ПНЕВМАТИЧЕСКАЯ ШИНА
PNEUMATIC TIRE

Область техники
Настоящее изобретение относится к пневматической шине и, в частности, к пневматической шине, которая может одновременно обеспечивать соответствующие эксплуатационные характеристики при езде по снегу и соответствующие эксплуатационные характеристики при езде по льду.
Уровень техники
Нешипованные шины должны обладать определенными эксплуатационными характеристики при езде по снегу и льду. В предшествующем уровне техники шипованных шин известны технологии, описанные в следующих патентных документах: JP 3682269 A, JP 2015–074289 A, JP 5686955 A, JP 2015–20465 A, JP 5770834 A и JP 2015–229461 A.
Техническая проблема
Целью настоящего изобретения является предоставление пневматической шины, которая может одновременно обеспечивать соответствующие эксплуатационные характеристики при езде по снегу и соответствующие эксплуатационные характеристики при езде по льду.
Решение проблемы
Для достижения вышеописанной цели пневматическая шина согласно варианту осуществления изобретения содержит:
четыре или более продольных основных канавок, проходящих в направлении вдоль окружности шины; и
пять или более беговых участков, образованных продольными основными канавками; причем
левая и правая продольные основные канавки из числа продольных основных канавок, расположенных с крайней стороны в поперечном направлении шины, определены как крайние продольные основные канавки, левый и правый беговые участки из числа беговых участков, расположенных на стороне экваториальной плоскости шины и образованных крайними продольными основными канавками, определены как вторые беговые участки;
один из вторых беговых участков включает в себя продольную узкую канавку, проходящую в направлении вдоль окружности шины, и множество наборов из первых грунтозацепных канавок и вторых грунтозацепных канавок, проходящих в поперечном направлении шины и проходящих через продольную узкую канавку;
один концевой участок первой грунтозацепной канавки открывается в один краевой участок одного второго бегового участка, а другой концевой участок заканчивается внутри одного второго бегового участка;
один конец второй грунтозацепной канавки открывается в другой краевой участок одного второго бегового участка, а другой конец заканчивается внутри одного второго бегового участка;
первая грунтозацепная канавка и вторая грунтозацепная канавка поочередно расположены в направлении вдоль окружности шины.
продольные основные канавки на стороне экваториальной плоскости шины, образующие другой второй беговой участок, имеют изогнутый профиль с амплитудой в поперечном направлении шины и содержат изогнутый участок с острым углом изгиба на краевом участке на стороне экваториальной плоскости шины; и
другой второй беговой участок содержит грунтозацепную канавку, которая открывается в положении, обращенном к изогнутому участку.
Преимущества изобретения
В пневматической шине в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения и во внутренней зоне в поперечном направлении транспортного средства благодаря первым грунтозацепным канавкам и вторым грунтозацепным канавкам внутреннего второго бегового участка, проходящим в поперечном направлении шины и проходящим через продольные узкие канавки, соответственно открывающимся в продольные основные канавки, обеспечено большее число участков пересечения канавок, что приводит к увеличению объема канавок, улучшению усилия сдвига снежного столба и характеристик сброса снега на заснеженных дорожных покрытиях, соответственно. Кроме того, поскольку другой концевой участок первой грунтозацепной канавки и другой концевой участок второй грунтозацепной канавки заканчиваются в беговом участке, обеспечена площадь пятна контакта с грунтом бегового участка и обеспечена сила адгезионного трения на обледенелом дорожном покрытии. Такая конфигурация является преимущественной в том отношении, что она позволяет одновременно обеспечивать соответствующие эксплуатационные характеристики шины при езде по снегу и льду. Кроме того, в наружной зоне в поперечном направлении транспортного средства объем канавки продольной основной канавки в положении пересечения с канавкой увеличен, поскольку продольная основная канавка включает в себя изогнутый участок на краевом участке на стороне экваториальной плоскости шины, а наружный второй беговой участок включает в себя грунтозацепную канавку, которая открывается в положении, обращенном к изогнутому участку. Таким образом, улучшен эффект сдвига в снегу наружной зоны в поперечном направлении транспортного средства, что является преимущественным с точки зрения улучшения эксплуатационных характеристик шины при езде по снегу.
Краткое описание чертежей
На ФИГ. 1 представлен вид в поперечном сечении в меридиональном направлении шины, иллюстрирующий пневматическую шину в соответствии с вариантом осуществления изобретения.
На ФИГ. 2 представлен вид в горизонтальной проекции, иллюстрирующий поверхность протектора пневматической шины, показанной на ФИГ. 1.
На ФИГ. 3 представлен вид в горизонтальной проекции, иллюстрирующий один из беговых участков рисунка протектора, показанного на ФИГ. 2.
На ФИГ. 4 представлена пояснительная схема, иллюстрирующая одну из грунтозацепных канавок на беговом участке, показанном на ФИГ. 3.
На ФИГ. 5 представлена пояснительная схема, иллюстрирующая модифицированный пример пневматической шины, показанной на ФИГ. 1.
На ФИГ. 6 представлен вид в поперечном сечении, иллюстрирующий пару продольных основных канавок в наружной зоне в поперечном направлении транспортного средства.
На ФИГ. 7 представлен увеличенный вид в горизонтальной проекции, иллюстрирующий наружную центральную продольную основную канавку и наружный второй беговой участок, которые представлены на ФИГ. 2.
На ФИГ. 8 представлен увеличенный вид, иллюстрирующий изогнутый участок наружной центральной продольной основной канавки, представленной на ФИГ. 7.
На ФИГ. 9 представлен увеличенный вид, иллюстрирующий часть наружной центральной продольной основной канавки, представленной на ФИГ. 7.
На ФИГ. 10 представлен увеличенный вид в горизонтальной проекции, иллюстрирующий наружный второй беговой участок пневматической шины, представленной на ФИГ. 7.
На ФИГ. 11А-11С приведена таблица, в которой представлены результаты испытаний эксплуатационных характеристик пневматических шин в соответствии с вариантами осуществления изобретения.
Описание вариантов осуществления изобретения
Ниже подробно описаны варианты осуществления изобретения со ссылкой на рисунки. Однако изобретение не ограничивается этими вариантами осуществления. Кроме того, составляющие вариантов осуществления включают в себя элементы, которые являются заменимыми, сохраняя при этом согласованность с изобретением, и очевидно заменимые элементы. Более того, модифицированные примеры, описанные в вариантах осуществления, можно по желанию комбинировать в объеме, очевидном специалисту в данной области.
Пневматическая шина
На ФИГ. 1 представлен вид в поперечном сечении в меридиональном направлении шины, иллюстрирующий пневматическую шину в соответствии с вариантом осуществления изобретения. На том же рисунке представлен вид в поперечном сечении половины зоны в радиальном направлении шины. Кроме того, на том же рисунке представлена радиальная шина для пассажирского автомобиля в качестве примера пневматической шины.
Со ссылкой на тот же рисунок «поперечное сечение в меридиональном направлении шины» означает поперечное сечение шины вдоль плоскости, которая включает в себя ось вращения шины (не показана). Позиция CL обозначает экваториальную плоскость шины и относится к плоскости, перпендикулярной оси вращения шины, проходящей через центральную точку шины в направлении оси вращения шины. «Поперечное направление шины» относится к направлению, параллельному оси вращения шины. «Радиальное направление шины» относится к направлению, перпендикулярному оси вращения шины. Кроме того, внутренняя сторона в поперечном направлении транспортного средства и наружная сторона в поперечном направлении транспортного средства определены относительно поперечного направления транспортного средства, когда шина установлена на транспортном средстве. В левой и правой зонах, разделенных экваториальной плоскостью шины, зону на наружной стороне в поперечном направлении транспортного средства, когда шина установлена на транспортном средстве, называют наружной зоной, а зону на внутренней стороне в поперечном направлении транспортного средства называют внутренней зоной.
Пневматическая шина 1 имеет кольцевую конструкцию с осью вращения шины в качестве ее центра и включает в себя пару сердечников 11, 11 борта, пару наполнителей 12, 12 борта, каркасный слой 13, слой 14 брекера, резину 15 протектора, пару резиновых элементов 16, 16 боковины шины и пару брекерных резиновых элементов 17, 17 диска (см. ФИГ. 1).
Пара сердечников 11, 11 борта представляет собой кольцевые элементы, образованные множеством бортовых проволок, соединенных в жгуты. Пара сердечников 11, 11 борта представляет собой сердечники левого и правого бортовых участков. Пара наполнителей 12, 12 борта расположена снаружи от пары сердечников 11, 11 борта в радиальном направлении шины и представляет собой бортовые участки.
Каркасный слой 13 имеет однослойную структуру, выполненную из одного каркасного слоя, или многослойную структуру, выполненную из множества каркасных слоев, и проходит между левым и правым сердечниками 11, 11 борта тороидальной формы, образуя каркас шины. Кроме того, оба концевых участка каркасного слоя 13 загнуты назад наружу в поперечном направлении шины таким образом, чтобы охватывать сердечники 11 борта и наполнители 12 борта, и зафиксированы. Слой (слои) каркаса каркасного слоя 13 изготавливают путем прокатки покрытых резиной каркасных кордов из стали или материала из органического волокна (например, арамида, нейлона, сложного полиэфира, вискозы или т. п.). Слой (слои) каркаса имеет угол каркаса (определяют как угол наклона продольного направления каркасных кордов относительно направления вдоль окружности шины), который является абсолютной величиной и составляет от 80 до 95 градусов.
Слой 14 брекера представляет собой многослойную структуру, включающую в себя пару перекрестных брекеров 141, 142 и обкладку 143 брекера, и расположен вокруг наружной окружности каркасного слоя 13. Пару перекрестных брекеров 141, 142 изготавливают путем прокатки множества покрытых резиной кордов брекера, изготовленных из стали или материала из органического волокна. Перекрестные брекеры 141, 142 имеют угол брекера, который является абсолютной величиной и составляет 20–55 градусов. Кроме того, пара перекрестных брекеров 141, 142 имеет углы брекеров (определяют как угол наклона продольного направления кордов брекера относительно направления вдоль окружности шины), имеющих противоположные знаки, а сами брекеры организованы в слои так, что продольные направления кордов брекера пересекаются друг с другом (структура с перекрестными слоями). Кроме того, обкладка 143 брекера выполнена путем нанесения резинового покрытия на корды брекера из стали или материала из органического волокна. Обкладка 143 брекера имеет угол брекера, который является абсолютной величиной и составляет от 0 градусов до 10 градусов. Кроме того, обкладка 143 брекера представляет собой, например, полосовой материал, образованный путем нанесения резинового покрытия на один или более кордов брекера и многократной намотки полосового материала по спирали вокруг наружной продольной поверхности перекрестных брекеров 141, 142 в направлении вдоль окружности шины.
Резина 15 протектора расположена снаружи от каркасного слоя 13 и слоя 14 брекера в радиальном направлении шины и представляет собой участок протектора. Пара резиновых элементов 16, 16 боковины шины расположена снаружи от каркасного слоя 13 в поперечном направлении шины и представляет собой левый и правый участки боковины. Пара брекерных резиновых элементов 17, 17 диска расположена внутри от левого и правого сердечников 11, 11 борта и загнутых назад частей каркасного слоя 13 в радиальном направлении шины. Пара брекерных резиновых элементов 17, 17 диска представляет собой контактные поверхности левого и правого бортовых участков с фланцами диска.
Рисунок протектора
На ФИГ. 2 представлен вид в горизонтальной проекции, иллюстрирующий поверхность протектора пневматической шины, показанной на ФИГ. 1. На том же рисунке представлен рисунок протектора нешипованной шины. Со ссылкой на тот же рисунок термин «направление вдоль окружности шины» означает направление вращения вокруг оси вращения шины. Позиция T обозначает край пятна контакта шины с грунтом.
Как показано на ФИГ. 2, пневматическая шина 1 на участке протектора обеспечена множеством продольных основных канавок 21–24, проходящих в направлении вдоль окружности шины, множеством беговых участков 31–35, образованных продольными основными канавками 21–24, и множеством грунтозацепных канавок 311, 322A, 322B, 331, 341 и 351, расположенных на беговых участках 31–35.
Термин «основная канавка» означает канавку, на которой должен быть обеспечен индикатор износа, как установлено Японской ассоциацией производителей автомобильных шин (JATMA), и которая, как правило, имеет ширину канавки 5,0 мм или более и глубину канавки 6,5 мм или более. Термин «грунтозацепная канавка» означает боковую канавку, проходящую в поперечном направлении шины, которая, как правило, имеет ширину канавки 1,0 мм или более и глубину канавки 3,0 мм или более. «Прорезь» (описанная ниже) означает разрез, выполненный в контактной поверхности протектора, и имеющий, как правило, ширину прорези менее 1,0 мм и глубину прорези 2,0 мм или более, который закрывается при контакте шины с грунтом.
Ширина канавки представляет собой максимальное расстояние между левой и правой стенками канавки на открытом участке канавки, измеряемое, когда шина установлена на определенный диск, накачана до указанного внутреннего давления и находится в ненагруженном состоянии. В конфигурациях, в которых беговые участки включают в себя участки выемок или скошенные участки на их краевых участках, ширину канавки измеряют относительно точек пересечения контактной поверхности протектора и линий, служащих продолжением стенок канавки, если рассматривать их в поперечном сечении, перпендикулярном направлению длины канавки. Кроме того, в конфигурации, в которой канавки выполнены зигзагообразными или волнообразными, проходящими в направлении вдоль окружности шины, ширину канавки измеряют относительно центральной линии, от которой отсчитывают амплитуду стенок канавки.
Глубина канавки представляет собой максимальное расстояние от контактной поверхности протектора до дна канавки, измеряемое, когда шина установлена на определенный диск, накачана до указанного внутреннего давления и находится в ненагруженном состоянии. Кроме того, в конфигурациях, в которых канавки включают в себя неровный участок или прорези на дне канавки, при измерении глубины канавки эти участки исключают.
Ширину прорези определяют как максимальный отрезок ширины раскрытия прорези на поверхности пятна контакта с грунтом бегового участка, когда шина установлена на определенный диск, накачана до указанного внутреннего давления и находится в ненагруженном состоянии.
Глубину прорези определяют как максимальное расстояние от контактной поверхности протектора до дна прорези, когда шина установлена на определенный диск, накачана до указанного внутреннего давления и находится в ненагруженном состоянии. Кроме того, в конфигурации, в которой прорези включают в себя ребристый/канавчатый участок на дне канавки, при измерении глубины прорези этот участок исключают.
Термин «определенный диск» означает «применимый 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). Дополнительно термин «указанное внутреннее давление» относится к «максимальному давлению воздуха» согласно определению JATMA, максимальной величине «ПРЕДЕЛОВ НАГРУЗКИ ШИНЫ ПРИ РАЗЛИЧНЫХ ДАВЛЕНИЯХ ХОЛОДНОЙ НАКАЧКИ» согласно определению TRA и «ДАВЛЕНИЮ НАКАЧКИ» согласно определению ETRTO. Дополнительно термин «указанная нагрузка» относится к «максимально допустимой нагрузке» согласно определению JATMA, максимальной величине «ПРЕДЕЛОВ НАГРУЗКИ ШИНЫ ПРИ РАЗЛИЧНЫХ ДАВЛЕНИЯХ ХОЛОДНОЙ НАКАЧКИ» согласно определению TRA или «ДОПУСТИМОЙ НАГРУЗКЕ» согласно определению ETRTO. Однако в случае JATMA для шин, используемых в пассажирских автомобилях, указанное внутреннее давление представляет собой давление воздуха, равное 180 кПа, а указанная нагрузка составляет 88% от максимальной допустимой нагрузки.
Например, в конфигурации, показанной на ФИГ. 2, пневматическая шина 1 имеет рисунок протектора с лево–правой асимметрией относительно экваториальной плоскости CL шины, а внутренняя зона и наружная зона в поперечном направлении транспортного средства имеют разные характеристики контакта с грунтом.
Кроме того, в конфигурации, показанной на ФИГ. 2, каждая из левой и правой зон, разделенных экваториальной плоскостью CL шины, имеет две продольные основные канавки 21, 22; 23, 24. Например, эти продольные основные канавки 21, 22; 23, 24 расположены по существу с лево–правой асимметрией относительно экваториальной плоскости CL шины. Пять беговых участков 31–35 образованы этими продольными основными канавками 21, 22. 23, 24. Кроме того, один беговой участок 33 расположен на экваториальной плоскости CL шины.
Однако это не носит ограничительный характер, и три, или пять, или более продольных основных канавок могут быть размещены или продольные основные канавки могут быть расположены асимметрично относительно экваториальной плоскости CL шины (не показана). Кроме того, беговой участок может быть расположен в положении, отделенном от экваториальной плоскости CL шины одной продольной основной канавкой, расположенной на экваториальной плоскости CL шины (не показана).
В одной зоне, ограниченной экваториальной плоскостью CL шины, левая и правая продольные основные канавки 21, 24, расположенные с крайней стороны в поперечном направлении шины, определены как крайние продольные основные канавки. Крайние продольные основные канавки соответственно образованы в левой и правой зонах, разделенных экваториальной плоскостью CL шины. Кроме того, крайнюю продольную основную канавку 21, расположенную во внутренней зоне в поперечном направлении транспортного средства, называют крайней в направлении внутрь продольной основной канавкой, а крайнюю продольную основную канавку 24, расположенную в наружной зоне в поперечном направлении транспортного средства, называют крайней в направлении наружу продольной основной канавкой. Кроме того, продольные основные канавки 22, 23, расположенные ближе к экваториальной плоскости CL шины, чем крайние продольные основные канавки, определены как центральные продольные основные канавки. По существу расстояние от экваториальной плоскости CL шины до крайних продольных основных канавок 21, 24 (символ размера на рисунке опущен) находится в диапазоне 20–35% от ширины TW пятна контакта шины с грунтом.
Ширину TW пятна контакта шины с грунтом определяют как максимальное линейное расстояние в осевом направлении шины на контактной поверхности между шиной и плоской плитой, когда шина установлена на определенный диске, накачана до указанного внутреннего давления, расположена перпендикулярно плоской плите в статическом состоянии и нагружена в соответствии с указанной нагрузкой.
Край T пятна контакта шины с грунтом определяют как максимальное положение по ширине в осевом направлении шины на контактной поверхности между шиной и плоской плитой, когда шина установлена на определенном диске, накачана до указанного внутреннего давления, расположена перпендикулярно плоской плите в статическом состоянии и нагружена в соответствии с указанной нагрузкой.
Более того, беговые участки 31, 35, размещенные снаружи в поперечном направлении шины и образованные крайними продольными основными канавками 21, 24, определяют как плечевые беговые участки. Плечевые беговые участки 31, 35 размещены на краях Т пятна контакта шины с грунтом. Кроме того, плечевой беговой участок 31, расположенный во внутренней зоне в поперечном направлении транспортного средства, называют внутренним плечевым беговым участком, а плечевой беговой участок 35, расположенный в наружной зоне в поперечном направлении транспортного средства, называют наружным плечевым беговым участком. Более того, беговые участки 32, 34, размещенные изнутри в поперечном направлении шины и образованные крайними продольными основными канавками 21, 24, определяют как вторые беговые участки. Соответственно, вторые беговые участки 32, 34 расположены смежно с плечевыми беговыми участками 31, 35, а между ними расположены крайние продольные основные канавки 21, 24. Кроме того, второй беговой участок 32, расположенный во внутренней зоне в поперечном направлении транспортного средства, называют внутренним вторым беговым участком, а второй беговой участок 34, расположенный в наружной зоне в поперечном направлении транспортного средства, называют наружным вторым беговым участком. Кроме того, беговой участок 33, расположенный ближе к экваториальной плоскости CL шины, чем вторые беговые участки 32, 34 определяют как центральный беговой участок. Центральный беговой участок 33 может быть расположен на экваториальной плоскости CL шины (см. ФИГ. 2) или может быть расположен в положении, отделенном от экваториальной плоскости CL шины (не показано).
Следует отметить, что в конфигурации, показанной на ФИГ. 2, имеется только один центральный беговой участок 33, но в конфигурации, имеющей пять или более продольных основных канавок, образовано множество центральных беговых участков (не показаны). Кроме того, в конфигурации с тремя продольными основными канавками центральный беговой участок также выступает в качестве второго бегового участка (не показано).
Кроме того, в конфигурации, показанной на ФИГ. 2, одна продольная основная канавка 23 в наружной зоне имеет зигзагообразную форму (описана ниже), а три другие продольные основные канавки 21, 22, 24 имеют прямую форму. Однако это не носит ограничительный характер, и три другие продольные основные канавки 21, 22, 24 могут иметь на отдельных участках или на всей длине зигзагообразную форму, волнообразный профиль или ступенчатую форму с амплитудой в поперечном направлении шины (не показано).
Кроме того, пневматическая шина 1 включает в себя участок с указателем направления установки (не показан), который указывает направление установки относительно транспортного средства. Участок с указателем направления установки выполняют, например, в виде метки или ребер/канавок на участке боковины шины. Например, согласно требованиям Регламента 30 Европейской экономической комиссии (Р30 ЕЭК) участок с указателем направления установки должен быть обеспечен на участке боковины с наружной стороны в поперечном направлении транспортного средства, когда шина установлена на транспортном средстве.
Ряды блоков внутреннего второго бегового участка
В последние годы одновременное обеспечение соответствующих эксплуатационных характеристик при езде по снегу и при езде по льду становится все более важным фактором при разработке нешипованных шин. В частности, в отношении эксплуатационных характеристик при езде по льду существует множество требований к улучшению тормозной способности, поворачиваемости и т. п. По существу уменьшение площади канавки рисунка протектора эффективно способствует улучшению эксплуатационных характеристик при езде по льду, в то время как увеличение площади канавки рисунка протектора эффективно способствует улучшению эксплуатационных характеристик при езде по снегу. Соответственно, это создает проблему, заключающуюся в том, что одновременное обеспечение соответствующих эксплуатационных характеристик при езде по снегу и при езде по льду затруднено.
Так в пневматической шине 1 используют следующую конфигурацию, одновременно обеспечивающую соответствующие эксплуатационные характеристики при езде по снегу и при езде по льду.
На ФИГ. 3 представлен вид в горизонтальной проекции, иллюстрирующий один из беговых участков рисунка протектора, показанного на ФИГ. 2. На ФИГ. 4 представлена пояснительная схема, иллюстрирующая одну из грунтозацепных канавок на беговом участке, показанном на ФИГ. 3. Из этих рисунков ФИГ. 3 представляет собой увеличенный вид в горизонтальной проекции внутреннего второго бегового участка 32, а на ФИГ. 4 представлен извлеченный и упрощенный вид формы грунтозацепных канавок 322 (322A, 322B), расположенных на внутреннем втором беговом участке 32.
Как показано на ФИГ. 3, внутренний второй беговой участок 32 включает в себя одну продольную узкую канавку 321 и два вида множества грунтозацепных канавок 322A и 322B.
Продольная узкая канавка 321 представляет собой узкую канавку, проходящую в направлении вдоль окружности шины и расположенную в центре бегового участка 32 в поперечном направлении. В частности, ширина Ws канавки продольной узкой канавки 321 и ширина Wm канавки (см. ФИГ. 2) крайней продольной основной канавки 21 предпочтительно связаны соотношением 0,20 ≤ Ws/Wm ≤ 0,50. Кроме того, предметом сравнения являются крайние продольные основные канавки 21, расположенные в той же зоне, что и продольные узкие канавки 321, из левой и правой зон, ограниченных экваториальной плоскостью CL шины. Кроме того, расстояние Ds от одного краевого участка бегового участка 32 до центральной линии канавки продольной узкой канавки 321 и ширина W1 бегового участка 32 предпочтительно связаны соотношением 0,35 ≤ Ds/W1 ≤ 0,65 и более предпочтительно связаны соотношением 0,40 ≤ Ds/W1 ≤ 0,55. Соответственно, это обеспечивает равномерную жесткость левой и правой зон бегового участка 32, разделенных продольной узкой канавкой 321.
Расстояние Ds измеряют на расстоянии в осевом направлении шины от точки измерения ширины канавки продольных основных канавок 21, 22 до центральной линии канавки продольной узкой канавки 321, когда шина установлена на определенном диске, накачана до указанного внутреннего давления и находится в ненагруженном состоянии.
Ширину W1 бегового участка 32 измеряют на основании точек измерения ширины канавки левой и правой продольных основных канавок 21, 22, которые определяют беговой участок 32.
В типичной шине для пассажирского транспортного средства ширина W1 внутреннего второго бегового участка 32 и ширина TW пятна контакта шины с грунтом (см. ФИГ. 2) находятся в диапазоне 0,10 ≤ W1/TW ≤ 0,30.
Например, в конфигурации на ФИГ. 3 продольная узкая канавка 321 имеет прямую форму. Однако это не носит ограничительный характер, и продольная узкая канавка 321 может иметь зигзагообразную форму, волнообразный профиль или ступенчатую форму с амплитудой в поперечном направлении шины. Благодаря этому краевые компоненты бегового участка 32 увеличиваются, что приводит к улучшению эксплуатационных характеристик при езде по снегу и при езде по льду. Кроме того, глубина продольной узкой канавки 321 меньше, чем глубина канавки продольных основных канавок 21, 22 с левой и правой сторон от бегового участка 32. Таким образом обеспечивают жесткость плечевого бегового участка 32.
Два вида грунтозацепных канавок 322A, 322B представляют собой боковые канавки, проходящие в поперечном направлении шины и проходящие через продольную узкую канавку 321, и разделены на первую грунтозацепную канавку 322A и вторую грунтозацепную канавку 322B. В частности, один концевой участок первой грунтозацепной канавки 322A открывается в один краевой участок (с левой стороны на ФИГ. 3) бегового участка 32, а другой концевой участок заканчивается внутри бегового участка 32. Один концевой участок второй грунтозацепной канавки 322B открывается в другой краевой участок (с правой стороны на ФИГ. 3) бегового участка 32, а другой концевой участок заканчивается внутри бегового участка 32. Соответственно, первая грунтозацепная канавка 322A и вторая грунтозацепная канавка 322B имеют полузакрытую структуру, не пересекают беговой участок 32 и открываются во взаимно отличающиеся продольные основные канавки 21, 22.
В такой конфигурации благодаря первым грунтозацепным канавкам 322A и вторым грунтозацепным канавкам 322B, проходящим в поперечном направлении шины и проходящим через продольные узкие канавки 321, открывающимся в продольные основные канавки 21, 22, обеспечено большое число участков пересечения канавок, что приводит к увеличению объема канавок. Это позволяет улучшать усилие сдвига снежного столба и характеристики сброса снега бегового участка 32 на заснеженных дорожных покрытиях. Кроме того, поскольку другие концевые участки первой грунтозацепной канавки 322A и второй грунтозацепной канавки 322B заканчиваются внутри бегового участка 32, обеспечена площадь пятна контакта с грунтом бегового участка 32 и обеспечена сила адгезионного трения на обледенелом дорожном покрытии. Соответственно, одновременно достигают соответствующие эксплуатационные характеристики при езде по снегу и соответствующие эксплуатационные характеристики при езде по льду.
Кроме того, первые грунтозацепные канавки 322A и вторые грунтозацепные канавки 322B расположены попеременно с заданным интервалом в направлении вдоль окружности шины. Соответственно, первые грунтозацепные канавки 322A и вторые грунтозацепные канавки 322B поочередно слева/справа открываются в левую и правую продольные основные канавки 21, 22 и поочередно слева/справа пересекаются с продольной узкой канавкой 321. Таким образом, поскольку обеспечено большое число участков пересечения, в которых первые грунтозацепные канавки 322A и вторые грунтозацепные канавки 322B пересекаются с продольными основными канавками 21, 22 и продольной узкой канавкой 321, улучшены усилие сдвига снежного столба и характеристики сброса снега бегового участка 32 на заснеженных дорожных покрытиях. Кроме того, поскольку открытые участки первых грунтозацепных канавок 322A и вторых грунтозацепных канавок 322B обеспечены поочередно слева/справа на левом и правом краевых участках бегового участка 32, усилие сдвига снежного столба и краевой эффект грунтозацепных канавок 322A, 322B улучшены по сравнению с конфигурацией (не показана), в которой множество грунтозацепных канавок открыто только в один краевой участок бегового участка. Соответственно, особенно улучшены характеристики поворота шины на обледенелых дорожных покрытиях.
Также определены точки PA и PB пересечения центральных линий канавки первой грунтозацепной канавки 322A и второй грунтозацепной канавки 322B с центральной линией канавки продольной узкой канавки 321. Расстояние L1 в направлении вдоль окружности шины между точками PA, PA пересечения пары смежных первых грунтозацепных канавок 322A, 322A и расстояние L2 от точки PA пересечения первой грунтозацепной канавки 322A до точки PB пересечения второй грунтозацепной канавки 322B предпочтительно связаны соотношением 0,35 ≤ L2/L1 ≤ 0,65 и более предпочтительно соотношением 0,40 ≤ L2/L1 ≤ 0,60. Соответственно, это создает возможность получения равномерного интервала расположения между грунтозацепными канавками 322A, 322B на беговом участке 32 и, как результат, равномерной жесткости зон, образованных грунтозацепными канавками 322A, 322B, смежными в направлении вдоль окружности шины.
Например, в конфигурации, представленной на ФИГ. 3, внутренний второй беговой участок 32 образован правой и левой продольными основными канавками 21, 22, продольной узкой канавкой 321 и двумя типами грунтозацепных канавок 322A, 322B с формированием множества блоков 323A, 323B. Более того, поскольку первые грунтозацепные канавки 322A и вторые грунтозацепные канавки 322B поочередно открываются в левую и правую продольные основные канавки 21, 22 и продольную узкую канавку 321, блоки 323A, 323B расположены ступенчатым образом по всей окружности шины. Соответственно, поскольку величину края канавки можно сделать максимальной, сохранив однородную жесткость блоков, эксплуатационные характеристики шины при езде по льду значительно улучшены.
Кроме того, первые грунтозацепные канавки 322A и вторые грунтозацепные канавки 322B имеют структуру, линейно симметричную друг относительно друга, и наклонены под одним и тем же углом наклона в противоположных направлениях относительно направления вдоль окружности шины. Соответственно, блоки 323A, 323B, расположенные справа и слева от продольной узкой канавки 321, имеют конгруэнтную форму параллелограмма. В такой конфигурации по сравнению с конфигурацией (не показана), в которой все грунтозацепные канавки бегового участка наклонены в одном и том же направлении, можно улучшить краевой эффект грунтозацепных канавок 322A, 322B во время поворота транспортного средства. Соответственно, особенно улучшены характеристики поворота шины на обледенелых дорожных покрытиях. Кроме того, глубина канавки первой грунтозацепной канавки 322A и второй грунтозацепной канавки 322B меньше глубины канавки продольных основных канавок 21, 22. Соответственно, обеспечена жесткость бегового участка 32 и обеспечены эксплуатационные характеристики шины на льду и эксплуатационные характеристики шины на сухом покрытии.
Кроме того, отношение площади пятна контакта с грунтом у смежных блоков 323A, 323A; 323A, 323B; 323B, 323B предпочтительно находится в диапазоне 0,80–1,20 и более предпочтительно в диапазоне 0,90–1,10. Соответственно, для смежных блоков обеспечена равномерная площадь пятна контакта с грунтом и снижен неравномерный износ блоков.
Площадь пятна контакта блока с грунтом измеряют на контактной поверхности между шиной и плоской плитой, когда шина установлена на определенном диске, накачана до указанного внутреннего давления, расположена перпендикулярно плоской плите в статическом состоянии и нагружена в соответствии с указанной нагрузкой.
В конфигурации, представленной на ФИГ. 3, левая и правая продольные основные канавки 21, 22, образующие внутренний второй беговой участок 32, имеют прямую форму. Краевой участок внутреннего второго бегового участка 32 на внутренней стороне в поперечном направлении транспортного средства (сторона T края пятна контакта шины с грунтом) не включает в себя участок выемки или скошенный участок и имеет прямую форму по всей окружности шины. Кроме того, краевой участок внутреннего второго бегового участка 32 на наружной стороне в поперечном направлении транспортного средства (сторона экваториальной плоскости CL шины) имеет зигзагообразную форму с амплитудой в поперечном направлении шины. В частности, один блок 323B, образованный продольной основной канавкой 22, продольной узкой канавкой 321 и парой вторых грунтозацепных канавок 322B, 322B, включает в себя пару скошенных участков 324, 325 на краевом участке на стороне экваториальной плоскости CL шины. Кроме того, первый скошенный участок 324 имеет удлиненную структуру и проходит от открытого участка одной из грунтозацепных канавок 322B, смежной в направлении вдоль окружности шины, к открытому участку другой грунтозацепной канавки 322B. Ширина первого скошенного участка 324 является наибольшей на открытом участке первой грунтозацепной канавки 322B и постепенно уменьшается в направлении открытого участка другой грунтозацепной канавки 322B. Второй скошенный участок 325 имеет короткую структуру и образован на открытом участке другой грунтозацепной канавки 322B. Поскольку каждый блок 323B внутреннего второго бегового участка 32 включает в себя пару скошенных участков 324, 325, описанных выше, на краевом участке на стороне экваториальной плоскости CL шины краевой участок поверхности протектора внутреннего второго бегового участка 32 на стороне экваториальной плоскости CL шины имеет зигзагообразную форму по всей окружности шины.
Кроме того, как показано на ФИГ. 4, угол θ наклона грунтозацепной канавки 322A (322B) относительно направления вдоль окружности шины предпочтительно находится в диапазоне 40 градусов ≤ θ ≤ 85 градусов и более предпочтительно в диапазоне 60 градусов ≤ θ ≤ 75 градусов. Соответственно, угол θ наклона грунтозацепной канавки 322A (322B) приобретает надлежащее значение. А именно, при удовлетворении условия 40 градусов ≤ θ надлежащим образом обеспечен угол наклона θ и достигнуты тяговые характеристики, обеспечиваемые грунтозацепными канавками 322A и 322B. При удовлетворении условия θ ≤ 85 градусов можно добиться надлежащего улучшения характеристик поворота на льду благодаря наклону грунтозацепных канавок 322A и 322B.
Угол θ наклона грунтозацепных канавок измеряют как угол между центральной линией канавки грунтозацепных канавок и направлением вдоль окружности шины.
Кроме того, ширина Wg1 канавки грунтозацепной канавки 322A (322B) в положении пересечения с продольной узкой канавкой 321 и ширина Wg2 канавки грунтозацепной канавки 322A (322B) на краевом участке бегового участка 32 находятся в соотношении Wg2 < Wg1. Кроме того, отношение Wg1/Wg2 предпочтительно находится в диапазоне 0,20 ≤ Wg2/Wg1 ≤ 0,70. В такой конфигурации жесткость краевого участка внутреннего второго бегового участка 32 обеспечена надлежащим образом шириной канавки грунтозацепной канавки 322A (322B), суженной на краевом участке бегового участка 32. Таким образом, обеспечены эксплуатационные характеристики шины при езде по льду.
Максимальная ширина канавки (ширина Wg1 канавки на ФИГ. 4) грунтозацепных канавок 322A, 322B внутреннего второго бегового участка 32 предпочтительно находится в диапазоне 25–60% и более предпочтительно в диапазоне 30–50% ширины Wm канавки (см. ФИГ. 2) крайней продольной основной канавки 21. Соответственно, ширина Wg1 канавки грунтозацепных канавок 322A, 322B внутреннего второго бегового участка 32 меньше ширины канавки типичной грунтозацепной канавки, в частности ширины канавки грунтозацепной канавки 311, расположенной в плечевом беговом участке 31 (см. ФИГ. 2). Таким образом, ширина канавки грунтозацепных канавок 322A, 322B может быть сужена для обеспечения площади пятна контакта с грунтом бегового участка 32. Кроме того, число грунтозацепных канавок 322A, 322B в беговом участке 32 может быть увеличено для увеличения краевых компонентов бегового участка 32.
Например, в конфигурации, представленной на ФИГ. 4, грунтозацепная канавка 322A (322B) имеет ступенчатую форму, в которой ширина канавки сужена на участке, открытом в продольные основные канавки 21, 22. В частности, грунтозацепная канавка 322A (322B) включает в себя широкий участок 3221, проходящий через продольную узкую канавку 321 и заканчивающийся внутри бегового участка 32, и узкий участок 3222, открывающийся в продольную основную канавку 21, 22. Широкий участок 3221 и узкий участок 3222 соединены по прямой линии. Один краевой участок (верхняя сторона на ФИГ. 4) грунтозацепной канавки 322A (322B) имеет линейный профиль, а другой краевой участок (нижняя сторона на ФИГ. 4) имеет ступенчатую форму. Кроме того, угол φ наклона участка подъема ступенчатой формы представляет собой тупой угол. Широкий участок 3221 и узкий участок 3222 имеют постоянную ширину канавки. Кроме того, широкий участок 3221 имеет в целом форму параллелограмма. Это эффективно обеспечивает жесткость краевого участка внутреннего второго бегового участка 32.
Кроме того, в конфигурации, показанной на ФИГ. 4, ширина Wg2 канавки узкого участка 3222 находится в диапазоне 1 мм ≤ Wg2, поэтому узкий участок 3222 не закрывается при контакте шины с грунтом. Соответственно, краевые компоненты грунтозацепной канавки 322A (322B) обеспечены надлежащим образом при контакте шины с грунтом. Однако это не носит ограничительный характер, и при контакте шины с грунтом узкий участок 3222 может быть закрыт, если ширина канавки будет близка к ширине прорези. Это позволяет повышать жесткость краевого участка внутреннего второго бегового участка 32 при контакте шины с грунтом.
Кроме того, на беговом участке 32 расстояние D2 протяжения в поперечном направлении шины узкого участка 3222 грунтозацепной канавки 322A (322B) и ширина Wb2 блока 323A (323B), включающая в себя узкий участок 3222, предпочтительно находятся в соотношении 0,20 ≤ D2/Wb2 ≤ 0,50 и более предпочтительно в соотношении 0,30 ≤ D2/Wb2 ≤ 0,40. Соответственно, расстояние D2 протяжения узкой части 3222 установлено соответствующим образом. А именно, удовлетворение условия 0,20 ≤ D2/Wb2 обеспечивает объем канавок грунтозацепных канавок 322A, 322B и обеспечивает эффект сдвига снежного столба, обеспеченный грунтозацепными канавками 322A, 322B. Кроме того, удовлетворение условия D2/Wb2 ≤ 0,50 надлежащим образом обеспечивает усиливающий эффект узкого участка 3222 на жесткость краевого участка бегового участка 32.
Расстояние D1 от краевого участка блока 323B (323A), образуемого продольной узкой канавкой 321, до завершающего концевого участка грунтозацепной канавки 322A (322B) и ширина Wb1 блока 323B (323A) предпочтительно находятся в соотношении 0,30 ≤ D1/Wb1 ≤ 0,70 и более предпочтительно в соотношении 0,40 ≤ D1/Wb1 ≤ 0,60. Соответственно, сформирован надлежащий завершающий концевой участок грунтозацепной канавки 322A (322B). А именно, удовлетворение условия 0,30 ≤ D1/Wb1 формирует краевой эффект, обеспечиваемый грунтозацепными канавками 322A, 322B, и эффект сдвига снежного столба. Кроме того, удовлетворение условия D1/Wb1 ≤ 0,70 обеспечивает жесткость блоков 323A, 323B.
Следует отметить, что в конфигурации, представленной на ФИГ. 3, грунтозацепные канавки 322A, 322B имеют в целом прямую форму. Однако настоящее изобретение этим не ограничивается и грунтозацепные канавки 322A, 322B могут иметь дугообразный профиль, S–образный профиль, изогнутый профиль и т. п. (не показано).
По отношению к внутреннему плечевому беговому участку 31, как показано на ФИГ. 2, общее число N1 грунтозацепных канавок 322A, 322B, расположенных на внутреннем втором беговом участке 32, и общее число Nsh грунтозацепных канавок 311, расположенных на внутреннем плечевом беговом участке 31, предпочтительно находятся в соотношении 1,2 ≤ N1/Nsh ≤ 3,5 и более предпочтительно в соотношении 1,5 ≤ N1/Nsh ≤ 2,5. Краевые компоненты, образованные на внутреннем втором беговом участке 32, в значительной степени влияют на эксплуатационные характеристики при езде по льду. Соответственно, за счет частого расположения грунтозацепных канавок 322A, 322B на внутреннем втором беговом участке 32, как описано выше, число краевых компонентов внутреннего второго бегового участка 32 увеличивается, что позволяет эффективно добиваться эффекта улучшения эксплуатационных характеристик при езде по льду. С другой стороны, редкое расположение грунтозацепных канавок 311 на внутреннем плечевом беговом участке 31 способствует обеспечению жесткости внутреннего плечевого бегового участка 31.
Например, в конфигурации, показанной на ФИГ. 2, число шагов внутреннего плечевого бегового участка 31 равно числу шагов внутреннего второго бегового участка 32, а во внутреннем плечевом беговом участке 31 одна грунтозацепная канавка 311 расположена с одним шагом и пара грунтозацепных канавок 322A и 322B расположена с одним шагом во внутреннем втором беговом участке 32. Кроме того, ширина канавки грунтозацепных канавок 322A и 322B (максимальная ширина Wg1 канавки на ФИГ. 4), расположенных во внутреннем втором беговом участке 32, уже, чем ширина канавки грунтозацепных канавок 311, расположенных во внутреннем плечевом беговом участке (символы размера на рисунках опущены). В частности, ширина канавки грунтозацепных канавок 322A, 322B внутреннего второго бегового участка 32 предпочтительно находится в диапазоне 15–60% и более предпочтительно в диапазоне 20–50% ширины канавки грунтозацепной канавки 311 внутреннего плечевого бегового участка 31. Таким образом, одновременно с обеспечением большого общего числа N1 грунтозацепных канавок 322A, 322B для увеличения краевого компонента внутреннего второго бегового участка 32 сужена ширина канавки грунтозацепных канавок 322A, 322B, чтобы обеспечивать достаточную площадь пятна контакта с грунтом внутреннего второго бегового участка 32. В то же время получают равномерные относительную площадь канавки внутреннего плечевого бегового участка 31 и относительную площадь канавки внутреннего второго бегового участка 32.
В конфигурации, показанной на ФИГ. 2, число шагов внутреннего плечевого бегового участка 31 и число шагов внутреннего второго бегового участка 32 заданы одинаковыми, как описано выше, но это не носит ограничительный характер, и беговые участки 31, 32 могут иметь разное число шагов. При этом число шагов внутреннего второго бегового участка 32 предпочтительно больше, чем число шагов внутреннего плечевого бегового участка 31. Это позволяет эффективно добиваться эффекта улучшения эксплуатационных характеристик при езде по льду и способствует обеспечению жесткости внутреннего плечевого бегового участка 31.
Кроме того, например, в конфигурации, показанной на ФИГ. 2, каждый из беговых участков 31–35 включает в себя множество прорезей. Кроме того, как показано на ФИГ. 3, внутренний второй беговой участок 32 включает в себя множество прорезей 4 на поверхностях протектора левого и правого блоков 323A, 323B, разделенных продольной узкой канавкой 321. Кроме того, направление наклона прорези 4, расположенной в одном блоке 323A, и направление наклона прорези 4, расположенной в другом блоке 323B, отделенном продольной узкой канавкой 321, отличаются друг от друга. В частности, в блоке 323A, расположенном с левой стороны на ФИГ. 3, прорезь 4 расположена параллельно первой грунтозацепной канавке 322A и наклонена вверх направо, как показано на рисунке, вместе с первой грунтозацепной канавкой 322A. Аналогично, в блоке 323B, расположенном с правой стороны на ФИГ. 3, прорезь 4 расположена параллельно второй грунтозацепной канавке 322B и наклонена вверх направо, как показано на рисунке, вместе со второй грунтозацепной канавкой 322B. Соответственно, улучшен краевой эффект прорези 4 во время поворота транспортного средства и особенно улучшены эксплуатационные характеристики шины на обледенелых дорожных покрытия.
Модифицированные примеры
На ФИГ. 5 представлена пояснительная схема модифицированного примера пневматической шины, показанной на ФИГ. 1. На том же рисунке представлен увеличенный вид в горизонтальной проекции внутреннего второго бегового участка 32.
В конфигурации, представленной на ФИГ. 3, как описано выше, продольные основные канавки 21, 22, образующие внутренний второй беговой участок 32, имеют прямую форму. Кроме того, краевой участок внутреннего второго бегового участка 32 на внутренней стороне в поперечном направлении транспортного средства (сторона T края пятна контакта шины с грунтом) не включает в себя участок выемки или скошенный участок и имеет прямую форму по всей окружности шины. С другой стороны, краевой участок на наружной стороне в поперечном направлении транспортного средства (со стороны от экваториальной плоскости CL шины) имеет зигзагообразную форму, образованную поочередным расположением удлиненного скошенного участка 324 и короткого скошенного участка 325 в направлении вдоль окружности шины. При такой конфигурации, поскольку краевой участок внутреннего второго бегового участка 32 на стороне края T пятна контакта шины с грунтом имеет прямую форму, обеспечена площадь пятна контакта с грунтом внутреннего второго бегового участка 32 и обеспечены эксплуатационные характеристики шины при езде по льду. В то же время, поскольку краевой участок на стороне экваториальной плоскости CL шины имеет зигзагообразную форму, усилен эффект сдвига снежного столба в центральной зоне участка протектора, что улучшает эксплуатационные характеристики шины при езде по льду.
Однако это не носит ограничительный характер, и в конфигурации, показанной на ФИГ. 3, оба краевых участка внутреннего второго бегового участка 32 могут иметь прямую форму или зигзагообразную форму, волнообразную форму или ступенчатую форму с амплитудой в поперечном направлении шины (не показано). Кроме того, в отличие от конфигурации, показанной на ФИГ. 3, краевой участок на внутренней стороне в поперечном направлении транспортного средства внутреннего второго бегового участка 32 может иметь зигзагообразную форму, волнообразную форму или ступенчатую форму, а краевой участок на наружной стороне в поперечном направлении транспортного средства может иметь прямую форму (не показано). Кроме того, одна или обе из левой и правой продольных основных канавок 21, 22, образующих внутренний второй беговой участок 32, могут иметь зигзагообразную, волнистую форму или ступенчатую форму (не показано).
В конфигурации, показанной на ФИГ. 5, обе из левой и правой продольных основных канавок 21, 22, образующих внутренний второй беговой участок 32, имеют прямую форму, и оба краевых участка внутреннего второго бегового участка 32 имеют прямую форму. Это обеспечивает площадь пятна контакта с грунтом внутреннего второго бегового участка 32 и, соответственно, способствует улучшению эксплуатационных характеристик шины при езде по льду.
Продольная основная канавка и грунтозацепная канавка в наружной боковой области в поперечном направлении транспортного средства
На ФИГ. 6 представлен вид в поперечном сечении, иллюстрирующий пару продольных основных канавок в наружной зоне в поперечном направлении транспортного средства. На этом же рисунке показаны виды в поперечном сечении левой и правой продольных основных канавок 23, 34, определяющих наружный второй беговой участок 34.
Продольная основная канавка 23 обеспечена в виде наружной центральной основной канавки, проходящей в направлении вдоль окружности, которая образует центральный беговой участок 33 Крайняя продольная основная канавка 24 обеспечена в виде основной канавки с индикацией износа, включающей индикатор 241 износа протектора, который указывает конечную степень износа. Индикатор 241 износа протектора сформирован выступающим из дна крайней продольной основной канавки 24, имеющим короткую длину в поперечном направлении шины, и предусмотрен во множестве положений вдоль окружности шины в крайней продольной основной канавке 24. Глубина Hn канавки продольной основной канавки 23 и глубина Dg канавки крайней продольной основной канавки 24, включающей индикатор 241 износа протектора, находятся в соотношении 0,25 Hm ≤ Hn ≤ 1,00 Hm. Следует отметить, что в данном случае глубина канавки Hm крайней продольной основной канавки 24 представляет собой глубину в положении, не имеющем индикатора 241 износа протектора, и предпочтительно находится в соотношении 0,50 Hm ≤ Hn ≤ 1,00 Hm.
Кроме того, ширина Wn канавки продольной основной канавки 23 находится в диапазоне 3 мм ≤ Wn ≤ 10 мм. Предпочтительно ширина Wn канавки продольной основной канавки 23 находится в диапазоне 3,5 мм ≤ Wn ≤ 7,0 мм.
Грунтозацепные канавки 331 обеспечены в виде центральных грунтозацепных канавок, образующих центральный беговой участок 33, и сформированы так, что они проходят в поперечном направлении шины между двумя продольными основными канавками 22, 23, и оба конца соединены с продольными основными канавками 22, 23. Кроме того, грунтозацепные канавки 341 сформированы так, что они проходят в поперечном направлении шины между смежными продольными основными канавками 23 и крайними продольными основными канавками 24, один конец которых соединен с продольной основной канавкой 23, а другой конец соединен с крайней продольной основной канавкой 24. А именно, грунтозацепные канавки 341 обеспечены в виде наружных вторых грунтозацепных канавок, проходящих от продольных основных канавок 23 к наружным вторым беговым участкам 34 в поперечном направлении шины и образующих наружные вторые беговые участки 34. Наружные плечевые грунтозацепные канавки 351 сформированы так, что они проходят в поперечном направлении шины в положениях, расположенных снаружи в поперечном направлении шины, от крайних продольных основных канавок 24. Концевые участки на внутренней стороне в поперечном направлении шины соединены с крайними продольными основными канавками 24. Кроме того, эти грунтозацепные канавки 331, 341 и 351 проходят в поперечном направлении шины, соответственно, и наклонены или изогнуты в направлении вдоль окружности шины. Форму грунтозацепных канавок, такую как угол наклона и кривизну в направлении вдоль окружности шины по отношению к поперечному направлению шины, задают соответственно в зависимости от целевого рисунка протектора.
Беговые участки 33–35 в наружной зоне образованы продольными основными канавками 23 и 24 и грунтозацепными канавками 331, 341 и 351, а что касается беговых участков 33–35, беговой участок 33 расположен между двумя продольными основными канавками 23 и 24, наружный второй беговой участок 34 расположен между продольными основными канавками 23 и крайней продольной основной канавкой 24, а плечевой беговой участок 35 расположен снаружи от крайней продольной основной канавки 24 в поперечном направлении шины. Из них центральный беговой участок 33 расположен на экваториальной плоскости CL шины и образован центральными основными канавками 23 и грунтозацепной канавкой 331. Кроме того, наружный второй беговой участок 34 сформирован смежно с центральным беговым участком 33, вклиниваясь в продольную основную канавку 23, и образован продольной основной канавкой 23, крайней продольной основной канавкой 24 и грунтозацепными канавками 341. Более того, наружный плечевой беговой участок 35 сформирован смежно с наружным вторым беговым участком 34, вклиниваясь в крайнюю продольную основную канавку 24, и образован крайней продольной основной канавкой 24 и наружной плечевой грунтозацепной канавкой 351. На наружном плечевом беговом участке 35 сформирован продольный углубленный участок 352, проходящий в направлении вдоль окружности шины и включающий один конец, соединенный с наружной плечевой грунтозацепной канавкой 351, и другой конец, заканчивающийся внутри наружного плечевого бегового участка 35. Как описано выше, центральный беговой участок 33, наружный второй беговой участок 34 и наружный плечевой беговой участок 35 сформированы в форме блоков, образованных продольными основными канавками и грунтозацепными канавками, соответственно.
На поверхности протектора сформирован ряд прорезей 4. Прорези 4 образованы в беговых участках 33–35, соответственно, в центральном беговом участке 33, наружных вторых беговых участках 34 и наружных плечевых беговых участков 35, каждый из которых имеет зигзагообразную форму с амплитудой в направлении вдоль окружности шины и проходит в поперечном направлении шины.
Наружная центральная продольная основная канавка и наружный второй беговой участок
На ФИГ. 7 представлен увеличенный вид в горизонтальной проекции, иллюстрирующий наружную центральную продольную основную канавку и наружный второй беговой участок, которые представлены на ФИГ. 2.
Продольная основная канавка 23 имеет изогнутый участок 231, образованный центральным боковым краевым участком, изогнутый на центральном боковом краевом участке, который представляет собой краевой участок на боковине центрального бегового участка 33. В частности, продольная основная канавка 23 сформирована так, что во множестве предварительно заданных положений в направлении вдоль окружности шины положение смещено в поперечном направлении шины по существу на такую же длину, как ширина канавки продольной основной канавки 23. Другими словами, продольная основная канавка 23 сформирована в направлении, ориентированном к поперечному направлению шины, и при этом проходит в направлении вдоль окружности шины, то есть продольная основная канавка 23 расположена под углом относительно направления вдоль окружности шины. Таким образом, вследствие смещения продольной основной канавки 23 в множестве предварительно заданных в направлении вдоль окружности шины положений в направлении, противоположном направлению наклона продольной основной канавки 23, продольная основная канавка 23 сформирована так, что ее положение в целом в поперечном направлении шины находится в пределах заданного диапазона. Другими словами, продольная основная канавка 23 сформирована в зигзагообразной форме, проходящей в направлении вдоль окружности шины с амплитудой в поперечном направлении шины.
Поскольку продольная основная канавка 23 сформирована таким образом со сдвигом в поперечном направлении шины в множестве положений, ее центральный боковой краевой участок и ее второй боковой краевой участок, который является краевым участком продольной основной канавки 23 на боковине наружного второго бегового участка 34, оба смещены в одном и том же направлении в поперечном направлении шины в положении в направлении вдоль окружности шины, в котором продольная основная канавка 23 сдвинута в поперечном направлении шины. На изогнутом участке 231, образованном на центральном боковом краевом участке, центральный боковой краевой участок изогнут в поперечном направлении шины в положении в направлении вдоль окружности шины, в котором центральный боковой краевой участок смещен в поперечном направлении шины так, что центральные боковые краевые участки, имеющие разные положения в поперечном направлении шины, соединены друг с другом.
На ФИГ. 8 представлен увеличенный вид, иллюстрирующий изогнутый участок наружной продольной основной канавки, показанной на ФИГ. 7. На этом же рисунке показан увеличенный вид точки PC пересечения трех направлений наружной центральной продольной основной канавки 23 и грунтозацепной канавки 341 наружного второго бегового участка 34.
Изогнутый участок 231 сформирован центральным боковым краевым участком, изогнутым в направлении наружу в направлении ширины канавки продольной основной канавки 23 в положении, в котором положения центрального бокового краевого участка отличаются в поперечном направлении шины. В частности, поскольку положение продольной основной канавки 23 в поперечном направлении шины смещено в заданном положении в направлении вдоль окружности шины, положение центрального бокового краевого участка в поперечном направлении шины также смещено, а центральный боковой краевой участок имеет участок, который должен быть расположен на боковине центрального бегового участка 33, и участок, который должен быть расположен на боковине наружного второго бегового участка 34, в положении, в котором положение продольной основной канавки 23 смещено в поперечном направлении шины. А именно, центральный боковой краевой участок имеет внутренний центральный боковой краевой участок 232b, представляющий собой участок, который должен быть расположен на боковине центрального бегового участка 33, и наружный центральный боковой краевой участок 232a, представляющий собой участок, который должен быть расположен на боковине наружного второго бегового участка 34, в положении, в котором положение продольной основной канавки 23 смещено в поперечном направлении шины. Из наружного центрального бокового краевого участка 232a и внутреннего центрального бокового краевого участка 232b внутренний центральный боковой краевой участок 232b расположен дальше в направлении внутрь в поперечном направлении шины, чем наружный центральный боковой краевой участок 232a, в положении, в котором центральный боковой краевой участок смещен в поперечном направлении шины.
Изогнутый участок 231 сформирован центральным боковым краевым участком, изогнутым от наружного центрального бокового краевого участка 232a в направлении, ориентированном наружу в направлении ширины канавки продольной основной канавки 23, а участок, ориентированный наружу в направлении ширины канавки продольной основной канавки 23, формирует краевой участок 2311 изогнутого участка. А именно, наружный центральный боковой краевой участок 232a и внутренний центральный боковой краевой участок 232b на центральном боковом краевом участке соединены краевым участком 2311 изогнутого участка.
Сформированный таким образом краевой участок 2311 изогнутого участка наклонен в направлении вдоль окружности шины по отношению к поперечному направлению шины к стороне, на которой расположен наружный центральный боковой краевой участок 232a, от наружного центрального бокового краевого участка 232a наружу в направлении ширины канавки продольной основной канавки 23, а именно, от боковины наружного второго бегового участка 34 до боковины центрального бегового участка 33. Другими словами, в краевом участке 2311 изогнутого участка внутренний концевой участок 2312, который представляет собой концевой участок, соединенный с внутренним центральным боковым краевым участком 232, наклонен дальше к стороне, на которой расположен наружный центральный боковой краевой участок 232a в направлении вдоль окружности шины, чем наружный концевой участок 2313, который является концевым участком, соединенным с наружным центральным боковым концевым участком 232a. Соответственно, краевой участок 2311 изогнутого участка сформирован в виде профиля, изогнутого по отношению к наружному центральному боковому краевому участку 232a, причем угол γ изгиба представляет собой острый угол. А именно, изогнутый участок 231 сформирован так, чтобы угол γ изгиба изогнутого центрального бокового краевого участка представлял собой острый угол. Угол γ изгиба изогнутого участка 231 находится в диапазоне 40 градусов ≤ γ ≤ 85 градусов и более предпочтительно в диапазоне 60 градусов ≤ γ ≤ 75 градусов.
Часть грунтозацепных канавок 341 из множества грунтозацепных канавок 341, проходящих наружу в поперечном направлении шины от продольной основной канавки 23, соединена с положением в продольной основной канавке 23 вблизи изогнутого участка 231, а именно, открытый участок в продольную основную канавку 23 соединен с продольной основной канавкой 23 в положении, обращенном к изогнутому участку 231. Точка пересечения, в которой грунтозацепная канавка 341 соединена с положением вблизи от изогнутого участка 231 в продольной основной канавке 23, сформирована как точка PC пересечения трех направлений, из которой канавки проходят в трех направлениях, которые представляют собой два направления продольной основной канавки 23 и одно направление грунтозацепных канавок 341.
Описывая способ, с помощью которого грунтозацепные канавки 341 соединены с продольными основными канавками 23 в точке PC пересечения трех направлений аналогично центральному боковому краевому участку, отметим, что положение второго бокового краевого участка в поперечном направлении шины также смещено, поскольку положение продольной основной канавки 23 смещено в заданном положении в направлении вдоль окружности шины. Соответственно, второй боковой краевой участок имеет внутренний второй боковой краевой участок 233b, представляющий собой участок, который должен быть расположен на боковине центрального бегового участка 33, и наружный второй боковой краевой участок 233a, представляющий собой участок, который должен быть расположен на боковине наружного второго бегового участка 34, в положении, в котором положение продольной основной канавки 23 смещено в поперечном направлении шины.
Грунтозацепная канавка 341, соединенная с продольными основными канавками 23 в точке PC пересечения трех направлений, соединена со вторым боковым краевым участком в положении, в котором положение продольной основной канавки 23 смещено в поперечном направлении шины. Соответственно, из краев по обеим сторонам в направлении ширины канавки грунтозацепной канавки 341 один край соединен с наружным вторым боковым краевым участком 233a, а другой край соединен с внутренним вторым боковым краевым участком 233b. Поскольку наружный второй боковой краевой участок 233a и внутренний второй боковой краевой участок 233b расположены в различных положениях в поперечном направлении шины, грунтозацепные канавки 341, соединенные с продольными основными канавками 23, у которых оба края в направлении ширины канавки разделены на наружный второй боковой краевой участок 233a и внутренний второй боковой краевой участок 233b, имеют участок, открытый в продольную основную канавку 23, наклоненную по отношению к поперечному направлению шины. Участок грунтозацепной канавки 341, открытый в продольную основную канавку 23, соответствующим образом ориентирован к направлению изогнутого участка 231, сформированного на боковине центрального бокового краевого участка продольной основной канавки 23, и сформирован в положении, обращенном к изогнутому участку 231.
Следует отметить, что открытый участок грунтозацепной канавки 341 в данном случае относится к зоне, соединяющей точку пересечения одного края грунтозацепной канавки 341 и наружного второго бокового краевого участка 233a продольной основной канавки 23 с точкой пересечения другого края грунтозацепной канавки 341 и внутреннего второго бокового краевого участка 233b продольной основной канавки 23. Также в данном случае фраза о том, что открытый участок грунтозацепной канавки 341 обращен к изогнутому участку 231, относится к состоянию, в котором по меньшей мере часть краевого участка 2311 изогнутого участка 231 расположена в зоне, имеющей ширину открытого участка и пересекающей открытый участок под прямым углом.
На ФИГ. 9 представлен увеличенный вид, иллюстрирующий часть наружной центральной продольной основной канавки, показанной на ФИГ. 7. На этом же рисунке показан увеличенный вид точки PD пересечения четырех направлений наружной центральной продольной основной канавки 23, грунтозацепной канавки 331 центрального бегового участка 33 и грунтозацепной канавки 341 наружного второго бегового участка 34.
Кроме того, из множества грунтозацепных канавок 341 некоторые из других соединены вблизи от участка, на котором грунтозацепная канавка 331, проходящая внутрь в поперечном направлении шины от продольной основной канавки 23, соединена с продольной основной канавкой 23. Грунтозацепная канавка 341, соединенная вблизи от участка, на котором грунтозацепная канавка 331 соединена с продольной основной канавкой 23, соединена со вторым боковым краевым участком продольной основной канавки 23, что аналогично грунтозацепным канавкам 341, соединенным с продольной основной канавкой 23 в точке PC пересечения трех направлений. Точка пересечения, в которой грунтозацепная канавка 331 соединена с боковиной центрального бокового краевого участка продольной основной канавки 23, а грунтозацепная канавка 341 соединена с боковиной второго бокового краевого участка продольной основной канавки 23, образована как точка PC пересечения четырех направлений, проходящих в сумме в четырех направлениях, которые представляют собой два направления продольной основной канавки 23 и соответствующие направления грунтозацепной канавки 331 и грунтозацепной канавки 341.
Грунтозацепная канавка 341, соединенная с продольной основной канавкой 23 в точке PC пересечения четырех направлений, включает в себя участок, открытый в продольные основные канавки 23, соединенные с положением, перекрывающимся по меньшей мере в некотором диапазоне в направлении вдоль окружности шины с участком грунтозацепных канавок 331, открытым в продольные основные канавки 23. А именно, участок грунтозацепной канавки 341, открытый в продольную основную канавку 23, и участок грунтозацепной канавки 331, открытый в продольную основную канавку 23, перекрываются по меньшей мере в некотором диапазоне, если смотреть в поперечном направлении шины, и по меньшей мере некоторый диапазон обоих открытых участков обращен друг к другу.
Множество точек PC пересечения четырех направлений и множество точек пересечения PC трех направлений, сформированных таким образом соответственно на продольной основной канавке 23, расположены поочередно в направлении вдоль окружности шины на продольной основной канавке 23.
На ФИГ. 10 представлен увеличенный вид в горизонтальной проекции, иллюстрирующий наружный второй беговой участок, представленный на ФИГ. 7.
Множество грунтозацепных канавок 341, образованных между продольными основными канавками 23 и крайними продольными основными канавками 24, наклонены в направлении вдоль окружности шины, когда проходят в поперечном направлении шины, а углы наклона по существу одинаковы для всех грунтозацепных канавок 341. По этой причине наружный второй беговой участок 34, который разделен грунтозацепными канавками 341 с обеих сторон в направлении вдоль окружности шины и образован продольными основными канавками 23 и крайними продольными основными канавками 24 с каждой стороны в поперечном направлении шины, имеет по существу форму параллелограмма.
На сформированном таким образом наружном втором беговом участке 34 образована продольная узкая канавка 342, проходящая в направлении вдоль окружности шины и имеющая один конец, соединенный с грунтозацепной канавкой 341, и другой конец, заканчивающийся внутри наружного второго бегового участка 34. Продольная узкая канавка 342 сформирована вблизи центра наружного второго бегового участка 34 в поперечном направлении шины и соединена с одной из двух грунтозацепных канавок 341, образующих обе боковины наружного второго бегового участка 34 в направлении вдоль окружности шины, и проходит в направлении вдоль окружности шины от грунтозацепной канавки 341. Продольная узкая канавка 342, сформированная в каждом из множества наружных вторых беговых участков 34, соединена с грунтозацепными канавками 341, расположенными на боковине одного и того же направления в направлении вдоль окружности шины на каждом наружном втором беговом участке 34, и проходит в наружный второй беговой участок 34.
Продольная узкая канавка 342, проходящая в направлении вдоль окружности шины таким образом, имеет длину LA в направлении вдоль окружности шины в диапазоне от 50% до 90% общей длины LB в направлении вдоль окружности шины наружного второго бегового участка 34. А именно, соотношение между длиной L продольной узкой канавки 342 и общей длиной LB наружного второго бегового участка 34 в направлении вдоль окружности шины находится в диапазоне 0,50 ≤ (LA/LB) ≤ 0,90. В данном случае длина LA продольных узких канавок 342 представляет собой расстояние в направлении вдоль окружности шины между концевым участком, наиболее удаленным в направлении вдоль окружности от концевых участков продольных узких канавок 342 на боковине, соединенной с грунтозацепными канавками 341, и концом на боковине, заканчивающейся в наружном втором беговом участке 34. Общая длина LB в направлении вдоль окружности шины наружного второго бегового участка 34 представляет собой расстояние в направлении вдоль окружности шины между одним концевым участком и другим концевым участком наружных вторых беговых участков 34. Кроме того, длина LA продольной узкой канавки 342 предпочтительно должна составлять от 60% до 80% общей длины LB наружного второго бегового участка 34.
Кроме того, ширина продольной узкой канавки 342 больше на концевом участке на боковине, соединенной с грунтозацепной канавкой 341, чем на концевом участке на боковине, заканчивающейся внутри наружного второго бегового участка 34. Таким образом, ширина канавки продольной узкой канавки 342 постепенно расширяется от концевого участка на боковине, заканчивающейся внутри наружного второго бегового участка 34, до концевого участка на боковине, соединенной с грунтозацепной канавкой 341, или ширина канавки постепенно сужается от концевого участка на боковине, соединенной с грунтозацепной канавкой 341, до концевого участка на боковине, заканчивающейся внутри наружного второго бегового участка 34. А именно, продольная узкая канавка 342 имеет коническую форму.
Край второй грунтозацепной канавки 341 на боковине, к которой присоединена продольная узкая канавка 342, смещен в направлении ширины грунтозацепной канавки 341 между обеими боковинами в поперечном направлении шины в положение, в котором присоединена продольная узкая канавка 342. Говоря более конкретно, край на боковине в грунтозацепной канавке 341, к которой присоединена продольная узкая канавка 342, сформирован со смещением относительно участка, расположенного на боковине продольной основной канавки 23, смещенного в направлении, в котором ширина канавки грунтозацепной канавки 341 шире на участке, расположенном на боковине крайней продольной основной канавке 24, чем на участке, расположенном на боковине продольной основной канавки 23 в поперечном направлении шины, где присоединена продольная узкая канавка 342. Соответственно, стенка продольной узкой канавки 342 смещена в продольном направлении продольной узкой канавки 342 вблизи открытого участка продольной узкой канавки 342, открывающегося в грунтозацепную канавку 341, и открытый участок продольной узкой канавки 342 открывается в таком состоянии, что стенки канавки на обеих боковинах в направлении ширины канавки смещены друг относительно друга.
Что касается величины смещения на крае грунтозацепной канавки 341, то соотношение между шириной канавки WL1 участка, расположенного дальше на продольной основной канавке 23, чем положение, в котором продольная узкая канавка 342 соединена в грунтозацепной канавке 341, и шириной канавки WL2 участка, расположенного на крайней продольной основной канавке 24, предпочтительно находится в диапазоне 0,60 ≤ (WL1/WL2) ≤ 0,90.
Когда выполненная таким образом пневматическая шина 1 установлена на транспортном средстве и приведена в движение, пневматическая шина 1 вращается, в то время как поверхность протектора, расположенная в нижней части поверхности протектора, входит в контакт с дорожным покрытием. Когда транспортное средство вместе с установленной на нем пневматической шиной 1 движется по сухому дорожному покрытию, транспортное средство перемещается главным образом за счет приводных усилий и тормозных усилий, передаваемых дорожному покрытию, причем поворотное усилие создается за счет силы трения между поверхностью протектора и дорожным покрытием. Кроме того, при движении по мокрым дорожным покрытиям вода между поверхностью протектора и дорожным покрытием попадает в продольные основные канавки, грунтозацепные канавки и т.п., и транспортное средство движется, в то время как происходит дренаж воды между поверхностью протектора и дорожным покрытием посредством данных канавок. Это облегчает контакт поверхности протектора с дорожным покрытием, позволяя транспортному средству двигаться вследствие трения между поверхностью протектора и дорожным покрытием.
Кроме того, при движении по покрытым снегом дорожным покрытиям пневматическая шина 1 поверхностью протектора сжимает снег на дорожном покрытии, в то время как снег на дорожном покрытии входит в продольные основные канавки или грунтозацепные канавки, что также приводит к состоянию сжатия в канавках. В данном состоянии действие движущей силы или тормозного усилия на пневматическую шину 1 или действие силы в поперечном направлении шины вследствие поворота транспортного средства генерирует так называемое усилие сдвига снежного столба, которое представляет собой сдвиговое усилие, воздействующее на снег в канавке. Формирование сопротивления вследствие усилия сдвига снежного столба между пневматической шиной 1 и дорожным покрытием позволяет передавать движущую силу и тормозное усилие на покрытые снегом дорожные поверхности, что позволяет транспортному средству двигаться по покрытым снегом дорожным покрытиям.
Кроме того, при движении по покрытым снегом дорожным покрытиям или по обледенелым дорожным покрытиям транспортное средство движется также с использованием краевого эффекта продольной основной канавки, грунтозацепной канавки и прорези 4. Таким образом, при движении по покрытым снегом дорожным покрытиям или по обледенелым дорожным покрытиям в движении транспортного средства также использовано сопротивление краевого участка продольной основной канавки или края прорези 4, попадающего на поверхность снега или поверхность льда. Кроме того, при движении по обледенелым дорожным покрытиям вода на обледенелом дорожном покрытии попадает в прорезь 4 для удаления водной пленки между обледенелым дорожным покрытием и поверхностью протектора для облегчения контакта между обледенелым дорожным покрытием и поверхностью протектора. Соответственно, сопротивление между поверхностью протектора и обледенелым дорожным покрытием увеличивается благодаря силе трения и краевому эффекту, и можно обеспечивать эксплуатационные характеристики транспортного средства, оснащенного пневматической шиной 1.
Поскольку при движении по покрытым снегом поверхностям использовано большое усилие сдвига снежного столба, то улучшение усилия сдвига снежного столба является эффективным для улучшения эксплуатационных характеристик на снегу. Общий подход к улучшению усилия сдвига снежного столба состоит в том, чтобы обеспечивать множество пересечений, открывающихся в канавках в четырех направлениях, таких как точка PD пересечения четырех направлений, чтобы закрепить зону в канавке, в которой снег может быть плотно сжат. Однако конфигурация рисунка протектора только с точками пересечения, которые открываются в четыре направления, уменьшает размер каждого бегового участка и снижает жесткость блока, что затрудняет обеспечение устойчивости рулевого управления на снегу или льду. С другой стороны, для обеспечения жесткости блока конфигурация рисунка протектора только с точками пересечения, открывающимися в три направления путем соединения концевого участка грунтозацепной канавки с продольной основной канавкой, позволяет обеспечивать жесткость блока, но затрудняет улучшение усилия сдвига снежного столба, поскольку объем снега, поступающего в точку пересечения, является небольшим.
Таким образом, возникает противоречие между предпочтительной формой точки пересечения канавки для передачи движущей силы и тормозного усилия на снегу и предпочтительной формой точки пересечения канавки для обеспечения устойчивости рулевого управления на снегу или на льду. Соответственно, пневматическая шина 1 в соответствии с настоящим вариантом осуществления включает в себя изогнутый участок 231, предусмотренный в продольной основной канавке 23, а грунтозацепная канавка 341 соединена с продольной основной канавкой 23 в положении, в котором открытый участок в продольную основную канавку 23 обращен к изогнутому участку 231. Таким образом, усилие сдвига снежного столба улучшено без снижения жесткости блока. А именно, площадь канавки в точке PC пересечения трех направлений может быть увеличена путем смещения положения продольной основной канавки 23 в поперечном направлении шины во множество предварительно заданных положений в направлении вдоль окружности шины с образованием изогнутого участка 231 и соединения грунтозацепных канавок 341 с продольными основными канавками 23 таким образом, что открытый участок открывается к изогнутому участку 231, таким образом позволяя большому количеству снега попадать в точку PC пересечения трех направлений. Это увеличивает усилие сдвига снежного столба, что позволяет улучшать эксплуатационные характеристики на снегу.
Кроме того, поскольку зона, в которую может попадать снег, увеличивается за счет формирования изогнутого участка 231 без увеличения самих канавок при увеличении зоны, в которую может попадать снег, то можно избегать уменьшения центрального бегового участка 33, определяемого центром бокового краевого участка продольной основной канавки 23, который представляет собой краевой участок на боковине, на котором сформирован изогнутый участок 231. Соответственно, можно предотвращать снижение жесткости блока центрального бегового участка 33 и повышать устойчивость рулевого управления на снегу или на льду. В результате можно достигать одновременно соответствующие эксплуатационные характеристики при езде по снегу и устойчивость рулевого управления.
Кроме того, усилие сдвига снежного столба в точке пересечения PC может быть обеспечено без снижения жесткости блока вокруг изогнутого участка 231 в центральном беговом участке 33,
поскольку угол изгиба γ изогнутого участка 231 находится в диапазоне 40 градусов ≤ γ ≤ 85 градусов. А именно, когда угол изгиба γ составляет менее 40 градусов, это приводит к тому, что угол краевого участка 2311 изогнутого участка относительно наружного центрального бокового краевого участка 232a становится слишком малым, и жесткость блока в непосредственной близости от изогнутого участка 231 в центральном беговом участке 33 может быть снижена. Когда угол изгиба γ больше 85 градусов, угол краевого участка 2311 изогнутого участка относительно наружного центрального бокового краевого участка 232a становится слишком большим, и это может затруднять создание зоны канавки в точке PC пересечения трех направлений и затруднять обеспечение усилия сдвига снежного столба. С другой стороны, когда угол изгиба γ изогнутого участка 231 выполнен в пределах диапазона 40 градусов ≤ γ ≤ 85 градусов, можно обеспечивать усилие сдвига снежного столба в точке PC пересечения трех направлений, при этом подавляя уменьшение жесткости блока вокруг изогнутого участка 231. В результате можно более надежно достигать одновременно соответствующие эксплуатационные характеристики при езде по снегу и устойчивость рулевого управления.
Кроме того, поскольку глубина канавки Hn продольной основной канавки 23 выполнена в пределах диапазона 0,25 м Hm ≤ Hn ≤ 1,00 Hn по отношению к глубине канавки Hm крайней наружной продольной основной канавки 24, в которой предусмотрен индикатор износа протектора 241, можно обеспечивать усилие сдвига снежного столба без снижения жесткости блока. А именно, когда соотношение между глубиной канавки Hn продольной основной канавки 23 и глубиной канавки Hm крайней наружной продольной основной канавки 24 составляет Hn < 0,25 Hm, объем продольной основной канавки 23, включая точку PC пересечения трех направлений, становится малым, и количество снега, попадающего в точку PC пересечения трех направлений и продольную основную канавку 23, уменьшено, что может затруднять обеспечение усилия сдвига снежного столба. Если соотношение между глубиной канавки Hn продольной основной канавки 23 и глубиной канавки Hm крайней наружной продольной основной канавки 24 составляет Hn > Hm, то глубина канавки Hn продольной основной канавки 23 становится слишком большой, и жесткость блока центрального бегового участка 33 и наружного второго бегового участка 34 может, как правило, уменьшаться. С другой стороны, если глубина канавки Hn продольной основной канавки 23 выполнена в пределах диапазона 0,25 Hm ≤ Hn ≤ 1,00 Hm по отношению к глубине канавки Hm крайней наружной продольной основной канавки 24, усилие сдвига снежного столба в точке PC пересечения трех направлений и продольной основной канавке 23 может быть обеспечено с одновременным подавлением снижения жесткости блока центрального бегового участка 33 и наружного второго бегового участка 34. В результате можно более надежно достигать одновременно соответствующие эксплуатационные характеристики при езде по снегу и устойчивость рулевого управления.
Кроме того, поскольку ширина канавки Wn продольной основной канавки 23 находится в диапазоне 3 мм ≤ Wn ≤ 10 мм, можно обеспечивать усилие сдвига снежного столба без уменьшения жесткости блока. А сменно, когда ширина канавки Wn продольной основной канавки 23 составляет менее 3 мм, поскольку ширина канавки Wn слишком мала, количество снега, попадающего в продольную основную канавку 23, уменьшается, и поддержание усилия сдвига снежного столба может быть затруднено. Кроме того, если ширина канавки Wn продольной основной канавки 23 превышает 10 мм, то ширина канавки Wn становится слишком большой, и жесткость блока центрального бегового участка 33 и наружного второго бегового участка 34, как правило, уменьшается. С другой стороны, если ширина канавки Wn продольной основной канавки 23 находится в пределах диапазона 3 мм ≤ Wn ≤ 10 мм, то можно обеспечивать усилие сдвига снежного столба в продольных основных канавках 23, при этом подавляя уменьшение жесткости блока центрального бегового участка 33 и наружного второго бегового участка 34. В результате можно более надежно достигать одновременно соответствующие эксплуатационные характеристики при езде по снегу и устойчивость рулевого управления.
Кроме того, поскольку точки PC пересечения трех направлений и точки PD пересечения четырех направлений попеременно расположены в направлении вдоль окружности шины, усилие сдвига снежного столба можно улучшать за счет точки PD пересечения четырех направлений, и можно сформировать рисунок протектора, в котором будут сбалансированы жесткость блока и усилие сдвига снежного столба. В результате можно более надежно достигать одновременно соответствующие эксплуатационные характеристики при езде по снегу и устойчивость рулевого управления.
Кроме того, поскольку продольная узкая канавка 342 сформирована в наружном втором беговом участке 34, усилие сдвига снежного столба может быть более надежно обеспечено продольной узкой канавкой 342. Кроме того, поскольку один концевой участок продольной узкой канавки 342 заканчивается в наружном втором беговом участке 34, уменьшение жесткости блока может быть подавлено при сохранении усилия сдвига снежного столба. В результате можно более надежно достигать одновременно соответствующие эксплуатационные характеристики при езде по снегу и устойчивость рулевого управления.
Поскольку продольная узкая канавка 342 имеет длину LA в направлении вдоль окружности шины в диапазоне от 50% до 90% общей длины LB в направлении вдоль окружности шины наружного второго бегового участка 34, можно обеспечивать усилие сдвига снежного столба, при этом подавляя уменьшение жесткости блока. А именно, когда длина LA продольной узкой канавки 342 составляет менее 50% от общей длины LB наружного второго бегового участка 34, длина LA продольной узкой канавки 342 является слишком малой по отношению к наружному второму беговому участку 34 и может затруднять для продольных узких канавок 342 обеспечение усилия сдвига снежного столба. Если длина LA продольной узкой канавки 342 превышает 90% всей общей LB наружного второго бегового участка 34, то длина LA продольной узкой канавки 342 является слишком большой по отношению к наружному второму беговому участку 34, и жесткость блока наружного второго бегового участка 34 может, как правило, снижаться. С другой стороны, если длина LA продольной узкой канавки 342 находится в диапазоне от 50% до 90% общей длины LB наружного второго бегового участка 34, то можно обеспечивать усилие сдвига снежного столба в продольной узкой канавке 342, при этом подавляя уменьшение жесткости блока наружного второго бегового участка 34. В результате можно более надежно достигать одновременно соответствующие эксплуатационные характеристики при езде по снегу и устойчивость рулевого управления.
Кроме того, поскольку ширина продольной узкой канавки 342 больше на концевом участке на боковине, соединенной с грунтозацепной канавкой 341, чем на концевом участке на боковине, заканчивающейся в наружном втором беговом участке 34, усилие сдвига снежного столба на участке на боковине продольной узкой канавки 342, соединенной с наружным вторым беговым участком 34, может быть обеспечено наряду с подавлением снижения жесткости блока наружного второго бегового участка 34. В результате можно более надежно достигать одновременно соответствующие эксплуатационные характеристики при езде по снегу и устойчивость рулевого управления.
Кроме того, краевой эффект в грунтозацепной канавке 341 и продольной узкой канавке 342 может быть повышен за счет того, что на боковине края грунтозацепной канавки 341, к которой присоединена продольная узкая канавка 342, края на обеих боковинах в поперечном направлении шины в положении, в котором присоединена продольная узкая канавка 342, смещены в направлении ширины канавки грунтозацепной канавки 341. А именно, вследствие того, что край грунтозацепной канавки 341 смещен в грунтозацепной канавке 341 в направлении ширины канавки, положение пятна контакта с грунтом в направлении вдоль окружности шины края изменяется между обеими боковинами положения, в котором продольная узкая канавка 342 соединена с грунтозацепной канавкой 341, что позволяет усиливать краевой эффект в направлении вдоль окружности шины. Кроме того, благодаря смещению края грунтозацепной канавки 341, одна стенка канавки из стенок канавки с обеих боковин продольной узкой канавки 342 может быть изготовлена так, чтобы легко открываться в поперечном направлении шины, а краевой эффект на поверхности стенки на открытой боковине поверхности стенки продольных узких канавок 342 можно улучшать, соответственно улучшая краевой эффект в поперечном направлении шины. В результате более надежно повышена устойчивость рулевого управления.
Следует отметить, что в пневматической шине 1 в соответствии с описанным выше вариантом осуществления изогнутый участок 231 продольной основной канавки 23 предусмотрен на каждой стороне экваториальной плоскости CL шины в поперечном направлении шины, а именно, точки PC пересечения трех направлений предусмотрены на обеих сторонах экваториальной плоскости CL шины в поперечном направлении шины, но точка PC пересечения трех направлений может быть предусмотрена на любой из боковин бокового направления шины. А именно, точка PC пересечения трех направлений, имеющая изогнутый участок 231, может быть предусмотрена в том случае, если пневматическая шина 1 установлена на транспортном средстве только на внутренней стороне экваториальной плоскости CL шины в направлении крепления к транспортному средству или только на наружной стороне экваториальной плоскости CL шины в направлении крепления к транспортному средству.
Кроме того, пневматическая шина 1 в соответствии с описанным выше вариантом осуществления включает в себя изогнутый участок 231, предусмотренный на центральном боковом краевом участке, который представляет собой краевой участок на внутренней боковине в поперечном направлении шины вне краевых участков продольной основной канавки 23, но изогнутый участок 231 может быть предусмотрен на краевом участке на наружной стороне в поперечном направлении шины. В случае, когда изогнутый участок 231 предусмотрен на краевом участке на наружной стороне в поперечном направлении шины продольной основной канавки 23, усилие сдвига снежного столба может быть обеспечено наряду с подавлением снижения жесткости блока, при этом центральный беговой участок 33 служит в качестве наружного второго бегового участка, грунтозацепная канавка 331 служит в качестве наружной второй грунтозацепной канавки, грунтозацепная канавка 331 соединена с краевым участком на противоположной боковине с краевым участком на боковине, где изогнутый участок 231 предусмотрен в продольной основной канавке 23 и открытый участок сформирован так, что он обращен к изогнутому участку 231.
Кроме того, пневматическая шина 1 в соответствии с описанным выше вариантом осуществления включает в себя изогнутый участок 231, предусмотренный в продольной основной канавке 23. Однако наружная центральная продольная основная канавка, которая должна быть предусмотрена на изогнутом участке 231, не ограничивается продольной основной канавкой 23. Наружная центральная продольная основная канавка, предусматриваемая на изогнутом участке 231, может представлять собой любую наружную центральную продольную основную канавку, проходящую в направлении вдоль окружности шины, независимо от относительного положительного отношения с другими наружными центральными продольными основными канавками.
Кроме того, пневматическая шина 1 в соответствии с описанным выше вариантом осуществления включает точку PC пересечения трех направлений и точку PD пересечения четырех направлений, предусмотренные попеременно в направлении вдоль окружности шины, но точка PC пересечения трех направлений и точка PD пересечения четырех направлений необязательно должны быть предусмотрены попеременно. Что касается точки PC пересечения трех направлений и точки PD пересечения четырех направлений, множество точек PC пересечения трех направлений может быть предусмотрено между точкой PD пересечения четырех направлений и другими точками PD пересечения четырех направлений или, наоборот, множество точек PD пересечения четырех направлений может быть предусмотрено между точкой PC пересечения трех направлений и другими точками PC пересечения трех направлений. Точка PC пересечения трех направлений и точка PD пересечения четырех направлений предпочтительно расположены надлежащим образом в зависимости от эксплуатационных характеристик при езде по снегу и устойчивости рулевого управления, необходимых для пневматической шины 1.
Кроме того, пневматическая шина 1 в соответствии с описанным выше вариантом осуществления включает концевые участки продольных узких канавок 342, которые должны быть соединены с грунтозацепной канавкой 341, все из которых соединены с продольными узкими канавками 342 на той же боковине в направлении вдоль окружности шины. Однако концевые участки продольных узких канавок 342, которые должны быть соединены с грунтозацепной канавкой 341, могут быть разными для каждой из продольных узких канавок 342.
На краю грунтозацепной канавки 341 на боковине, к которой присоединена продольная узкая канавка 342, участок края, расположенный на крайних наружных продольных основных канавках 24, а не на участке края, расположенном на продольной основной канавке 23 в поперечном направлении шины по отношению к положению, в котором соединена продольная узкая канавка 342, сформирован для сдвига в направлении, в котором ширина грунтозацепной канавки 341 больше, но образ смещения края может быть обратным. А именно, на краю грунтозацепной канавки 341 на боковине, к которой присоединена продольная узкая канавка 342, участок края, расположенный на наружной продольной основной канавке 23, а не на участке края, расположенном на крайней продольной основной канавке 24 в поперечном направлении шины по отношению к положению, в котором соединена продольная узкая канавка 342, может быть сформирован для сдвига в направлении, в котором ширина грунтозацепной канавки 341 больше. Для грунтозацепной канавки 341 достаточно, чтобы участки краев были смещены относительно друг друга в направлении ширины канавки грунтозацепной канавки 341 в положениях на обеих боковинах в поперечном направлении шины участка, к которому присоединена продольная узкая канавка 342, независимо от относительного смещения участков краев.
Характеристика протектора
В пневматической шине 1 коэффициент сцепления на снегу (так называемый коэффициент сцепления на снегу при 0 градусов) STI_in для направления вдоль окружности шины внутреннего второго бегового участка 32 и коэффициент сцепления на снегу STI_out для направления вдоль окружности шины наружного второго бегового участка 34 находятся в соотношении STI_out < STI_in. Соответственно, коэффициент сцепления на снегу STI_in для внутреннего второго бегового участка 32 во внутренней зоне в поперечном направлении транспортного средства выполнен с возможностью быть большим. Кроме того, индексы сцепления на снегу STI_in и STI_out предпочтительно находятся в диапазоне 15 ≤ STI_in ≤ 25 и 13 ≤ STI_out ≤ 23. Кроме того, индексы сцепления на снегу STI_in и STI_out предпочтительно удовлетворяют условию 2 ≤ STI_in – STI_out. При такой конфигурации, поскольку краевой эффект во внутренней зоне в поперечном направлении транспортного средства относительно увеличен, эксплуатационные характеристики шины на льду эффективно улучшены. В то же время, поскольку жесткость наружной зоны в поперечном направлении транспортного средства относительно увеличена, стабильность управления на снегу эффективно улучшена. Соответственно, эксплуатационные характеристики при езде по снегу и эксплуатационные характеристики при езде по льду являются одновременно соответствующими на высоком уровне.
Коэффициент сцепления на снегу STI представляет собой эмпирическую формулу от компании Uniroyal Inc., предложенную Обществом инженеров автомобильной промышленности (SAE), и определен следующей математической формулой (1). В этой формуле Pg представляет собой плотность канавок (1/мм) и его рассчитывают как отношение между длиной канавки (мм) всех канавок (все канавки, кроме прорезей), выступающих в направлении вдоль окружности шины на поверхности пятна контакта шины с грунтом и зоне пятна контакта шины с грунтом (произведение ширины пятна контакта шины с грунтом и длины окружности шины) (мм^2). Кроме того, Dg представляет собой среднее значение глубины канавки (мм) всех канавок, выступающих в направлении вдоль окружности шины на поверхности пятна контакта шины с грунтом.
STI = –6,8+2202 × Pg+7,6 × Dg ⋅⋅⋅ (1)
Кроме того, коэффициент смятия δ_in блоков 323A, 323B (см. ФИГ. 3) внутреннего второго бегового участка 32 и коэффициент смятия δ_out блока наружного второго бегового участка 34 (см. ФИГ. 7) находятся в соотношении δ_in < δ_out. Соответственно, коэффициент смятия δ_in внутреннего второго бегового участка 32 во внутренней зоне в поперечном направлении транспортного средства выполнен с возможностью быть малым. Кроме того, коэффициент смятия δ_in и δ_out предпочтительно удовлетворяют условию 1,15 ≤ δ_out/δ_in и более предпочтительно удовлетворяют условию 1,20 ≤ δ_out/δ_in. При такой конфигурации, поскольку согласованность блоков 323A и 323B во внутренней зоне в поперечном направлении транспортного средства относительно увеличена, эксплуатационные характеристики шины на льду эффективно улучшены. В то же время, поскольку жесткость наружной зоны в поперечном направлении транспортного средства относительно увеличена, стабильность управления на снегу эффективно улучшена. Соответственно, эксплуатационные характеристики при езде по снегу и эксплуатационные характеристики при езде по льду являются одновременно соответствующими на высоком уровне.
Коэффициент смятия δ блока определен следующей математической формулой (2). В формуле Dg представляет собой среднюю глубину канавок (мм) вокруг блока, ΣLs представляет собой сумму расчетных длин (мм) в направлении вдоль окружности шины прорезей, расположенных в блоке, Ds представляет собой среднюю глубину прорезей (мм), расположенных в блоке, T представляет собой твердость резины при комнатной температуре (твердость JIS–A в соответствии с JIS–K6253) основного соединения, составляющего блок, и S представляет собой площадь поперечного сечения (мм) блока в поперечном сечении, перпендикулярном к направлению вдоль окружности шины. Как правило, чем меньше коэффициент смятия δ, тем выше жесткость блока.
Математическая формула 2
Кроме того, относительная площадь канавки A_in внутренней зоны в поперечном направлении транспортного средства, ограниченная экваториальной плоскостью CL шины, и относительная площадь канавки A_out наружной зоны в поперечном направлении транспортного средства находятся в соотношении A_in < A_out. Соответственно, относительная площадь канавки A_in внутренней зоны в поперечном направлении транспортного средства выполнена с возможностью быть малой. Кроме того, относительные площади канавки A_in и A_out предпочтительно находятся в диапазоне 23% ≤ A_in ≤ 33% и 28% ≤ A_out ≤ 38%. Кроме того, относительные площади канавки A_in и A_out предпочтительно удовлетворяют условию 1% ≤ A_out – A_in и более предпочтительно удовлетворяют условию 5% ≤ A_out – A_in. Кроме того, относительная площадь поверхности канавки всего рисунка протектора предпочтительно находится в диапазоне от 25% до 35%. В такой конфигурации, поскольку относительная площадь канавки A_in внутренней зоны в поперечном направлении транспортного средства относительно мала, пятно контакта с грунтом внутренней зоны в поперечном направлении транспортного средства увеличивается, и характеристики торможения на льду эффективно улучшены. Кроме того, поскольку относительная площадь канавки A_out внутренней зоны в поперечном направлении транспортного средства относительно велико, эффект сдвига в снегу в наружной зоне в поперечном направлении транспортного средства эффективно улучшен и эффективно улучшена устойчивость рулевого управления шины на снегу.
Относительная площадь канавок в каждом беговом участке определена как: площадь канавки / (площадь канавки+площадь пятна контакта с грунтом). Под «площадью канавок» понимают площадь просвета канавок, находящихся на поверхности пятна контакта с грунтом. Кроме того, термин «канавка» относится к грунтозацепной канавке и углубленному участку, образованному в беговом участке, и не включает в себя продольную канавку, прорезь, выемку и т. п. участка протектора. Под «площадью зацепления с дорожным покрытием» понимают площадь зацепления между шиной и дорожным покрытием. Кроме того, площадь канавки и площадь пятна контакта с грунтом измеряют на контактной поверхности между шиной и плоской плитой, когда шина установлена на определенном диске, накачана до указанного внутреннего давления, расположена вертикально на плоской плите в статическом состоянии и нагружена в соответствии с указанной нагрузкой.
Продольное углубление плечевого бегового участка
Как показано на ФИГ. 2, левый и правый плечевые беговые участки 31, 35 включают в себя множество грунтозацепных канавок 311, 351 и множество блоков (номера позиций на рисунке опущены), образованных данными грунтозацепными канавками 311 и 351. Кроме того, данные блоки имеют продольные углубленные участки 312, 352, соответственно. Продольные углубленные участки 312, 352 проходят в направлении вдоль окружности шины, открываются в грунтозацепную канавку на одном концевом участке и заканчиваются внутри блока на другом концевом участке. В такой конфигурации пятно контакта с грунтом плечевых беговых участков 31, 35 уменьшено за счет продольных углубленных участков 312, 352, и давление пятна контакта с грунтом вторых беговых участков 32, 34 относительно увеличено. Соответственно, можно эффективно добиваться эффекта улучшения эксплуатационных характеристик при езде по снегу и льду за счет вторых беговых участков 32, 34.
Кроме того, в указанной выше конфигурации блоки плечевых беговых участков 31, 35 предпочтительно имеют множество прорезей 4 (см. ФИГ. 3), и данные прорези 4 предпочтительно проходят в поперечном направлении шины без пересечения продольных углубленных участков 312 и 352 (см. ФИГ. 2). Кроме того, глубина прорези 4 предпочтительно находится в диапазоне от 3,0 мм до 8,0 мм, и глубина продольных углубленных участков 312, 352 предпочтительно находится в диапазоне от 0,5 мм до 3,0 мм. Кроме того, разница в этих глубинах предпочтительно составляет 1,0 мм или более. Соответственно, обеспечен в должной мере эффект плечевых беговых участков 31, 35, содействующий эксплуатационным характеристикам при езде по снегу и эксплуатационным характеристикам при езде по льду.
Например, в конфигурации, показанной на ФИГ. 2, левый и правый плечевые беговые участки 31, 35 включают в себя продольные углубленные участки 312, 352, соответственно, на центральном участке зон контакта с грунтом между крайними наружными продольными основными канавками 21, 24 и краем пятна контакта с грунтом Т. Кроме того, продольные углубленные участки 312, 352 имеют прямую форму, проходящую в направлении вдоль окружности шины, и постоянную ширину раскрытия. Кроме того, наружный плечевой беговой участок 35 включает в себя продольный углубленный участок 352, открывающийся в грунтозацепную канавку 351 на концевом участке на той же боковине, что и продольная узкая канавка 342 наружного второго бегового участка 34. Кроме того, левый и правый плечевые беговые участки 31, 35, соответственно, имеют множество прорезей 4 в правой и левой зонах, образованных продольными углубленными участками 312, 352. Кроме того, каждая прорезь 4 не сообщается с продольными углубленными участками 312, 352, но заканчивается внутри блока на заданном расстоянии от продольных углубленных участков 312, 352.
Следует отметить, что в конфигурации, показанной на ФИГ. 2, как описано выше, левый и правый плечевые беговые участки 31, 35 включают в себя продольные углубленные участки 312, 352, соответственно, но настоящее изобретение не ограничено представленным в данном документе, и только один из плечевых беговых участков 31, 35 может включать в себя продольные углубленные участки 312, 352 (не показаны). Кроме того, продольные углубленные участки 312, 352 могут проходить через блоки плечевых беговых участков 31, 35 в направлении вдоль окружности шины (не показаны).
Результаты
Как описано выше, пневматическая шина 1 включает в себя четыре или более продольных основных канавок 21–24, проходящих в направлении вдоль окружности шины, и пять или более беговых участков 31–35, образованных продольными основными канавками 21–24 (см. ФИГ. 2). Кроме того, в зоне на внутренней боковине в поперечном направлении транспортного средства с экваториальной плоскостью CL шины в качестве границы внутренний второй беговой участок 32 включает в себя продольную узкую канавку 321, проходящую в направлении вдоль окружности шины, и множество наборов первых грунтозацепных канавок 322A и вторых грунтозацепных канавок 322B, проходящих через узкую канавку 321, проходящую в поперечном направлении шины. Кроме того, первые грунтозацепные канавки 322A открываются на краевом участке на стороне края Т пятна контакта с грунтом шины внутреннего второго бегового участка 32 на одном концевом участке и заканчиваются на другом концевом участке внутри внутреннего второго бегового участка 32. Вторая грунтозацепная канавка 322B открывается на краевом участке внутреннего второго бегового участка 32 на стороне экваториальной плоскости CL шины на одном концевом участке и заканчивается внутри внутреннего второго бегового участка 32 на другом концевом участке. Кроме того, первая грунтозацепная канавка 322A и вторая грунтозацепная канавка 322B попеременно расположены в направлении вдоль окружности шины. В то же время в зоне на наружной боковине в поперечном направлении транспортного средства продольная основная канавка 23 на стороне экваториальной плоскости CL шины, которая разделяет наружный второй беговой участок 34, включает в себя изогнутый участок 231 (см. ФИГ. 7), имеющий изогнутый профиль с амплитудой в поперечном направлении шины и острый угол изгиба на краевом участке на стороне экваториальной плоскости CL шины. Кроме того, наружный второй беговой участок 34 имеет грунтозацепную канавку 341, которая открывается в положении, обращенном к изогнутому участку 231.
В такой конфигурации (1) во внутренней зоне в поперечном направлении транспортного средства, поскольку внутренний второй беговой участок 32 включает в себя первые грунтозацепные канавки 322A и вторые грунтозацепные канавки 322B, проходящие в поперечном направлении, проходящие через продольную узкую канавку 321 и открывающиеся в продольных основных канавках 21 и 22, соответственно, обеспечено большее количество пересекающихся участков канавок, что приводит к увеличению объема канавок, соответственно к улучшению усилия сдвига снежного столба и свойств удаления снега бегового участка 32 на покрытых снегом дорожных покрытиях. Кроме того, поскольку другие концевые участки первой грунтозацепной канавки 322A и второй грунтозацепной канавки 322B, соответственно, заканчиваются на беговом участке 32, обеспечена площадь пятна контакта с грунтом бегового участка 32 и обеспечена адгезионная сила трения на обледенелом дорожном покрытии. Такая конфигурация является преимущественной в том отношении, что она позволяет одновременно обеспечивать соответствующие эксплуатационные характеристики шины при езде по снегу и льду.
Кроме того, (2) во внутренней зоне в поперечном направлении транспортного средства, поскольку первые грунтозацепные канавки 322A и вторые грунтозацепные канавки 322B внутреннего второго бегового участка 32 попеременно расположены в направлении вдоль окружности шины, первые грунтозацепные канавки 322A и вторые грунтозацепные канавки 322B попеременно открыты к левому и правому краевым участкам бегового участка 32. Соответственно, краевой эффект грунтозацепных канавок 322A, 322B во время поворота транспортного средства улучшен по сравнению с конфигурацией (не показана), в которой множество грунтозацепных канавок открыты только на одном боковом краевом участке бегового участка. Это обеспечивает преимущество в виде улучшения эксплуатационных характеристик шины при езде по снегу, особенно по обледенелым дорожным покрытиям.
Кроме того, (3) в наружной зоне в поперечном направлении транспортного средства, поскольку наружный второй беговой участок 34 включает в себя грунтозацепную канавку 341, открывающуюся в положение, обращенное к изогнутому участку 231, в то время как продольная основная канавка 23 включает в себя изогнутый участок 231 на краевом участке на стороне экваториальной плоскости CL шины, объем канавки продольной основной канавки 23 увеличивается в положении пересечения с грунтозацепной канавкой 341 (точка PC пересечения трех направлений) (см. ФИГ. 7). Таким образом, улучшен эффект сдвига в снегу наружной зоны в поперечном направлении транспортного средства, что обеспечивает преимущество в виде улучшения эксплуатационных характеристик шины при езде по снегу.
Кроме того, (4) в наружной зоне в поперечном направлении транспортного средства, поскольку изогнутый участок 231 продольной основной канавки 23 имеет острый угол изгиба, преимуществом является то, что улучшен эффект сдвига в снегу за счет изогнутого участка 231 и улучшены эксплуатационные характеристики при езде по снегу и льду.
В соответствии с вышеупомянутым преимуществом существует преимущество в том, что улучшены как эксплуатационные характеристики шины при езде по льду, так и эксплуатационные характеристики шины при езде по снегу. Например, (a) симметричный рисунок протектора, имеющий конфигурацию внутренней зоны в поперечном направлении транспортного средства на ФИГ. 2 на левой и правой сторонах шины, значительно улучшает характеристики торможения на льду и характеристики поворотов на льду за счет описанного выше эффекта. Однако трудно добиваться эффекта улучшения характеристик торможения на снегу, и эффект улучшения устойчивости рулевого управления на снегу невелик. (B) Симметричный рисунок протектора в соответствии с конфигурацией внешней зоны в поперечном направлении транспортного средства на ФИГ. 2, представленный на левой и правой сторонах шины, значительно улучшает характеристики торможения на снегу и характеристики устойчивости рулевого управления на снегу за счет описанных выше эффектов. Однако трудно добиваться эффекта улучшения характеристик торможения на льду и характеристик рулевого управления на льду.
Кроме того, в пневматической шине 1 коэффициент сцепления на снегу STI_in в направлении вдоль окружности шины внутреннего второго бегового участка 32 и коэффициент сцепления на снегу STI_out в направлении вдоль окружности шины наружного второго бегового участка 34 находятся в соотношении STI_out < STI_in. При такой конфигурации, поскольку краевой эффект во внутренней зоне в поперечном направлении транспортного средства относительно увеличен, эксплуатационные характеристики шины на льду эффективно улучшены. В то же время, поскольку жесткость наружной зоны в поперечном направлении транспортного средства относительно увеличена, стабильность управления на снегу эффективно улучшена. Преимущество состоит в том, что как эксплуатационные характеристики при езде по снегу, так и эксплуатационные характеристики при езде по льду являются одновременно соответствующими на высоком уровне.
В пневматической шине 1 описанные выше индексы сцепления на снегу STI_in и STI_out находятся в соотношении 2 ≤ STI_in – STI_out. Преимущество заключается в том, что соответствующие индексы сцепления на снегу STI_in и STI_out являются подходящими.
Кроме того, пневматическая шина 1 включает в себя внутренний второй беговой участок 32, обеспеченный блоками 323A и 323B, которые образованы продольной узкой канавкой 321, первыми грунтозацепными канавками 322A и вторыми грунтозацепными канавками 322B (см. ФИГ. 3). Кроме того, наружный второй беговой участок 34 снабжен блоками (на рисунке опущено обозначение символов размерности), образованными множеством грунтозацепных канавок 341 (см. ФИГ. 7). Коэффициент смятия δ_in блоков 323A и 323B внутреннего второго бегового участка 32 и коэффициент смятия δ_out блоков наружного второго бегового участка 34 находятся в соотношении δ_in < δ_out. При такой конфигурации, поскольку согласованность блоков 323A и 323B во внутренней зоне в поперечном направлении транспортного средства относительно увеличена, эксплуатационные характеристики шины на льду эффективно улучшены. В то же время, поскольку жесткость наружной зоны в поперечном направлении транспортного средства относительно увеличена, стабильность управления на снегу эффективно улучшена. Преимущество состоит в том, что как эксплуатационные характеристики при езде по снегу, так и эксплуатационные характеристики при езде по льду являются одновременно соответствующими на высоком уровне.
Кроме того, в пневматической шине 1 коэффициенты смятия δ_in и δ_out удовлетворяют условию 1,15 ≤ δ_out/δ_in. Это обеспечивает преимущество в том, что соотношение коэффициентов смятия δ_in и δ_out является подходящим.
Кроме того, в пневматической шине 1 из левой и правой зон, ограниченных экваториальной плоскостью CL шины, относительная площадь A_in канавки во внутренней зоне в поперечном направлении транспортного средства и относительная площадь A_out канавки в наружной зоне в поперечном направлении транспортного средства находятся в соотношении A_in < A_out. В такой конфигурации, поскольку относительная площадь A_in канавки внутренней зоны в поперечном направлении транспортного средства относительно мала, площадь пятна контакта с грунтом внутренней зоны в поперечном направлении транспортного средства увеличивается, и характеристики торможения при езде по льду эффективно улучшены. Кроме того, поскольку относительная площадь A_out канавки в наружной зоне в поперечном направлении транспортного средства относительно велика, это обеспечивает преимущество в том, что эффект сдвига при езде по снегу в наружной зоне в поперечном направлении транспортного средства эффективно улучшен, что эффективно улучшает устойчивость рулевого управления при езде шины по снегу.
Кроме того, в пневматической шине 1 относительные площади A_in и A_out канавок находятся в соотношении 1% ≤ A_out – A_in. В такой конфигурации, поскольку относительная площадь A_in канавки внутренней зоны в поперечном направлении транспортного средства относительно мала, площадь пятна контакта с грунтом внутренней зоны в поперечном направлении транспортного средства увеличивается, и характеристики торможения при езде по льду эффективно улучшены. Кроме того, поскольку относительная площадь A_out канавки в наружной зоне в поперечном направлении транспортного средства относительно велика, это обеспечивает преимущество в том, что эффект сдвига при езде по снегу в наружной зоне в поперечном направлении транспортного средства эффективно улучшен, что эффективно улучшает устойчивость рулевого управления при езде шины по снегу.
Кроме того, пневматическая шина 1 включает в себя плечевые беговые участки 31, 35, обеспеченные множеством блоков, образованных множеством грунтозацепных канавок 311, 351 и грунтозацепных канавок 311, 351 (см. ФИГ. 2). Также блок включает в себя продольные углубленные участки 312, 352, проходящие в направлении вдоль окружности шины, которые открываются в грунтозацепную канавку на одном концевом участке и заканчиваются внутри блока на другом концевом участке. В такой конфигурации пятно контакта с грунтом плечевых беговых участков 31, 35 уменьшено за счет продольных углубленных участков 312, 352, и давление пятна контакта с грунтом вторых беговых участков 32, 34 относительно увеличено. Таким образом, это обеспечивает преимущество в том, что позволяет эффективно достигать эффекта улучшения эксплуатационных характеристик при езде по льду и эксплуатационных характеристик при езде снегу благодаря вторым беговым участкам 32, 34.
Кроме того, пневматическая шина 1 включает в себя блоки плечевых беговых участков 31, 35, включающих в себя множество прорезей 4, проходящих в поперечном направлении шины без пересечения продольных углубленных участков 312, 352 (см. ФИГ. 2). Такая конфигурация является преимущественной, поскольку эксплуатационные характеристики шины при езде на льду улучшены за счет эффекта адгезии прорезей 4.
Кроме того, в пневматической шине 1 глубина Hd продольных углубленных участков 312, 352 и глубина Hs прорези 4 связаны соотношением 1,0 мм ≤ Hs – Hd. Таким образом, это обеспечивает преимущество в том, что глубина Hd продольных углубленных участков 312, 352 и глубина Hs прорези 4 являются подходящими.
Кроме того, пневматическая шина 1 включает в себя внутренний второй беговой участок 32, включающий в себя множество блоков 323A, 323B, разделенных продольной узкой канавкой 321, первой грунтозацепной канавкой 322A и второй грунтозацепной канавкой 322B (см. ФИГ. 3). Кроме того, блоки 323A, 323B расположены ступенчатым образом в направлении вдоль окружности шины. В такой конфигурации, поскольку блоки 323A, 323B расположены ступенчатым образом вдоль всей окружности шины, величину края канавки можно сделать максимальной, сохранив однородную жесткость блоков. Такая конфигурация является преимущественной, поскольку приводит к значительному улучшению эксплуатационных характеристик шины при езде по льду.
Пневматическая шина 1 включает в себя первую грунтозацепную канавку 322A и вторую грунтозацепную канавку 322B, которые наклонены в противоположных направлениях относительно направления вдоль окружности шины (см. ФИГ. 3). В такой конфигурации по сравнению с конфигурацией (не показана), в которой все грунтозацепные канавки внутреннего второго бегового участка наклонены в одном и том же направлении, можно улучшить краевой эффект грунтозацепных канавок 322A, 322B во время поворота транспортного средства. Это обеспечивает преимущество в виде улучшения эксплуатационных характеристик шины на обледенелых дорожных покрытиях во время поворота.
Кроме того, пневматическая шина 1 включает в себя центральный беговой участок 33, включающий в себя грунтозацепную канавку 331, которая открывается в продольную основную канавку 23 в положении, отличном от описанного выше изогнутого участка 231 (см. ФИГ. 7). Кроме того, наружный второй беговой участок 34 включает в себя первую грунтозацепную канавку 341, открывающуюся в положение, обращенное к изогнутому участку 231, и вторую грунтозацепную канавку 341, открывающуюся в положение, обращенное к грунтозацепной канавке 331 центрального бегового участка 33 (см. ФИГ. 7). В такой конфигурации, поскольку грунтозацепная канавка 331 центрального бегового участка 33 и вторая грунтозацепная канавка 341 наружного второго бегового участка 34 открываются в одно и то же положение в продольной основной канавке 23, объем канавки в этом положении (точка PD пересечения четырех направлений) увеличен, и эффект сдвига при езде по снегу улучшен. Такая конфигурация является преимущественной, поскольку приводит к улучшению эксплуатационных характеристик шины при езде по снегу. В частности, жесткость блока в описанной выше точке PC пересечения трех направлений больше, чем жесткость блока в точке PD пересечения четырех направлений. Соответственно, в конфигурации, в которой точки PC пересечения трех направлений и точки PD пересечения четырех направлений расположены поочередно в направлении вдоль окружности шины, можно улучшить эксплуатационные характеристики при езде по снегу при сохранении жесткости блока по сравнению с конфигурацией, включающей только точки PD пересечения четырех направлений.
Кроме того, в пневматической шине 1 обеспечен наружный второй беговой участок 34 с блоком, образованным множеством грунтозацепных канавок 341 (см. ФИГ. 7). Кроме того, блок имеет продольную узкую канавку 342, проходящую в направлении вдоль окружности шины, открывающуюся на одном концевом участке в грунтозацепную канавку 341 и заканчивающуюся на другом концевом участке внутри этого блока. В такой конфигурации объем канавки грунтозацепной канавки 341 увеличивается на открывающемся участке продольной узкой канавки 342, и эффект сдвига при езде по снегу грунтозацепной канавки 341 увеличивается. Такая конфигурация является преимущественной, поскольку приводит к улучшению эксплуатационных характеристик шины при езде по снегу.
Кроме того, пневматическая шина 1 имеет на внутреннем втором беговом участке 32 изнутри в поперечном направлении транспортного средства участок с указателем направления установки (не показан), задающий положение установки. Исходя из изложенного выше, это обеспечивает преимущество в том, что улучшены эксплуатационные характеристики шины при езде как по снегу, так и по льду. Например, если пневматическая шина 1, имеющая рисунок протектора, представленный на ФИГ. 2, установлена на транспортном средстве, имеющем внутренний второй беговой участок 32 снаружи в поперечном направлении транспортного средства, несмотря на улучшение всех из характеристик торможения при езде по льду, характеристик поворота при езде по льду, характеристик торможения при езде по снегу и устойчивости рулевого управления при езде по снегу, достичь достаточного эффекта улучшения в целом не удается.
Пример
На ФИГ. 11А-11С приведена таблица, в которой представлены результаты испытаний эксплуатационных характеристик пневматических шин в соответствии с вариантами осуществления изобретения.
В ходе эксплуатационных испытаний множество различных испытуемых шин оценивали с точки зрения (1) характеристик торможения при езде по льду, (2) характеристик поворота при езде по льду, (3) характеристик торможения при езде по снегу и (4) устойчивости рулевого управления при езде по снегу. Испытуемые шины, имеющие размер шины 195/65R15 91Q, устанавливали на определенный диск с размером диска 15X6J, накачивали воздухом до давления 210 кПа и нагружали указанной нагрузкой в соответствии со спецификацией Японской ассоциацией производителей автомобильных шин (JATMA). Также испытуемые шины устанавливали на все четыре колеса испытуемого транспортного средства, переднемоторного, переднеприводного (FF) седана с рабочим объемом двигателя 1600 куб. см.
(1) При оценке, относящейся к характеристикам торможения при езде по льду, испытуемое транспортное средство вели по заданному обледенелому дорожному покрытию и измеряли тормозной путь от скорости движения 40 км/ч. Результаты измерения выражали в виде индексных значений и оценивали с использованием стандартного примера, принятого в качестве эталона (100). В этой оценке предпочтительны более высокие значения.
(2) При оценке, относящейся к характеристикам поворота при езде по льду, испытуемое транспортное средство поворачивали по заданному обледенелому дорожному покрытию вдоль окружности с радиусом 6 м и измеряли время его движения. Результаты измерения выражали в виде индексных значений и оценивали с использованием стандартного примера, принятого в качестве эталона (100). В этой оценке предпочтительны более высокие значения.
(3) При оценке, относящейся к характеристикам торможения при езде по снегу, испытуемое транспортное средство вели по заданному заснеженному дорожному покрытию и измеряли тормозной путь от скорости движения 40 км/ч. Результаты измерения выражали в виде индексных значений и оценивали с использованием стандартного примера, принятого в качестве эталона (100). В этой оценке предпочтительны более высокие значения.
(4) При оценке, относящейся к устойчивости рулевого управления при езде по снегу, испытуемое транспортное средство вели по заданному заснеженному дорожному покрытию со скоростью от 60 км/ч до 100 км/ч. Далее водитель–испытатель оценивал свои ощущения относительно устойчивости рулевого управления при смене полосы, прохождении поворотов и движении по прямой. Оценку осуществляли в виде индексных значений, где за эталон (100) принят Стандартный пример и предпочтительными являются более высокие значения.
Испытуемые шины примеров 1–8 имеют конфигурацию, показанную на ФИГ. 1 и 2. Кроме того, ширина TW пятна контакта с грунтом составляет 156 мм, а ширина Wm канавки крайних продольных основных канавок 21, 24 составляет 5,0 мм. Кроме того, ширина W1 (см. ФИГ. 3) внутреннего второго бегового участка 32 составляет 30 мм. Также ширина Ws канавки продольной узкой канавки 321 внутреннего второго бегового участка 32 составляет 2,0 мм, а отношение Hn/W1 составляет 0,50. В испытуемой шине примера 1 грунтозацепные канавки 322A, 322B внутреннего второго бегового участка 32 имеют прямую форму с постоянной шириной Wg1 канавки и не имеют узкого продольного участка 3222. С другой стороны, в испытуемой шине примера 2 грунтозацепные канавки 322A, 322B внутреннего второго бегового участка 32 имеют ступенчатую форму, показанную на ФИГ. 4, и ширина Wg1 канавки широкого участка 3221 составляет 2,3 мм. Отношение L2/L1 интервалов расположения грунтозацепных канавок 322A, 322B внутреннего второго бегового участка 32 составляет 0,50. Кроме того, ширина прорези 4 составляет 0,4 мм. Также коэффициент STI_in сцепления при езде по снегу внутреннего второго бегового участка 32 составляет 18, коэффициент δ_in смятия равен 3,0, и относительная площадь Ain канавки составляет 26%. Кроме того, глубина Hd продольных углубленных участков 312, 352 плечевых беговых участков 31, 35 составляет 1,0 мм.
В испытуемой шине стандартного примера в конфигурации примера 1 вторая грунтозацепная канавка 322B внутреннего второго бегового участка 32, представленная на ФИГ. 3, имеет открытую структуру, проходящую через внутренний второй беговой участок 32, а все грунтозацепные канавки 322A, 322B наклонены в одном и том же направлении по отношению к направлению вдоль окружности шины. Кроме того, наружная центральная продольная основная канавка 23 имеет прямую форму и не имеет изогнутого участка 231 (см. ФИГ. 7).
Как можно видеть из результатов испытаний, в испытуемых шинах примеров 1–8 эксплуатационные характеристики шины при езде по снегу и эксплуатационные характеристики шины при езде по льду являются одновременно соответствующими.
Перечень ссылочных позиций
1 – пневматическая шина
11 – сердечник борта
12 – наполнитель борта
13 – каркасный слой
14 – слой брекера
141, 142 – перекрестный брекер
143 – обкладка брекера
15 – резина протектора
16 – резиновый элемент боковины
17 – брекерный резиновый элемент диска
21–24 – продольная основная канавка
231 – изогнутый участок
232a, 232b, 233a, 233b – краевой участок
241 – индикатор износа протектора
31–35 – поверхности контакта с дорожным покрытием
311, 322A, 322B, 331, 341, 351 – грунтозацепные канавки
312, 352 – продольный углубленный участок
321, 342 – продольная узкая канавка
323A, 323B – блок
324, 325 – скошенный участок
4 – прорезь.