ПНЕВМАТИЧЕСКАЯ ШИНА
PNEUMATIC TIRE

Область техники
Настоящее изобретение относится к пневматической шине и, в частности, относится к пневматической шине с улучшенными характеристиками при езде по снегу.
Уровень техники
В частности, в шинах всесезонных легковых автомобилей и легких грузовиков используется рисунок протектора, имеющий множество рядов блоков, образованных грунтозацепными канавками, служащий для улучшения характеристик на сухом покрытии, характеристик на мокром покрытии, а также при езде по снегу. Обычная пневматическая шина, т. е. соответствующая известной технологии, направленной на улучшения характеристик при езде по снегу, описана в патенте Японии № 3718021.
Краткое описание изобретения
Целью настоящего изобретения является создание пневматической шины с улучшенными характеристиками при езде по снегу.
Для достижения вышеуказанной цели пневматическая шина в соответствии с настоящим изобретением содержит четыре или более продольных основных канавок, проходящих в направлении вдоль окружности шины, и пять или более рядов беговых участков, образованных продольными основными канавками. Когда продольные основные канавки, расположенные слева и справа на наиболее внешних сторонах в поперечном направлении шины, образованы как наиболее внешние продольные основные канавки, беговые участки, расположенные слева и справа на наиболее внешних сторонах в поперечном направлении шины, образованы как беговые участки плечевой зоны, а беговые участки, расположенные слева и справа во вторых рядах от наружных сторон в поперечном направлении шины, образованы как вторые беговые участки, причем каждый из вторых беговых участков включает в себя первые сквозные грунтозацепные канавки и вторые сквозные грунтозацепные канавки, которые проходят через второй беговой участок в поперечном направлении шины и смежно расположены в направлении вдоль окружности шины. Первые сквозные грунтозацепные канавки и вторые сквозные грунтозацепные канавки пересекают наиболее внешнюю продольную основную канавку под разными углами.
В пневматической шине в соответствии с изобретением сквозные грунтозацепные канавки, взаимно смежны во втором беговом участке, открываются к наиболее внешним продольным основным канавкам с различающимися между собой углами пересечения, что способствует выбросу снега, попавшего в соединительный участок между сквозными грунтозацепными канавками и наиболее крайними продольными основными канавками во время движения по заснеженному дорожному покрытию. Это обеспечивает преимущество в виде улучшения характеристик при езде по снегу (особенно устойчивости рулевого управления и возможности тронуться с места).
Краткое описание чертежей
На ФИГ. 1 представлено поперечное сечение в меридиональном направлении шины, иллюстрирующее пневматическую шину в соответствии с вариантом осуществления изобретения.
На ФИГ. 2 представлен вид в горизонтальной проекции, иллюстрирующий рисунок протектора пневматической шины, показанной на ФИГ. 1.
На ФИГ. 3 представлено увеличенное изображение основного участка рисунка протектора, показанного на ФИГ. 2.
На ФИГ. 4 представлено увеличенное изображение второго бегового участка рисунка протектора, показанного на ФИГ. 2.
На ФИГ. 5 представлен поясняющий рисунок, иллюстрирующий модифицированный пример второго бегового участка, показанного на ФИГ. 4.
На ФИГ. 6 представлено увеличенное изображение бегового участка плечевой зоны рисунка протектора, показанного на ФИГ. 2.
На ФИГ. 7 представлено увеличенное изображение второго бегового участка и бегового участка плечевой зоны, показанных на ФИГ. 3.
На ФИГ. 8. представлен поясняющий рисунок, иллюстрирующий пример трехмерной прорези.
На ФИГ. 9. представлен поясняющий рисунок, иллюстрирующий пример трехмерной прорези.
На ФИГ. 10А-10В приведена таблица, в которой представлены результаты тестирования характеристик пневматических шин в соответствии с вариантами осуществления изобретения.
Подробное описание вариантов осуществления изобретения
Ниже подробно описаны варианты осуществления изобретения со ссылкой на чертежи. Однако изобретение не ограничивается такими вариантами осуществления. Кроме того, составляющие вариантов осуществления включают элементы, которые являются заменимыми, сохраняя при этом соответствие изобретению, и очевидно заменимые элементы. Более того, модифицированные примеры, описанные в вариантах осуществления, можно комбинировать по мере необходимости в пределах, очевидных специалисту в данной области.
Пневматическая шина
На ФИГ. 1 представлено поперечное сечение в меридиональном направлении шины, иллюстрирующее пневматическую шину в соответствии с вариантом осуществления изобретения. На ФИГ. 1 представлен вид в поперечном сечении половины участка в радиальном направлении шины. Кроме того, на ФИГ. 1 проиллюстрирована радиальная шина для легкового автомобиля в качестве примера пневматической шины.
Со ссылкой на ФИГ. 1 «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, которая является плоскостью, 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.
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, протекторную резину 15, пару резиновых элементов 16, 16 боковины и пару резиновых элементов 17, 17 бортовой ленты (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 бортового участка. Пара наполнителей 12, 12 борта располагается снаружи от пары сердечников 11, 11 борта в радиальном направлении шины и образует 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. Каркасный (-е) слой (слои) каркасного слоя 13 изготовляют путем покрытия множества каркасных кордов из стали или материала из органического волокна (например, арамида, нейлона, полиэфира, гидратцеллюлозного волокна и т. п.) резиновым покрытием с последующей прокаткой. Каркасный (-е) слой (слои) имеет (-ют) угол каркаса (угол наклона направления волокна каркасных кордов относительно направления вдоль окружности шины), являющийся абсолютным значением в диапазоне от 80 до 95 градусов.
Слой 14 брекера представляет собой многослойную структуру, включающую в себя пару скрещенных брекеров 141, 142 и обкладку 143 брекера и расположенную вокруг внешней окружности каркасного слоя 13. Пара скрещенных брекеров 141, 142 выполнена путем покрытия множества кордов брекера из стали или материала из органического волокна резиной с последующей прокаткой. Скрещенные брекеры 141, 142 имеют угол брекера в виде абсолютного значения в диапазоне от 20 до 55 градусов. Кроме того, пара скрещенных брекеров 141, 142 имеет углы брекеров (угол наклона направления волокон кордов брекера относительно направления вдоль окружности шины) с противоположными знаками, и брекеры организованы в слои так, что направления волокон кордов брекера пересекаются друг с другом (структура с перекрестными слоями). Обкладка 143 брекера выполнена путем покрытия множества кордов из стали или материала из органического волокна резиной с последующей прокаткой. Обкладка 143 брекера имеет угол брекера в виде абсолютного значения в диапазоне от 0 до 10 градусов. Обкладка 143 брекера расположена слоями снаружи от скрещенных брекеров 141, 142 в радиальном направлении шины.
Протекторная резина 15 расположена снаружи от каркасного слоя 13 и слоя 14 брекера в радиальном направлении шины и образует участок протектора. Пара резиновых компонентов 16, 16 боковины расположена снаружи от каркасного слоя 13 в поперечном направлении шины и представляет собой левый и правый участки боковины. Пара резиновых элементов 17, 17 бортовой ленты расположена внутри от левого и правого сердечников 11, 11 борта и обернутых назад частей каркасного слоя 13 в радиальном направлении шины. Пара резиновых элементов 17, 17 бортовой ленты представляет собой контактные поверхности левого и правого бортовых участков с фланцами диска.
Рисунок протектора
На ФИГ. 2 представлен вид в горизонтальной проекции, иллюстрирующий рисунок протектора пневматической шины, показанной на ФИГ. 1. На ФИГ. 2 представлен рисунок протектора всесезонной шины. Со ссылкой на ФИГ. 2 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 имеет множество продольных основных канавок 21, 22, проходящих в направлении вдоль окружности шины, множество беговых участков 31-33, образованных продольными основными канавками 21, 22, и множество грунтозацепных канавок 411, 412, 421, 422, 431, 432, расположенных на беговых участках 31-33.
Термин «продольная основная канавка» означает продольную канавку с индикатором износа, который указывает конечную степень износа и обычно имеет ширину канавки 5,0 мм или более и глубину канавки 7,5 мм или более. Кроме того, термин «грунтозацепная канавка» означает боковую канавку, которая имеет ширину канавки 2,0 мм или более и глубину канавки 3,0 мм или более. Кроме того, описанная ниже «прорезь» означает разрез, образованный на беговом участке, и ширина прорези обычно составляет менее 1,5 мм.
Ширина канавки - это максимальное расстояние между левой и правой стенками канавки на открывающемся участке канавки, измеряемое, когда шина установлена на указанном диске, накачана до указанного внутреннего давления и находится в ненагруженном состоянии. В конфигурациях, в которых беговые участки включают участки выемок или скошенные участки на их краевых участках, ширину канавки измеряют относительно точек пересечения поверхности контакта протектора и линий, служащих продолжением стенок канавки, если смотреть в поперечном сечении, перпендикулярном к направлению длины канавки. Кроме того, в конфигурациях, в которых канавки выполнены зигзагообразными или волнообразными, проходящими в направлении вдоль окружности шины, ширину канавки измеряют относительно центральной линии, от которой отсчитывается амплитуда стенок канавки.
Глубина канавки - это максимальное расстояние от поверхности контакта протектора до дна канавки, измеряемое, когда шина установлена на указанном диске, 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 исключаются.
Под «указанным диском» понимают «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 под «указанным внутренним давлением» понимают «максимальное давление воздуха» согласно определению JATMA, максимальную величину «ПРЕДЕЛОВ НАГРУЗКИ ШИНЫ ПРИ РАЗЛИЧНЫХ ДАВЛЕНИЯХ ХОЛОДНОЙ НАКАЧКИ» согласно определению TRA и «ДАВЛЕНИЕ НАКАЧКИ» согласно определению ETRTO. Дополнительно под «указанной нагрузкой» понимают «максимальную допустимую нагрузку» согласно определению JATMA, максимальную величину «ПРЕДЕЛОВ НАГРУЗКИ ШИНЫ ПРИ РАЗЛИЧНЫХ ДАВЛЕНИЯХ ХОЛОДНОЙ НАКАЧКИ» согласно определению TRA и «ДОПУСТИМУЮ НАГРУЗКУ» согласно определению ETRTO. Однако в случае JATMA для шин для пассажирского автомобиля указанное стандартное внутреннее давление представляет собой давление воздуха, равное 180 кПа, а указанная нагрузка составляет 88% максимальной нагрузочной способности.
Например, в проиллюстрированной на ФИГ. 2 конфигурации пневматическая шина 1 имеет рисунок протектора, симметричный слева и справа относительно экваториальной плоскости CL шины. Кроме того, четыре продольные основные канавки 21, 22 расположены симметрично слева и справа относительно экваториальной плоскости CL шины. Кроме того, пять беговых участков 31-33 образованы четырьмя продольными основными канавками 21, 22. Один беговой участок 31 расположен на экваториальной плоскости CL шины.
Однако конфигурация этим не ограничивается, и в ней могут располагаться пять или более продольных основных канавок (не показаны). Кроме того, продольные основные канавки 21, 22 могут быть расположены асимметрично слева и справа относительно экваториальной плоскости CL шины (не показаны). Кроме того, продольные основные канавки могут быть расположены на экваториальной плоскости CL шины (не показаны). Таким образом, беговой участок 31 может быть расположен в положении, отделенном от экваториальной плоскости CL шины.
Кроме того, в проиллюстрированной на ФИГ. 2 конфигурации каждая их четырех продольных основных канавок 21, 22 имеет в целом прямую форму, а краевые участки левого и правого беговых участков 31-33 выступают на сторонах продольных основных канавок 21, 22, в результате чего стенки продольных основных канавок 21, 22 образуют ступенчатые формы в направлении вдоль окружности шины.
Однако указанное ограничение не является преднамеренным, и каждая из продольных основных канавок 21, 22 может иметь простую прямую форму или зигзагообразную либо волнообразную форму, изгибаясь или следуя криволинейной траектории в направлении вдоль окружности шины (не показаны).
В данном случае левая и правая продольные основные канавки 22, 22, расположенные наиболее удаленно от центра в поперечном направлении шины, называют крайними продольными основными канавками. Кроме того, центральная область участка протектора и плечевая зона участка протектора образованы левой и правой наиболее внешними продольными основными канавками 22, 22, служащими в качестве границ.
Беговые участки 33, расположенные наиболее снаружи в поперечном направлении шины между множеством беговых участков 31-33, образованных продольными основными канавками 21, 22, определяют как беговые участки плечевой зоны. Беговые участки 33 плечевой зоны являются беговыми участками, наружными в поперечном направлении шины, образованными наиболее внешними продольными основными канавками 22, и включают край T пятна контакта шины с грунтом на поверхности протектора. Беговые участки 32, расположенные во вторых рядах от внешней стороны в поперечном направлении шины, определяют как вторые беговые участки. Каждый из вторых беговых участков 32 представляет собой внутренний беговой участок в поперечном направлении шины, образованный наиболее внешней продольной основной канавкой 22 и являющийся смежным с беговым участком 33 плечевой зоны, который отделяет наиболее внешние продольные основные канавки 22. Кроме того, беговой участок 31 на стороне экваториальной плоскости CL шины вторых беговых участков 32 определяют как центральный беговой участок. Центральный беговой участок 31 может быть расположен на экваториальной плоскости CL шины (ФИГ. 2) или в положении, отделенном от экваториальной плоскости CL шины (не показано).
В проиллюстрированной на ФИГ. 2 конфигурации каждый из беговых участков 31-33 включает в себя множество грунтозацепных канавок 411, 412; 421, 422; 431, 432 соответственно, проходящих в поперечном направлении шины. Грунтозацепные канавки 411, 412; 421, 422; 431 являются сквозными грунтозацепными канавками, проходящими через соответствующие беговые участки 31; 32; 33 в поперечном направлении шины и расположенными с предварительно заданным интервалом в направлении вдоль окружности шины. Таким образом, каждый из беговых участков 31-33 разделен в направлении вдоль окружности шины сквозными грунтозацепными канавками 411, 412; 421, 422; 431, образуя ряды блоков множества блоков.
Вторые беговые участки
На ФИГ. 3 представлено увеличенное изображение основного участка рисунка протектора, показанного на ФИГ. 2. На ФИГ. 3 приведен увеличенный вид в горизонтальной проекции контактного участка бегового участка плечевой зоны и центрального бегового участка в половинной области шины. На ФИГ. 4 представлено увеличенное изображение второго бегового участка рисунка протектора, показанного на ФИГ. 2. На ФИГ. 5 представлен поясняющий рисунок, иллюстрирующий модифицированный пример второго бегового участка, показанного на ФИГ. 4. Каждый из этих чертежей иллюстрирует увеличенный вид в горизонтальной проекции одного бегового участка.
Как показано на ФИГ. 2, каждый из вторых беговых участков 32 включает в себя множество типов сквозных грунтозацепных канавок 421, 422, которые проходят через второй беговой участок 32 в поперечном направлении шины. В направлении вдоль окружности шины предусмотрено множество типов сквозных грунтозацепных канавок 421, 422, расположенных с некоторым интервалом. Кроме того, каждый из вторых беговых участков 32 разделен в направлении вдоль окружности шины сквозными грунтозацепными канавками 421, 422, образуя один ряд блоков из множества типов блоков 321, 322. Множество типов блоков 321, 322 имеют разные формы. Кроме того, множество наборов блоков, образованных набором из множества типов блоков 321, 322, повторяются по всей окружности шины.
Количество типов сквозных грунтозацепных канавок и блоков, описанных выше, устанавливается в диапазоне от 2 до 3 включительно.
Кроме того, пневматическая шина 1 включает в себя имеющую переменный шаг структуру, образованную изменением матрицы элементов с определенным шагом в направлении вдоль окружности шины по всему рисунку протектора в целом, а длина вдоль окружности блоков беговых участков 31-33 периодически изменяется в направлении вдоль окружности шины. Таким образом, во втором беговом участке 32 длины вдоль окружности блоков 321, 322, которые образуют набор из множества описанных выше типов, периодически изменяются в направлении вдоль окружности шины в описанной выше структуре с переменным шагом. Соответственно, шум, создаваемый рисунком протектора во время езды, уменьшается, улучшая шумовые характеристики (в частности, внутренние шумовые характеристики) шины.
Кроме того, как показано на ФИГ. 3, углы ϕ21, ϕ22 пересечения первой сквозной грунтозацепной канавки 421 и второй сквозной грунтозацепной канавки 422, смежные друг с другом в направлении вдоль окружности шины, относительно наиболее внешней продольной основной канавки 22, различаются между собой. В частности, первая сквозная грунтозацепная канавка 421 и вторая сквозная грунтозацепная канавка 422 пересекаются с наиболее внешней продольной основной канавкой 22 с одного и того же направления вдоль окружности шины с углами пересечения, имеющими различающиеся между собой абсолютные значения. Угол ϕ21 пересечения первой сквозной грунтозацепной канавки 421 больше угла ϕ22 пересечения второй сквозной грунтозацепной канавки 422. Кроме того, эти углы ϕ21, ϕ22 пересечения предпочтительно имеют соотношение, такое как 10 градусов ≤ ϕ21 - ϕ22 ≤ 50 градусов, и более предпочтительно имеют соотношение, такое как 20 градусов ≤ ϕ21 - ϕ22 ≤ 40 градусов.
Углы ϕ21, ϕ22 пересечения сквозных грунтозацепных канавок определяют как угол пересечения центральной линии канавки наиболее внешней продольной основной канавки и линии, являющейся продолжением сквозной грунтозацепной канавки, и измеряют в ненагруженном состоянии шины, причем шина установлена на указанном диске и накачана до указанного внутреннего давления. Следует отметить, что углы пересечения сквозных грунтозацепных канавок могут отличаться от угла наклона сквозной грунтозацепной канавки, как в целом описано ниже. Например, может использоваться конфигурация, в которой сквозная грунтозацепная канавка в целом изгибается или следует криволинейной траектории (см. ФИГ. 4), и конфигурация, в которой сквозная грунтозацепная канавка частично изгибается в участке, открывающемся к наиболее внешней продольной основной канавке (не показано).
В такой конфигурации сквозные грунтозацепные канавки 421, 422, смежные со вторым беговым участком 32, открываются к наиболее внешней продольной основной канавке 22 под разными углами ϕ21, ϕ22 пересечения, тем самым способствуя выбросу снега, попавшего в соединительный участок между сквозными грунтозацепными канавками 421, 422 и наиболее крайней продольной основной канавкой 22 при перемещении блоков 321, 322 во время движения по заснеженным дорожным покрытиям. Таким образом, улучшаются характеристики шины при езде по снегу (особенно устойчивости рулевого управления и возможности тронуться с места). Кроме того, аналогично улучшаются характеристики шины при движении по грязи, песку и т. п.
Кроме того, как показано на ФИГ. 4, ширины Wo21, Wo22 открытия первой сквозной грунтозацепной канавки 421 и второй сквозной грунтозацепной канавки 422 относительно наиболее внешней продольной основной канавки 22 отличаются друг от друга. Таким образом, сквозные грунтозацепные канавки 421, 422, имеющие разные ширины Wo21, Wo22 открытия, поочередно расположены в направлении вдоль окружности шины. Таким образом, улучшаются свойства выброса снега при движении по заснеженных дорожных покрытиях.
Ширины Wo21, Wo22 открытия сквозных грунтозацепных канавок представляют собой ширину открытия на поверхности контакта протектора в открывающемся участке канавки сквозной грунтозацепной канавки относительно наиболее внешней продольной основной канавки и измеряется как значения ширины, включающие участки выемок и скошенные участки, образованные в открывающихся участках канавки сквозных грунтозацепных канавок.
Ширина Wo21 открытия по отношению к наиболее внешней продольной основной канавке 22 первой сквозной грунтозацепной канавки 421, имеющей угол ϕ21 пересечения, который является большим, предпочтительно меньше ширины Wo22 открытия по отношению к наиболее внешней продольной основной канавке 22 второй сквозной грунтозацепной канавки 422, имеющей угол ϕ22 пересечения, который является небольшим. Другими словами, первая сквозная грунтозацепная канавка 421, имеющая больший угол ϕ21 пересечения, открывается к наиболее внешней продольной основной канавке 22 с меньшей шириной Wo21 открытия (< Wo22). Таким образом, обеспечиваются тяговые характеристики (усилие сдвига снежного столбика) первой сквозной грунтозацепной канавки 421, имеющей большой угол ϕ21 пересечения.
Например, в проиллюстрированной на ФИГ. 4 конфигурации каждый из вторых беговых участков 32 включает в себя скошенные участки 6 на одной стороне открывающихся участков канавки на стороне наиболее внешней продольной основной канавки 22 сквозных грунтозацепных канавок 421, 422. Размер скошенных участков 6, образованных в открывающемся участке первой сквозной грунтозацепной канавки 421, меньше, чем размер скошенного участка 6, образованной в открывающемся участке второй сквозной грунтозацепной канавки 422. Таким образом, ширина Wo21 открытия первой сквозной грунтозацепной канавки 421 относительно мала.
Кроме того, в изображенной на ФИГ. 4 конфигурации вторые беговые участки 32, соответственно, содержат два типа сквозных грунтозацепных канавок 421, 422 и два типа блоков 321, 322, образованных этими грунтозацепными канавками 421, 422. Множество наборов блоков, образованных двумя типами блоков 321, 322, повторяются по всей окружности шины (см. ФИГ. 2). Два типа блоков 321, 322 имеют разные формы и поочередно расположены в направлении вдоль окружности шины.
Кроме того, каждая из сквозных грунтозацепных канавок 421, 422 вторых беговых участков 32 наклонена в целом с заданным углом наклона (символ размера опущен на чертеже) относительно поперечного направления шины. Абсолютные значения углов наклона сквозных грунтозацепных канавок 421, 422 предпочтительно находятся в диапазоне от 5 до 7 градусов включительно, и более предпочтительно - в диапазоне от 20 до 48 градусов включительно.
Кроме того, угол наклона первой сквозной грунтозацепной канавки 421 в целом относительно поперечного направления шины и наклон второй сквозной грунтозацепной канавки 422 в целом относительно поперечного направления шины отличаются друг от друга. В результате два типа сквозных грунтозацепных канавок 421, 422, смежных в направлении вдоль окружности шины, имеют углы θ21, θ22 наклона (символ размера опущен на чертеже), которые отличаются друг от друга. Кроме того, два типа сквозных грунтозацепных канавок 421, 422 наклонены в одном направлении (вверх к экваториальной плоскости CL шины на ФИГ. 4) относительно поперечного направления шины, а угол θ21 наклона сквозной грунтозацепной канавки 421 меньше угла θ22 наклона сквозной грунтозацепной канавки 422 (θ22 < θ21). В этом случае разница между углами θ21, θ22 наклона предпочтительно находится в диапазоне 5 градусов ≤ θ22 - θ21 ≤ 40 градусов и более предпочтительно - в диапазоне 10 градусов ≤ θ22 - θ21 ≤ 20 градусов. Таким образом, разность θ22 - θ21 между углами наклона становится подходящей.
Каждый из углов наклона сквозных грунтозацепных канавок измеряют как угол, образованный осью вращения шины и воображаемой линией, соединяющей центральные точки открывающихся участков сквозной грунтозацепной канавки к левой и правой продольным основным канавкам. Кроме того, каждый из углов наклона сквозных грунтозацепных канавок беговых участков плечевой зоны измеряют как угол, образованный осью вращения шины и воображаемой линией, соединяющей центральные точки открывающихся участков сквозной грунтозацепной канавки с наиболее внешней продольной основной канавкой и краем пятна контакта шины с грунтом.
Кроме того, блоки 321, 322, смежные с направлением вдоль окружности шины, имеют разную форму. В частности, левый и правый краевые участки на сторонах продольной основной канавки 21, 22 блоков 321, 322 имеют разную длину по окружности. Один смежный блок 321 имеет длинный краевой участок на стороне экваториальной плоскости CL шины в направлении вдоль окружности шины и короткий краевой участок на стороне края T пятна контакта шины с грунтом в окружном направлении шины. Напротив, другой блок 322 имеет короткий краевой участок на стороне экваториальной плоскости CL шины в направлении вдоль окружности шины и длинный краевой участок на стороне края T пятна контакта с грунтом в направлении вдоль окружности шины. Таким образом, если смотреть на краевые участки с одной стороны второго бегового участка 32, длинные краевые участки и короткие краевые участки поочередно расположены в направлении вдоль окружности шины. Кроме того, в левой и правой продольных основных канавках 21, 22 краевые участки смежных блоков 321, 322 расположены со смещением друг относительно друга в поперечном направлении шины, так что короткий краевой участок выступает дальше на стороне продольной основной канавки 21, 22, чем длинный краевой участок.
Кроме того, как показано на ФИГ. 4, два типа блоков 321, 322 второго бегового участка 32 включают в себя одну из продольных узких канавок 323, 324 соответственно. Каждая из продольных узких канавок 323, 324 имеет изогнутую форму, которая «колеблется» в поперечном направлении шины, и, соответственно, проходит через блоки 321, 322 в направлении вдоль окружности шины и открывается к сквозным грунтозацепным канавкам 421, 422. Таким образом, блоки 321, 322 разделены в поперечном направлении шины, и давление на пятно контакта с грунтом в блоках 321, 322 становится равномерным при вхождении шины в контакт с грунтом. Кроме того, каждая из продольных узких канавок 323, 324 имеет изогнутую форму, тем самым увеличивая краевой компонент второго бегового участка 32 и улучшая характеристики шины при езде по снегу.
Кроме того, продольные узкие канавки 323, 324 расположены в центральных областях (областях, соответствующих 1/3 ширины блока) блоков 321, 322 в поперечном направлении шины, и поверхность, контактирующая с дорожным покрытием, каждого из блоков 321, 322 по существу поровну разделена на две в поперечном направлении шины. Продольные узкие канавки 323, 324 включают в себя изогнутые участки, имеющие ступенчатую форму, которая «колеблется» в поперечном направлении шины. Изогнутые участки продольных узких канавок 323, 324 расположены в центральных участках блоков 321, 322 в направлении вдоль окружности шины (центральных участках, когда блоки 321, 322 разделены поровну на три в направлении вдоль окружности шины). Таким образом, жесткость блоков 321, 322 в направлении вдоль окружности шины становится однородной.
Изогнутые участки продольных узких канавок 323, 324 предпочтительно наклонены относительно направления вдоль окружности шины в диапазоне от 50 до 70 градусов включительно, и более предпочтительно - в диапазоне от 55 до 65 градусов включительно.
Кроме того, ширина Ws продольных узких канавок 323, 324 установлена таким образом, что продольные узкие канавки 323, 324 не блокируются на контактной поверхности между шиной и плоской плитой, когда шина установлена на указанном диске, накачана до указанного внутреннего давления, расположена вертикально на плоской плите в статическом состоянии и нагружена в соответствии с указанной нагрузкой. В частности, ширина Ws продольных узких канавок 323, 324 установлена в диапазоне 1,5 мм ≤ Ws ≤ 6,0 мм. Таким образом, продольные узкие канавки 323, 324 надлежащим образом открываются, когда шина входит в контакт с грунтом, разделяя блоки 321, 322 и соответствующим образом делая давления в пятне контакта с грунтом в блоках 321, 322 равномерным. В то же время краевые компоненты блоков 321, 322 обеспечиваются продольными узкими канавками 323, 324, улучшая тяговые характеристики шины.
Ширину Ws продольных узких канавок 323, 324 измеряют как расстояние между противолежащими открывающимися участками поверхности стенки канавки, когда шина установлена на указанном диске, накачана до указанного внутреннего давления и находится в ненагруженном состоянии.
Кроме того, продольные узкие канавки 323, 324, смежные в направлении вдоль окружности шины, открываются в общие сквозные грунтозацепные канавки 421, 422 в разных положениях. Таким образом, открывающиеся участки продольных узких канавок 323, 324, обращенные друг к другу, со сквозными грунтозацепными канавками 421, 422 между ними расположены со сдвигом в поперечном направлении шины. Таким образом, открывающиеся участки продольных узких канавок 323, 324, смежных друг к другу, распределены в поперечном направлении шины. Соответственно, жесткость каждого из вторых беговых участков 32 в целом становится однородной.
Следует отметить, что, хотя продольные узкие канавки 323, 324 в конфигурации согласно ФИГ. 4 снабжены изогнутыми участками, имеющими ступенчатую форму, как описано выше, такое ограничение не является преднамеренным, и продольные узкие канавки 323, 324 могут иметь прямую форму, форму дуги или волнообразную форму (не показана).
Кроме того, как показано на ФИГ. 4, сквозные грунтозацепные канавки 421, 422 имеют форму, полученную путем увеличения ширины канавки в сторону края T пятна контакта шины с грунтом (см. ФИГ. 2). Значения ширины Wg21_cl, Wg22_cl открывающихся участков сквозных грунтозацепных канавок 421, 422 на стороне экваториальной плоскости CL шины меньше значений ширины Wg21_t, Wg22_t открывающихся участков на стороне края T пятна контакта шины с грунтом. Соответственно, обеспечивается жесткость областей блоков 321, 322 второго бегового участка 32 на стороне экваториальной плоскости CL шины, что предотвращает неравномерный износ блоков 321, 322. Кроме того, в сквозных грунтозацепных канавках 421, 422, смежных в направлении вдоль окружности шины, значения ширины Wg21_cl, Wg22_cl открывающихся участков на стороне экваториальной плоскости CL шины равны (Wg21_cl=Wg22_cl), и значения ширины Wg21_t, Wg22_t открывающихся участков на стороне края T пятна контакта шины с грунтом равны (Wg21_t=Wg22_t). Обратите внимание, что эти значения ширины канавок также могут отличаться друг от друга (не показаны).
Обратите внимание, что ширина сквозных грунтозацепных канавок может быть выбрана соответствующим образом в зависимости от размера шины. В шинах для обычных всесезонных легковых автомобилей и малотоннажных грузовиков ширина сквозных грунтозацепных канавок, расположенных на втором беговом участке, находится в диапазоне от 2 до 10 мм включительно.
Кроме того, в проиллюстрированной на ФИГ. 4 конфигурации одна стенка каждой из сквозных грунтозацепных канавок 421, 422 второго бегового участка 32 включает в себя изогнутый участок, имеющий ступенчатую форму в виде в горизонтальной проекции протектора, а другая стенка канавки имеет линейную форму или форму дуги. Таким образом, образуются разницы между значениями ширины Wg21_cl, Wg21_t и Wg22_cl, WG22_t левого и правого открывающихся участков сквозных грунтозацепных канавок 421, 422. Кроме того, каждая из стенок сквозных грунтозацепных канавок 421, 422 включает в себя изогнутый участок, имеющий ступенчатую форму, тем самым увеличивая краевые компоненты сквозных грунтозацепных канавок 421, 422 и улучшая тяговые характеристики.
Каждый из изогнутых участков, имеющих ступенчатую форму, образован первым участком стенки канавки, вторым участком стенки канавки, расположенной со смещением относительно первого участка стенки канавки в направлении вдоль окружности шины, и участком стенки продольной канавки, проходящим в направлении вдоль окружности шины и соединенным с первым участком стенки канавки и вторым участком стенки канавки. Кроме того, угол, образованный поверхностью стенки участка стенки продольной канавки и направлением вдоль окружности шины (символ размера опущен на чертеже), предпочтительно находится в диапазоне от 80 до 100 градусов включительно, и более предпочтительно - в диапазоне от 85 до 95 градусов включительно.
Кроме того, одна стенка каждой из сквозных грунтозацепных канавок 421, 422 изгибается в центральном участке второго бегового участка 32, и, таким образом, левая и правая центральные линии канавки на изогнутых участках смещены в направлении вдоль окружности шины в центральном участке второго бегового участка 32. В этом случае значения смещения G1, G2 центральных линий сквозных грунтозацепных канавок 421, 422 в направлении вдоль окружности шины находятся в пределах от 2,0 до 12,0 мм включительно.
Кроме того, направления изгиба центральных линий смежных сквозных грунтозацепных канавок 421, 422 имеют противоположные направления относительно направления вдоль окружности шины. В результате краевые участки блока 322, расположенные между изогнутыми участками смежных сквозных грунтозацепных канавок 421, 422, увеличиваются по ширине на стороне экваториальной плоскости CL шины и уменьшаются по ширине на стороне края T пятна контакта шины с грунтом. Таким образом, обеспечивается необходимая длина в направлении вдоль окружности шины участка блока 322, который уменьшается по ширине из-за разницы в углах наклона сквозных грунтозацепных канавок 421, 422 (участок блока 322 на стороне экваториальной плоскости CL шины, разделенный продольной узкой канавкой 324).
Следует отметить, что в проиллюстрированной на ФИГ. 4 конфигурации, как описано выше, одна стенка каждой из сквозных грунтозацепных канавок 421, 422 второго бегового участка 32 включает в себя изогнутый участок, имеющий ступенчатую форму в виде в горизонтальной проекции протектора, а другая стенка канавки имеет линейную форму или форму дуги. Однако такое ограничение не является преднамеренным, и, как показано в модифицированном примере на ФИГ. 5, левая и правая стенки каждой из сквозных грунтозацепных канавок 421, 422 второго бегового участка 32 могут включать в себя изогнутый участок, имеющий ступенчатую форму в виде в горизонтальной проекции протектора.
Беговые участки плечевой зоны
На ФИГ. 6 представлено увеличенное изображение бегового участка плечевой зоны рисунка протектора, показанного на ФИГ. 2.
Как описано выше, каждый из беговых участков 33 плечевой зоны включает в себя множество сквозных грунтозацепных канавок 431, проходящих через беговой участок 33 плечевой зоны в поперечном направлении шины (см. ФИГ. 2). Кроме того, как показано на ФИГ. 6, каждый из беговых участков 33 плечевой зоны включает в себя множество блоков 331, образованных смежными сквозными грунтозацепными канавками 431.
Каждая из сквозных грунтозацепных канавок 431 проходит через беговой участок 33 плечевой зоны в поперечном направлении шины и открывается к продольной основной канавке 22 и краю T пятна контакта шины с грунтом. Например, в проиллюстрированной на ФИГ. 3 конфигурации каждая из сквозных грунтозацепных канавок 431 имеет форму, полученную путем увеличения ширины канавки от продольной основной канавки 22 к краю T пятна контакта шины с грунтом. В частности, одна стенка каждой из сквозных грунтозацепных канавок 431 включает в себя изогнутый участок, имеющий ступенчатую форму в виде в горизонтальной проекции протектора, а другая стенка канавки имеет линейную форму или форму дуги. Однако такое ограничение не является преднамеренным, и левая и правая стенки сквозной грунтозацепной канавки 431 могут иметь линейную форму или форму дуги. Кроме того, глубина канавки на узком участке на стороне продольной основной канавки 22 сквозной грунтозацепной канавки 431 предпочтительно находится в диапазоне от 30 до 80% включительно по отношению к глубине канавки на широком участке на стороне края T пятна контакта шины с грунтом. Таким образом, обеспечивается эффект выброса снега и снижения шума сквозной грунтозацепной канавки 431.
Блок 331 образован смежными сквозными грунтозацепными канавками 431, 431 и наиболее внешними продольными основными канавками 22 и расположен на краю T пятна контакта шины с грунтом. Кроме того, множество блоков 331 расположено в направлении вдоль окружности шины, образуя один ряд блоков. Каждый из блоков 331 включает в себя одну несквозную грунтозацепную канавку 432, как описано ниже.
Как показано на ФИГ. 3, первая сквозная грунтозацепная канавка 421 и вторая сквозная грунтозацепная канавка 422 второго бегового участка 32, а также сквозные грунтозацепные канавки 431 бегового участка 33 плечевой зоны открываются к положениям наиболее внешней продольной основной канавки 22, которые различаются в направлении вдоль окружности шины. Таким образом, блоки 321, 322 второго бегового участка 32 и блок 331 бегового участка 33 плечевой зоны расположены в шахматном порядке в направлении вдоль окружности шины по обе стороны наиболее внешней продольной основной канавки 22. В такой конфигурации снег, попавший между блоками 321, 322 второго бегового участка 32 и блоком 331 бегового участка 33 плечевой зоны, сжимается во время движения по заснеженных дорожных покрытиях, что улучшает тяговые характеристики на заснеженных дорожных покрытиях и улучшает характеристики шины при езде по снегу (особенно возможность тронуться с места) шины.
Кроме того, в описанной выше конфигурации расстояние L1 в направлении вдоль окружности шины между открывающимися участками относительно наиболее внешней продольной основной канавки 22 смежных сквозных грунтозацепных канавок 421, 422 второго бегового участка 32 и минимальное расстояние L2 в направлении вдоль окружности шины от открывающихся участков по отношению к наиболее внешней продольной основной канавке 22 смежных сквозных грунтозацепных канавок 421, 422 второго бегового участка 32 до открывающегося участка по отношению к наиболее внешней продольной основной канавке 22 сквозной грунтозацепной канавки 431 бегового участка 33 плечевой зоны предпочтительно находится в диапазоне 0,40 ≤ L2/L1 ≤ 0,50. Таким образом, обеспечивается соответствующее расстояние L2 сквозной грунтозацепной канавки 431 бегового участка 33 плечевой зоны.
Расстояния L1, L2 сквозных грунтозацепных канавок измеряют, используя центральные точки ширины сквозных грунтозацепных канавок 421, 422, 431 относительно наиболее внешней продольной основной канавки 22 в качестве точек измерения.
Кроме того, как показано на ФИГ. 2 и 3, первая сквозная грунтозацепная канавка 421 и вторая сквозная грунтозацепная канавка 422 второго бегового участка 32, а также сквозная грунтозацепная канавка 431 бегового участка 33 плечевой зоны наклонены в противоположных направлениях в поперечном направлении шины. Кроме того, сквозные грунтозацепные канавки 421, 422 на левом и правом вторых беговых участках 32, 32 наклонены в одном направлении. Таким образом, улучшаются тяговые характеристики на заснеженных дорожных покрытиях во время поворота автомобиля, тем самым улучшая характеристики шины при езде по снегу (в частности, на поворотах).
Например, в проиллюстрированной на ФИГ. 2 конфигурации пять беговых участков 31-33, соответственно, включают в себя множество грунтозацепных канавок 411, 412, 421, 422, 431, наклоненных под предварительно заданным углом наклона в поперечном направлении шины. Сквозные грунтозацепные канавки 411, 412, 431 центрального бегового участка 31, левого и правого беговых участков 33, 33 плечевой зоны и сквозные грунтозацепные канавки 421, 422 левого и правого вторых беговых участков 32, 32 наклонены в противоположных направлениях в поперечном направлении шины. Сквозные грунтозацепные канавки 411, 412 центрального бегового участка 31 и сквозные грунтозацепные канавки 431 бегового участка 33 плечевой зоны наклонены в одном направлении, и сквозные грунтозацепные канавки 421, 422 левого и правого вторых беговых участков 32, 32 наклонены в одном направлении. Кроме того, ориентация сквозных грунтозацепных канавок смежных беговых участков 31, 32; 32, 33 является обратной. Соответственно, в целом на рисунке протектора сквозные грунтозацепные канавки 411, 412, 421, 422, 431 расположены зигзагообразно в поперечном направлении шины. Таким образом, дополнительно улучшаются тяговые характеристики на заснеженных дорожных покрытиях при повороте автомобиля.
Кроме того, как показано на ФИГ. 2, положения открывающихся участков относительно продольных основных канавок 21, 22 сквозных грунтозацепных канавок 411, 412, 421, 422; 421, 422, 431 смежных беговых участков 31, 32; 32, 33 являются взаимно смещенными в направлении вдоль окружности шины. Таким образом, сквозные грунтозацепные канавки 411, 412, 421, 422; 421, 422, 431 смежных беговых участков 31, 32; 32, 33 расположены не непрерывно на линиях, служащих продолжением осевых линий канавок. Таким образом, дополнительно улучшаются тяговые характеристики на заснеженных дорожных покрытиях.
Кроме того, каждый из блоков 331 беговых участков 33 плечевой зоны включает в себя одну несквозную грунтозацепную канавку 432, как показано на ФИГ. 3 и 6.
Несквозная грунтозацепная канавка 432, как показано на ФИГ. 6, открывается к продольной основной канавке 22 на одном концевом участке и заканчивается контактным участком бегового участка 33 плечевой зоны на другом концевом участке. Одна несквозная грунтозацепная канавка 432 расположена между смежными сквозными грунтозацепными канавками 431, 431. Кроме того, максимальная глубина несквозной грунтозацепной канавки 432 меньше, чем максимальная глубина сквозной грунтозацепной канавки 431. Кроме того, несквозная грунтозацепная канавка 432 имеет форму, полученную путем постепенного уменьшения ширины канавки от продольной основной канавки 22 к стороне края Т пятна контакта шины с грунтом. Кроме того, ширина канавки Wg32_cl на концевом участке несквозной грунтозацепной канавки 432 на стороне продольной основной канавки 22 и ширина канавки Wg32_t на концевом участке на стороне края Т пятна контакта шины с грунтом предпочтительно имеет такое соотношение, как 1,10 ≤ Wg32_cl/Wg32_t ≤ 1,30. Таким образом, улучшаются свойства выброса снега из несквозной грунтозацепной канавки 432.
Кроме того, как показано на ФИГ. 3, сквозные грунтозацепные канавки 421, 422 второго бегового участка 32 и несквозная грунтозацепная канавка 432 бегового участка 33 плечевой зоны открываются в одно и то же положение относительно наиболее внешней продольной основной канавки 22 в направлении вдоль окружности шины. Таким образом, открывающиеся участки несквозных грунтозацепных канавок 432 бегового участка 33 плечевой зоны расположены по существу напротив открывающихся участков сквозных грунтозацепных канавок 421, 422 второго бегового участка 32. Во время движения по заснеженным дорожным покрытиям, как описано выше, снег, попавший между блоками 321, 322 второго бегового участка 32 и блоками 331 бегового участка 33 плечевой зоны, сжимается. Каждый из блоков 331 бегового участка 33 плечевой зоны включает в себя несквозную грунтозацепную канавку 432, благодаря чему блоки 331 бегового участка 33 плечевой зоны легко деформируются во время качения. Это способствует выбросу снега, попавшего в наиболее внешние продольные основные канавки 22.
Кроме того, в описанной выше конфигурации расстояние L1 в направлении вдоль окружности шины между открывающимися участками относительно наиболее внешней продольной основной канавки 22 смежных сквозных грунтозацепных канавок 421, 422 второго бегового участка 32 и минимальное расстояние L3 в направлении вдоль окружности шины от открывающихся участков по отношению к наиболее внешней продольной основной канавке 22 смежных сквозных грунтозацепных канавок 421, 422 второго бегового участка 32 до открывающегося участка по отношению к наиболее внешней продольной основной канавке 22 несквозной грунтозацепной канавки 432 бегового участка 33 плечевой зоны предпочтительно находится в диапазоне 0 ≤ L3/L1 ≤ 5,0. Таким образом, обеспечиваются необходимые положения открывающихся участков несквозных грунтозацепных канавок 432 бегового участка 33 плечевой зоны.
Кроме того, ширина канавки Wg31_cl открывающегося участка относительно продольной основной канавки 22 сквозной грунтозацепной канавки 431 и ширина канавки Wg32_cl открывающегося участка относительно продольной основной канавки 22 несквозной грунтозацепной канавки 432 имеют такое соотношение, как Wg32_cl < Wg31_cl. Кроме того, отношение Wg31_cl/Wg32_cl предпочтительно находится в диапазоне 1,3 ≤ Wg31_cl/Wg32_cl ≤ 2,0 и более предпочтительно в диапазоне 1,6 ≤ Wg31_cl/Wg32_cl ≤ 1,8. Таким образом, обеспечиваются необходимые свойства выброса снега из несквозной грунтозацепной канавки 432.
На ФИГ. 7 представлено увеличенное изображение второго бегового участка и бегового участка плечевой зоны, показанных на ФИГ. 3. На ФИГ. 7 проиллюстрирована взаимосвязь между краевым участком второго бегового участка 32 и краевым участком бегового участка 33 плечевой зоны в наиболее внешней продольной основной канавке 22.
В соответствии с конфигурацией на ФИГ. 3, два типа блоков 321, 322 второго бегового участка 32, смежные в направлении вдоль окружности шины, расположены так, что краевые участки на стороне наиболее внешней продольной основной канавки 22 взаимно смещены в поперечном направлении шины, как показано на ФИГ. 4. Таким образом, стенка наиболее внешней продольной основной канавки 22 на стороне второго бегового участка 32 имеет форму, которая является ступенчатой в поперечном направлении шины на открывающихся участках канавки.
Кроме того, как показано на ФИГ. 6, также на беговом участке 33 плечевой зоны пара краевых участков блока 331, образованная несквозной грунтозацепной канавкой 432 на стороне наиболее внешней продольной основной канавки 22, расположена со взаимным смещением в поперечном направлении шины. Таким образом, стенка наиболее внешней продольной основной канавки 22 на стороне бегового участка 33 плечевой зоны имеет форму, которая является ступенчатой в поперечном направлении шины на открывающихся участках канавки.
Кроме того, как показано на ФИГ. 3, сквозные грунтозацепные канавки 421, 422 второго бегового участка 32 и сквозная грунтозацепная канавка 431 бегового участка 33 плечевой зоны открываются к наиболее внешней продольной основной канавке 22 в разных положениях в направлении вдоль окружности шины. Таким образом, блоки 321, 322 второго бегового участка 32 и блок 331 бегового участка 33 плечевой зоны расположены в шахматном порядке в направлении вдоль окружности шины по обе стороны наиболее внешней продольной основной канавки 22. Таким образом, ряд блоков второго бегового участка 32 и ряд блоков бегового участка 33 плечевой зоны расположены со смещенными фазами в направлении вдоль окружности шины.
Как показано на ФИГ. 7, в таких конфигурациях величина Ga2 смещения краевых участков двух типов блоков 321, 322 второго бегового участка 32 и величина Ga3 смещения краевых участков блока 331 бегового участка 33 плечевой зоны обеспечивают расстояние De в поперечном направлении шины противоположных концевых участков левого и правого беговых участков 32, 33 по обе стороны наиболее внешней продольной основной канавки 22 с образованием ступенчатой формы в направлении вдоль окружности шины. Кроме того, формируются по меньшей мере три или более типов расстояний от De1 до De4. Таким образом, улучшаются свойства выброса снега из наиболее внешней продольной основной канавки 22 во время движения по заснеженным дорожным покрытиям.
Например, в проиллюстрированной на ФИГ. 7 конфигурации образуются (1) расстояние De1 (De_max) между краевым участком блока 322 второго бегового участка 32, утопленным по отношению к наиболее внешней продольной основной канавке 22, и одним краевым участком блока 331 бегового участка 33 плечевой зоны, утопленным по отношению к наиболее внешней продольной основной канавке 22, (2) расстояние De2 между краевым участком блока 322 второго бегового участка 32, утопленным по отношению к наиболее внешней продольной основной канавке 22, и другим краевым участком блока 331 бегового участка 33 плечевой зоны, выступающим к наиболее внешней продольной основной канавке 22, (3) расстояние De3 между краевым участком блока 321 второго бегового участка 32, выступающим в направлении наиболее внешней продольной основной канавки 22, и одним краевым участком блока 331 бегового участка 33 плечевой зоны, утопленным по отношению к наиболее внешней продольной основной канавке 22, и (4) расстояние De4 (De_min) между краевым участком блока 321 второго бегового участка 32, выступающим к наиболее внешней продольной основной канавке 22, и другим краевым участком блока 331 бегового участка 33 плечевой зоны, выступающим в направлении наиболее внешней продольной основной канавки 22.
Кроме того, на ФИГ. 7 максимальное значение De_max и минимальное значение De_min расстояния De предпочтительно имеют такое соотношение, как 1,20 ≤ De_max/De_min ≤ 1,80, и более предпочтительно имеют такое соотношение, как 1,50 ≤ De_max/De_min ≤ 1,70. Таким образом, обеспечивается подходящее расстояние De в поперечном направлении шины между противоположными краевыми участками левого и правого беговых участков 32, 33 по обе стороны наиболее внешней продольной основной канавки 22.
Кроме того, на ФИГ. 7 величина Ga2 смещения краевых участков двух типов блоков 321, 322 второго бегового участка 32 и величина Ga3 смещения краевых участков блока 331 бегового участка 33 плечевой зоны предпочтительно по существу одинаковы. В частности, отношение Ga2/Ga3 установлено в диапазоне 0,8 ≤ Ga2/Ga3 ≤ 1,2. Таким образом, величины Ga2, Ga3 смещения краевых участков левого и правого беговых участков 32, 33 наиболее внешней продольной основной канавки 22 выполнены однородными, что предупреждает неравномерный износ краевых участков левого и правого беговых участков 32, 33.
Прорези
Как показано на ФИГ. 2 и ФИГ. 4-6, каждый из беговых участков 31-33 включает в себя множество прорезей 5. Эти прорези 5 подразделяются на двухмерные прорези (т. н. плоские прорези) и трехмерные прорези (т. н. 3D-прорези). В прорезях 5 предусмотрены краевые компоненты беговых участков 31-33 и улучшены тяговые характеристики шины.
Двухмерная прорезь включает в себя поверхность стенки прорези, имеющую прямую форму, если смотреть в дискреционном поперечном сечении по направлению в длину прорези, установленном как направление нормали (если смотреть в поперечном сечении, включающем направление в ширину прорези и направление в глубину прорези). Двухмерная прорезь должна иметь только прямую форму, если смотреть в поперечном сечении, как описано выше, и может проходить прямо, зигзагообразно, волнообразно, в виде дуги и т. п. по направлению в длину прорези.
Трехмерная прорезь включает в себя поверхность стенки прорези, имеющую изогнутую форму, колеблющуюся в направлении ширины прорези, если смотреть как в поперечном сечении по направлению в длину прорези, установленным как направление нормали, так и в поперечном сечении по направлению в глубину прорези, установленным как направление нормали. По сравнению с двухмерными прорезями трехмерные прорези имеют большее усилие зацепления противоположных поверхностей стенок прорези и, следовательно, повышают жесткость беговых участков. Трехмерная прорезь должна иметь только описанную выше конструкцию на поверхности стенки прорези и может иметь, например, прямую, зигзагообразную, волнообразную форму, форму дуги и т. п. на контактной поверхности протектора. Следующие примеры могут рассматриваться как вышеупомянутые трехмерные прорези (см. ФИГ. 8 и 9).
На ФИГ. 8 и 9 представлены пояснительные схемы, иллюстрирующие примеры трехмерной прорези. Эти чертежи представляют собой прозрачные виды в перспективе трехмерной прорези, включая поверхность стенки прорези типа «пирамида».
В проиллюстрированной на ФИГ. 8 конфигурации поверхности стенок прорезей имеют структуру, в которой треугольные пирамиды и перевернутые треугольные пирамиды соединяются по направлению в длину прорези. Другими словами, поверхности стенок прорезей имеют зигзагообразную форму на стороне поверхности протектора и зигзагообразную форму на стороне нижнего участка, которые имеют переменный шаг в поперечном направлении шины и имеют противоположные выступы и выемки между зигзагообразными формами на стороне поверхности протектора и стороне нижнего участка. Кроме того, при наличии таких выступов и углублений, если смотреть в направлении вращения шины, поверхность стенки прорези образуется путем соединения точки перегиба выступа со стороны поверхности протектора с точкой перегиба углубления со стороны нижнего участка, точки перегиба углубления со стороны поверхности протектора с точкой перегиба выступа со стороны нижнего участка, и точек перегиба выступов, взаимно смежных с точкой перегиба выступа со стороны поверхности протектора, и точки перегиба выступа со стороны нижнего участка с линиями ребер; и путем соединения этих линий ребер последовательными плоскостями в поперечном направлении шины. Кроме того, первая поверхность стенки прорези имеет неровную поверхность с выпуклыми треугольными пирамидами и перевернутыми треугольными пирамидами, расположенными в чередующемся порядке в поперечном направлении шины; а вторая поверхность стенки прорези имеет неровную поверхность с вогнутыми треугольными пирамидами и перевернутыми треугольными пирамидами, расположенными в чередующемся порядке в поперечном направлении шины. Кроме того, неровная поверхность стенки прорези ориентирована к наружной стороне блоков по меньшей мере на наружных концах прорези. Следует отметить, что примеры такой трехмерной прорези включают технологию, описанную в JP 3894743 B.
Кроме того, в конфигурации, представленной на ФИГ. 9, поверхность стенки прорези имеет строение, в котором множество призмообразных элементов, имеющих форму шашек, соединены по направлению в глубину прорези и по направлению в длину прорези и при этом отклоняются относительно направления в глубину прорези. Иными словами, поверхность стенки прорези на поверхности протектора имеет зигзагообразную форму. Кроме того, поверхность стенки прорези имеет изогнутые участки по меньшей мере в двух местах в радиальном направлении шины в блоках, и эти участки изгибаются в направлении вдоль окружности шины и соединяются в поперечном направлении шины. Более того, эти изогнутые участки имеют зигзагообразную форму с амплитудой в радиальном направлении шины. Кроме того, хотя на поверхности стенки прорези амплитуда является постоянной в направлении вдоль окружности шины, угол наклона в направлении вдоль окружности шины относительно направления нормали к поверхности протектора меньше на участке на нижней стороне прорези, чем на участке на стороне поверхности протектора; и амплитуда в радиальном направлении шины изогнутого участка больше на участке на нижней стороне прорези, чем на участке на стороне поверхности протектора. Следует отметить, что примеры такой трехмерной прорези включают технологию, описанную в патенте Японии № 4316452.
Например, в проиллюстрированной на ФИГ. 4 конфигурации каждый из блоков 321, 322 второго бегового участка 32 включает в себя множество прорезей 5, и эти прорези 5 все представляют собой трехмерные прорези. Кроме того, прорези 5 заканчиваются внутри блоков 321, 322 на одном концевом участке и открываются к краевому участку блока 32 на другом концевом участке, сообщаясь с продольными основными канавками 21, 22. Прорези 5 проходят в поперечном направлении шины, наклоняясь в том же направлении, что и сквозные грунтозацепные канавки 421, 422 относительно направления вдоль окружности шины. Кроме того, прорези 5 и сквозные грунтозацепные канавки 421, 422 расположены на равном расстоянии друг от друга и параллельно в направлении вдоль окружности шины, таким образом, блоки 321, 322 образованы в областях, имеющих прямоугольную форму и по существу одинаковую ширину.
Кроме того, два типа сквозных грунтозацепных канавок 421, 422 второго бегового участка 32 имеют разные углы наклона, и, таким образом, поверхность, контактирующая с дорожным покрытием, участка блоков 322 относительно небольшая в области на экваториальной плоскости CL шины, образованной продольной узкой канавкой 323. Таким образом, количество прорезей в этой области меньше, чем количество прорезей в других областях. Таким образом, обеспечивается однородная плотность прорезей на поверхности, контактирующей с дорожным покрытием, каждого из блоков 321, 322.
Кроме того, как показано на ФИГ. 6, каждый из блоков 331 бегового участка 33 плечевой зоны включает в себя множество прорезей 5, 5'. Прорезь 5, расположенная бок о бок с несквозной грунтозацепной канавкой 432, представляет собой трехмерную прорезь, а прорезь 5', расположенная с несквозной грунтозацепной канавкой 432, проходящей в направлении длины канавки, представляет собой двухмерную прорезь. Эти прорези 5, 5' не открываются к продольной основной канавке 22 или краю Т пятна контакта шины с грунтом и включают в себя завершающий концевой участок внутри блока 331. Кроме того, сквозная грунтозацепная канавка 431, образующая блок 331, несквозная грунтозацепная канавка 432 внутри блока 331 и трехмерная прорезь 5 расположены на равном расстоянии друг от друга и параллельно в направлении вдоль окружности шины, и, следовательно, блоки 331 образованы в областях, имеющих прямоугольную форму и по существу одинаковую ширину.
Результаты
Как описано выше, пневматическая шина 1 включает в себя четыре или более продольных основных канавок 21, 22, проходящих в направлении вдоль окружности шины, и пять или более рядов беговых участков 31-33, образованных продольными основными канавками 21, 22 (см. ФИГ. 2), Кроме того, каждый из вторых беговых участков 32 включает в себя первые сквозные грунтозацепные канавки 421 и вторые сквозные грунтозацепные канавки 422, проходящие через второй беговой участок 32 в поперечном направлении шины и расположенные смежно в направлении вдоль окружности шины. Кроме того, углы ϕ21, ϕ22 пересечения первой сквозной грунтозацепной канавки 421 и второй сквозной грунтозацепной канавки 422 относительно наиболее внешней продольной основной канавки 22 отличаются друг от друга (см. ФИГ. 3).
В такой конфигурации сквозные грунтозацепные канавки 421, 422 второго бегового участка 32, являющиеся смежными, открываются к наиболее внешним продольным основным канавкам 22 с углами ϕ21, ϕ22 пересечения, отличающимися друг от друга, тем самым способствуя выбросу снега, попавшего в участок сообщения между сквозными грунтозацепными канавками 421, 422 и наиболее внешними продольными основными канавками 22 при перемещении блоков 321, 322 во время движения по заснеженным дорожным покрытиям. Это обеспечивает преимущество в виде улучшения характеристик шины при езде по снегу (особенно устойчивости рулевого управления и возможности тронуться с места). Кроме того, характеристики шины при движении по грязи, песку и т. п. схожи с характеристиками шины при езде по снегу. Таким образом, описанные выше действия также обеспечивают преимущества в виде улучшения характеристик шины при движении по грязи.
Кроме того, в пневматической шине 1 первые сквозные грунтозацепные канавки 421 и вторые сквозные грунтозацепные канавки 422 второго бегового участка 32 попеременно расположены в направлении вдоль окружности шины (см. ФИГ. 4). Таким образом, множество наборов канавок, включающих два типа сквозных грунтозацепных канавок 421, 422, непрерывно расположены в направлении вдоль окружности шины. Преимущество этого заключается в улучшении характеристик при езде по снегу благодаря двум типам сквозных грунтозацепных канавок 421, 422.
Кроме того, в пневматической шине 1 первая сквозная грунтозацепная канавка 421 и вторая сквозная грунтозацепная канавка 422 пересекаются с наиболее внешней продольной основной канавкой 22 из того же направления вдоль окружности шины (см. ФИГ. 3). Таким образом, два типа сквозных грунтозацепных канавок 421, 422 включают в себя углы ϕ21, ϕ22 пересечения, имеющие одинаковое позиционное обозначение. Преимущество такой конфигурации заключается в том, что блоки легко деформируются, тем самым улучшая свойства выброса снега по сравнению с конфигурацией (не показана), в которой направления пересечения сквозных грунтозацепных канавок относительно наиболее внешних продольных основных канавок, например, поочередно обращены в направлении вдоль окружности шины.
Кроме того, ширина Wo21 открытия по отношению к наиболее внешней продольной основной канавке 22 первой сквозной грунтозацепной канавки 421, имеющей угол ϕ21 пересечения, который является большим, предпочтительно меньше ширины Wo22 открытия по отношению к наиболее внешней продольной основной канавке 22 второй сквозной грунтозацепной канавки 422, имеющей угол ϕ22 пересечения, который является небольшим (см. ФИГ. 4). Обычно, когда угол пересечения грунтозацепной канавки с продольной основной канавкой увеличивается, тяговые характеристики (усилие сдвига снежного столбика) грунтозацепной канавки имеют тенденцию к снижению. Здесь ширина Wo21 открытия первой сквозной грунтозацепной канавки 421, имеющей большой угол ϕ21 пересечения, уменьшается, в результате чего обеспечивается улучшение тяговых характеристик.
Кроме того, в пневматической шине 1 первая сквозная грунтозацепная канавка 421 включает в себя по меньшей мере одну стенку канавки, снабженную изогнутым участком, имеющим ступенчатую форму, который изгибается в направлении вдоль окружности шины в виде в горизонтальной проекции протектора. Это обеспечивает преимущество, состоящее в улучшении тяговых характеристик.
Кроме того, в пневматической шине 1 каждая из первой сквозной грунтозацепной канавки 421 и второй сквозной грунтозацепной канавки 422 имеет форму, полученную путем увеличения ширины канавки в направлении к стороне края Т пятна контакта шины с грунтом (см. ФИГ. 4). Преимущество этого состоит в улучшении характеристик выброса снега в положении пересечения сквозных грунтозацепных канавок 421, 422 наиболее внешней продольной основной канавки 22.
Кроме того, в пневматической шине 1 второй беговой участок 32 включает в себя множество блоков 321, 322, образованных множеством сквозных грунтозацепных канавок 421, 422 (см. ФИГ. 3). Блоки 321, 322, смежные в направлении вдоль окружности шины, имеют разную форму. В такой конфигурации преимущество такого решения состоит в лучшей деформируемости блоков, а значит и улучшении характеристик выброса снега.
Кроме того, в пневматической шине 1 угол наклона первой сквозной грунтозацепной канавки 421 в целом относительно поперечного направления шины (определяется углом, образованным поперечным направлением шины и воображаемой линией, соединяющей открывающиеся участки сквозной грунтозацепной канавки и левую и правую продольные основные канавки; символ размера опущен на чертеже) и угол наклона второй сквозной грунтозацепной канавки 422 в целом относительно поперечного направления шины отличаются друг от друга. Преимущество такого решения состоит в лучшей деформируемости блоков, а значит и улучшении характеристик выброса снега.
Кроме того, в пневматической шине 1 каждый из беговых участков 33 плечевой зоны включает в себя сквозные грунтозацепные канавки 431, проходящие через беговой участок 33 плечевой зоны в поперечном направлении шины (см. ФИГ. 2). Первая сквозная грунтозацепная канавка 421 и вторая сквозная грунтозацепная канавка 422 второго бегового участка 32 участка и сквозная грунтозацепная канавка 431 бегового участка 33 плечевой зоны открываются к наиболее внешней продольной основной канавке 22 в отличающихся друг от друга положениях в направлении вдоль окружности шины (См. ФИГ. 3). В такой конфигурации блоки 321, 322 второго бегового участка 32 и блок 331 бегового участка 33 плечевой зоны расположены в шахматном порядке в направлении вдоль окружности шины по обе стороны наиболее внешней продольной основной канавки 22. Преимущество данного решения состоит в улучшении тяговых характеристик и характеристик шины при езде по снегу (особенно возможности тронуться с места).
Кроме того, в пневматической шине 1 каждый из беговых участков 33 плечевой зоны включает в себя сквозные грунтозацепные канавки 431, проходящие через беговой участок 33 плечевой зоны в поперечном направлении шины (см. ФИГ. 2). Кроме того, первая сквозная грунтозацепная канавка 421 и вторая сквозная грунтозацепная канавка 422 второго бегового участка 32, а также сквозная грунтозацепная канавка 431 бегового участка 33 плечевой зоны наклонены в противоположных направлениях в поперечном направлении шины (см. ФИГ. 3). Таким образом, улучшаются тяговые характеристики на заснеженных дорожных покрытиях во время поворота автомобиля, тем самым улучшая характеристики шины при езде по снегу (в частности, на поворотах).
Кроме того, в пневматической шине 1 сквозная грунтозацепная канавка 431 бегового участка 33 плечевой зоны включает в себя по меньшей мере одну стенку канавки, снабженную изогнутым участком, имеющим ступенчатую форму, который изгибается в направлении вдоль окружности шины в виде в горизонтальной проекции протектора (см. ФИГ. 3). Преимущество данного решения состоит в улучшении тяговых характеристик сквозной грунтозацепной канавки 431 и характеристик шины при езде по снегу (особенно возможности тронуться с места).
Кроме того, в пневматической шине 1 каждый из беговых участков 33 плечевой зоны включает в себя несквозную грунтозацепную канавку 432, которая открывается к наиболее внешней продольной основной канавке 22 на одном концевом участке и заканчивается контактным участком бегового участка 33 плечевой зоны на другом концевом участке (см. ФИГ. 2). Кроме того, первая сквозная грунтозацепная канавка 421 и вторая сквозная грунтозацепная канавка 422 второго бегового участка 32 и несквозные грунтозацепные канавки 432 беговых участков 33 плечевой зоны открываются к одному и тому же положению наиболее внешней продольной основной канавки 22 в направлении вдоль окружности шины (см. ФИГ. 3). В такой конфигурации каждый из блоков 331 беговых участков 33 плечевой зоны включает в себя несквозную грунтозацепную канавку 432, благодаря чему блоки 331 беговых участков 33 плечевой зоны легко деформируются во время качения, что обеспечивает преимущество в виде улучшения выброса снега, попавшего в положения пересечения сквозных грунтозацепных канавок 421, 422 второго бегового участка 32 и наиболее внешних продольных основных канавок 22.
Кроме того, в пневматической шине 1 ширина Wg31_cl канавки открывающегося участка относительно продольной основной канавки 22 сквозной грунтозацепной канавки 431 бегового участка 33 плечевой зоны и ширина Wg32_cl канавки открывающегося участка относительно продольной основной канавки 22 несквозной грунтозацепной канавки 432 имеют такое соотношение, что Wg32_cl < Wg31_cl (см. ФИГ. 6). Преимущество данного решения состоит в обеспечении совместимых функций сквозной грунтозацепной канавки 431 и несквозной грунтозацепной канавки 432.
Кроме того, в пневматической шине 1 второй беговой участок 32 включает в себя два типа блоков 321, 322, образованных первой сквозной грунтозацепной канавкой 421 и второй сквозной грунтозацепной канавкой 422, которые являются смежными (см. ФИГ. 3). Кроме того, два типа блоков 321, 322 второго бегового участка 32 расположены так, что краевые участки на наиболее внешней продольной основной канавке 22 взаимно смещены в поперечном направлении шины. Кроме того, каждый из беговых участков 33 плечевой зоны включает в себя сквозные грунтозацепные канавки 431, проходящие через беговой участок 33 плечевой зоны в поперечном направлении шины, и блоки 331 образованы смежными сквозными грунтозацепными канавками 431, 431. Кроме того, в пневматической шине 1 каждый из блоков 331 беговых участков 33 плечевой зоны содержит несквозную грунтозацепную канавку 432, которая открывается к наиболее внешней продольной основной канавке 22 на одном концевом участке и заканчивается контактным участком бегового участка 33 плечевой зоны на другом концевом участке. Пара краевых участков на стороне наиболее внешней продольной основной канавки 22 блока 331 бегового участка 33 плечевой зоны, образованного несквозной грунтозацепной канавкой 432, расположена с взаимным смещением в поперечном направлении шины. В такой конфигурации величина Ga2 смещения краевых участков двух типов блоков 321, 322 второго бегового участка 32 и величина Ga3 смещения краевых участков блока 331 бегового участка 33 плечевой зоны обеспечивает расстояние De между противоположными стенками наиболее внешней продольной основной канавки 22 с образованием ступенчатой формы в направлении вдоль окружности шины. Преимущество данного решения состоит в том, что улучшаются свойства выброса снега из наиболее внешней продольной основной канавки 22 во время движения по заснеженным дорогам.
Кроме того, в пневматической шине 1 расстояние De (см. ФИГ. 7) определяется в поперечном направлении шины между краевым участком двух типов блоков 321, 322 второго бегового участка 32 участка и парой краевых участков блока 331 бегового участка 33 плечевой зоны, и максимальное значение De_max и минимальное значение De_min этого расстояния De (De_max=De1, De_min=De4 на ФИГ. 7) связаны соотношением 1,20 ≤ De_max/De_min ≤ 1,80. Таким образом, обеспечивается преимущество в виде подходящего расстояния De в поперечном направлении шины между противоположными краевыми участками левого и правого беговых участков 32, 33 по обе стороны наиболее внешней продольной основной канавки 22. Таким образом, при соотношении 1,20 ≤ De_max/De_min достигается максимальная величина изменения De_max/De_min расстояния De, тем самым обеспечивая эффект улучшения свойств выброса снега из наиболее внешней продольной основной канавки 22. Кроме того, при De_max/De_min ≤ 1,80 предотвращается неравномерный износ краевого участка блока, вызванный чрезмерно большим максимальным изменением De_max/De_min расстояния De.
Примеры
На ФИГ. 10А-10В приведена таблица, в которой представлены результаты тестирования характеристик пневматических шин в соответствии с вариантами осуществления изобретения.
При испытаниях характеристик множество различных шин тестировали на (1) устойчивость рулевого управления при езде по снегу и (2) трогание с места на снегу. Кроме того, тестовые шины размером 265/65R17 112H устанавливали на диски размером 17×8J, накачивали до давления воздуха 230 кПа и нагружали максимальной нагрузкой, определяемой JATMA. Кроме того, тестовые шины монтировали на все колеса полноприводного кемпера (RV) с рабочим объемом двигателя 3,5, который служил в качестве испытательного транспортного средства.
(1) Испытательное транспортное средство вели со скоростью 40 км/ч по заданному курсу, проходившему по заснеженной дороге, для оценки устойчивости рулевого управления при езде по снегу. Кроме того, водитель-испытатель по своим ощущениям оценивал устойчивость рулевого управления. Результаты оценки выражали в виде индексных значений и оценивали с использованием стандартного примера, принятого в качестве эталона (100). В этой оценке предпочтительны более большие значения.
(2) Испытательное транспортное средство начинало движение из неподвижного состояния на заснеженной дороге для оценки характеристик начала движения по снегу. Кроме того, водитель-испытатель по своим ощущениям оценивал начало движения по снегу. Результаты оценки выражали в виде индексных значений и оценивали с использованием стандартного примера, принятого в качестве эталона (100). В этой оценке предпочтительны более большие значения.
Тестовые шины примеров 1-10 в основном имеют конфигурации согласно ФИГ. 1 и 2 и включают в себя четыре продольные основные канавки 21, 22 и пять беговых участков 31-33. Кроме того, каждый из беговых участков 31-33 включает в себя множество сквозных грунтозацепных канавок 411, 412, 421, 422, 431, которые изгибаются в форме буквы Z или кривошипа, и ряды блоков, образованные этими сквозными грунтозацепными канавками 421, 422. Кроме того, открывающиеся участки относительно наиболее внешней продольной основной канавки 22 сквозных грунтозацепных канавок 421, 422 второго бегового участка 32 и открывающиеся участки относительно наиболее внешней продольной основной канавки 22 сквозной грунтозацепной канавки 431 бегового участка 33 плечевой зоны смещены в направлении вдоль окружности шины, а ряды блоков второго бегового участка 32 и ряды блоков бегового участка 33 плечевой зоны расположены в шахматном порядке в направлении вдоль окружности шины (см. ФИГ. 3). Кроме того, глубина продольной основной канавки 22 составляет 10,0 мм, а максимальная глубина сквозных грунтозацепных канавок 411, 412, 421, 422, 431 составляет 7,0 мм. Кроме того, ширина Ws и глубина продольных узких канавок 323, 324 второго бегового участка 32 составляют 2,0 мм и 5,0 мм соответственно. Величины G1, G2 смещения (см. ФИГ. 4) осевых линий сквозных грунтозацепных канавок 421, 422 второго бегового участка 32 составляют G1=G2=6,0 мм. Следует отметить, что на ФИГ. 10А-10В «2-й» обозначает левый и правый вторые беговые участки 32, 32, а «SH» обозначает левый и правый беговые участки 33, 33 плечевой зоны.
В тестовой шине в соответствии со стандартным примером сквозные грунтозацепные канавки второго бегового участка тестовой шины согласно примеру 1 имеют постоянный угол пересечения, ширину канавки и ширину открытия, а сквозные грунтозацепные канавки имеют линейную форму или форму дуги. Кроме того, сквозные грунтозацепные канавки второго бегового участка и сквозные грунтозацепные канавки бегового участка плечевой зоны обращены друг к другу в наиболее внешней продольной основной канавке, а ряды блоков второго бегового участка и ряды блоков бегового участка плечевой зоны расположены бок о бок в направлении вдоль окружности шины.
Как видно из результатов испытаний, пневматические шины примеров 1-10 имеют улучшенную устойчивость рулевого управления при езде по снегу и улучшенные характеристики трогания с места на снегу.