начинает смещаться участок вершины одной из поверхностей стенки прорези в продольном направлении прорези, наклонная поверхность между участком вершины и участком выемки (наклонные поверхности R и Q) вступает в контакт с наклонной поверхностью другой поверхности стенки прорези, в результате чего предотвращается смещение участка вершины. Таким образом, жесткость беговых участков с прорезями 80 для сопротивления сдвигу повышена по сравнению с жесткостью при деформации сдвига беговых участков с известными прорезями, где поверхности стенки прорези, образующие прорезь, представляют собой параллельные плоские поверхности.
В соответствии с одним вариантом осуществления предпочтительно, чтобы линия 80R1 вершины и линия 80R2 вершины, или линия 80R2 вершины и линия 80R3 вершины, или линия 80R3 вершины и линия 80R4 вершины приближались друг к другу и то же время проходили по направлению к одной стороне в продольном направлении прорези, и, как показано на Фиг. 4, линии вершины соединены друг с другом. При этом глубина углубления линии 80B1 дна выемки от линии 80R1 вершины и линии 80R2 вершины постепенно уменьшается по направлению к положению схождения, и глубина углубления линии 80B1 дна выемки в положении слияния предпочтительно равна нулю. Таким образом, при улучшенном отделении формы для литья от шины можно улучшить жесткость беговых участков с прорезями для противодействия сжиманию-деформации и деформации сдвига по сравнению с жесткостью беговых участков с известными прорезями для противодействия сжиманию-деформации и деформации сдвига.
На Фиг. 5(a)-5(d) представлены формы углубления/выступа в положениях A-D, показанных на Фиг. 4, для облегчения понимания форм поверхностей стенки прорези. Как показано на Фиг. 5(a)-5(d), положения линии 80R1 вершины, линии 80R2 вершины, линии 80R3 вершины и линии 80R4 вершины по направлению в глубину прорези варьируются в зависимости от положения в продольном направлении прорези. При извлечении лопаток для образования прорезей из резины протектора противодействие, испытываемое лопатками для образования прорезей, изменяется в зависимости от величины изменения формы углубления/выступа по направлению в глубину прорези и последовательно уменьшается по мере уменьшения указанной величины изменения. Поскольку глубина углубления каждой из линий 80B1, 80B2 и 80B3 дна выемки постепенно уменьшается от максимальной глубины углубления, величина изменения формы углубления/выступа в положениях B и C меньше, чем величина изменения формы углубления/выступа в положениях A и D. Таким образом, противодействие, испытываемое лопатками для образования прорезей в положениях B и C, невелико, что позволяет улучшить отделение формы для литья от шины. С другой стороны, количество углублений и выступов в форме углубления/выступа вдоль направления в глубину прорези больше в положениях B и C, чем в положениях A и D, как показано на Фиг. 5(b) и 5(c). Таким образом, в случае сжимания поверхности стенки прорези более эффективно взаимодействуют друг с другом и поддерживают друг друга.
Кроме того, поскольку положение линии 80R1 вершины, линии 80R2 вершины, линии 80R3 вершины и линии 80R4 вершины по направлению в глубину прорези изменяется при сохранении высоты выступа относительно опорной плоскости P и поскольку наклонные поверхности участков 80M1 и 80M2 вершины, каждый из которых образует линию 80R1 вершины, линию 80R2 вершины, линию 80R3 вершины и линию 80R4 вершины, вступают в контакт с наклонными поверхностями участков выемки противоположной поверхности 80b стенки прорези и опираются на них, таким образом, даже в том случае, если поверхности стенки прорези подвергаются деформации сдвига с величиной смещения, различающейся между поверхностями стенки прорези, смещение поверхностей стенки прорези будет предотвращено более эффективным образом.
Как показано на Фиг. 4, линия 80B2 дна выемки расположена в более глубоком местоположении по направлению в глубину прорези, чем линия 80B1 дна выемки, а также расположена параллельно линии 80B1 дна выемки, а линия 80B2 дна выемки соединяется с вершиной 80R2 и линией 80R3 вершины. Положение слияния, в котором линия 80B2 дна выемки соединяется с вершиной 80R2 и линией 80R3 вершины, отлично от положения слияния, в котором линия 80B1 дна выемки соединяется с линией 80R1 вершины и линией 80R2 вершины. В примере, показанном на Фиг. 4, положение слияния, в котором линия 80B2 дна выемки соединяется с линией 80R2 вершины и линией 80R3 вершины, расположено напротив в продольном направлении прорези положения слияния, в котором линия 80B1 дня выемки соединяется с линией 80R1 вершины и линией 80R2 вершины. Такая форма позволяет многократно обеспечивать линии дня выемки по направлению в глубину прорези и, таким образом, значительно повысить жесткость беговых участков с прорезями 80 для противодействия сжиманию-деформации и деформации сдвига по сравнению с жесткостью беговых участков с известными прорезями, где поверхности стенки прорези, образующие прорезь, представляют собой параллельные плоские поверхности.
Расстояние L1 (см. Фиг. 4) вдоль продольного направления прорези от положения A, в котором глубина углубления линии 80B дна выемки, показанной на Фиг. 4, от линии 80R1 вершины и линии 80R2 вершины достигает максимума, до положения D, в котором глубина углубления достигает минимума (ноль), составляет, например, от 10 до 40 мм.
Размер L2 (см. Фиг. 5) каждой из максимальной глубины углубления и максимального выступа поверхностей 80a и 80b стенки прорези составляет, например, от 0,1 до 5 мм и предпочтительно составляет от 0,3 до 2 мм.
Кроме того, разделяющее расстояние L3 (см. Фиг. 4) между участками 80M1 и 80M2 вершины, смежными по направлению в глубину прорези, в положении, в котором участок 80V1 выемки или линия 80B1 дна выемки имеет максимальную глубину углубления, составляет, например, от 0,5 до 8 мм и предпочтительно составляет от 1 до 4 мм.
В данном случае в дополнение к сжиманию-деформации беговых участков, таких как блоки или ребра с прорезями 80, жесткость противодействует деформации сдвига и изменяется в зависимости от форм участков вершины, включая участки 80M1 и 80 M2 вершины, и участков выемки, включая участок 80V1 выемки. Например, жесткость беговых участков для противодействия сжиманию-деформации и деформации сдвига предпочтительно корректируют путем установки отношения L2/L1 размера L2 (см. Фиг. 5) к расстоянию L1 (см. Фиг. 4) и произведения L2 × L3 размера L2 и разделяющего расстояния L3.
Отношение L2/L1 указывает величину угла наклона, на который две линии вершины, смежные по направлению в глубину прорези, как показано на Фиг. 4, приближаются друг к другу в продольном направлении прорези, а произведение L2 × L3 указывает величину площади проекции наклонной поверхности Q и наклонной поверхности R, показанных на Фиг. 4, если смотреть параллельно продольному направлению прорези. Увеличение отношения L2/L1 и произведения L2 × L3 позволяет повысить жесткость беговых участков для противодействия деформации сдвига. Кроме того, увеличение размера L2 позволяет повысить жесткость беговых участков для противодействия сжиманию-деформации. Таким образом, для повышения жесткости беговых участков для противодействия деформации сдвига и сжиманию-деформации предпочтительно изменяют размер L2. Однако в случае чрезмерного увеличения размера L2 при попытке извлечь шину из формы для литья шины на этапе вулканизации резина протектора оказывает высокое сопротивление лопаткам для образования прорезей, что затрудняет отделение шины от формы для литья. Таким образом, использование прорезей с большим размером L2 по всему рисунку протектора нецелесообразно, и предпочтительным является их локальное применение. В этом случае жесткость для противодействия сжиманию-деформации и жесткость для противодействия деформации сдвига можно регулировать путем регулирования отношения L2/L1 и произведения L2 × L3 при ограничении размера L2 в пределах заданного диапазона.
Например, при уменьшении расстояния L1 и увеличении разделяющего расстояния L3 при неизменном размере L2 отношение L2/L1 и произведение L2 × L3 могут быть изменены для повышения жесткости для противодействия деформации сдвига. Кроме того, при увеличении размера L2 в пределах заданного диапазона при постоянном отношении L2/L1 и произведении L2 × L3 можно улучшить жесткость для противодействия сжиманию-деформации.
В случае рисунка протектора 50, показанного на Фиг. 2, шину 10 устанавливают таким образом, что наружная сторона транспортного средства соответствует стороне первой зоны половины протектора, причем на ее боковом участке (на правой стороне листа в примере, показанном на Фиг. 2) нанесен серийный номер, и первая зона половины протектора расположена на одной из двух сторон в поперечном направлении шины. Таким образом, первая зона половины протектора обращена к наружной стороне транспортного средства, когда шина 10 установлена на транспортное средство. Таким образом, первая зона половины протектора представляет собой участок, на котором шина подвержена воздействию большого бокового усилия от грунта при движении транспортного средства на повороте. Соответственно, повышение жесткости беговых участков для противодействия боковому усилию первой зоны половины протектора является предпочтительным с точки зрения повышения устойчивости рулевого управления на сухом дорожном покрытии (управляемости при большом угле поворота). В частности, предпочтительно повысить жесткость для противодействия боковому усилию боковых беговых участков 64a и 65a, соответствующих беговым участкам, расположенным на некотором расстоянии от экваториальной линии CL шины с наружной стороны в поперечном направлении шины.
В этом случае для прорезей 83a, продольное направление которых (продольное направление проема прорези, если смотреть со стороны поверхности протектора участка протектора) соответствует направлению наклона под углом 45 градусов или меньшим углом по отношению к поперечному направлению шины, отношение L2/L1 и произведение L2 × L3 предпочтительно регулируют для повышения жесткости для противодействия деформации сдвига, как показано на Фиг. 2.
Кроме того, некоторые транспортные средства, на которых установлена шина 10, могут иметь большой отрицательный развал колес. Шина 10, установленная на такое транспортное средство, имеет увеличенное пятно контакта с грунтом с внутренней стороны транспортного средства, которое увеличивается при большом отрицательном развале колес, и возможно ухудшение износостойкости при высокой скорости со стороны второй зоны половины протектора. Соответственно, предпочтительно повышают жесткость беговых участков во второй зоне половины протектора в направлении вдоль окружности шины и поперечном направлении шины. В частности, предпочтительно повысить жесткость для противодействия усилию, действующему в направлении вдоль окружности шины и поперечном направлении шины на боковых беговых участках 64b и 65b, соответствующих беговым участкам, расположенным на некотором расстоянии от экваториальной линии CL шины с наружной стороны в поперечном направлении шины. В этом случае, как показано на Фиг. 2, для прорезей 83b, в которых продольное направление прорези соответствует направлению наклона под углом 45 градусов или меньшему углу по отношению к поперечному направлению шины, отношение L2/L1 и произведение L2 × L3 предпочтительно регулируют для повышения жесткости для противодействия сжиманию-деформации, при которых поверхности 80a и 80b стенки прорези начинают сжиматься под действием усилия, действующего в направлении вдоль окружности шины; и деформации сдвига вдоль продольного направления прорези, которая происходит на беговых участках под действием бокового усилия.
Далее будет описана шина, обеспечивающая улучшенную устойчивость рулевого управления на сухом дорожном покрытии; и прорези, пригодные для применения на шине, имеющей повышенную прочность в условиях нагрузки.
(1) Шина с улучшенной устойчивостью рулевого управления на сухом дорожном покрытии
2
Чтобы шина обеспечивала лучшую устойчивость рулевого управления на сухом дорожном покрытии, предпочтительно повысить жесткость боковых беговых участков 64a и 65a для противодействия действию бокового усилия в поперечном направлении шины. В случае использования прорезей, продольное направление которых соответствует направлению под углом 45 градусов или меньшим углом по отношению к поперечному направлению шины, обеспечивается предпочтительное повышение вышеописанной жесткости для противодействия деформации сдвига. В этом случае прорези 83a, образованные в зонах боковых беговых участков 64a и 65a, предпочтительно представляют собой прорези A, для которых произведение L2 × L3 находится в диапазоне от 0,3 до 8 мм и для которых отношение L2/L1 находится в диапазоне от 0,0042 до 0,066. Обеспечение прорезей A в зоне боковых беговых участков 64a и 65a может улучшить устойчивость рулевого управления на сухом дорожном покрытии. В соответствии с одним вариантом осуществления прорези A не обязательно должны быть образованы во всех зонах боковых беговых участков 64a и 65a, показанных на Фиг. 2, и могут быть образованы в некоторых из этих зон. Кроме того, в соответствии с одним вариантом осуществления прорези A также могут быть образованы в зонах блочных беговых участков 62 и 63a первой зоны половины протектора. Для шины для пассажирского транспортного средства расстояние L1 находится в диапазоне, например, от 30 до 70 мм, размер L2 находится в диапазоне, например, от 0,3 до 2 мм, а разделяющее расстояние L3 находится в диапазоне, например, от 1 до 4 мм.
2
В этом случае в соответствии с одним вариантом осуществления прорези 83b, образованные в зонах боковых беговых участков 64b и 65b второй зоны половины протектора, предпочтительно представляют собой прорези B, для которых произведение L2 × L3 находится в диапазоне от 0,05 до 2 мм и для которых отношение L2/L1 находится в диапазоне от 0,0014 до 0,033. Как произведение L2 × L3, так и отношение L2/L1 для прорезей B меньше, чем соответствующее произведение L2 × L3 и отношение L2/L1 для прорезей A. При создании прорезей B, как описано выше, в зонах боковых беговых участков 64b и 65b также улучшаются характеристики торможения и износостойкость при высокой скорости на мокрых дорожных покрытиях. Ширина w, которая представляет собой расстояние между поверхностями стенки прорези B, предпочтительно аналогична ширине w прорези A. Прорези B не обязательно должны быть образованы во всех зонах боковых беговых участков 64b и 65b, показанных на Фиг. 2, и могут быть образованы в некоторых из этих зон. Кроме того, в соответствии с одним вариантом осуществления прорези B могут быть образованы в зонах блочных беговых участков 62 и 63b, расположенных во второй зоне половины протектора. Для шины для пассажирского транспортного средства расстояние L1 находится в диапазоне, например, от 30 до 70 мм, например, размер L2 находится в диапазоне, например, от 0,1 до 1 мм, а разделяющее расстояние L3 находится в диапазоне от 0,5 до 2 мм.
Кроме того, в соответствии с одним вариантом осуществления в зонах боковых беговых участков 64b и 65b второй зоны половины протектора вместо прорезей 83b предпочтительно обеспечены известные прорези (вторые прорези), где две противоположные поверхности стенки прорези параллельны и где поверхности стенки прорези образуют плоские поверхности, проходящие линейно по направлению в глубину прорези. В этом случае ширина прорези, соответствующая расстоянию между поверхностями стенки прорези, предпочтительно аналогична ширине w прорези 80, образованной в зонах боковых беговых участков 64a и 65a первой зоны половины протектора. В этом случае также улучшается устойчивость рулевого управления на сухом дорожном покрытии.
(2) Шина с повышенной износостойкостью при высокой скорости
2
Термин «износостойкость при высокой скорости» означает, до какой скорости шины можно обеспечить прочность шины без ее разрушения в том случае, если с учетом отрицательного развала колес скорость вращения шины постепенно увеличивается при определенной нагрузке под углом развала колес, аналогичным углу отрицательного развала колес. Предпочтительно в такой шине повышена жесткость боковых беговых участков 64b и 65b второй зоны половины протектора для противодействия усилию, действующему в поперечном направлении шины и направлении вдоль окружности шины. В этом случае прорези 83b, образованные в зонах боковых беговых участков 64b и 65b, предпочтительно представляют собой прорези C, для которых произведение L2 × L3 находится в диапазоне от 0,3 до 10 мм и для которых отношение L2/L1 находится в диапазоне от 0,0042 до 0,066. Обеспечение прорезей C в зонах боковых беговых участков 64b и 65b может улучшить износостойкость при высокой скорости. Прорези C не обязательно должны быть образованы во всех зонах боковых беговых участков 64b и 65b, показанных на Фиг. 2, и могут быть образованы в некоторых из этих зон. Для шины для пассажирского транспортного средства расстояние L1 находится в диапазоне, например, от 30 до 70 мм, размер L2 находится в диапазоне, например, от 0,3 до 2 мм, а разделяющее расстояние L3 находится в диапазоне, например, от 1 до 5 мм.
2
В этом случае в соответствии с одним вариантом осуществления прорези 83a, образованные в зонах боковых беговых участков 64a и 65a первой зоны половины протектора, предпочтительно представляют собой прорези D, для которых произведение L2 × L3 находится в диапазоне от 0,05 до 3 мм и для которых отношение L2/L1 находится в диапазоне от 0,0014 до 0,033. Как произведение L2 × L3, так и отношение L2/L1 для прорезей D меньше, чем соответствующее произведение L2 × L3 и отношение L2/L1 для прорезей C. При обеспечении прорезей D, как описано выше, в зонах боковых беговых участков 64a и 65a также улучшаются характеристики торможения на мокрых дорожных покрытиях и устойчивость рулевого управления на сухом дорожном покрытии. Ширина w, соответствующая расстоянию между поверхностями стенки прорези D, предпочтительно аналогична ширине w прорези C. Прорези D не обязательно должны быть образованы во всех зонах боковых беговых участков 64a и 65a, показанных на Фиг. 2, и могут быть образованы в некоторых из этих зон. Кроме того, в соответствии с одним вариантом осуществления прорези D также могут быть образованы в зонах блочных беговых участков 62 и 63a первой зоны половины протектора. Для шины для пассажирского транспортного средства расстояние L1 находится в диапазоне, например, от 30 до 70 мм, например, размер L2 находится в диапазоне, например, от 0,1 до 1 мм, а разделяющее расстояние L3 находится в диапазоне от 0,5 до 3 мм.
Кроме того, в соответствии с одним вариантом осуществления в зонах боковых беговых участков 64b и 65b первой зоны половины протектора вместо прорезей 83a предпочтительно обеспечены известные прорези (вторые прорези), где две противоположные поверхности стенки прорези параллельны и где поверхности стенки прорези образуют плоские поверхности, проходящие линейно по направлению в глубину прорези. В этом случае ширина прорези, соответствующая расстоянию между поверхностями стенки прорези, предпочтительно аналогична ширине w прорези 80, образованной в зонах боковых беговых участков 64a и 65a первой зоны половины протектора. В этом случае также улучшается износостойкость при высокой скорости.
В рисунке 50 протектора, показанном на Фиг. 2, форма канавок и беговых участков является точечно-симметричной, но в соответствии с другим вариантом осуществления форма канавок и беговых участков может быть выполнена аксиально симметричной относительно экваториальной линии CL шины. Для аксиально симметричной формы часто указывают направление вращения шины. Направление вращения шины обозначают символом, символами или т. п. на боковине. В таком случае для определения первой зоны половины протектора с наружной стороны транспортного средства по отношению ко второй зоне половины протектора предпочтительно, чтобы на боковине, расположенной на монтажной наружной стороне транспортного средства, был нанесен символ, символы и т. п., указывающие на то, что эта боковина обращена к монтажной наружной стороне транспортного средства, или был обеспечен серийный номер. Даже в том случае, если форма канавок и беговых участков является точечно-симметричной или аксиально симметричной, может быть образован рисунок протектора асимметричной формы путем создания прорезей таким образом, чтобы тип прорезей, образованных в зонах беговых участков, отличался в первой зоне половины протектора и второй зоне половины протектора (включая различия в величине расстояния L1, размера L2 и разделяющего расстояния L3).
Другими словами, в соответствии с одним вариантом осуществления канавки в рисунке протектора расположены точечно-симметрично или аксиально симметрично между первой зоной половины протектора и второй зоной половины протектора, и для прорезей, образованных в зонах беговых участков рисунка протектора, формы углублений/выступов на поверхностях стенки прорези (размеры расстояния L1, размера L2 и разделяющего расстояния L3), которые расположены в зонах беговых участков, которые соответствуют положениям точечной симметрии или аксиальной симметрии в первой и второй зонах половин протектора, могут отличаться друг от друга.
Конечно, в зонах беговых участков рисунка протектора, в которых канавки и беговые участки имеют асимметричную форму, не являющуюся точечно-симметричной или аксиально-симметричной, прорези образованы таким образом, что тип прорезей, обеспеченных в зонах беговых участков, отличается в первой зоне половины протектора и второй зоне половины протектора, что позволяет создать рисунок протектора асимметричной формы.
Примеры, стандартный пример
Для проверки эффектов прорезей рисунка 50 протектора, как показано на Фиг. 2, согласно настоящему варианту осуществления прорези 80, имеющие различные размеры и образованные на беговых участках первой зоны половины протектора и второй зоны половины протектора, были созданы в шине 10, и шина 10 (195/65R15 91H) с конструкцией шины, показанной на Фиг. 1, была изготовлена и испытана на устойчивость рулевого управления на сухом дорожном покрытии и на износостойкость при высокой скорости.
Для проверки устойчивости рулевого управления на сухом дорожном покрытии четыре шины 10 устанавливали на диски (размер диска 15 × 6,0 J) и затем устанавливали на испытательное транспортное средство (1500 см3, переднеприводное пассажирское транспортное средство) при давлении воздуха 200 кПа, приводили испытательное транспортное средство в движение на сухом дорожном покрытии по заданному маршруту, причем оценка представляла собой сенсорную оценку водителя. Результаты оценки для каждого примера были проиндексированы, а следующему стандартному примеру присвоено значение 100. Более высокие индексы указывают лучшую устойчивость рулевого управления на сухом дорожном покрытии.
Для проверки износостойкости при высокой скорости шины приводили в движение на машине для испытания барабанного типа при нагрузке 5,31 кН и давлении воздуха 220 кПа с использованием диска 15 × 6,0 J. Для оценки эксплуатационных характеристик шины испытания проводили до тех пор, пока шины не разрушались. В ходе испытания с некоторым периодом перед началом движения, определенным как этап 0, шины приводили в движение с постоянной скоростью движения в течение 30 минут в виде последовательных этапов, начиная с этапа 1. По истечении 30 минут номер этапа увеличивали на единицу и повторяли приведение в движение с постоянной скоростью движения в течение 30 минут. Скорость движения на этапе 1 составляет 121 км/ч, скорость движения на этапе 2: 129 км/ч, скорость движения на этапе 3: 137 км/ч, ..., и скорость движения с каждым этапом увеличивалась на 8 км/ч. Износостойкость при высокой скорости оценивали на основании этапа, на котором шина разрушилась, и того, насколько высокий этап был пройден с использованием в качестве эталона (ноль) соответствующего этапа в описанном ниже стандартном примере. Таким образом, большие значения указывают на более высокую износостойкость при высокой скорости.
В таблицах 1 и 2 указаны характеристики и результаты оценки.
В отличие от формы прорезей 80, показанных на Фиг. 3(b), форма прорезей в стандартном примере такова, что три участка вершины проходят параллельно поверхности протектора в одинаковом положении по направлению в глубину прорези и имеют постоянную высоту выступа, причем участки выемки, расположенные между участками вершины, проходят параллельно поверхности протектора в одинаковом положении по направлению в глубину прорези и имеют постоянную глубину углубления. Размер прорези, соответствующей размеру L2 прорези 80, составляет 0,7 мм, разделяющее расстояние между смежными участками вершины по направлению в глубину прорези составляет 1,0 мм, остальные размеры указаны в соответствующих разделах в таблице 1. Прорезь обеспечена на всех беговых участках в первой зоне половины протектора и второй зоне половины протектора.
В примерах прорези 81a, 81b, 82a, 82b в рисунке 50 протектора, а также прорези 83a и 83b в боковых беговых участках 64a и 64b имеют ту же форму, что и в стандартном примере, описанном выше, а прорези 80 с различными размерами используют в качестве всех прорезей, образованных в зонах боковых беговых участков 65a и 65b.
В прорезях, образованных в зонах боковых беговых участков 64b и 65b в примере 3, две противоположные поверхности стенки прорези параллельны, и поверхности стенки прорези образуют плоские поверхности, проходящие линейно по направлению в глубину прорези. В прорезях, образованных в зонах боковых беговых участков 64a и 65a в примере 6, две противоположные поверхности стенки прорези параллельны, и поверхности стенки прорези образуют плоские поверхности, проходящие линейно по направлению в глубину прорези, причем эти прорези представляют собой известные прорези.
Таблица 1
Стандартный пример
Пример 1
Пример 2
Пример 3
Прорезь в зоне бокового бегового участка 65a
Расстояние L1(мм)
-
40,0
40,0
40,0
Размер L2(мм)
0,7
0,7
0,7
0,7
Разделяющее расстояние L3(мм)
1,0
1,0
1,0
1,0
L2 x L3 (мм<sup>2</sup>)
0,7
0,7
0,7
0,7
L2/L1
-
0,018
0,018
0,018
Прорезь в зоне бокового бегового участка 65b
Расстояние L1(мм)
-
40,0
40,0
-
Размер L2(мм)
0,7
0,2
0,5
-
Разделяющее расстояние L3(мм)
1,0
0,2
1,0
-
L2 x L3мм<sup>2</sup>
0,7
0,04
0,5
-
L2/L1
-
0,005
0,013
-
Устойчивость рулевого управления на сухом дорожном покрытии
100
102
103
102
Износостойкость при высокой скорости
0
+1
+2
+1
Таблица 2
Пример 4
Пример 5
Пример 6
Прорезь в зоне бокового бегового участка 65a
Расстояние L1(мм)
40,0
40,0
-
Размер L2(мм)
0,2
0,5
-
Разделяющее расстояние L3(мм)
0,2
1,0
-
L2 x L3 (мм<sup>2</sup>)
0,04
0,50
-
L2/L1
0,005
0,013
-
Прорезь в зоне бокового бегового участка 65b
Расстояние L1(мм)
40,0
40,0
40,0
Размер L2(мм)
0,7
0,7
0,7
Разделяющее расстояние L3(мм)
1,0
1,0
1,0
L2 x L3мм<sup>2</sup>
0,7
0,7
0,7
L2/L1
0,018
0,018
0,018
Устойчивость рулевого управления на сухом дорожном покрытии
101
102
101
Износостойкость при высокой скорости
+2
+3
+2
Согласно таблице во всех примерах 1-6 наблюдается улучшенная устойчивость рулевого управления на сухом дорожном покрытии и износостойкость при высокой скорости по сравнению с обычным примером. Это указывает на то, что для беговых участков с прорезями 80 можно соответствующим образом обеспечить жесткость беговых участков для противодействия сжиманию-деформации и деформации сдвига.
2
Сравнение примера 1 с примером 2 показывает, что для прорезей, образованных в зонах боковых беговых участков второй зоны половины протектора, не только стабильность рулевого управления на сухом дорожном покрытии, но и износостойкость при высокой скорости можно улучшить при использовании прорезей, для которых произведение L2 × L3 находится в диапазоне от 0,05 до 2 мм и для которых отношение L2/L1 находится в диапазоне от 0,0014 до 0,033, причем произведение L2 × L3 и отношение L2/L1 меньше, чем соответствующее произведение L2 × L3 и отношение L2/L1 для прорезей, образованных в зонах боковых беговых участков первой зоны половины протектора. Кроме того, как показано в примере 3, в сравнении со стандартным примером конфигурация, в которой одинаковые прорези, имеющие плоские поверхности, как в обычном примере, образованы в зонах боковых беговых участков второй зоны половины протектора, может улучшать не только стабильность рулевого управления на сухом дорожном покрытии, но и износостойкость при высокой скорости.
2
Сравнение примера 4 с примером 5 показывает, что для прорезей, образованных в зонах боковых беговых участков первой зоны половины протектора, не только износостойкость при высокой скорости, но и стабильность рулевого управления на сухом дорожном покрытии можно улучшить при использовании прорезей, для которых произведение L2 × L3 находится в диапазоне от 0,05 до 2 мм и для которых отношение L2/L1 находится в диапазоне от 0,0014 до 0,033, причем произведение L2 × L3 и отношение L2/L1 меньше, чем соответствующее произведение L2 × L3 и отношение L2/L1 для прорезей, образованных в зонах боковых беговых участков второй зоны половины протектора. Кроме того, как показано в примере 6, в сравнении со стандартным примером конфигурация, в которой одинаковые прорези, имеющие плоские поверхности, как в обычном примере, образованы в зонах боковых беговых участков первой зоны половины протектора, может улучшать не только стабильность рулевого управления на сухом дорожном покрытии, но и износостойкость при высокой скорости.
Приведенная выше информация представляет собой подробное описание пневматической шины в соответствии с вариантами осуществления настоящего изобретения. Однако настоящее изобретение, конечно же, не ограничено приведенными выше вариантами осуществления и примерами, и его можно улучшить или изменить различными способами в рамках объема настоящего изобретения.
Перечень ссылочных позиций
10 - пневматическая шина
12 - слой каркаса
14 - слой брекера
16 - сердечник борта
18 - резиновый элемент протектора
19 - поверхность протектора
20 - боковой резиновый элемент
22 - резиновый элемент наполнителя борта
24 - брекерный резиновый элемент диска
26 - резиновый элемент гермослоя
28 - слой обкладки брекера
50 - рисунок протектора
52a, 52b, 53a, 53b - продольная основная канавка
54a, 54b, 55, 56a, 56b, 57a, 58a, 57b, 58b - грунтозацепная канавка
59a, 59b - плечевая грунтозацепная канавка
60a, 60b - соединительная канавка
62, 63a, 63b - блочный беговой участок
64a, 64b, 65a, 65b - боковой беговой участок
80, 81a, 81b, 82a, 82b, 83a, 83b - прорезь
80a, 80b - поверхность стенки прорези
80M1 - первый участок вершины
80M2 - второй участок вершины
80V1 - первый участок выемки
80R1, 80R2, 80R3, 80R4 - линия вершины
80B1, 80B2, 80B3 - линия дна выемки