ПНЕВМАТИЧЕСКАЯ ШИНА
PNEUMATIC TIRE

Область техники
Настоящее изобретение относится к пневматической шине, более конкретно к расположению поперечных канавок протектора, обеспечивающему хорошее сцепление нешипованной шины как с обледенелой, так и с заснеженной дорогой.
Уровень техники
В последние годы различные виды нешипованных шин, снабженных в области протектора большим числом ламелей, широко используют в качестве зимних шин, подходящих для движения по хорошо мощеным дорогам, чтобы избежать загрязнения воздуха пылью.
Такие ламели обеспечивают хорошее сцепление с дорогой при движении по относительно плоским и твердым дорожным покрытиям, покрытым льдом и/или водной пленкой. Но при движении по дорожному покрытию, покрытому снегом определенной глубины, становится трудно обеспечить хорошее сцепление с дорогой с помощью ламелей.
Если площадь канавок (особенно поперечных канавок) в области протектора возрастает, сцепление на снегу может быть улучшено, но ходовые характеристики шины, например маневренность, сцепление, стабильность вождения и т.п., в ходе движения по вышеупомянутому относительно плоскому и твердому дорожному покрытию могут ухудшаться.
Описание изобретения
Таким образом, целью настоящего изобретения является создание пневматической шины, которая может обеспечить хорошее сцепление с заснеженной дорогой без ухудшения других ходовых характеристик шины, например характеристики сцепления с обледенелой дорогой.
В соответствии с настоящим изобретением пневматическая шина включает протектор, снабженный с каждой стороны от экватора шины аксиально-внутренней основной канавкой короны и аксиально-внешней основной плечевой канавкой, которые проходят непрерывно в продольном направлении шины так, что протектор разделен в поперечном направлении на одну область контакта с грунтом короны между основными канавками короны, две средние области контакта с грунтом между основными канавками короны и плечевыми основными канавками и две плечевые области контакта с грунтом между основными плечевыми канавками и краями протектора, где область контакта с грунтом короны разделена в продольном направлении поперечными канавками короны с образованием ряда расположенных в продольном направлении блоков короны, каждая из средних областей контакта с грунтом разделена в продольном направлении средними поперечными канавками с образованием ряда расположенных в продольном направлении средних блоков и каждая плечевая область контакта с грунтом разделена в продольном направлении плечевыми поперечными канавками с образованием ряда расположенных в продольном направлении плечевых блоков.
Каждая поперечная канавка короны находится на одном уровне с одной средней поперечной канавкой на одной стороне и на другой стороне от экватора шины так, что
вышеупомянутая каждая поперечная канавка короны расположена внутри области средней поперечной канавки, которая ограничена вышеупомянутой одной средней поперечной канавкой и находится между 1-й и 2-й поперечными прямыми линиями, которые проведены через крайние в продольном направлении концы вышеупомянутой одной средней поперечной канавки, соответственно, где
продольная длина области средней поперечной канавки составляет не менее 25%, но не более 50% длины шага средней поперечной канавки, причем длина шага ограничена вышеупомянутым 1-м крайним в продольном направлении концом и 1-м крайним в продольном направлении концом средней поперечной канавки, следующей за вышеупомянутым 2-м крайним в продольном направлении концом.
Область средней поперечной канавки, которая ограничена вышеупомянутой одной поперечной средней канавкой, не перекрывает ни одну из плечевых поперечных канавок, сформированных с той же стороны экватора шины, что и вышеупомянутая одна средняя поперечная канавка.
Таким образом, каждая поперечная канавка короны находится на одном уровне по меньшей мере с одной средней поперечной канавкой в центральной области протектора, в которой давление на грунт становится относительно высоким. В результате снег на поверхности дороги, уплотненный в поперечную канавку короны и среднюю поперечную канавку короны, может образовывать большие блоки, способные создавать большое усилие сдвига. Таким образом, возможно обеспечить хорошее сцепление с дорогой в ходе движения по заснеженным дорогам.
Область средней поперечной канавки, которая соответствует протяженности в продольном направлении средней поперечной канавки, имеет относительно большую длину в процентном соотношении, от 25 до 50%. Соответственно, продольная составляющая средней поперечной канавки становится относительно большой, следовательно, может быть обеспечено хорошее сцепление с заснеженной дорогой в ходе прямолинейного движения, а также при движении на повороте.
Так как плечевые поперечные канавки смещены в продольном направлении относительно расположенных на одном уровне поперечных канавок короны и средних поперечных канавок, усилие сдвига снега от плечевой поперечной канавки может быть получено последовательно, что дополнительно улучшает характеристики на снегу.
В данной заявке, включающей следующее описание и формулу изобретения, различные размеры, позиции и т.п. шины, относятся к величинам, получаемым в нормально накаченном ненагруженном состоянии шины, если не указано иное.
Нормально накаченное ненагруженное состояние представляет собой состояние, при котором шина установлена на стандартный обод и накачена до стандартного давления, но находится в ненагруженном состоянии.
Упоминаемое ниже нормально накаченное нагруженное состояние представляет собой состояние, при котором шина установлена на стандартный обод, накачена до стандартного давления и нагружена стандартной нагрузкой для шины.
Стандартный обод представляет собой обод, официально установленный для шин организациями стандартизации, т.е. JATMA (Японская ассоциация производителей автомобильных шин, Япония и Азия), TRA (Техническая организация по ободам и шинам, Северная Америка), ETRTO (Европейская техническая организация по ободам и шинам), STRO (Скандинавская техническая организация по ободам и шинам) и подобными организациями. Стандартное давление и стандартная нагрузка шины представляют собой максимальное давление воздуха и максимальную нагрузку шины, определенные указанными организациями в таблице «Давление воздуха/максимальная нагрузка» или в подобном перечне. Например, стандартный обод означает «стандартный обод» в системе JATMA, «мерный обод» в системе ETRTO, «расчетный обод» в системе TRA или т.п. Стандартное давление означает «максимальное давление воздуха» в системе JATMA, «давление накачки» в системе ETRTO, максимальное давление, приведенное в таблице «Пределы нагрузок шин при различных давлениях холодной накачки» в системе TRA или т.п. Стандартная нагрузка означает «максимальную грузоподъемность» в системе JATMA, «грузоподъемность» в системе ETRTO, максимальную величину, приведенную в вышеупомянутой таблице в системе TRA, или т.п. Однако в случае шин для легковых автомобилей стандартное давление и стандартную нагрузку шины единообразно устанавливают равными 180 кПа и 88% от максимальной нагрузки шины соответственно.
Края Те протектора представляют собой аксиально-внешние края пятна контакта с грунтом (угол развала=0) в нормально накаченном нагруженном состоянии.
Упоминаемая ниже ширина TW протектора представляет собой поперечное расстояние между краями Те протектора, измеренное в нормально накаченном ненагруженном состоянии.
Краткое описание чертежей
На Фиг.1 представлен развернутый неполный вид протектора пневматической шины в соответствии с настоящем изобретением. На Фиг.2 представлен увеличенный неполный вид протектора. На Фиг.3 представлен вид поперечного сечения, взятого по линии А-А на Фиг.1.
На Фиг.4 представлен увеличенный вид сверху части ряда блоков короны.
На Фиг.5 представлен увеличенный вид сверху части среднего ряда блоков.
На Фиг.6 представлен увеличенный вид сверху части ряда плечевых блоков.
На Фиг.7(а) представлен развернутый неполный вид протектора шины по сравнительному примеру 1, используемой в приведенных ниже сравнительных испытаниях.
На Фиг.7(b) представлен развернутый неполный вид протектора шины по сравнительному примеру 2, используемой в приведенных ниже сравнительных испытаниях.
Описание предпочтительных воплощений
Воплощения настоящего изобретения описаны далее более подробно в связи с прилагаемыми чертежами.
Пневматическая шина 1 согласно настоящему изобретению включает: протектор 2 с радиально внешней поверхностью, определяющей поверхность протектора и края Те протектора; пару расположенных на расстоянии в поперечном направлении бортов, каждый из которых имеет бортовое кольцо внутри; пару боковин, проходящих между краями Те протектора и бортами; каркас, проходящий между бортами через протектор и боковины, и армирующий протектор пояс, расположенный снаружи каркаса в протекторе, как хорошо известно в технике.
В данном воплощении пневматическая шина 1 является нешипованной радиальной шиной для легковых автомобилей.
Протектор 2 снабжен однонаправленным рисунком протектора, ограниченным предполагаемым или заданным направлением R вращения шины. Заданное направление R вращения шины показано на боковинах буквами, метками и т.п.
Однонаправленный рисунок протектора в данном воплощении зеркально симметричен относительно экватора С шины.
Протектор 2, как показано на Фиг.1 и Фиг.2, снабжен основной продольной канавкой 3, расположенной с каждой стороны от экватора С шины и проходящей непрерывно в продольном направлении шины, и основной плечевой канавкой 4, расположенной с каждой стороны от экватора С шины и аксиально снаружи основной канавки 3 короны, и проходящей непрерывно в продольном направлении шины.
В данном воплощении, чтобы обеспечить хороший отвод воды и характеристику самопроизвольного выбрасывания снега, основные канавки 3 короны и основные плечевые канавки 4 сформированы в виде прямых канавок, проходящих параллельно продольному направлению шины.
Более того, чтобы обеспечить жесткость упоминаемых ниже блоков, без ухудшения характеристик самопроизвольного выбрасывания снега, как показано на Фиг.3, поперечная ширина W1 основной канавки 3 короны составляет от 2,5 до 4,5% от ширины TW протектора и поперечная ширина W2 основной плечевой канавки 4 составляет от 3,0 до 5,0% от ширины TW протектора.
Более того, чтобы обеспечить хорошее сцепление с обледенелой дорогой, поперечную ширину W1 основной канавки 3 короны устанавливают меньше поперечной ширины W2 основной плечевой канавки 4.
В случае нешипованной шины для легковых автомобилей предпочтительно как показано на Фиг.3, глубина D1 основной канавки 3 короны и глубина D2 основной плечевой канавки 4 составляет от 8,0 до 14,0 мм. В данном воплощении глубина D1 канавки такая же, как глубина D2 канавки (D1=D2=11,2 мм).
Таким образом, в протекторе 2 определены следующие пять областей контакта с грунтом: область 5 контакта с грунтом короны между основными канавками 3 короны, две средние области 6 контакта с грунтом между основными канавками 3 короны и основными плечевыми канавками 4 и две плечевые области 7 контакта с грунтом, расположенные аксиально снаружи основных плечевых канавок 4.
Что касается расположения основных канавок 3 короны и основных плечевых канавок 4 в поперечном направлении, чтобы улучшить баланс жесткости между областями 5, 6 и 7 контакта с грунтом и улучшить стабильность вождения и сопротивление износу предпочтительно как показано на Фиг.2, поперечное расстояние We между центральной по ширине линией G1 основной канавки 3 короны и экватором С шины составляет не менее 4%, более предпочтительно не менее 6%, но не более 12%, более предпочтительно не более 10% от ширины TW протектора, и поперечное расстояние Ws между центральной по ширине линией G2 основной плечевой канавки 4 и экватором С шины составляет не менее 26%, более предпочтительно не менее 28%, но не более 38%, более предпочтительно не более 36% от ширины TW протектора
Область 5 контакта с грунтом короны разделена в продольном направлении поперечными канавками 8 короны с образованием ряда 5R расположенных в продольном направлении блоков 5b короны, проходящих по всей поперечной ширине области 5 контакта короны с грунтом.
Каждая из средних областей 6 контакта с грунтом разделена в продольном направлении средними поперечными канавками 9 с образованием ряда 6R расположенных в продольном направлении блоков 6b короны, проходящих по всей поперечной ширине средней области 6 контакта с грунтом.
Каждая из плечевых областей 7 контакта с грунтом разделена в продольном направлении плечевыми поперечными канавками 10 с образованием ряда 7R расположенных в продольном направлении плечевых блоков 7b, проходящих по всей поперечной ширине плечевой области 7 контакта с грунтом.
Все поперечные канавки 8 короны в данном воплощении имеют одинаковую форму, как показано на Фиг.4.
Каждая поперечная канавка 8 короны изогнута относительно заданного направления R вращения шины с образованием вогнутой по существу V-образной формы.
Благодаря такой V-образной форме поперечные канавки 8 короны могут плавно отводить воду и заледеневший снег, находящиеся между областью контакта с грунтом короны и поверхностью дороги, в основные канавки 3 короны, используя давление на грунт, так как в ходе прямолинейного движения каждая поперечная канавка 8 короны вступает в область контакта с грунтом сначала вершиной Со V-образной формы и, в последнюю очередь, поперечными краями. Более того, так как общая длина кромок канавки возрастает, характеристику сцепления на обледенелой дороге можно улучшить.
Кроме того, в этом воплощении вершина Со V-образной формы расположена на экваторе С шины, и поперечная канавка 8 короны сформирована симметрично относительно экватора С шины. Следовательно, стабильность вождения в ходе прямолинейного движения и сопротивление неравномерному износу блока 5b короны можно улучшить, так как блоки короны или область контакта с грунтом короны сбалансированы по жесткости на обеих сторонах экватора шины.
Поперечная канавка 8 короны, как показано на Фиг.3 и Фиг.4, состоит из центральной части 14, имеющей глубину D4 и продольную ширину W8, и пары боковых частей 15, расположенных с каждой стороны от центральной части 14 и имеющих глубину D5 и продольную ширину W7 больше, чем глубина D4 и ширина W8, соответственно (D5>D4, W7>W8).
Предпочтительно глубина D5 составляет не менее 150%, более предпочтительно не менее 160%, но не более 170%, более предпочтительно не более 165% от глубины D4. Посредством этого, характеристики отвода воды и самопроизвольного выбрасывания снега могут быть получены без снижения жесткости области 5 контакта с грунтом короны.
С этой целью предпочтительно глубина D4 центральной части 14 канавки составляет от 40 до 60% от глубины D1 основной канавки 3 короны. Глубина D5 боковой части 15 канавки составляет от 65 до 85% от глубины D1 основной канавки 3 короны. Поперечная длина L1 центральной части 14 составляет от 20 до 40% от ширины W4 области 5 контакта с грунтом короны.
Чтобы улучшить сопротивление неравномерному износу и отвод воды, предпочтительно ширина W7 боковой части 15 канавки на поперечных концах, выходящих в основную канавку 3 короны, составляет не менее 1,2, более предпочтительно не менее 1,5, но не более 3,0, более предпочтительно не более 2,7 ширины W8 центральной части 14 канавки в вершине Со (или на экваторе шины).
Угол α1 центральной по ширине линии G4 поперечной канавки 8 короны предпочтительно составляет от 50 до 80 градусов относительно продольного направления. Если угол α1 составляет более 80 градусов, тогда характеристика самопроизвольного выбрасывания снега может ухудшаться. Если угол α1 составляет менее 50 градусов, тогда характеристика сцепления в ходе прямолинейного движения может ухудшаться.
Все средние поперечные канавки 9 в данном воплощении имеют одинаковую форму, как показано на Фиг.5.
Каждая средняя поперечная канавка 9 изогнута относительно заданного направления R вращения шины с образованием вогнутой по существу V-образной формы.
Средняя поперечная канавка 9 состоит из аксиально-внутренней части 9i, проходящей от вершины Со V-образной формы к основной канавке 3 короны с наклоном в направлении, противоположном заданному направлению R вращения шины, и аксиально-внешней части 9о, проходящей от вершины Со V-образной формы к основной плечевой канавке 4 с наклоном в направлении, противоположном заданному направлению R вращения шины.
Подобно поперечным канавкам 8 короны, средние поперечные канавки 9 могут плавно выводить снег, присутствующий в канавках, в основную канавку 3 короны и основную плечевую канавку 4, используя давление на грунт. Более того, благодаря V-образной форме, общая длина кромок средней поперечной канавки 9 возрастает, и характеристика сцепления с обледенелой дорогой может быть улучшена.
Угол α3 центральной по ширине линии G5 аксиально-внутренней части 9i и угол α4 центральной по ширине линии G5 аксиально-внешней части 9о предпочтительно составляют от 65 градусов до 85 градусов относительно продольного направления.
Если углы α3, α4 составляют более 85 градусов, сопротивление перемещению снега в основную канавку 3, 4 становится больше. Если углы α3, α4 составляют менее 65 градусов, характеристика сцепления с обледенелой дорогой может ухудшаться.
Продольная ширина средней поперечной канавки 9 возрастает постепенно от аксиально-внутренней стороны к аксиально-внешней стороне, и в данном воплощении, как показано на Фиг.5, возрастает ступенчато.
Таким образом, средняя поперечная канавка 9 может отводить воду и заледеневший снег, присутствующие в канавке, в направлении меньшего сопротивления, а именно в направлении к основной плечевой канавке 4, выпуская их за пределы пятна контакта шины с грунтом.
Продольная ширина средней поперечной канавки 9 имеет минимальное значение W9 на аксиально-внутреннем конце или вблизи него, промежуточное значение W10 в вершине Со и максимальное значение W11 на аксиально-внешнем конце или вблизи него, и отношение W10/W9 и отношение W11/W10 составляют не менее 1,3, предпочтительно не менее 1,5, но не более 3,0, предпочтительно не более 2,5. Если отношение W10/W9 и отношение W11/W10 составляют более 3,0, на средних блоках 6b может возникнуть неравномерный износ. Если эти величины составляют менее 1,3, самопроизвольное выбрасывание уплотненного снега из канавок затрудняется.
Средняя поперечная канавка 9 снабжена по меньшей мере одной частью с увеличивающейся шириной (16, 17), где ширина средней поперечной канавки 9 возрастает ступенчато от ширины конечной узкой части, и по меньшей мере одна кромка канавки между частью с увеличивающейся шириной и конечной узкой частью снабжена коротким краевым отрезком 16е, 17е, проходящим под углом δ не более 20 градусов относительно продольного направления шины.
В результате общая длина кромок канавки возрастает, и тем самым характеристику сцепления с обледенелой дорогой можно улучшить. Более того, можно улучшить характеристику самопроизвольного выбрасывания снега.
В данном воплощении аксиально-внутренняя часть 9i снабжена такой частью 16 с увеличивающейся шириной, и часть 16 с увеличивающейся шириной сформирована аксиально снаружи конечной узкой части, и между ними сформирован краевой отрезок 16е.
Также, аксиально-внешняя часть 9о снабжена такой частью 17 с увеличивающейся шириной, и часть 17 с увеличивающейся шириной сформирована аксиально снаружи конечной узкой части, и между ними сформирован краевой отрезок 17е.
С точки зрения характеристики сцепления с обледенелой дорогой предпочтительно по меньшей мере один такой краевой отрезок 16е, 17е сформирован на каждой кромке средней поперечной канавки 9.
Чтобы ускорить отвод воды и выброс снега в направлении основной плечевой канавки 4 предпочтительно как показано на Фиг.3, глубина D7 аксиально-внешней части 9о канавки больше, чем глубина D6 аксиально-внутренней части 9i канавки.
Чтобы обеспечить жесткость участку средней области 6 контакта с грунтом со стороны экватора шины, где давление на грунт велико, предпочтительно глубина D6 аксиально-внутренней части 9i составляет не более 95%, более предпочтительно не более 90% от глубины D1 основной канавки 3 короны.
С другой стороны, если глубина D6 понижена, усилие сдвига снега с поверхности дороги, уплотненного в канавки, может быть недостаточным и характеристика самопроизвольного выбрасывания снега ухудшается. Следовательно, предпочтительно глубина D6 составляет не менее 50%, более предпочтительно не менее 60% от глубины D1.
В данном воплощении глубина D7 аксиально-внешней части 9о канавки такая же, как глубина D1 и D2 основной канавки 3 короны и основной плечевой канавки 4. Но также, глубина D7 может быть отличной.
В данном воплощении средние блоки 6b шире, чем блоки 5b короны и плечевые блоки 7b. Следовательно, чтобы улучшить отвод воды в средних областях 6 контакта с грунтом, каждую среднюю область 6 контакта с грунтом снабжают одной средней узкой канавкой 11, как показано на Фиг.2 и 5.
Средняя узкая канавка 11 проходит прямо и непрерывно в продольном направлении шины. Посредством этого, каждый из средних блоков 6b разделен на аксиально-внутреннюю часть 12 и аксиально-внешнюю часть 13.
Что касается поперечного расположения средней узкой канавки 11, чтобы сбалансировать отвод воды и жесткость средней области 6 контакта с грунтом, предпочтительно центральная по ширине линия G1 средней узкой канавки 11 расположена в области от 30% до 60%, более предпочтительно в области от 40% до 50% ширины W5 средних блоков от аксиально-внутреннего края 6i средних блоков 6b в направлении аксиально наружу.
В данном воплощении вершина Со каждой средней поперечной канавки 9 расположена на аксиально-внутренней кромке Hi средней узкой канавки 11.
Предпочтительно ширина W3 средней узкой канавки 11 составляет от 2,0 до 4,0 мм. Если ширина составляет менее 2,0, характеристика самопроизвольного выбрасывания снега ухудшается. Если ширина составляет более 4,0 мм, жесткость средней области 6 контакта с грунтом (а именно средних блоков 6b в целом) снижается, и стабильность вождения может ухудшаться. По тем же причинам предпочтительно глубина D3 (показанная на Фиг.2) средней узкой канавки 11 составляет не менее 50%, предпочтительно не менее 55%, более предпочтительно не менее 55%, но не более 95%, предпочтительно не более 90%, более предпочтительно не более 70% от глубины D1 основной канавки 3 короны.
Как показано на Фиг.6, плечевые поперечные канавки 10 в данном воплощении являются по существу прямыми канавками, которые по существу параллельны поперечному направлению шины. Более конкретно, угол α5 центральной по ширине линии плечевой поперечной канавки 10 составляет не более 20 градусов относительно поперечного направления шины. Следовательно, плечевые блоки 7b становятся практически прямоугольными на виде сверху.
Чтобы получить большое усилие сдвига уплотненного снега в плечевых областях протектора и избежать избыточного снижения отношения площадей в плечевых областях протектора, предпочтительно ширина W13 плечевой поперечной канавки 10 составляет не менее 7,0 мм, более предпочтительно не менее 8,0 мм, но не более 10,0 мм, более предпочтительно не более 9,0 мм. А глубина D8 (показанная на Фиг.3) плечевой поперечной канавки 10 составляет от 90% до 100% от глубины D2 основной плечевой канавки 4.
Отметим, что отношение площадей представляет собой отношение фактической площади контакта к общей площади (включающей площадь канавок).
Число Nc шагов поперечных канавок 8 короны (а именно число поперечных канавок 8 короны в области 5 контакта короны с грунтом), число Nm шагов средних поперечных канавок 9 (а именно число средних поперечных канавок 9 в каждой средней области 5 контакта с грунтом) и число Ns шагов плечевых поперечных канавок 10 (а именно число плечевых поперечных канавок 10 в каждой плечевой области 7 контакта с грунтом) составляет от 55 до 85.
Если число шагов составляет менее 55, становится трудным обеспечивать достаточную характеристику сцепления с заснеженной дорогой, и может усиливаться шумность хода. Если число шагов составляет более 85, становится трудным обеспечивать достаточную характеристику сцепления с обледенелой дорогой.
В данном воплощении числа Nc, Nm и Ns шагов одинаковые.
В соответствии с настоящим изобретением, как показано на Фиг.1 и 2, средние поперечные канавки 9, расположенные в одной средней области 6 контакта с грунтом (предпочтительно в каждой области) находятся на одном уровне с поперечными канавками 8 короны относительно положения в продольном направлении, так что каждая поперечная канавка 8 короны расположена в области Мс средней поперечной канавки.
Каждая область Мс средней поперечной канавки ограничена одной средней поперечной канавкой 9 и находится между 1-й поперечной прямой линией Za и 2-й поперечной прямой линией Zb, проведенными параллельно аксиальному направлению шины и проходящими через 1-й и 2-й крайние в продольном направлении концы 9а и 9b средней поперечной канавки 9, находящееся на передней кромке и задней кромке средней поперечной канавки 9, соответственно.
В данном воплощении, крайние в продольном направлении концы 9а соответствуют вышеупомянутой вершине Со. Таким образом, каждая область Мс средней поперечной канавки включает одну из поперечных канавок 8 короны и одну из средних поперечных канавок 9, и одна из средних поперечных канавок 9 в другой средней области 6 контакта с грунтом может быть включена дополнительно в данную область Мс. В результате в центральной области протектора 2, где давление грунта относительно высоко, две или более поперечные канавки 8 и 9 входят в пятно контакта с грунтом одновременно, и усилие сдвига уплотненного в данные канавки снега возрастает, следовательно, можно получить большое тяговое усилие и усилие торможения.
В воплощении, представленном на Фиг.1, поперечные линии Za и Zb, проведенные от крайних в продольном направлении концов 9а и 9b одной средней поперечной канавки 9 средней области 6 контакта с грунтом, проходят через крайние в продольном направлении концы 9а и 9b одной средней поперечной канавки 9 другой средней области 6 контакта с грунтом.
Другими словами, области Мс средней поперечной канавки, ограниченные средними поперечными канавками 9 одной средней области 6 контакта с грунтом, полностью совпадают с областями Мс средней поперечной канавки, ограниченными средними поперечными канавками 9 другой средней области 6 контакта с грунтом, соответственно.
Таким образом, три поперечные канавки 9, 8 и 9 находятся в области Мс средней поперечной канавки.
В случае, если средние поперечные канавки 9 одной средней области 6 контакта с грунтом не симметричны относительно средних поперечных канавок 9 другой средней области 6 контакта с грунтом, существует вероятность, что одна из соответствующих двух областей Мс средней поперечной канавки полностью включает в себя другую, и в результате все три поперечные канавки 9, 8 и 9 присутствуют в этой области.
Продольная длина Lm каждой области Мс средней поперечной канавки составляет не менее 25%, предпочтительно не менее 30%, более предпочтительно не менее 35%, но не более 50%, предпочтительно не более 45%, более предпочтительно не более 40% продольной длины шага Р средних поперечных канавок 9, измеренной между крайними в продольном направлении концами 9а, как показано на Фиг.2. Посредством этого, продольная составляющая средних поперечных канавок 9 возрастает, и характеристику сцепления при движении на повороте на заснеженной дороге можно улучшить, без ухудшения характеристики сцепления при прямолинейном движении.
Как показано на Фиг.2, предпочтительно устье 8s поперечной канавки 8 короны, выходящее в основную канавку 3 короны, и устье 9n средней поперечной канавки 9, выходящее в основную канавку 3 короны, по меньшей мере частично перекрываются в продольном направлении шины.
В данном воплощении устье 9n средней поперечной канавки 9 меньше по ширине в продольном направлении, чем устье 8s поперечной канавки 8 короны, и полная ширина устья 9n перекрывается шириной отверстия 8s.
При движении по заснеженной дороге такое крестообразное расположение поперечной канавки 8 короны, средней поперечной канавки 9 и основной канавки 3 короны позволит сформировать плотный крестообразный комок снега в каждом пересечении, следовательно, усилие сдвига снега возрастает, и характеристика сцепления с заснеженной дорогой может быть дополнительно улучшена.
С другой стороны, плечевые поперечные канавки 10 в данном воплощении смещены в продольном направлении относительно поперечных канавок короны 8 и средних поперечных канавок 9.
Более конкретно, каждая поперечная плечевая канавка 10 не перекрывается ни одной областью Мс средней поперечной канавки и расположена между областями Мс средней поперечной канавки с той же стороны экватора.
Следовательно, области в продольном направлении, в которых может быть получено большое усилие сдвига, распределены, и характеристика сцепления с заснеженной дорогой может быть дополнительно улучшена. Чтобы дополнительно увеличить повышенное усилие сдвига снега, полученное расположением на одном уровне поперечной канавки короны и средней поперечной канавки, предпочтительно продольное расстояние L7 между устьем 10n плечевой поперечной канавки 10, выходящим в основную плечевую канавку 4, и устьем 9s средней поперечной канавки 9, выходящим в основную плечевую канавку 4, составляет не более 10 мм, более предпочтительно не более 5 мм.
Чтобы улучшить характеристику сцепления с обледенелой дорогой, каждый блок 5b, 6b и 7b снабжен ламелями S и надрезами К.
Ламели S каждого блока проходят зигзагообразно в поперечном направлении шины.
Надрезы К каждого блока проходят в основном в поперечном направлении шины, слегка изгибаясь в сторону одного и того же продольного направления.
Ширина и глубина надреза К составляет от 0,1 до 2,0 мм. Ширина ламели S составляет от 0,1 до 2,0 мм. Глубина ламели S больше, чем глубина надреза К, но меньше глубины D1 и D2 основных канавок 3 и 4. Следовательно, на начальной стадии эксплуатации шины характеристики шины в качестве зимней нешипованной шины могут быть дополнительно улучшены, в то же время при достижении характеристики износа протектора, стабильности вождения и подобных характеристик шины, при использовании в качестве летней шины начиная от средней стадии до конечной стадии эксплуатации шины
Как показано на Фиг.4, 5 и 6, относительно заданного направления R вращения шины надрезы К в блоках 5b короны и средних блоках 6b изогнуты с образованием выпуклой линии. Но надрезы К в плечевых блоках 7b изогнуты с образованием вогнутой линии. Таким образом, возможно получить максимальный краевой эффект при различных дорожных условиях с улучшением характеристик на обледенелой дороге.
Отношение площадей ЕТ для всей площади протектора 2 предпочтительно составляет не менее 60%, более предпочтительно не менее 61%, но не более 73%, более предпочтительно не более 71%.
Если отношение площадей ЕТ составляет более 73%, усилие сдвига уплотненного снега снижается и характеристики на заснеженной дороге могут ухудшаться. Если отношение площадей ЕТ составляет менее 60%, может снижаться характеристика сцепления с обледенелой дорогой.
Сравнительные испытания
Изготавливали нешипованные радиальные шины размером 265/70R16 для легковых автомобилей и испытывали как указано далее.
Все шины имели одинаковую конструкцию, за исключением технических характеристик представленных в таблице 1.
Технические характеристики, общие для всех шин, представлены ниже. Ширина TW протектора: 183 мм.
Основная канавка короны
Ширина W1: 6,8 мм
Глубина D1: 11,1 мм
Положение Wc/TW: 9,5%
Основная плечевая канавка
Ширина W2: 7,3 мм
Глубина D2: 11,2 мм
Положение Ws/TW: 31,1%
Средняя узкая канавка
Ширина W3: 3,2 мм
Глубина D3: 7,0 мм
Положение L6/W4: 44%
Плечевая поперечная канавка
Ширина W13: 8,5 мм
Глубина D8: 11,2 мм
Отношение площадей ЕТ: 67%
число шагов Nc, Nm, Ns: 68
В рисунке протектора, представленном на Фиг.7(а), поперечные канавки короны сформированы вне областей средней поперечной канавки.
В рисунке протектора, представленном на Фиг.7(b), поперечные канавки короны сформированы внутри областей средней поперечной канавки.
3
С использованием испытательного автомобиля (автомобиль спортивного типа 3500 см снабженный на четырех колесах одинаковым видом шин, установленных на обод размером 7,0х16 и накаченных до давления 200 кПа), проводили следующие испытания.
Перед проведением испытаний все испытываемые шины обкатывали по сухому дорожному покрытию на расстояние 100 км.
Испытания на заснеженной и обледенелой дороге
На испытательном автомобиле осуществляли пробег по заснеженному дорожному покрытию и обледенелому дорожному покрытию по маршруту испытаний шины, и шины оценивали по ощущениям водителя-испытателя, исходя из управляемости, характеристики торможения, характеристики тягового усилия и сцепления с дорогой.
Результаты представлены в таблице 1 в виде показателя на основе сравнительного примера 1, принятого за 100, где чем больше величина, тем лучше характеристика.
Испытания характеристики преодоления подъема на заснеженной дороге
На испытательном автомобиле осуществляли пробег по кольцевому маршруту длиной 2 километра, включающему заснеженную поднимающуюся вверх поверхность дороги, испытательный автомобиль прогоняли пять кругов и получали общее время по всем кругам.
Величина, обратная общему времени по всем кругам, представлена в таблице 1 в виде показателя на основе сравнительного примера 1, принятого за 100, при этом чем больше величина, тем лучше характеристика.
Испытания характеристики торможения на обледенелой дороге
На испытательном автомобиле осуществляли пробег на обледенелой дороге со скоростью 30 км/ч, и измеряли тормозной путь при блокировке всех четырех колес.
Величина, обратная измеренному тормозному пути, представлена в таблице 1 в виде показателя на основе сравнительного примера 1, принятого за 100, при этом чем больше величина, тем лучше характеристика.
Испытания сопротивления неравномерному износу
На испытательном автомобиле осуществляли пробег по сухому асфальтовому дорожному покрытию на расстояние 3000 км. Затем измеряли разность величины износа между продольными кромками блоков (так называемого износа передней и задней части) для трех блоков в различных положениях в продольном направлении, и рассчитывали среднюю величину.
Средние величины представлены в виде показателя на основе сравнительного примера 1, принятого за 100, при этом чем больше величина, тем лучше сопротивление неравномерному износу.
По результатам испытаний очевидно, что характеристики движения на заснеженной/обледенелой дороге могут быть значительно улучшены без ухудшения сопротивления неравномерному износу.
Таблица 1
Шина
Ср.пр.1
Ср.пр.2
Ср. np.3
Пр. 1
Пр. 2
Ср.пр.4
Пр.3
Пр.4
Пр.5
Пр.6
Пр.7
Пр.8
Пр.9
Пр.10
Пр.11
Пр.12
Пр.13
Рисунок протектора (Фиг.)
7(а)
7(b)
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
Lm/P (%)
35
35
15
25
45
55
35
35
35
35
35
35
35
35
35
35
35
L1/W4 (%)
20
20
20
20
20
20
20
40
50
30
30
30
30
30
30
30
30
W7/W8
1,2
1,2
1,2
1,2
1,2
1,2
1,2
1,2
1,2
1,2
1,5
2,5
3,5
2,0
2,0
2,0
2,U
W10/W8
1,3
1,3
1,3
1,3
1,3
1,3
1,3
1,3
1,3
1,3
1,3
1,3
1,3
1,3
1,8
2,2
3,6
W11/W10
1,3
1,3
1,3
1,3
1,3
1,3
1,3
1,3
1,3
1,3
1,3
1,3
1,3
1,3
1,У
2,2
3,b
Характеристики на обледенелой дороге
100
98
102
101
99
98
100
101
101
101
100
99
98
100
100
99
97
Характеристики на заснеженной дороге
100
95
98
107
108
106
110
109
107
110
112
113
113
112
114
115
116
Характеристики преодоления подъема на заснеженной дороге
100
102
96
105
105
103
110
110
108
110
110
112
113
112
114
114
114
Характеристика торможения на обледенелой дороге
100
100
102
101
99
97
100
101
101
100
100
99
98
100
100
99
98
Сопротивления неравномерному износу
100
100
103
102
99
99
100
102
102
102
102
102
100
102
102
101
100
Список обозначений
2 - протектор
3 - основная канавка короны
4 - основная плечевая канавка
5 - область контакта с грунтом короны 5R - ряд блоков короны
6 - средняя область контакта с грунтом 6R - средний ряд блоков
7 - плечевая область контакта с грунтом 7R - ряд плечевых блоков
8 - поперечная канавка короны
9 - средняя поперечная канавка
9а - 1-й крайний в продольном направлении конец средней поперечной
канавки
9b - 2-й крайний в продольном направлении конец средней поперечной
канавки
10 - плечевая поперечная канавка
С - экватор шины
Me - область средней поперечной канавки
Lm - продольная длина области средней поперечной канавки
Za - 1-я поперечная прямая линия
Zb - 2-я поперечная прямая линия
Р - длина шага
Те - край протектора