ПНЕВМАТИЧЕСКАЯ ШИНА
PNEUMATIC TYRE

Область техники
Настоящее изобретение относится к пневматической шине, имеющей направленный рисунок протектора, и, в частности, к пневматической шине, которая обеспечивает как подавление неравномерного износа во время движения по круговой траектории, так и предотвращение ухудшения шума после износа.
Уровень техники
Известны пневматические шины, которые имеют заданное направление вращения и направленный рисунок протектора, соответствующий направлению вращения (см., например, патентные документы 1 и 2). В данных пневматических шинах множество основных канавок, проходящих в направлении вдоль окружности шины, выполнены в протекторе. Границы множества контактных участков, проходящих в направлении вдоль окружности шины, определяются основными канавками. Множество поперечных канавок, проходящих в направлении ширины шины, образованы на каждом из контактных участков. Поперечные канавки, проходящие от стороны, наружной в направлении ширины шины, по направлению к внутренней стороне, расположены с наклоном в направлении, таком же, как направление вращения. Кроме того, для обеспечения жесткости контактных участков, на которых выполнены поперечные канавки, концевая часть каждой из поперечных канавок на стороне, наружной в направлении ширины шины, открывается в одну из основных канавок, в то время как другая концевая часть на стороне, внутренней в направлении ширины шины, является закрытой на одном из контактных участков.
Пневматические шины, имеющие подобный направленный рисунок протектора, естественно, демонстрируют отличный отвод воды. Наклон поперечных канавок относительно направления ширины шины обеспечивает возможность уменьшения шума, обусловленного рисунком протектора и вызываемого поперечными канавками. Кроме того, данная конфигурация имеет преимущество, заключающееся в обеспечении отличной устойчивости при рулевом управлении, при условии, что поперечные канавки закрыты на одном конце, в результате чего гарантируется достаточная жесткость контактных участков. По существу, данные пневматические шины используются как обычные шины на дорогах местного значения, а также используются в состоянии «как есть» для движения по круговой траектории на сооружениях/полигонах для гонок.
Однако в том случае, когда пневматическая шина, имеющая направленный рисунок протектора, который включает в себя поперечные канавки, закрытые на одном конце, как описано выше, используется для движения по круговой траектории, жесткость участков, на которых расположены закрытые концевые части поперечных канавок, является сравнительно низкой; таким образом, данные участки локально не подвергаются износу вследствие большой деформации во время движения на повороте, и, наоборот, жесткость участков, на которых закрытые концевые части поперечных канавок не расположены, является сравнительно высокой; таким образом, данные участки преимущественно подвергаются износу. В результате существует вероятность возникновения неравномерного износа на окружной периферии шины. При этом, по мере возникновения неравномерного износа в протекторе шум после износа заметно ухудшается. Данное ухудшение шума может не создавать проблему во время движения по круговой траектории, но является причиной потери комфорта во время движения по дорогам местного значения.
Патентные документы
Патентный документ 1: Публикация нерассмотренной заявки на патент Японии № 2000-229506А; и
Патентный документ 2: Публикация нерассмотренной заявки на патент Японии № 2005-231430А.
Техническая задача
Задача настоящего изобретения состоит в разработке пневматической шины, которая обеспечивает как подавление неравномерного износа во время движения по круговой траектории, так и предотвращение ухудшения шума после износа.
Решение задачи
Для решения вышеописанной задачи пневматическая шина согласно настоящему изобретению включает в себя протектор, проходящий в направлении вдоль окружности шины и образующий кольцевую форму, две боковины, расположенные с обеих сторон протектора, и два борта, расположенных со стороны обеих боковин, внутренней в радиальном направлении шины. В такой шине протектор имеет ребристый рисунок, который включает в себя, по меньшей мере, четыре основные канавки, проходящие в направлении вдоль окружности шины, при этом данные, по меньшей мере, четыре основные канавки включают в себя две центральные основные канавки и две основные канавки плечевых зон, и, по меньшей мере, пять рядов контактных участков, проходящих в направлении вдоль окружности шины, при этом границы данных, по меньшей мере, пяти рядов контактных участков определяются данными, по меньшей мере, четырьмя основными канавками, и направление вращения пневматической шины указано. Кроме того, множество изгибающихся канавок, каждая из которых имеет изогнутую форму, выполнены на промежуточном контактном участке, расположенном с внутренней стороны каждой из основных канавок плечевых зон. Каждая из изгибающихся канавок имеет одну концевую часть, открывающуюся в одну из основных канавок плечевых зон, и имеет другую концевую часть, закрытую на одном из промежуточных контактных участков. В каждой из изгибающихся канавок образованы первый наклонный участок канавки, проходящий от открытой концевой части до изгибающейся части, и второй наклонный участок канавки, проходящий от изгибающейся части до закрытой концевой части. Направление, ориентированное от открытой концевой части первого наклонного участка канавки к изгибающейся части, совпадает с направлением вращения. Второй наклонный участок канавки изогнут по направлению к первому наклонному участку канавки, при этом изгибающаяся часть служит в качестве вершины.
Предпочтительные эффекты от изобретения
В настоящем изобретении пневматическая шина, имеющая заданное направление вращения, выполнена со следующей конфигурацией. Множество изгибающихся канавок, каждая из которых имеет изогнутую форму, выполнены на промежуточном контактном участке, расположенном с внутренней стороны каждой из основных канавок плечевых зон, в отличие от типовых наклонных поперечных канавок, которые закрыты на одном конце. Каждая из изгибающихся канавок имеет одну концевую часть, открывающуюся в одну из основных канавок плечевых зон, и другую концевую часть, закрытую на одном из промежуточных контактных участков. В каждой из изгибающихся канавок образованы первый наклонный участок канавки, проходящий от открытой концевой части до изгибающейся части, и второй наклонный участок канавки, проходящий от изгибающейся части до закрытой концевой части. Направление, ориентированное от открытой концевой части первого наклонного участка канавки к изгибающейся части, совпадает с направлением вращения. Второй наклонный участок канавки изогнут по направлению к первому наклонному участку канавки, при этом изгибающаяся часть служит в качестве вершины. Данная конфигурация обеспечивает возможность размещения закрытой концевой части каждой из изгибающихся канавок на расстоянии от края каждого из промежуточных контактных участков, в результате чего обеспечиваются как подавление неравномерного износа во время движения по круговой траектории, так и предотвращение ухудшения шума после износа.
В настоящем изобретении средний угол α наклона первого наклонного участка канавки относительно направления вдоль окружности шины предпочтительно задан в пределах диапазона от 10° до 30°. Соответственно, может быть получен эффект достаточного уменьшения шума без снижения стойкости к неравномерному износу. Кроме того, средний угол β наклона второго наклонного участка канавки относительно первого наклонного участка канавки предпочтительно задан в пределах диапазона от 5° до 60°. Соответственно, можно избежать снижения стойкости к неравномерному износу.
Предпочтительно, чтобы ширина канавки на первом наклонном участке канавки была постоянной или постепенно уменьшалась от открытой концевой части по направлению к изгибающейся части. Аналогичным образом, предпочтительно, чтобы глубина канавки на первом наклонном участке канавки была постоянной или постепенно уменьшалась от открытой концевой части по направлению к изгибающейся части. Это обеспечивает возможность поддержания жесткости контактного участка в достаточной степени вблизи изгибающейся части и обеспечивает возможность подавления неравномерного износа.
Предпочтительно, чтобы ширина канавки на втором наклонном участке канавки была постоянной от изгибающейся части по направлению к закрытой концевой части. Аналогичным образом, предпочтительно, чтобы глубина канавки на втором наклонном участке канавки была постоянной от изгибающейся части по направлению к закрытой концевой части. Соответственно, подавляется изменение жесткости вблизи второго наклонного участка канавки, в результате чего обеспечивается возможность подавления неравномерного износа.
Предпочтительно, чтобы расстояние в направлении ширины шины от края каждого из промежуточных контактных участков на стороне экватора шины до вершины изгибающейся части каждой из изгибающихся канавок было задано в пределах диапазона от 5% до 40% от ширины промежуточного контактного участка. Также предпочтительно, чтобы расстояние в направлении ширины шины от края каждого из промежуточных контактных участков на стороне экватора шины до вершины закрытой концевой части каждой из изгибающихся канавок было задано в пределах диапазона от 30% до 70% от ширины промежуточных контактных участков. Это обеспечивает возможность достижения в достаточной степени эффекта подавления неравномерного износа.
Предпочтительно, чтобы множество щелевидных дренажных канавок, проходящих между центральными основными канавками и первым наклонным участком канавки, были выполнены на каждом из промежуточных контактных участков и чтобы, по меньшей мере, одна из щелевидных дренажных канавок была выполнена для каждого первого наклонного участка канавки. Также предпочтительно, чтобы множество щелевидных дренажных канавок, проходящих между основными канавками плечевых зон и закрытой концевой частью второго наклонного участка канавки, были выполнены на каждом из промежуточных контактных участков. Размещение щелевидных дренажных канавок в данных местах обеспечивает эффект усреднения жесткости промежуточных контактных участков на всей окружной периферии шины и создает возможность усиления эффекта подавления неравномерного износа. В таком случае предпочтительно, чтобы глубина канавок, представляющих собой щелевидные дренажные канавки, была задана в пределах диапазона от 20% до 80% от глубины канавок, представляющих собой центральные основные канавки. Это обеспечивает возможность соответствующего регулирования жесткости промежуточных контактных участков.
Предпочтительно, чтобы множество поперечных канавок, проходящих в направлении ширины шины, были выполнены на каждом из контактных участков плечевых зон, расположенных с наружной стороны каждой из основных канавок плечевых зон, и чтобы отношение числа изгибающихся канавок к числу поперечных канавок на окружной периферии шины составляло 1:2. Соответственно, жесткость контактных участков плечевых зон усредняется на всей окружной периферии шины, в результате чего обеспечивается возможность подавления неравномерного износа на контактных участках плечевых зон.
Также предпочтительно, чтобы все поперечные канавки, расположенные на контактных участках плечевых зон, не были непрерывными по отношению к основным канавкам плечевых зон. Соответственно, таким образом предотвращается сплющивание частей блоков, границы которых определяются поперечными канавками на контактных участках плечевых зон, в направлении вдоль окружности шины, в результате чего обеспечивается возможность подавления пилообразного износа.
Кроме того, предпочтительно, чтобы скошенные части, имеющие зигзагообразную форму, были образованы на краях промежуточных контактных участков и контактных участков плечевых зон, расположенных с обеих сторон основных канавок плечевых зон. Число скошенных частей, образованных на каждом из контактных участков, предпочтительно равно числу изгибающихся канавок. Кроме того, глубина канавки в скошенных частях предпочтительно задана в пределах диапазона от 30% до 70% от глубины канавок, представляющих собой основные канавки плечевых зон. Соответственно, жесткость промежуточных контактных участков и жесткость контактных участков плечевых зон усредняется на всей окружной периферии шины, в результате чего обеспечивается возможность подавления неравномерного износа на промежуточных контактных участках и контактных участках плечевых зон.
Краткое описание чертежей
Фиг.1 - меридиональное сечение пневматической шины в соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения;
Фиг.2 - развернутый вид, иллюстрирующий рисунок протектора пневматической шины в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения;
Фиг.3 - вид в плане основной части рисунка протектора по фиг.2;
Фиг.4 - вид в перспективе промежуточного контактного участка, имеющего изгибающуюся канавку;
Фиг.5 - вид в плане основной части рисунка протектора по фиг.2, включающей в себя скошенные части; и
Фиг.6 - вид в перспективе скошенной части, образованной на контактном участке плечевой зоны.
Описание вариантов осуществления изобретения
Подробное описание конфигурации по настоящему изобретению приведено ниже со ссылкой на прилагаемые чертежи. Фиг.1-6 иллюстрируют пневматическую шину в соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения. Пневматическая шина по представленному варианту осуществления представляет собой шину, имеющую указанное направление R вращения. Направление R вращения указано, например, на боковине шины.
Как проиллюстрировано на фиг.1, пневматическая шина по представленному варианту осуществления включает в себя протектор 1, проходящий в направлении вдоль окружности шины и образующий кольцевую форму, две боковины 2, 2, расположенные с обеих сторон протектора 1, и два борта 3, 3, расположенных со стороны обеих боковин 2, внутренней в радиальном направлении шины.
Слой 4 каркаса уложен от края до края двух бортов 3, 3. Слой 4 каркаса, включающий в себя множество армирующих кордов, которые проходят в радиальном направлении шины, загнут от внутренней стороны шины к наружной стороне шины вокруг сердечника 5 борта, расположенного в каждом из бортов 3. Наполнительный шнур 6 борта, который образован из резиновой смеси и имеет треугольное поперечное сечение, расположен на периферии сердечника 5 борта.
Множество слоев 7 брекера заделаны с наружной периферийной стороны слоя 4 каркаса в протекторе 1. Каждый из слоев 7 брекера включает в себя множество армирующих кордов, которые наклонены относительно направления вдоль окружности шины, при этом соответствующие армирующие корды слоев 7 брекера расположены так, что они перекрещиваются друг с другом. В слоях 7 брекера угол наклона армирующих кордов относительно направления вдоль окружности шины задан, например, в пределах диапазона от 10° до 40°. В качестве армирующих кордов слоев 7 брекера предпочтительно используются стальные корды. В целях повышения долговечности при высоких скоростях, по меньшей мере, один закрывающий слой 8 брекера размещен на наружной периферийной стороне слоев 7 брекера. Закрывающий слой 8 брекера включает в себя армирующие корды, расположенные под углом, составляющим, например, не более 5°, относительно направления вдоль окружности шины. В качестве армирующих кордов закрывающего слоя 8 брекера предпочтительно используются корды из органических волокон, такие как корды из нейлоновых волокон или корды из арамидных волокон.
В данном случае вышеописанная внутренняя конструкция шины представляет собой типовой пример пневматической шины. Однако не предусмотрено никакого подобного ограничения. Например, число слоев и структура слоя для слоя 4 каркаса, слоя 7 брекера и закрывающего слоя 8 брекера могут быть соответствующим образом изменены в соответствии с требуемыми характеристиками шины.
Как проиллюстрировано на фиг.2, две центральные основные канавки 11, проходящие в направлении вдоль окружности шины в соответствующих местах с обеих сторон экватора CL шины, и две основные канавки 12 плечевых зон, проходящие в направлении вдоль окружности шины в соответствующих местах, находящихся дальше снаружи в направлении ширины шины, чем центральные основные канавки 11, образованы в протекторе 1. Отсутствует особое ограничение в отношении размеров основных канавок 11, 12. Например, соответствующие им значения ширины канавок, измеренной в направлении ширины шины, могут быть заданы в пределах диапазона от 5,0 мм до 15,0 мм, и соответствующие им значения глубины канавок могут быть заданы в пределах диапазона от 5,0 мм до 15,0 мм.
В результате центральный контактный участок 10, проходящий в направлении вдоль окружности шины, образуется между двумя центральными основными канавками 11, 11. Каждый из промежуточных контактных участков 20, проходящих в направлении вдоль окружности шины, образован между центральной основной канавкой 11 и основной канавкой 12 плечевой зоны. Кроме того, каждый из контактных участков 30 плечевых зон образован с той стороны основной канавки 12 плечевой зоны, которая является наружной в направлении ширины шины. В представленном варианте осуществления никакие канавки не образованы на центральном контактном участке 10. Однако бороздка или щелевидная дренажная канавка может быть выполнена на центральном контактном участке 10.
Множество изгибающихся канавок 21, каждая из которых имеет изогнутую форму, выполнены на каждом из промежуточных контактных участков 20 с интервалом в направлении вдоль окружности шины. Изгибающиеся канавки 21 изгибаются с крюкообразной формой. Каждая из изгибающихся канавок 21 имеет один конец, открывающийся в основную канавку 12 плечевой зоны, и другой конец, закрытый на промежуточном контактном участке 20. Как проиллюстрировано на фиг.3, каждая из изгибающихся канавок 21 включает в себя первый наклонный участок 21А канавки, проходящий от открытой концевой части Р1 до изгибающейся части Р2, и второй наклонный участок 21В канавки, проходящий от изгибающейся части Р2 до закрытой концевой части Р3. Направление, ориентированное от открытой концевой части Р1 первого наклонного участка канавки 21А к изгибающейся части Р2, совпадает с направлением R вращения. Кроме того, второй наклонный участок 21В канавки изогнут по направлению к первому наклонному участку 21А канавки, при этом изгибающаяся часть Р2 служит в качестве вершины.
Кроме того, на каждом из промежуточных контактных участков 20 выполнено множество щелевидных дренажных канавок 22, каждая из которых проходит между центральной основной канавкой 11 и первым наклонным участком 21А канавки. Две щелевидные дренажные канавки 22 размещены для каждого первого наклонного участка 21А канавки. В частности, одна из двух щелевидных дренажных канавок 22 расположена между центральной основной канавкой 11 и вершинной частью первого наклонного участка 21А канавки (изгибающейся частью Р2), и другая из двух щелевидных дренажных канавок 22 расположена между центральной основной канавкой 11 и средней частью первого наклонного участка 21А канавки. Данные щелевидные дренажные канавки 22 необязательно должны быть непрерывными по отношению к центральным основным канавкам 11 и первым наклонным участкам 21А канавок при условии, что щелевидные дренажные канавки 22 проходят до зон вблизи центральных основных канавок 11 и первых наклонных участков 21А канавок. Кроме того, на каждом из промежуточных контактных участков 20 выполнено множество щелевидных дренажных канавок 23, каждая из которых проходит между основной канавкой 12 плечевой зоны и закрытой концевой частью Р3 второго наклонного участка 21В канавки. Щелевидные дренажные канавки 23 необязательно должны быть непрерывными по отношению к основным канавкам 12 плечевых зон и вторым наклонным участкам 21В канавок при условии, что щелевидные дренажные канавки 23 проходят до зон вблизи основных канавок 12 плечевых зон и вторых наклонных участков 21В канавок. В данном случае зона вблизи означает зону на расстоянии, не превышающем 3,0 мм, от соответствующей канавки. Соответствующие значения ширины канавок, представляющих собой щелевидные дренажные канавки 22, 23, не превышают 2,0 мм. Щелевидные дренажные канавки 22, 23 образованы с фиксированной шириной канавки независимо от длины шага рисунка протектора. Щелевидные дренажные канавки 22, 23, имеющие данные размеры, обеспечивают краевые эффекты без нанесения ущерба целостности промежуточных контактных участков 20.
Множество поперечных канавок 31, проходящих в направлении ширины шины, выполнены на каждом из контактных участков 30 плечевых зон с интервалом в направлении вдоль окружности шины. Все поперечные канавки 31, расположенные на контактных участках 30 плечевых зон, не являются непрерывными по отношению к основным канавкам 12 плечевых зон. Кроме того, на каждом из контактных участков 30 плечевых зон образовано множество щелевидных дренажных канавок 32, проходящих между основной канавкой 12 плечевой зоны и поперечной канавкой 31. Ширина канавки в случае щелевидных дренажных канавок 32 составляет не более 2,0 мм аналогично щелевидным дренажным канавкам 22, 23.
Каждый из центрального контактного участка 10, промежуточных контактных участков 20 и контактных участков 30 плечевых зон, описанных выше, имеет структуру ребра, проходящего непрерывно в направлении вдоль окружности шины, не будучи разделенным никакими канавками. Ребристый рисунок, образованный контактными участками 10, 20, 30, каждый из которых имеет подобную ребристую структуру, предпочтителен с точки зрения устойчивости при рулевом управлении. В данном случае щелевидные дренажные канавки 22, 23, 32 образованы на контактных участках 20, 30. Однако щелевидные дренажные канавки 22, 23, 32 по существу не вызывают разделения контактных участков 20, 30.
Пневматическая шина, описанная выше, имеет направленный рисунок протектора, имеющий указанное направление R вращения. В таком направленном рисунке протектора множество изгибающихся канавок 21, каждая из которых имеет изогнутую форму, выполнены на каждом из промежуточных контактных участков 20, расположенных с внутренней стороны каждой из основных канавок 12 плечевых зон. Каждая из изгибающихся канавок 21 имеет одну концевую часть, открывающуюся в основную канавку 12 плечевой зоны, и имеет другую концевую часть, закрытую на промежуточном контактном участке 20. В каждой из изгибающихся канавок 21 образованы первый наклонный участок 21А канавки, проходящий от открытой концевой части Р1 до изгибающейся части Р2, и второй наклонный участок 21В канавки, проходящий от изгибающейся части Р2 до закрытой концевой части Р3. Направление, ориентированное от открытой концевой части Р1 первого наклонного участка 21А канавки к изгибающейся части Р2, совпадает с направлением R вращения. Второй наклонный участок 21В канавки изогнут по направлению к первому наклонному участку 21А канавки, при этом изгибающаяся часть Р2 служит в качестве вершины. При данной конструкции закрытая концевая часть Р3 каждой из изгибающихся канавок 21 расположена в месте, находящемся на расстоянии от края промежуточного контактного участка 20. При приложении большой боковой силы к промежуточным контактным участкам 20 во время движения на повороте при движении по круговой траектории данная конфигурация предотвращает подвергание промежуточных контактных участков 20 воздействию локализованной деформации вблизи закрытых концевых частей Р3 изгибающихся канавок 21. Это обеспечивает возможность подавления неравномерного износа. Кроме того, усреднение износа промежуточных контактных участков 20 на всей окружной периферии шины обеспечивает возможность предотвращения ухудшения шума после износа.
В вышеописанной пневматической шине средний угол α наклона первого наклонного участка 21А канавки относительно направления вдоль окружности шины (экватора CL шины) предпочтительно задан в пределах диапазона от 10° до 30°. Средний угол α наклона представляет собой угол наклона прямой линии, проходящей через соответствующие точки обеих концевых частей первого наклонного участка 21А канавки, средние в направлении ширины шины, относительно направления вдоль окружности шины. Задание среднего угла α наклона в пределах вышеописанного диапазона обеспечивает возможность получения достаточного эффекта уменьшения шума без снижения стойкости к неравномерному износу. В данном случае наличие среднего угла α наклона, составляющего менее 10°, вызывает уменьшение жесткости промежуточных контактных участков 20 вблизи открытой концевой части Р1 первого наклонного участка 21А канавки, и, таким образом, снижение стойкости к неравномерному износу. Наоборот, наличие среднего угла α наклона, превышающего 30°, вызывает увеличение шума, обусловленного рисунком протектора, и снижение эффекта уменьшения шума.
Кроме того, средний угол β наклона второго наклонного участка 21В канавки относительно первого наклонного участка 21А канавки предпочтительно задан в пределах диапазона от 5° до 60°. Средний угол β наклона представляет собой угол наклона прямой линии, проходящей через соответствующие точки обеих концевых частей второго наклонного участка 21В канавки, средние в направлении ширины шины, относительно прямой линии, проходящей через соответствующие точки обеих концевых частей первого наклонного участка 21А канавки, средние в направлении ширины шины. Задание среднего угла β наклона в пределах вышеописанного диапазона позволяет избежать снижения стойкости к неравномерному износу. В данном случае наличие среднего угла β наклона, составляющего менее 5°, вызывает уменьшение жесткости части, находящейся между первым наклонным участком 21А канавки и вторым наклонным участком 21В канавки, в результате чего уменьшается стойкость к неравномерному износу. Наоборот, наличие среднего угла β наклона, превышающего 60°, вызывает уменьшение жесткости части, находящейся между вторым наклонным участком 21В канавки и первым наклонным участком 21А канавки, представляющей собой соседнюю изгибающуюся канавку 21, в результате чего уменьшается стойкость к неравномерному износу.
В вышеописанной пневматической шине предпочтительно, чтобы ширина канавки на первом наклонном участке 21А канавки была постоянной или постепенно уменьшалась от открытой концевой части Р1 по направлению к изгибающейся части Р2. В частности, как проиллюстрировано на фиг.3, более предпочтительно, чтобы ширина канавки постепенно уменьшалась от открытой концевой части Р1 по направлению к изгибающейся части Р2. Аналогичным образом, предпочтительно, чтобы глубина канавки на первом наклонном участке 21А канавки была постоянной или постепенно уменьшалась от открытой концевой части Р1 по направлению к изгибающейся части Р2. В частности, как проиллюстрировано на фиг.4, более предпочтительно, чтобы глубина канавки постепенно уменьшалась от открытой концевой части Р1 по направлению к изгибающейся части Р2. Это обеспечивает возможность поддержания жесткости контактного участка в достаточной степени вблизи изгибающейся части Р2 и обеспечивает возможность подавления неравномерного износа.
Кроме того, ширина канавки на втором наклонном участке 21В канавки является постоянной от изгибающейся части Р2 по направлению к закрытой концевой части Р3, как проиллюстрировано на фиг.3. Аналогичным образом, глубина канавки на втором наклонном участке 21В канавки является постоянной от изгибающейся части Р2 по направлению к закрытой концевой части Р3, как проиллюстрировано на фиг.4. Соответственно, изменение жесткости подавляется вблизи второго наклонного участка 21В канавки, в результате чего обеспечивается возможность подавления неравномерного износа.
В вышеописанной пневматической шине, как проиллюстрировано на фиг.3, расстояние L1 в направлении ширины шины от края промежуточного контактного участка 20 на стороне экватора CL шины до вершины изгибающейся части изгибающейся канавки 21 задано в пределах диапазона от 5% до 40% от ширины W промежуточного контактного участка 20. Кроме того, расстояние L2 в направлении ширины шины от края промежуточного контактного участка 20 на стороне экватора CL шины до вершины закрытой концевой части изгибающейся канавки 21 задано в пределах диапазона от 30% до 70% от ширины W промежуточного контактного участка 20. Задание расстояний L1, L2 в пределах вышеописанных диапазонов обеспечивает возможность достижения в достаточной степени эффекта подавления неравномерного износа. В данном случае задание расстояний L1, L2 за пределами вышеописанных диапазонов приводит к недостаточному эффекту подавления неравномерного износа.
В вышеописанной пневматической шине множество щелевидных дренажных канавок 22, каждая из которых проходит между центральной основной канавкой 11 и первым наклонным участком 21А канавки, могут быть выполнены на каждом из промежуточных контактных участков 20, и, по меньшей мере, одна из щелевидных дренажных канавок размещена для каждого первого наклонного участка 21А канавки. Кроме того, может быть выполнено множество щелевидных дренажных канавок 23, каждая из которых проходит между основной канавкой 12 плечевой зоны и закрытой концевой частью Р3 второго наклонного участка 21В канавки. Размещение щелевидных дренажных канавок 22, 23 в данных местах обеспечивает эффект усреднения жесткости промежуточных контактных участков 20 на всей окружной периферии шины и обеспечивает возможность усиления эффекта подавления неравномерного износа.
Соответствующие значения глубины канавок, представляющих собой щелевидные дренажные канавки 22, 23, заданы в пределах диапазона от 20% до 80% от глубины канавок, представляющих собой центральные основные канавки 11. Это создает возможность соответствующего регулирования жесткости промежуточных контактных участков 20. В данном случае наличие соответствующих значений глубины канавок, представляющих собой щелевидные дренажные канавки 22, 23, которые составляют менее 20% от глубины канавок, представляющих собой центральные основные канавки 11, препятствует достаточному снижению жесткости, и, наоборот, наличие соответствующих значений глубины канавок, превышающих 80%, вызывает чрезмерное снижение жесткости. Следовательно, в любой из двух конфигураций снижается эффект подавления неравномерного износа.
В вышеописанной пневматической шине множество поперечных канавок 31, проходящих в направлении ширины шины, предпочтительно выполнены на каждом из контактных участков 30 плечевых зон, расположенных с наружной стороны каждой из основных канавок 12 плечевых зон. Отношение числа изгибающихся канавок 21 к числу поперечных канавок 31 на окружной периферии шины предпочтительно составляет 1:2. Соответственно, жесткость контактных участков 30 плечевых зон усредняется на всей окружной периферии шины, в результате чего обеспечивается возможность подавления неравномерного износа на контактных участках 30 плечевых зон.
Кроме того, когда поперечные канавки 31 выполнены на контактных участках 30 плечевых зон, все поперечные канавки 31, выполненные на контактных участках 30 плечевых зон, предпочтительно не являются непрерывными по отношению к основным канавкам 12 плечевых зон. Соответственно, таким образом предотвращается сплющивание частей блоков, границы которых определяются поперечными канавками 31 на контактных участках 30 плечевых зон, в направлении вдоль окружности шины, в результате чего обеспечивается возможность подавления пилообразного износа.
Кроме того, в вышеописанной пневматической шине, как проиллюстрировано на фиг.5, скошенные части 24, 34, каждая из которых имеет зигзагообразную форму, образованы соответственно на крае промежуточного контактного участка 20 и на крае контактного участка 30 плечевой зоны, при этом данные края расположены с обеих сторон основной канавки 12 плечевой зоны. То есть, скошенные части 24, образованные на крае промежуточного контактного участка 20, имеют зону со скошенной поверхностью, которая постепенно увеличивается от одной стороны (верхней стороны на фиг.5) по направлению к другой стороне (нижней стороне на фиг.5) в направлении вдоль окружности шины. Увеличение и уменьшение зоны со скошенной поверхностью повторяются в соответствии с шагом изгибающихся канавок 21. Наоборот, скошенные части 34, образованные на контактном участке 30 плечевой зоны, имеют зону со скошенной поверхностью, которая постепенно увеличивается от другой стороны по направлению к данной одной стороне. Увеличение и уменьшение зоны со скошенной поверхностью повторяются в соответствии с шагом изгибающихся канавок 21. В результате соответствующие количества скошенных частей 24, 34, которые образованы соответственно на промежуточных контактных участках 20 и контактных участках 30 плечевых зон, равны числу изгибающихся канавок 21.
Как проиллюстрировано на фиг.6, соответствующие значения глубины D1 скошенных частей 24, 34 предпочтительно заданы в пределах диапазона от 30% до 70% от глубины D канавок, представляющих собой основные канавки 12 плечевых зон. Выполнение скошенных частей 24, 34 на краях промежуточных контактных участков 20 и контактных участков 30 плечевых зон и оптимизация их размеров, как описано выше, обеспечивают возможность усреднения жесткости промежуточных контактных участков 20 и контактных участков 30 плечевых зон на всей окружной периферии шины, в результате чего создается возможность подавления неравномерного износа на промежуточных контактных участках 20 и контактных участках 30 плечевых зон. В данном случае наличие соответствующих значений глубины D1 скошенных частей 24, 34, составляющих менее 30% от глубины D канавок, представляющих собой основные канавки 12 плечевых зон, препятствует достаточному снижению жесткости, и, наоборот, наличие соответствующих значений глубины D1, превышающих 70%, вызывает чрезмерное снижение жесткости. Следовательно, в любой из двух конфигураций снижается эффект подавления неравномерного износа.
Примеры
Шины по Рабочим примерам 1-9 были изготовлены с размером шины 215/45R17 следующим образом. Каждая из шин включает в себя протектор, проходящий в направлении вдоль окружности шины и образующий кольцевую форму, две боковины, расположенные с обеих сторон протектора, и два борта, расположенных со стороны обеих боковин, внутренней в радиальном направлении шины. Протектор имеет ребристый рисунок, который включает в себя четыре основные канавки, проходящие в направлении вдоль окружности шины, при этом четыре основные канавки включают в себя две центральные основные канавки и две основные канавки плечевых зон, и пять рядов контактных участков, проходящих в направлении вдоль окружности шины, при этом границы пяти рядов контактных участков определяются четырьмя основными канавками, и направление вращения пневматической шины указано. Как проиллюстрировано на фиг.2, множество изгибающихся канавок, каждая из которых имеет изогнутую форму, выполнены на промежуточном контактном участке, расположенном с внутренней стороны каждой из основных канавок плечевых зон. Каждая из изгибающихся канавок имеет одну концевую часть, открывающуюся в основную канавку плечевой зоны, и другую концевую часть, закрытую на промежуточном контактном участке. В каждой из изгибающихся канавок образованы первый наклонный участок канавки, проходящий от открытой концевой части до изгибающейся части, и второй наклонный участок канавки, проходящий от изгибающейся части до закрытой концевой части. Направление, ориентированное от открытой концевой части первого наклонного участка канавки к изгибающейся части, совпадает с направлением вращения. Второй наклонный участок канавки изогнут по направлению к первому наклонному участку канавки, при этом изгибающаяся часть служит в качестве вершины. В данном случае изменение шага было применено для компонентов, представляющих собой канавки, включая изгибающиеся канавки, для варьирования шага вдоль окружной периферии шины.
Для Рабочих примеров 1-9 были заданы параметры, приведенные ниже в Таблице 1. Параметры включают средний угол α наклона (в градусах) первого наклонного участка канавки, средний угол β наклона (в градусах) второго наклонного участка канавки, изменение ширины канавки и глубины канавки на первом наклонном участке канавки, изменение ширины канавки и глубины канавки на втором наклонном участке канавки, отношение длины L1 для изгибающейся части к ширине W промежуточных контактных участков (в виде доли, выраженной в процентах), отношение длины L2 для закрытой концевой части к ширине W промежуточных контактных участков (в виде доли, выраженной в процентах), наличие щелевидной дренажной канавки, проходящей между центральной основной канавкой и первым наклонным участком канавки (в дальнейшем – щелевидной дренажной канавки А), расстояние от щелевидной дренажной канавки А до канавки (в мм), отношение глубины канавки, представляющей собой щелевидную дренажную канавку А, к глубине канавки, представляющей собой центральную основную канавку (в виде доли, выраженной в процентах), наличие щелевидной дренажной канавки, проходящей между основной канавкой плечевой зоны и вторым наклонным участком канавки (в дальнейшем –щелевидной дренажной канавки В), расстояние от щелевидной дренажной канавки В до канавки (мм), отношение глубины канавки, представляющей собой щелевидную дренажную канавку В, к глубине канавки, представляющей собой центральную основную канавку (в виде доли, выраженной в процентах), отношение числа изгибающихся канавок к числу поперечных канавок на контактных участках плечевых зон, связность поперечных канавок на контактных участках плечевых зон с основными канавками плечевых зон, наличие скошенной части в основных канавках плечевых зон и отношение глубины канавки в скошенной части к глубине канавок, представляющих собой основные канавки плечевых зон (в виде доли, выраженной в процентах).
Для сравнения была подготовлена шина в соответствии с обычным примером. Шина была выполнена с наклонной канавкой (соответствующей первому наклонному участку канавки), заменяющей изгибающуюся канавку на промежуточном контактном участке. Также была подготовлена шина в соответствии со Сравнительным примером 1, которая выполнена с конфигурацией, идентичной по отношению к Рабочему примеру 1, за исключением того, что направление, ориентированное от открытой концевой части первого наклонной участка канавки к изгибающейся части изгибающейся канавки совпадает с противоположным направлением вращения.
Стойкость к неравномерному износу и характеристика шума внутри транспортного средства после износа были оценены для данных испытываемых шин с использованием нижеприведенных методов оценки. Результаты представлены в Таблице 1.
Стойкость к неравномерному износу
Каждую испытываемую шину монтировали на колесе, имеющем размер обода 17×7J, накачивали до давления воздуха, составляющего 230 кПа, и устанавливали на испытательном транспортном средстве, имеющем рабочий объем двигателя, составляющий 2,0 л (заднеприводном транспортном средстве). Испытательное транспортное средство приводили в движение на 10 кругах кольцевой трассы, которая имела длину 6 км. После этого степень неравномерного износа оценивалась визуально каждым из 10 лиц, выполнявших оценку, с использованием 10-балльной шкалы, и был рассчитана средняя оценка. При оценке обычному примеру была дана оценка, составляющая пять баллов. Более низкая степень неравномерного износа указывает на лучшую стойкость к неравномерному износу и оценивается более высоко.
Характеристика шума внутри транспортного средства после износа
После вышеописанного дорожного испытания каждую из испытываемых шин устанавливали на идентичном транспортном средстве, и сенсорная оценка, относящаяся к шуму внутри транспортного средства, выполнялась профессиональным водителем. Результаты оценки базировались на пятибалльной шкале, при этом обычному примеру присвоены три балла. Большее значение при оценке указывает на лучшую характеристику шума внутри транспортного средства после износа.
Таблица 1
Обычный пример
Рабочий пример 1
Рабочий пример 2
Рабочий пример 3
Рабочий пример 4
Рабочий пример 5
Наличие изгибающейся канавки
Нет
Да
Да
Да
Да
Да
Направление наклона первого наклонного участка канавки
Направление вращения
Направление вращения
Направление вращения
Направление вращения
Направление вращения
Направление вращения
Средний угол α наклона первого наклонного участка канавки (°)
15
15
25
15
15
15
Средний угол β наклона второго наклонного участка канавки (°)
-
35
35
60
35
35
Изменение ширины канавки на первом наклонном участке канавки
Постепенное уменьшение
Постепенное уменьшение
Постепенное уменьшение
Постепенное уменьшение
Постоянная
Постепенное уменьшение
Изменение глубины канавки на первом наклонном участке канавки
Постепенное уменьшение
Постепенное уменьшение
Постепенное уменьшение
Постепенное уменьшение
Постоянная
Постепенное уменьшение
Изменение ширины канавки на втором наклонном участке канавки
-
Постоянная
Постоянная
Постоянная
Постоянная
Постоянная
Изменение глубины канавки на втором наклонном участке канавки
-
Постоянная
Постоянная
Постоянная
Постоянная
Постоянная
Выраженная в процентах доля расстояния L1 для изгибающейся части (%)
-
30
30
30
30
10
Выраженная в процентах доля расстояния L2 для закрытой концевой части (%)
-
50
50
50
50
60
Наличие щелевиднойдренажной канавки А
Нет
Да
Да
Да
Да
Да
Расстояние от щелевидной дренажной канавки А до канавки (мм)
-
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
Выраженная в процентах доля глубины щелевидной дренажной канавки А (%)
-
65
65
65
65
65
Наличие щелевидной дренажной канавки В
Нет
Да
Да
Да
Да
Да
Расстояние от щелевидной дренажной канавки В до канавки (мм)
-
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
Выраженная в процентах доля глубины щелевидной дренажной канавки В (%)
-
65
65
65
65
65
Отношение числа изгибающихся канавок к числу поперечных канавок
1:2
1:2
1:2
1:2
1:2
1:2
Связность поперечных канавок с основными канавками плечевых зон
Непрерывные
Не непрерывные
Не непрерывные
Не непрерывные
Не непрерывные
Не непрерывные
Наличие скошенной части
Нет
Да
Да
Да
Да
Да
Выраженная в процентах доля глубины скошенной части (%)
-
50
50
50
50
50
Стойкость к неравномерному износу(10-балльная шкала)
5
8
8
7
7
8
Характеристика шума внутри транспортного средства после износа
3
5
5
4
4
5
Таблица 1 (продолжение)
Рабочий пример 6
Рабочий пример 7
Рабочий пример 8
Рабочий пример 9
Рабочий пример 10
Сравнительный пример 1
Наличие изгибающейся канавки
Да
Да
Да
Да
Да
Да
Направление наклона первого наклонного участка канавки
Направление вращения
Направление вращения
Направление вращения
Направление вращения
Направление вращения
Противополо-жное направ-ление враще-ния
Средний угол α наклона первого наклонного участка канавки (°)
15
15
15
15
15
15
Средний угол β наклона второго наклонного участка канавки (°)
35
35
35
35
35
35
Изменение ширины канавки на первом наклонном участке канавки
Постепенное уменьшение
Постепенное уменьшение
Постепенное уменьшение
Постепенное уменьшение
Постепенное уменьшение
Постепенное уменьшение
Изменение глубины канавки на первом наклонном участке канавки
Постепенное уменьшение
Постепенное уменьшение
Постепенное уменьшение
Постепенное уменьшение
Постепенное уменьшение
Постепенное уменьшение
Изменение ширины канавки на втором наклонном участке канавки
Постоянная
Постоянная
Постоянная
Постоянная
Постоянная
Постоянная
Изменение глубины канавки на втором наклонном участке канавки
Постоянная
Постоянная
Постоянная
Постоянная
Постоянная
Постоянная
Выраженная в процентах доля расстояния L1 для изгибающейся части (%)
30
30
30
30
30
30
Выраженная в процентах доля расстояния L2 для закрытой концевой части (%)
50
50
50
50
50
50
Наличие щелевидной дренажной канавки А
Да
Да
Да
Да
Да
Да
Расстояние от щелевидной дренажной канавки А до канавки (мм)
2,5
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
Выраженная в процентах доля глубины щелевидной дренажной канавки А (%)
65
40
65
65
65
65
Наличие щелевидной дренажной канавки В
Да
Да
Да
Да
Да
Да
Расстояние от щелевидной дренажной канавки В до канавки (мм)
0,5
0,5
2,5
0,5
0,5
0,5
Выраженная в процентах доля глубины щелевидной дренажной канавки В (%)
65
65
65
40
65
65
Отношение числа изгибающихся канавок к числу поперечных канавок
1:2
1:2
1:2
1:2
1:2
1:2
Связность поперечных канавок с основными канавками плечевых зон
Не непрерывные
Не непрерывные
Не непрерывные
Не непрерывные
Не непрерывные
Не непрерывные
Наличие скошенной части
Да
Да
Да
Да
Да
Да
Выраженная в процентах доля глубины скошенной части (%)
50
50
50
50
30
50
Стойкость к неравномерному износу(10-балльная шкала)
9
8
9
8
6
4
Характеристика шума внутри транспортного средства после износа
5
5
5
5
4
2
Как четко показано в Таблице 1, каждая из шин по Рабочим примерам 1-9 имеет отличную стойкость к неравномерному износу при движении по круговой траектории и имеет отличную характеристику шума внутри транспортного средства после износа по сравнению с Обычным примером. С другой стороны, шина по Сравнительному примеру 1 не обеспечивает эффектов повышения стойкости к неравномерному износу и улучшения характеристики шума внутри транспортного средства после износа вследствие того, что направление, ориентированное от открытой концевой части первого наклонного участка канавки по направлению к изгибающейся части изгибающейся канавки представляет собой противоположное направление вращения.
Перечень ссылочных позиций
1 - Протектор
2 - Боковина
3 - Борт
11 - Центральная основная канавка
12 - Основная канавка плечевой зоны
10 - Центральный контактный участок
20 - Промежуточный контактный участок
21 - Изгибающаяся канавка
21А - Первый наклонный участок канавки
21В - Второй наклонный участок канавки
22, 23 - Щелевидная дренажная канавка
24, 34 - Скошенная часть
30 - Контактный участок плечевой зоны
31 - Поперечная канавка
CL - Экватор шины
R - Направление вращения