Самонесущая шина
Изобретение относится к автомобильной промышленности. Три ленточных слоя (8, 9, 10) расположены на внешней периферической поверхности каркасного слоя в опорной части. При этом в трех ленточных слоях угол α корда внутреннего ленточного слоя (8) относительно направления по окружности шины установлен от 15° до 30°, угол β корда срединного ленточного слоя (9) по отношению к направлению по окружности шины установлен не менее 40°, и угол γ корда внешнего ленточного слоя (10) по отношению к направлению по окружности шины установлен от 35° до 70°. В результате повышается надежность и управляемость проколотой шины и стабильность управления по снежной дороге. 2 н. и 11 з.п. ф-лы, 5 ил., 3 табл.
Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к так называемой самонесущей шине. Более точно, настоящее изобретение относится к самонесущей шине, имеющей увеличенную маневренность, особенно стартовую способность, на поверхности обледеневших дорог при пробеге на спущенной шине, если шина пробита, в то же время обеспечивающей повышенный комфорт вождения при движении по обычной дорожной поверхности, а также увеличенную устойчивость на поверхностях заснеженных дорог во время, когда шина не пробита.
Уровень техники
До настоящего момента нижеописанная самонесущая шина была широко известна как дающая возможность безопасного движения на некоторую дистанцию, даже если шина пробита. В этой самонесущей шине, когда она спущена, слои жесткой резины, каждый из которых имеет форму дуги в поперечном сечении, расположены соответственно в боковых частях шины (для примера см. Патентные Документы 1 и 2). Когда из-за прокола давление нулевое, самонесущая шина этого типа может идти на дугообразных слоях жесткой резины, расположенных соответственно в боковых частях, воспринимающих нагрузку от автомобиля, приходящуюся на шину.
Однако самонесущая шина этого типа имеет следующую проблему, так как нагрузка от автомобиля воспринимается жесткой резиной на обеих, левой и правой, сторонах, как описано выше. А именно, при пробеге на спущенной шине, когда шина пробита, зона пятна контакта шины уменьшается, так как центральная часть по ширине опорной части 4 изгибается, как показано на Фиг.5. Соответственно, маневренность при движении по дорожной поверхности с низким трением ухудшается. В частности, в случае шины, такой как шина без распорок, которая спроектирована, чтобы иметь опорную поверхность с низкой жесткостью, эта склонность к ухудшению значительна, так что шина иногда проскальзывает на заснеженной дорожной поверхности.
В качестве контрмеры против этой проблемы был предложен следующий подход. В этом подходе дополнительный слой в виде ленты, сформированный из кордов, каждый из которых вытянут под большим углом к направлению по окружности шины, расположен на внешней периферической стороне двух ленточных слоев, расположенных в опорной части. Дополнительный ленточный слой повышает компрессионную стойкость по ширине опорной части, так что явление прогиба сдерживается (см., например, Патентный Документ 3).
Однако этот подход приводит к чрезмерному увеличению жесткости опорной части, так как три ленточных слоя сформированы в итоге. В результате этот подход вызывает проблему ухудшения комфорта при вождении по обычным дорожным поверхностям и устойчивости на поверхностях заснеженных дорог в случае, когда шина не пробита.
Патентный Документ 1: Приложение к Японскому Патенту Kokay. Номер Публикации 2003-94912.
Патентный Документ 2: Приложение к Японскому Патенту Kokay. Номер Публикации 2003-326924.
Патентный Документ 3: Международная Публикация №2003/024727.
Раскрытие изобретения
Проблемы, решаемые изобретением
Задачей настоящего изобретения является обеспечение самонесущей шины, имеющей увеличенную маневренность, особенно стартовую способность, на поверхности обледеневших дорог при пробеге на спущенной шине, если шина пробита, в то же время обеспечивающей повышенный комфорт вождения при движении по обычной дорожной поверхности, а также увеличенную устойчивость на поверхностях заснеженных дорог во время, когда шина не пробита.
Средства решения проблемы
Самонесущая шина настоящего изобретения для достижения вышеописанной цели отличается тем, что она включает в себя каркасный слой, лежащий между сердечниками борта, утопленными соответственно в пару левой и правой закраинных частей; слои жесткой резины, каждый из которых имеет почти дугообразную форму в поперечном сечении, расположенные соответственно в боковых частях; и три ленточных слоя, расположенные на внешней периферической стороне каркасного слоя в опорной части. Кроме того, самонесущая шина имеет следующие характеристики. Что касается трех ленточных слоев, угол α укладки корда внутреннего ленточного слоя по отношению к направлению по окружности шины устанавливается от 15° до 30°, угол β укладки корда срединного ленточного слоя по отношению к направлению по окружности шины устанавливается не менее 40°, и угол γ укладки корда дальнего от центра ленточного слоя по отношению к направлению по окружности шины устанавливается от 35° до 70°.
В конфигурации ленточного слоя угловая разница между углом корда β срединного ленточного слоя и углом корда γ внешнего ленточного слоя предпочтительно может устанавливаться в пределах 20°. Более того, направление корда внутреннего ленточного слоя и направление корда срединного ленточного слоя могут быть установлены так, чтобы быть расположенными соответственно в направлениях, противоположных друг другу относительно экваториальной плоскости шины, в то время как направление корда срединного ленточного слоя и направление корда внешнего ленточного слоя могут быть установлены так, чтобы быть расположенными в одном и том же направлении по отношению к экваториальной плоскости шины.
Корды, составляющие, по меньшей мере, один из ленточных слоев, срединный или внешний, могут быть стальными. Кроме того, суммарная площадь поперечных сечений кордов на единицу ширины в, по меньшей мере, одном из ленточных слоев, среднем или внешнем, может устанавливаться так, чтобы составлять от 1,2 до 1,5 суммарной площади поперечных сечений кордов на единицу ширины во внутреннем ленточном слое.
Другая самонесущая шина настоящего изобретения для достижения вышеописанной цели отличается тем, что она включает в себя каркасный слой, лежащий между сердечниками борта, утопленными соответственно в пару левой и правой закраинных частей; слои жесткой резины, каждый из которых имеет почти дугообразную форму в поперечном сечении, расположенные соответственно в боковых частях; и три ленточных слоя, расположенные на внешней периферической стороне каркасного слоя в опорной части. Кроме того, самонесущая шина имеет следующие характеристики. Что касается трех ленточных слоев, угол α укладки корда внутреннего ленточного слоя по отношению к направлению по окружности шины устанавливается от 40° до 75°, угол β укладки корда срединного ленточного слоя по отношению к направлению по окружности шины устанавливается от 0° до 35°, и угол γ укладки корда дальнего от центра ленточного слоя по отношению к направлению по окружности шины устанавливается от 40° до 75°. Более того, направление корда внутреннего ленточного слоя и направление корда срединного ленточного слоя установлены так, чтобы быть наклоненными соответственно в направлениях, противоположных друг другу относительно экваториальной плоскости шины.
В конфигурации второй самонесущей шины связь между углом α корда внутреннего ленточного слоя и углом γ корда внешнего ленточного слоя может предпочтительно быть установлена, чтобы α≥γ. Кроме того, направление корда внешнего ленточного слоя и направление корда внутреннего ленточного слоя могут быть установлены, чтобы быть наклоненными в одном направлении по отношению к экваториальной плоскости шины.
Более того, корды, на которых основываются внутренний ленточный слой и внешний ленточный слой, могут быть стальными.
В обеих самонесущих шинах, первой и второй, относительно мягкая резина, имея JIS А жесткость от 40 до 50 при температуре 0°С, может использоваться как покрышечная резина, составляя опорную часть. К тому же, желательно, чтобы эта самонесущая шина использовалась как шина без распорок для езды по обледеневшим дорожным поверхностям.
Эффект изобретения
В соответствии с первым вариантом изобретения угол корда каждого из трех ленточных слоев, расположенных в опорной части, по отношению к направлению по окружности шины устанавливается следующим образом. А именно, угол α корда внутреннего ленточного слоя устанавливается от 15° до 30°, угол β корда срединного ленточного слоя устанавливается не менее 40°, и угол γ корда внешнего ленточного слоя устанавливается от 35° до 70°. Эта конфигурация увеличивает компрессионную жесткость по ширине опорной части несмотря на сдерживание увеличения боковой жесткости в направлении по окружности, как сплошные ленточные ремни. По этой причине, притом что комфорт вождения по обычным дорожным поверхностям и курсовая устойчивость при движении по поверхностям заснеженных дорог в случае, когда шина не пробита, повышаются, явление прогиба при движении на спущенной шине, когда шина пробита, подавляется. Соответственно, из-за того что площадь пятна контакта шины сохраняется, маневренность (точнее, стартовая характеристика) на поверхностях обледеневших дорог может быть улучшена.
В соответствии со вторым вариантом настоящего изобретения угол корда каждого из трех ленточных слоев, расположенных в опорной части, по отношению к направлению по окружности шины расположен следующим образом. А именно, каждый из углов корда, угол α внутреннего ленточного слоя и угол γ внешнего ленточного слоя, устанавливается, чтобы быть большим углом от 40° до 75°, и угол β срединного ленточного слоя устанавливается, чтобы быть маленьким углом от 0° до 35°. Более того, направления кордов внутреннего ленточного слоя и срединного ленточного слоя установлены так, чтобы пересекаться относительно экваториальной плоскости шины. Эта конфигурация делает возможным сохранение в сбалансированном методе боковой жесткости по ширине несмотря на сдерживание увеличения боковой жесткости в направлении по окружности, как сплошные ленточные ремни. Компрессионная жесткость по ширине опорной части, таким образом, может быть повышена. По этой причине, притом что комфорт вождения по обычным дорожным поверхностям и курсовая устойчивость при движении по поверхностям заснеженных дорог в случае, когда шина не пробита, повышаются, явление прогиба при движении на спущенной шине, когда шина пробита, подавляется. Соответственно, маневренность на поверхностях обледеневших дорог может быть улучшена.
Краткое описание чертежей
Фиг.1 - поперечное сечение, показывающее самонесущую шину в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения.
Фиг.2 - вид сверху с местным разрезом, показывающий организацию взаимосвязи между опорной поверхностью и ленточными слоями шины на Фиг.1.
Фиг.3 - вид сверху, соответствующий Фиг.2 и показывающий самонесущую шину в соответствии с другим вариантом осуществления настоящего изобретения.
Фиг.4 - вид сверху, соответствующий Фиг.2 и показывающий самонесущую шину в соответствии с еще одним вариантом осуществления настоящего изобретения.
Фиг.5 - поясняющий вид, показывающий в сечении, как деформируется опорная поверхность, когда обычная самонесущая шина работает в случае пробоя.
Осуществление изобретения
Ниже конфигурация настоящего изобретения будет описана в деталях со ссылкой на сопровождающие чертежи.
В самонесущей шине, показанной на Фиг.1 и Фиг.2, самонесущая шина 1 включает в себя пару из левой и правой закраинных частей 2 и 2; боковые части 3 и 3, которые продолжаются в радиальном направлении от закраинных частей 2 и 2 соответственно; и цилиндрическую опорную часть 4, которая соединяет между собой отдаленные от центра в радиальном направлении стороны соответствующих боковых частей 3 и 3.
Каркасный слой 6 лежит между левой и правой закраинными частями 2 и 2. И слой 7 жесткой резины расположен на внутренней поверхности, в осевом направлении шины, каркасного слоя 6 в каждой боковой части 3. Каждый слой 7 жесткой резины имеет практически дугообразную форму в поперечном сечении. Кроме того, три ленточных слоя 8, 9 и 10 расположены на внешней периферической стороне каркасного слоя 6 в опорной части. Более того, ленточный покрывающий слой 5 расположен на внешней стороне этих ленточных слоев 8, 9 и 10 надлежащим образом, чтобы сдержать расширение в диаметре этих ленточных слоев 8, 9 и 10 во время движения на высокой скорости. Ленточный покрывающий слой 5 образован намоткой корда из технического волокна, сделанного из нейлона или подобного материала, таким образом, что корд из технического волокна проходит в направлении по окружности шины. Ленточный покрывающий слой 5 иногда не применяется в зависимости от требуемых характеристик шины.
Как показано на Фиг.2, в настоящем изобретении поверхность опорной части 4 сформирована в виде блочной структуры, имеющей большое количество организованных блоков. Кордовые углы α, β и γ кордов 8с, 9с и 10с, образующие три соответствующих ленточных слоя 8, 9 и 10 относительно направления по окружности, устанавливаются следующим образом. А именно, угол α корда внутреннего ленточного слоя 8 устанавливается от 15° до 30°. Угол β корда среднего ленточного слоя 9 устанавливается не меньше 40° и предпочтительно не больше 75°. Угол γ корда внешнего ленточного слоя 10 устанавливается от 35° до 70° и предпочтительно от 40° до 65°.
Вышеописанная установка угла α корда ленточного слоя 8 на малое значение и каждого из углов корда β и γ ленточных слоев 9 и 10 соответственно на большое значение обеспечивает следующий эффект. А именно, эти установки позволяют уравновесить, как сплошной ленточный слой, боковую жесткость в направлении по окружности и боковую жесткость по ширине, таким образом увеличивая компрессионную жесткость опорной части по ширине. Таким образом, можно увеличить комфорт вождения при движении по обычным дорожным поверхностям, а также курсовую устойчивость и стабильность вождения при движении по заснеженным дорожным поверхностям в случае, когда шина не пробита, и также увеличить маневренность (точнее, стартовую характеристику) на обледеневших дорожных поверхностях при движении на спущенной шине, когда шина пробита, так как возникновение прогиба опорной поверхности предотвращается.
Когда угол корда α внутреннего ленточного слоя 8 меньше 15°, боковая жесткость в направлении по окружности, как сплошной ленточный слой, становится слишком высокой. Соответственно, комфорт вождения при движении по обычным дорожным поверхностям и стабильность вождения по заснеженным дорожным поверхностям в случае, когда шина не пробита, ухудшается.
Когда угол корда β срединного ленточного слоя 9 меньше 40° или когда угол корда γ внешнего ленточного слоя 10 меньше 35°, боковая жесткость в направлении по окружности, как сплошные ленточные слои, становится слишком высокой, как в вышеописанном случае. Соответственно, комфорт вождения при движении по обычным дорожным поверхностям и стабильность вождения по заснеженным дорожным поверхностям в случае, когда шина не пробита, ухудшается.
Более того, когда угол корда γ внешнего ленточного слоя 10 превышает 70°, боковая жесткость по ширине, как сплошные ленточные слои, становится слишком высокой по сравнению с боковой жесткостью в направлении по окружности. По этой причине компрессионная жесткость опорной части по ширине становится слишком высокой. Соответственно, комфорт вождения при движении по обычным дорожным поверхностям и стабильность вождения по заснеженным дорожным поверхностям в случае, когда шина не пробита, ухудшается.
Угловая разность |β-γ| между кордовым углом β кордов 9с, образующих срединный ленточный слой 9, и кордовым углом γ кордов 10с, образующих внешний ленточный слой 10, предпочтительно устанавливается в пределах 20° и еще более предпочтительно в пределах 10°. Эта установка уменьшает разницу в жесткости между срединным ленточным слоем 9 и внешним ленточным слоем 10 и, таким образом, препятствует чрезмерному скручиванию ленточных слоев. В результате, так как усилие в рулевом управлении подавляется, характеристика прямолинейного движения может быть улучшена.
Каждый из кордов 8с, 9с и 10с, соответственно образовывающих ленточные слои 8, 9 и 10, предпочтительно формируется из стальных кордов или кордов их технического волокна, имеющих высокую прочность и высокие модули упругости. Корд из технического волокна может быть, например, одно- или двухкомпонентным, включая в себя любой из компонентов: арамидное волокно, поликетоновое волокно, полиэтилен-нафталатовое волокно и поли-р-фенилен-бензобисоксазольное волокно, каждый из которых имеет модуль упругости на растяжение от 10000 Н/мм2 до 150000 Н/мм2 и предпочтительно от 20000 Н/мм2 до 100000 Н/мм2.
В настоящем варианте осуществления предпочтительно, чтобы, по меньшей мере, один из ленточных слоев, срединный 9 или внешний 10, был сформирован из стального корда. Более предпочтительно, чтобы оба эти ленточных слоя, срединный 9 и внешний 10, были сформированы из стального корда. Это делает возможным безопасно увеличить компрессионную жесткость опорной части 4 по ширине. Таким образом, явление прогиба при движении на спущенной шине может быть безопасно блокировано. В результате, так как пятно контакта шины сохраняется, маневренность (в особенности стартовая характеристика) на обледеневших дорожных поверхностях может быть в дальнейшем увеличена.
Организация взаимосвязи кордов 8с, 9с и 10с, составляющих соответствующие ленточные слои 8, 9 и 10, может быть установлена следующим образом, как показано на Фиг.2. А именно, эти ленточные слои 8, 9 и 10 организованы таким образом, что направление корда внутреннего ленточного слоя 8 и направление срединного ленточного слоя 9 наклонены соответственно в направлениях, противоположных друг другу по отношению к экваториальной плоскости шины, а также так, что направление корда срединного ленточного слоя 9 и направление корда внешнего ленточного слоя 10 наклонены в одном направлении по отношению к экваториальной плоскости шины. Такая организация делает возможным сбалансированно увеличить комфорт вождения при движении по обычным дорожным поверхностям и стабильность вождения при движении по заснеженным дорожным поверхностям в случае, когда шина не пробита, а также маневренность на обледеневших дорожных поверхностях при движении на спущенной шине, когда шина пробита.
Следует заметить, что направление корда срединного ленточного слоя 9 и направление корда внешнего ленточного слоя 10 могут быть установлены, как показано на Фиг.3, в зависимости от размера и требуемых характеристик шины. А именно, срединный ленточный слой 9 и внешний ленточный слой 10 могут быть устроены таким образом, что направление корда срединного ленточного слоя 9 и направление внешнего ленточного слоя 10 наклонены соответственно в направлениях, противоположных друг другу относительно экваториальной плоскости шины.
В вышеописанных вариантах осуществления, показанных на Фиг.2 и Фиг.3, суммарная площадь поперечных сечений кордов, включенных в каждый из трех ленточных слоев, устанавливается следующим образом. А именно, предпочтительно, чтобы суммарная площадь поперечных сечений кордов 9с или 10с на единицу ширины в, по меньшей мере, одном из ленточных слоев, срединном слое 9 или внешнем слое 10, была установлена от 1,2 до 1,5 суммарной площади поперечных сечений кордов 8с на единицу ширины во внутреннем ленточном слое 8. Эта установка делает возможным в дальнейшем увеличить компрессионную жесткость опорной части 4 по ширине. В результате возможно увеличить в дальнейшем эффект подавления явления прогиба при движении на спущенной шине и таким образом увеличить в дальнейшем маневренность (особенно стартовую характеристику) на обледеневших дорожных поверхностях. Здесь суммарная площадь поперечных сечений кордов на единицу ширины есть сумма площадей поперечных сечений кордов на единицу ширины, в поперечном сечении включающая в себя ось шины в каждом ленточном слое.
Фиг.4 является видом сверху, показывающим устройство взаимосвязей ленточных слоев и опорной поверхности шины со спущенным давлением в соответствии с еще одним вариантом осуществления настоящего изобретения.
Устройство этой самонесущей шины в поперечном сечении такое же, как показано на Фиг.1. Три ленточных слоя 8, 9 и 10 расположены на внутренней периферической стороне опорной поверхности 4 таким образом, что направление корда внутреннего ленточного слоя 8 и срединного ленточного слоя 9 организованы так, чтобы пересекаться между собой относительно экваториальной плоскости шины. К тому же, каждый из углов, угол α кордов 8с, образующих внутренний ленточный слой 8 относительно направления по окружности шины, и угол γ кордов 10с, образующих внешний ленточный слой 10 относительно направления по окружности шины, устанавливается от 40° до 75°, а предпочтительно от 50° до 60°. С другой стороны, угол β кордов 9с, образующих срединный ленточный слой 9 относительно направления по окружности шины, устанавливается от 0° до 35°, а предпочтительно от 20° до 30°.
Как описано выше, каждый из углов α и γ соответственно внутреннего ленточного слоя 8 и внешнего ленточного слоя 10 устанавливается, чтобы быть большим углом, от 40° до 75°, в то время как угол β корда срединного ленточного слоя устанавливается, чтобы быть маленьким углом, от 0° до 35°. Соответственно, как сплошные ленточные слои, боковая жесткость по ширине сохраняется сбалансированно, в то время как увеличение боковой жесткости в направлении по окружности подавляется. Это позволяет увеличить компрессионную жесткость опорной части по ширине. Эта организация лент позволяет увеличить комфорт вождения при движении по обычным дорожным поверхностям и стабильность вождения при движении по заснеженным дорожным поверхностям во время, когда шина не пробита, а также повысить маневренность на обледеневших дорожных поверхностях посредством подавления явления прогиба при движении на спущенной шине.
Когда один из углов корда, угол α внутреннего ленточного слоя 8 или угол γ внешнего ленточного слоя 10, меньше значений описанного выше диапазона, боковая жесткость в направлении по окружности становится слишком большой в сравнении с боковой жесткостью по ширине, как сплошные ленточные слои. Соответственно, маневренность на обледеневших дорожных поверхностях при движении на спущенной шине ухудшается. По контрасту, когда один из углов корда, угол α внутреннего ленточного слоя 8 или угол γ внешнего ленточного слоя 10, превышает значения описанного выше диапазона, боковая жесткость по ширине становится слишком большой по сравнению с боковой жесткостью в направлении по окружности, как сплошные ленточные слои. Соответственно, хотя маневренность на обледеневших дорожных поверхностях при движении на спущенной шине сохраняется, комфорт вождения при движении по обычным дорожным поверхностям и стабильность вождения при движении по заснеженным дорожным поверхностям во время, когда шина не пробита, ухудшается.
В настоящем варианте осуществления соотношение между углом α корда внутреннего ленточного слоя 8 и углом γ внешнего ленточного слоя 10 может быть установлено удовлетворяющим α≥γ. Эта установка делает возможным сохранять подходящий баланс между боковой жесткостью в направлении по окружности и боковой жесткостью по ширине, как сплошные ленточные слои. В результате можно в дальнейшем обеспечить подходящий баланс между комфортом вождения при движении по обычным дорожным поверхностям и стабильностью вождения при движении по заснеженным дорожным поверхностям во время, когда шина не пробита, и маневренностью на обледеневших дорожных поверхностях при движении на спущенной шине.
Стальной корд или описанный выше корд из технического волокна, имеющие высокую прочность и высокий модуль упругости, могут быть использованы для кордов 8с, 9с и 10с, составляющих ленточные слои 8, 9 и 10. Предпочтительно, чтобы стальной корд использовался как для кордов 8с, составляющих внутренний ленточный слой 8, так и для кордов 10с, составляющих внешний ленточный слой 10. Это позволяет надежно обеспечить боковую жесткость по ширине, как сплошные ленточные слои, и, таким образом, надежно повысить компрессионную жесткость опорной поверхности 4 по ширине. Соответственно, маневренность на обледеневших дорожных поверхностях может быть увеличена за счет надежного подавления явления прогиба при движении на спущенной шине.
В варианте осуществления, показанном на Фиг.4, корды 9с срединного ленточного слоя 9 и корды 10с внешнего ленточного слоя 10 могут быть организованы, чтобы устанавливать организованную связь, в которой направление корда срединного ленточного слоя 9 и направление корда внешнего ленточного слоя 10 наклонены в одном направлении по отношению к экваториальной плоскости шины. Эта организация делает простой регулировку, в соответствии с требуемыми характеристиками шины, баланса между комфортом вождения по обычным дорожным поверхностям и стабильностью вождения по заснеженным дорожным поверхностям во время, когда шина не пробита, и маневренностью на обледеневших дорожных поверхностях при движении на спущенной шине. Кроме того, эта организация выгодна для долговечности ленточных слоев.
Следует заметить, что в соответствии с размером или требуемыми характеристиками шины описанная выше взаимосвязь организации между срединным ленточным слоем 9 и внешним ленточным слоем 10 может быть установлена таким образом, что направления кордов срединного ленточного слоя 9 и внешнего ленточного слоя 10 относительно наклонены в направлениях, противоположных друг другу относительно экваториальной плоскости шины.
Как описано выше, в самонесущей шине настоящего изобретения три ленточных слоя расположены в опорной части. К тому же, срединный ленточный слой и внешний ленточный слой или внутренний ленточный слой и внешний ленточный слой организованы таким образом, что направление корда каждого ленточного слоя наклонено под большим углом к направлению по окружности шины. Таким образом, боковая жесткость по ширине полностью сохраняется. Соответственно, нет нужды использовать в качестве опорной резины, которая должна быть расположена в опорной части, резину, имеющую высокую жесткость, которая также могла бы быть использована с целью повышения компрессионной жесткости по ширине, чтобы улучшить характеристики движения на спущенной шине.
Другими словами, в самонесущей шине согласно настоящему изобретению можно использовать в качестве, по меньшей мере, покрывающей резины опорную резину, резину, имеющую низкую жесткость по сравнению с обычными шинами. Размещение покрывающей резины, имеющей низкую жесткость, повышает комфорт вождения при движении по обычным дорожным поверхностям, а также стабильность вождения на заснеженных дорожных поверхностях во время, когда шина не пробита. Предпочтительно, чтобы покрывающая резина имела JIS А жесткость от 40 до 50 и желательно от 43 до 48 при температуре 0°С. Если JIS А жесткость меньше 40, трудно обеспечить подходящую маневренность на обледеневших дорожных поверхностях при движении на спущенной шине. Заметим, что JIS A жесткость - это жесткость резины, измеренная при температуре 0°С с использованием дюрометра типа А в соответствии с JIS K6253.
Первая из описанных выше самонесущих шин настоящего изобретения сконфигурирована, как следует далее. А именно, три ленточных слоя расположены на внешней стороне каркасного слоя в опорной части. Более того, углы кордов трех ленточных слоев по отношению к направлению по окружности шины установлены так, что внутренний ленточный слой имеет угол корда от 15° до 30°, что срединный ленточный слой имеет угол корда не менее 40° и что внешний ленточный слой имеет угол корда от 35° до 70°. С другой стороны, вторая из самонесущих шин настоящего изобретения сконфигурирована, как следует далее. А именно, внутренний ленточный слой и срединный ленточный слой организованы таким образом, что направления кордов соответствующих ленточных слоев наклонены относительно в направлениях, противоположных друг другу по отношению к экваториальной плоскости шины. Кроме того, углы кордов соответствующих трех ленточных слоев по отношению к направлению по окружности шины установлены так, что внутренний ленточный слой и внешний ленточный слой каждый имеют большой угол, от 40° до 75°, и что срединный ленточный слой имеет маленький угол, от 0° до 35°. Каждая из этих самонесущих шин повышает комфорт вождения при движении по обычным дорожным поверхностям и стабильность вождения при движении по заснеженным дорожным поверхностям во время, когда шина не пробита, а также увеличивает маневренность на обледеневших дорожных поверхностях подавлением явления прогиба при движении на спущенной шине, когда шина пробита. Соответственно, обе самонесущие шины предпочтительно используются особенно как шины без промежуточных опор, спроектированные для движения по обледеневшим дорожным поверхностям.
Стандартный Пример, Сравнительные Примеры 1 и 2, Примеры с 1 по 7
Стандартная шина (Стандартный Пример), сравниваемые шины (Сравнительные Примеры 1 и 2) и шины настоящего изобретения (Примеры с 1 по 7) были подготовлены. Эти шины имели размер 205/55R16 каждая, конструкцию, показанную на Фиг.1, и рисунок протектора, показанный на Фиг.2. Однако эти шины отличались одна от другой углами корда α, β и γ кордов соответствующих ленточных слоев 8, 9 и 10 относительно направления по окружности шины, а также направлением кордов относительно экваториальной плоскости шины, как показано в таблице 1.
Следующее должно быть замечено в отношении каждой шины. Корды, образующие каждый из ленточных слоев 8, 9 и 10, были стальными кордами. К тому же, ширины внутреннего ленточного слоя 8, срединного ленточного слоя 9 и внешнего ленточного слоя 10 были установлены 190 мм, 180 мм и 170 мм соответственно. Более того, для всех шин была установлена одна и та же площадь поперечных сечений кордов на единицу ширины в каждом ленточном слое.
Эти 10 типов шин были оценены методом тестирования, изложенным ниже, в отношении комфорта вождения по обычным дорожным поверхностям и стабильности вождения при движении по заснеженным дорожным поверхностям во время, когда шина не пробита, а также стартовой характеристики на обледеневших дорожных поверхностях при движении на спущенной шине. Результат оценки также представлен в таблице 1.
Комфортность вождения в процессе движения по обычным дорожным поверхностям
Каждая из шин была установлена на обод (16×7J), накачана до давления 230 кПа, а затем установлена на место одного из четырех колес спереди и сзади на заднеприводном автомобиле с объемом двигателя 2500 см3. Автомобиль затем водили по испытательному треку с асфальтовым дорожным покрытием на скорости около 60 км/ч. Таким способом оценку ощущений дали три водителя-испытателя. Результаты оценки показаны индексами, где оценочный результат Стандартного Примера принят за 100. Чем больше индекс, тем лучше шина по комфорту вождения.
Стабильность вождения в процессе движения по заснеженной дорожной поверхности
Описанный выше автомобиль провели на 10 км по испытательному треку с заснеженной дорожной поверхностью (температура от -3°С до -8°С, температура снега от -4°С до -8°С) на скорости около 40 км/ч. Таким способом оценку ощущений дали три водителя-испытателя. Результаты оценки показаны индексами, где оценочный результат Стандартного Примера принят за 100. Чем больше индекс, тем лучше шина по стабильности вождения.
Стартовая характеристика при движении по обледеневшей дорожной поверхности
В шинах, установленных на описанном выше автомобиле, давление в переднем колесе со стороны водителя было снижено до нуля (0 кПа). Затем состояние автомобиля в движении наблюдалось во время, когда автомобиль стартовал на испытательном треке с обледеневшим дорожным покрытием. Шина была, таким образом, оценена по стартовой характеристике. Результаты оценки показаны индексами, где оценочный результат стандартной шины принят за 100. Чем больше индекс, тем лучше шина по стартовой характеристике.
Как можно заметить из таблицы 1, шины настоящего изобретения (Примеры с 1 по 7) улучшены сбалансированным образом в отношении комфорта вождения при движении по обычным дорожным поверхностям и стабильности вождения при движении по заснеженным дорожным поверхностям во время, когда шина не пробита, а также стартовой характеристики на обледеневшей дорожной поверхности при движении на спущенной шине по сравнению со стандартной шиной и сравниваемыми шинами.
Примеры 8 и 9
Примеры 8 и 9 были подготовлены варьированием, как показано в Таблице 2, суммарной площади поперечных сечений кордов, включенных в один из ленточных слоев, внешний ленточный слой и срединный ленточный слой, шины Примера 1. Следует заметить, что суммарные площади поперечных сечений кордов на единицу ширины показаны посредством индексов, где суммарная площадь сечения кордов на единицу площади в описанной выше стандартной шине (Стандартный Пример) принята за 100.
Эти два типа шин были оценены одним и тем же проверочным методом, как описано выше, в отношении комфорта вождения по обычным дорожным поверхностям и стабильности вождения при движении по заснеженным дорожным поверхностям во время, когда шина не пробита, а также стартовой характеристики на обледеневших дорожных поверхностях при движении на спущенной шине. Результаты оценки показаны в таблице 2 вместе с результатом стандартной шины (Стандартный Пример), показанным в таблице 1.
| Таблица 2 | ||||
| Внутренний ленточный слой 8 | Угол корда α (°) | 25 | 25 | 25 |
| Направление корда | Влево вниз | Влево вниз | Влево вниз | |
| Суммарная площадь поперечных сечений кордов (индекс) | 100 | 100 | 100 | |
| Срединный ленточный слой 9 | Угол корда β (°) | 25 | 55 | 55 |
| Направление корда | Вправо вниз | Вправо вниз | Вправо вниз | |
| Суммарная площадь поперечных сечений кордов (индекс) | 100 | 100 | 125 | |
| Внешний ленточный слой 10 | Угол корда γ (°) | 50 | 50 | 50 |
| Направление корда | Вправо вниз | Вправо вниз | Вправо вниз | |
| Суммарная площадь поперечных сечений кордов (индекс) | 100 | 125 | 100 | |
| Оценка | Комфорт движения | 100 | 106 | 105 |
| Стабильность управления на снегу | 100 | 105 | 106 | |
| Стартовая характеристика на льду | 100 | 110 | 109 |
Как можно видеть в таблице 2, шины настоящего изобретения (Примеры 8 и 9) улучшены сбалансированным образом в отношении комфорта вождения по обычным дорожным поверхностям и стабильности вождения при движении по заснеженным дорожным поверхностям во время, когда шина не пробита, а также стартовой характеристики на обледеневших дорожных поверхностях при движении на спущенной шине в сравнении со стандартной шиной.
Сравнительные Примеры с 3 по 5 и Примеры с 10 по 16
Стандартная шина (Стандартный Пример), сравниваемые шины (Сравнительные Примеры 3 и 5) и шины настоящего изобретения (Примеры с 10 по 16) были подготовлены в тех же условиях, что и в Примере 1, за исключением следующих моментов. А именно, эти шины были подготовлены варьированием, как показано в таблице 3, углов корда α, β и γ соответствующих ленточных слоев 8, 9 и 10 относительно окружного направления шины, а также кордового направления их кордов относительно экваториальной плоскости шины в шине из Примера 1.
Эти одиннадцать типов шин были оценены вышеописанными оценочными методами в отношении комфорта вождения по обычным дорожным поверхностям и стабильности вождения при движении по заснеженным дорожным поверхностям во время, когда шина не пробита. Эти одиннадцать типов шин были также оценены проверочными методами, описанными ниже, на стартовую характеристику, характеристику торможения и характеристику движения на спущенной шине на обледеневшей дорожной поверхности при движении на спущенной шине. Результаты оценки показаны вместе в таблице 3.
Стартовая характеристика и тормозная характеристика на обледеневшей дорожной поверхности
Каждая из шин была установлена на обод (16×7J), накачана до давления 230 кПа, а затем установлена на место одного из четырех колес спереди и сзади на заднеприводном автомобиле с объемом двигателя 2500 см3. В шинах, установленных на описанном выше автомобиле, давление в переднем колесе со стороны водителя было снижено до нуля (0 кПа). Затем оценка ощущений была представлена тремя водителями-испытателями автомобиля в отношении стартового положения автомобиля в момент, когда автомобиль стартовал, а также тормозной его характеристики в положении, когда автомобиль был разогнан после старта на испытательном треке с обледеневшим дорожным покрытием. Результаты оценки показаны следующим образом. Случай, в котором автомобиль мог стартовать без проблем, обозначен как 0. Состояние торможения (скольжение колес и также шин) шин после старта показано посредством индексов, где результат Стандартного Примера взят за 100. Чем выше индекс, тем лучше тормозная характеристика шины.
Характеристика движения на спущенной шине
В шинах, установленных на описанном выше автомобиле, давление воздуха в переднем колесе со стороны водителя было снижено до нуля (0 кПа). Затем оценка ощущений была представлена тремя водителями-испытателями автомобиля в отношении стабильности управления автомобилем, когда автомобиль управлялся на испытательном треке с обледеневшим дорожным покрытием. Шина была, таким образом, оценена на характеристику движения на спущенной шине. Результаты оценки отображены посредством индексов, где оценочный результат Стандартного Примера взят за 100. Чем выше индекс, тем лучше характеристика шины на движение на спущенной шине.
Как можно видеть в таблице 3, шины настоящего изобретения улучшены сбалансированно в отношении комфорта вождения при движении по обычным дорожным поверхностям и стабильности вождения при движении по заснеженным дорожным поверхностям во время, когда шина не пробита, а также маневренности (стартовая характеристика, тормозная характеристика и ходовая характеристика) на обледеневшей дорожной поверхности при движении на спущенной шине, когда шина пробита, в сравнении со стандартной шиной и сравниваемыми шинами.
1. Самонесущая шина, включающая в себя
каркасный слой, лежащий между сердечниками борта, утопленными соответственно в пару из левой и правой закраинных частей;
слои жесткой резины, каждый из которых имеет, по существу, дугообразную форму в поперечном сечении и расположенные соответственно в боковых частях; и
три ленточных слоя, расположенных на внешней периферической поверхности каркасного слоя в опорной части, при этом
в трех ленточных слоях угол α корда внутреннего ленточного слоя относительно направления по окружности шины установлен от 15 до 30°, угол β корда срединного ленточного слоя по отношению к направлению по окружности шины установлен не менее 40°, и угол γ корда внешнего ленточного слоя по отношению к направлению по окружности шины установлен от 35 до 70°.
2. Шина по п.1, в которой угловая разность между углом β корда срединного ленточного слоя и углом γ корда внешнего ленточного слоя установлена в пределах 20°.
3. Шина по п.1 или 2, в которой корды образуют, по меньшей мере, один из слоев, срединный ленточный слой или внешний ленточный слой являются стальными кордами.
4. Шина по п.1, в которой
направление корда внутреннего ленточного слоя и направление корда срединного ленточного слоя выполнены с возможностью наклона соответственно в противоположных направлениях относительно друг друга по отношению к экваториальной плоскости шины, и
направление корда срединного ленточного слоя и направление корда внешнего ленточного слоя выполнены с возможностью наклона в одном направлении по отношению к экваториальной плоскости шины.
5. Шина по п.1, в которой общая площадь поперечных сечений кордов на единицу ширины в, по меньшей мере, одном из слоев, срединном ленточном слое или внешнем ленточном слое, установлена в пределах 1,2 до 1,5 от суммарной площади поперечных сечений кордов на единицу ширины во внутреннем ленточном слое.
6. Шина по п.1, в которой жесткость покрывающей резины, образующей опорную часть, установлена от 40 до 50 в JIS А жесткости при температуре 0°С.
7. Шина по п.1, которая является шиной без распорок для движения по обледеневшим дорожным поверхностям.
8. Самонесущая шина, включающая в себя
каркасный слой, лежащий между сердечниками борта, утопленными соответственно в пару из левой и правой закраинных частей;
слои жесткой резины, каждый из которых имеет, по существу, дугообразную форму в поперечном сечении и расположенные соответственно в боковых частях; и
три ленточных слоя, расположенных на внешней периферической поверхности каркасного слоя в опорной части, при этом
в трех ленточных слоях угол α корда внутреннего ленточного слоя относительно направления по окружности шины установлен от 40 до 75°, угол β корда срединного ленточного слоя по отношению к направлению по окружности шины установлен от 0 до 35°, и угол γ корда внешнего ленточного слоя по отношению к направлению шины по окружности установлен от 40 до 75°, и
направление корда внутреннего ленточного слоя и направление корда срединного ленточного слоя выполнены с возможностью наклона относительно в направлениях, противоположных друг другу по отношению к экваториальной плоскости шины.
9. Шина по п.8, в которой отношение угла α корда внутреннего ленточного слоя к углу γ корда внешнего ленточного слоя установлено α>γ.
10. Шина по п.8 или 9, в которой корды, образующие внутренний ленточный слой и внешний ленточный слой, являются стальными кордами.
11. Шина по п.8, в которой направление корда внешнего ленточного слоя и направление корда срединного ленточного слоя выполнены с возможностью наклона в одном направлении по отношению к экваториальной плоскости шины.
12. Шина по п.8, в которой жесткость покрывающей резины, образующей опорную часть, установлена от 40 до 50 в JIS А жесткости при температуре 0°С.
13. Шина по п.8, которая является шиной без распорок для движения по обледеневшим дорожным поверхностям.
Приоритет установлен: пп.1-5, 7 - 27.01.2006 г.;
пп.8-13 - 10.02.2006 г.;
пп.6 - 24.01.2007 г.
