Пневматическая шина
Изобретение относится к пневматической шине с прорезью (узкой канавкой), выполненной внутри блока. Пневматическая шина содержит блок, разделенный множеством кольцевых канавок, проходящих вдоль окружного направления шины, и множеством канавок грунтозацепов, проходящих по диагонали относительно окружного направления шины и снабженных двумя или более изогнутыми участками. Шина также содержит наклонную узкую канавку, которая разделяет блок, проходит по диагонали относительно окружного направления шины и параллельно указанным канавкам грунтозацепов. При этом наклонная узкая канавка снабжена двумя или более изогнутыми участками внутри одного блока. Достигается улучшение характеристик шины при движении по льду, устранение возникновения водяной пленки и локального износа. 7 з.п. ф-лы, 11 ил., 1 табл.
Область техники
Изобретение относится к пневматической шине с прорезью (узкой канавкой), выполненной внутри блока.
Уровень техники
Известны пневматические шины, в которых прорези (узкая канавка) выполнены в блоке, разделенном множеством кольцевых канавок, проходящим вдоль окружного направления шины, и множеством канавок грунтозацепов, проходящим по диагонали относительно окружного направления шины, разделяя блок. Такой тип пневматической шины раскрыт в патентном документе WO 2011/111394, где шина имеет блок стреловидной формы, в котором поверхности стенки на сторонах канавок грунтозацепов блока имеют на одной стороне поверхность стенки выпуклой формы в окружном направлении шины, и на другой стороне поверхность стенки вогнутой формы в окружном направлении шины.
Однако характеристика движения по льду является недостаточной, поэтому существует необходимость в пневматической шине с улучшенной характеристикой движения по льду.
Раскрытие изобретения
Задачей изобретения является создание пневматической шины с улучшенной характеристикой движения по льду.
В пневматической шине в соответствии с первым вариантом осуществления изобретения блок разделен множеством кольцевых канавок, проходящих в окружном направлении шины и множеством канавок грунтозацепов, проходящих по диагонали относительно окружного направления шины. Края поверхностей стенки на сторонах канавок грунтозацепа блока выполнены с возможностью зацепления с обледенелой дорогой, улучшая характеристики движения по льду. Блок также имеет наклонную узкую канавку, разделяющую блок, проходящую по диагонали относительно окружного направления шины и снабженную двумя или более изогнутыми участками внутри одного блока. Края блока, разделенные наклонными узкими канавками, выполнены с возможностью зацепления с обледенелой дорогой, улучшая характеристики движения по льду.
Два или более изогнутых участков выполнены в каждой канавке грунтозацепа. Поверхности стенки на сторонах канавки грунтозацепа блока имеют выпуклую и вогнутую формы. Вершины участков выпуклой формы и угловые участки вогнутой формы выполнены вдоль окружного направления шины. Вершины участков и угловые участки меньше подвержены отклонению, когда блок смещается от поверхности дороги из-за увеличения давления контакта на землю относительно поверхности дороги, улучшая зацепление на обледенелой дороге.
Пневматическая шина в соответствии со вторым вариантом осуществления изобретения включает в себя узкую кольцевую канавку, проходящую вдоль окружного направления шины внутри блока. Талая вода между блоком и поверхностью дороги попадает в наклонную узкую канавку и узкую кольцевую канавку и отводится в кольцевые канавки и канавки грунтозацепов. Это обеспечивает увеличение эффективности отвода воды и улучшение характеристики антиаквапланирования по сравнению с блоком, в котором выполнена только наклонная узкая канавка.
В пневматической шине в соответствии с третьим вариантом осуществления изобретения глубина узкой кольцевой канавки меньше, чем глубина наклонной узкой канавка. Таким образом, блок менее подвержен отклонению во время движения шины по сравнению с тем случаем, когда глубина узкой кольцевой канавки равна глубине наклонной узкой канавки, обеспечивая устранение уменьшения площади поверхности контакта с землей.
В пневматической шине в соответствии с четвертым вариантом осуществления изобретения узкая кольцевая канавка выполнена между изогнутыми участками канавок грунтозацепов, соединяя их друг с другом в окружном направлении шины. Таким образом, узкая кольцевая канавка соединяет вместе изогнутые участки, где собирается талая вода, обеспечивая улучшение характеристики отвода воды.
В пневматической шине в соответствии с пятым вариантом изобретения на виде сверху блока по меньшей мере часть наклонной узкой канавки проходит в форме зигзага и представляет собой трехмерную прорезь, которая изгибается по глубине наклонной узкой канавки. Выполнение наклонной узкой канавки с трехмерным профилем обеспечивает увеличение жесткости блока. Таким образом, блок меньше подвержен наклону, обеспечивая устранение уменьшения площади поверхности контакта с землей.
В пневматической шине в соответствии с шестым вариантом осуществления изобретения по меньшей мере один конец узкой кольцевой канавки заканчивается внутри блока. Таким образом, одна часть блока соединена без разделения узкой кольцевой канавки, обеспечивая увеличение жесткости блока по сравнению тем, когда блок разделен.
В пневматической шине в соответствии с седьмым вариантом осуществления изобретения изогнутые участки канавок грунтозацепов выполнены в четном количестве мест так, что блок не имеет какой-либо направленности. Таким образом, не требуется определенное направление вращения при установке шины на транспортное средство, облегчая вращение шины.
В пневматической шине в соответствии с восьмым вариантом осуществления изобретения изогнутые участки канавок грунтозацепов выполнены с равными интервалами между кольцевыми канавками так, что их количество N соответствует условию W/L≥N-1, где W - поперечная ширина блока в осевом направлении шины, L - вертикальная ширина блока в окружном направлении шины.
При выполнении количества изогнутых участков в соответствии с указанным условием устраняется уменьшение жесткости вершин участков блока без уменьшения их поперечной ширины. В случае, когда поперечная ширина W блока равна удвоенной вертикальной ширине L, например, выполнением количества N изогнутых участков, равного трем или меньше, может быть обеспечена жесткость без уменьшения поперечной ширины вершин участков блока.
Конструкция в соответствии с изобретением обеспечивает улучшенную характеристику движения по льду пневматической шины.
Краткое описание чертежей
На фиг. 1 показан протектор пневматической шины в соответствии с первым вариантом осуществления изобретения, вид в развертке;
на фиг. 2 - блок в соответствии с первым вариантом осуществления изобретения, на который воздействует поверхности дороги, вид в развертке;
на фиг. 3 - блок в соответствии со вторым вариантом осуществления изобретения, вид в развертке;
на фиг. 4 - блок в соответствии с третьим вариантом осуществления изобретения, вид в развертке;
на фиг. 5 - блок в соответствии с четвертым вариантом осуществления изобретения, вид в развертке;
на фиг. 6 - блок в соответствии с пятым вариантом осуществления изобретения, вид в развертке;
на фиг. 7 - блок в соответствии с шестым вариантом осуществления изобретения, вид в развертке;
на фиг. 8 - блок в соответствии с седьмым вариантом осуществления изобретения, вид в развертке;
на фиг. 9 - блок в соответствии с седьмым вариантом осуществления изобретения, вид трехмерной прорези в сечении по глубине, в перспективе;
на фиг. 10 - протектор пневматической шины в соответствии с восьмым вариантом осуществления изобретения, вид в развертке;
на фиг. 11 - протектор стандартной пневматической шины, вид в развертке.
Варианты осуществления изобретения
Конструкция шины в соответствии с первым вариантом ее выполнения.
Далее описывается пневматическая шина 10 (далее называемой шина 10) в соответствии с первым вариантом осуществления изобретения со ссылкой на чертежи. На чертежах стрелка TW обозначает осевое направление шины 10 (осевое направление шины), а стрелка ТС обозначает окружное направление шины 10 (окружное направление шины). Осевое направление шины обозначает направление, параллельное оси вращения шины 10, а также называется направлением по ширине шины. Окружное направление шины относится к направлению, в котором шина 10 вращается вокруг оси вращения шины 10. Внутренняя конструкция шины 10 подобна внутренней конфигурации стандартной пневматической шины, поэтому описание опущено.
Как показано на фиг. 1, множество кольцевых канавок 14, проходящих в окружном направления шины, выполнены в протекторе 12 шины 10. Кольцевые канавки 14 в окружном направлении выполнены с интервалами в осевом направлении шины. В этом варианте выполнения кольцевые канавки 14 выполнены с равными интервалами в осевом направлении шины, однако конструкция не ограничивается этим и кольцевые канавки 14 могут быть выполнены с разными интервалами.
Канавки 16 грунтозацепов проходят по диагонали относительно окружного направления шины между кольцевыми канавками 14, смежными друг с другом в осевом направлении шины. Канавки 16 грунтозацепов выполнены параллельно друг другу с интервалами в окружном направлении шины, и смежные кольцевые канавки 14 соединяются вместе посредством канавок 16 грунтозацепов.
Каждая из канавок 16 грунтозацепа изогнута в двух местах. Два изогнутых участка 16А выполнены между каждой из смежных кольцевых канавок 14. В этом варианте осуществления изобретения изогнутые участки 16А выполнены с равными интервалами между кольцевыми канавками 14, однако конструкция не ограничивается этим, и интервалы могут быть разными при условии, что образованы два или более изогнутых участка 16А. Углы θ изгиба каждого из изогнутых участков 16А одинаковы (фиг. 2). Изогнутый участок не ограничивается участком с углом, например, канавкой 16 грунтозацепа этого варианта выполнения, а также включает в себя участки с плавной кривой.
Направление каждой канавки 16 грунтозацепа от кольцевой канавки 14 с левой стороны к кольцевой канавке 14 с правой стороны проходит последовательно по диагонали вниз вправо, по диагонали вверх вправо и по диагонали вниз вправо, с расположенными между ними изогнутыми участками 16А. Однако конструкция не ограничивается этим и может быть образована канавкой 16 грунтозацепа, проходящей по диагонали вверх вправо, по диагонали вниз вправо и по диагонали вверх вправо последовательно от левой стороны, или может быть применена совокупность этих конструкций.
Предпочтительное значение количества N изогнутых участков 16А, соответствует условию W/L≥N-1 (1), где W - поперечная ширина в осевом направлении шины, L - вертикальная ширина в окружном направлении шины блока 18. Вертикальная ширина L - это расстояние между прямыми линиями, проходящими вдоль осевого направления шины, проходящими через вершины участков 18А блока 18.
В этом варианте выполнения поперечная ширина W и вертикальная ширина L блока 18 выполнены одинаковых размеров так, что левая часть уравнения (1) равна 1. Таким образом, предпочтительно количество N изогнутых участков 16А равно 2 или менее. Это предотвращает возможность уменьшения жесткости вершин участков 18А блока 18, которая будет возникать, если количество изогнутых участков 16А составляет 3 или более так, что угол θ изгиба уменьшается, и изогнутые участки 16А резко заостряются.
В протекторе 12 блоки 18 разделены кольцевыми канавками 14 и канавками 16 грунтозацепа. Множество блоков 18 снабжено в окружном направлении шины канавками 16 грунтозацепов, расположенными между блоками 18. Множество блоков 18 снабжено в осевом направлении шины кольцевыми канавками 14 в окружном направлении, расположенными между блоками 18. Однако конструкция не ограничивается этим и, например, один блок 18 может быть расположен одиночно.
Поверхности стенки на сторонах в окружном направлении шины (сторонах канавки 16 грунтозацепа) каждого блока 18 выполнены выпуклой и вогнутой формы, проходящие вдоль канавок 16 грунтозацепа с вершинами участков 18А, образующими выпуклые формы вдоль окружного направления шины, и угловыми участками 18В, образующими вогнутые формы вдоль окружного направления шины и выполненными с обеих сторон в окружном направлении шины блока 18. Блок 18 соответственно имеет общий внешний профиль из двух объединенных блоков стреловидной формы, обращенных в противоположные направления друг к другу.
Наклонные прорези 20 представляют собой наклонные узкие канавки, проходящие по диагонали относительно окружного направления шины, также выполнены в блоке 18. Отметим, что прорезь (узкая канавка) представляет собой канавку с шириной от 0,3 мм до 1,5 мм, которая является более узкой, чем кольцевая канавка 14 и канавка 16 грунтозацепа.
Наклонные прорези 20 проходят параллельно канавкам 16 грунтозацепов, соединяя вместе кольцевые канавки 14. В этом варианте выполнения три наклонные прорези 20 выполнены, например, внутри каждого блока 18. Соответствующие наклонные прорези 20 выполнены с равными интервалами в окружном направлении шины, разделяя блок 18 на четыре равные части посредством наклонных прорезей 20. Глубина наклонных прорезей 20 равна глубинам кольцевых канавок 14 и канавок 16 грунтозацепов.
Работа
Далее описывается работа шины 10 в соответствии с настоящим вариантом осуществления изобретения. Так как динамический коэффициент трения льда является низким, характеристика движения, например торможение и управление, уменьшается для стандартных шин транспортного средства при движении по поверхности дороги, покрытой льдом (обледенелой дороге). Так как канавки 16 грунтозацепов, разделяющие блоки 18 шины 10 этого варианта выполнения, проходят по диагонали относительно окружного направления шины, края поверхностей стенок на сторонах канавки 16 грунтозацепа блока 18 зацепляются с обледенелой дорогой, когда блок 18 начинает движение от поверхности дороги, улучшая характеристики движения по льду. Кроме того, в блоке 18 выполнены наклонные прорези 20, проходящие параллельно канавкам 16 грунтозацепа так, что края блока 18, разделенные посредством наклонных прорезей 20, выполнены с возможностью зацепления с обледенелой дорогой, улучшая характеристики движения по льду.
Так как жесткость блока 18 уменьшается, когда он разделен наклонными прорезями 20, существует проблема, заключающаяся в том, что блок 18 может отклоняться при контакте с поверхностью дороги, уменьшая площадь поверхности контакта с землей. Как показано на фиг. 2, в шине 10 блок 18, контактирующий с поверхностью дороги, подвергается усилию от поверхности дороги во время начала движения и деформируется, отклоняясь в направлении стрелок. На чертеже в правой половине блока 18 участок, проходящий от вершины участка 18А к задней стороне по направлению движения, деформируется так, что отклоняется по направлению уменьшения угла θ вершины участка 18А. Таким образом, устраняется отклонение вершины участка 18А, а давление контакта вершины участка 18А на землю увеличивается.
На чертеже в левой половине блока 18 участок, проходящий от углового участка 18В к передней стороне по направлению движения, деформируется так, чтобы наклониться к направлению увеличения угла θ вершины участка 18А. Тем самым, устраняя отклонение углового участка 18В, а давление контакта углового участка 18В на землю увеличивается. Таким образом, когда блоки 18 разделены канавками 16 грунтозацепа, выполненными двумя или более изогнутыми участками 16А, давление контакта вершин участков 18А и угловых участков 18В на грунт увеличивается, устраняя уменьшение площади поверхности контакта с грунтом.
В этом варианте выполнения наклонные прорези 20 выполнены с равными интервалами в окружном направлении шины, разделяя блок 18 на четыре равных части так, что жесткость внутри блока 18 менее подвержена изменению, устраняя локальный износ. Более того, талая вода между поверхностью дороги и блоком 18 попадает в наклонные прорези 20 и отводится в кольцевые канавки 14, устраняя возникновение водяной пленки.
Несмотря на то, что все блоки 18 имеют одинаковые размеры, конструкция не ограничивается этим, и каждый из блоков 18 может быть выполнен различного размера. Несмотря на то, что в настоящем варианте выполнения выполнены два изогнутых участка 16А в каждой из канавок 16 грунтозацепов, конструкция не ограничивается этим, и может быть выполнено больше изогнутых участков 16А. Например, могут быть выполнены три изогнутых участка 16А. Однако за счет выполнения изогнутых участков 16А в четном количестве мест, как в настоящем варианте выполнения, отсутствует направленность блока 18 так, что не требуется определение направления вращения при установке шины транспортного средства, тем самым облегчая вращение шины.
Несмотря на то, что в этом варианте осуществления изобретения выполнены три наклонные прорези 20, конструкция не ограничивается этим. Если учесть жесткость блока 18, то количество наклонных прорезей 20 в нем может быть увеличено до четырех или более или может быть уменьшено до двух или менее. Это применимо для вариантов осуществления изобретения со второго по восьмой.
Второй вариант осуществления изобретения
Далее описывается шина 30 в соответствии со вторым вариантом осуществления изобретения. Описание одинаковых элементов первого и второго вариантов выполнения опущено. Кольцевые прорези 32 выполнены в блоке 18 и представляют собой узкие кольцевые канавки, которые проходят параллельно кольцевым канавкам 14. Кольцевые канавки 32 выполнены между изогнутыми участками 16А канавок 16 грунтозацепов, делят блок 18 и соединяют вершины участков 18А и угловых участков 18В блока 18. Таким образом, блок 18 разделен на 12 равных участков наклонными прорезями 20 и кольцевыми прорезями 32.
Ширина кольцевых прорезей 32 равна ширине наклонных прорезей 20, а глубина кольцевых прорезей 32 меньше глубины наклонных прорезей 20. В этом варианте выполнения глубина кольцевых прорезей, например, составляет половину глубины наклонных прорезей 20.
В шине 30 в соответствии с настоящим вариантом выполнения талая вода между поверхностью дороги и блоком 18 попадает через кольцевые прорези 32 и отводится в канавки 16 грунтозацепов или отводится от кольцевых прорезей 32 в наклонные прорези 20 и отводится в кольцевые канавки 14. Таким образом, выполнение кольцевых прорезей 32 в окружном направлении способствует отводу талой воды между поверхностью дороги и блоком 18 и устранению возникновения водяной пленки, устраняя возникновение эффекта аквапланирования (усиление характеристики антиаквапланирования).
Несмотря на то, что кольцевые прорези 32 выполнены между изогнутыми участками 16А канавок 16 грунтозацепов в настоящем варианте выполнения, конструкция не ограничивается этим, и кольцевые прорези 32 могут быть выполнены в других участках. Количество кольцевых прорезей 32 также может быть увеличено при условии, что жесткость блока 18 не уменьшится. В этом варианте выполнения кольцевые прорези 32 выполнены между изогнутыми участками 16А, где наиболее склонна собираться талая вода, тем самым увеличивая эффективность отвода воды. Один конец или оба конца кольцевых прорезей 32 могут заканчиваться внутри блока 18. В таком случае блок 18 соединен вместе без полного разделения, устраняя уменьшение жесткости блока 18.
В этом варианте выполнения глубина кольцевых прорезей 32 выполнена меньше глубины канавки наклонных прорезей 20, так, что блок 18 не разделен до его основания, что устраняет уменьшение жесткости блока 18. Однако конструкция не ограничивается этим, а глубина кольцевых прорезей 32 и глубина наклонных прорезей 20 могут быть выполнены одинаковыми и составлять половину глубины кольцевых канавок 14 и канавок 16 грунтозацепов.
Третий вариант осуществления изобретения
Далее описывается шина 50 в соответствии с третьим вариантом осуществления изобретения. Как показано на фиг. 4, внешний профиль блока 58 в протекторе шины 50 имеет профиль, аналогичный блоку 18 первого варианта выполнения и блоку 18 второго варианта выполнения. Множество блоков 58 выполнено вдоль окружного направления шины и осевого направления шины.
Множество наклонных прорезей 60А, 60В выполнено в блоке 58 в направлении, проходящем от канавки 56 грунтозацепа и пересекающем ее. На чертеже наклонные прорези 60А выполнены на обеих сторонах блока 58 в осевом направлении шины и проходят по диагонали снизу слева по направлению вверх вправо. Выполнено семь наклонных прорезей 60А, проходящих параллельно друг другу от изогнутого участка 56А в осевом направлении шины наружу. Семь наклонных прорезей 60В выполнены в осевом направлении шины в центре блока 58 и пересекаются с наклонными прорезями 60А, а также проходят параллельно друг другу сверху слева по направлению вниз вправо. Один конец стороны каждой наклонной прорези 60В соединен с соответствующей наклонной прорезью 60А. Таким образом, некоторые из наклонных прорезей 60А, 60В образуют соответствующие единые наклонные прорези, изогнутые на границе предполагаемой линии Р, проходящей вдоль окружного направления шины через изогнутые участки 56А. Глубина наклонных прорезей 60А, 60В равна глубине кольцевых канавок 54 и канавок 56 грунтозацепов.
В шине 50 в соответствии с настоящим вариантом выполнения наклонные прорези 60А, 60В проходят от канавок 56 грунтозацепов. Эффективность отвода талой воды, собираемой в канавках 56 грунтозацепов, может быть улучшена по сравнению с шиной 10 первого варианта выполнения, в которой наклонные прорези 20 соединяют кольцевые канавки 14 друг с другом. Количество и интервалы между наклонными прорезями 60А, 60В устанавливаются с учетом факторов, например, требуемой жесткости блока 58 и характеристики отвода воды, так, что жесткость блока 58 не уменьшается. Характеристика отвода воды увеличивается, когда количество наклонных прорезей 60 увеличивается. Жесткость блока 58 увеличивается, когда количество наклонных прорезей 60А, 60В уменьшается.
Четвертый вариант осуществления изобретения
Далее описывается шина 70 в соответствии с четвертым вариантом осуществления изобретения. Как показано на фиг. 5, блок 78 выполнен в протекторе шины 70. Блок 78 разделен кольцевыми канавками 74, проходящими вдоль окружного направления шины, и канавками 76 грунтозацепов, проходящими по диагонали относительно окружного направления шины. Два изогнутых участка 76А выполнены в каждой канавке 76 грунтозацепа, а вершины участков 78А и угловые участки 76А выполнены в каждом блоке 78.
В блоке 78 выполнены наклонные прорези 80А, 80В, проходящие по диагонали относительно окружного направления шины. Глубина канавки наклонных прорезей 80А, 80В равна глубине кольцевых канавок 74 и канавок 76 грунтозацепов. В осевом направлении шины выполнены семь наклонных прорезей 80A, проходящих параллельно друг другу с обеих сторон блока 78, и в осевом направлении шины выполнено семь наклонных прорезей 80В, проходящих параллельно друг другу в центральном участке блока 78. Расположение и количество наклонных прорезей подобно третьему варианту выполнения.
В блоке 78 выполнены кольцевые прорези 82, проходящие вдоль окружного направления шины. Кольцевые прорези 82 выполнены между изогнутыми участками 76А канавок 76 грунтозацепов и проходят вдоль окружного направления шины, соединяя вершины участков 78А и угловые участки 78В блока 78. Ширина кольцевых прорезей 82 равна ширине наклонных прорезей 80А, 80В, а глубина кольцевых прорезей 82 меньшей глубины наклонных прорезей 80А, 80В. Иными словами, конструкция подобна третьему варианту выполнения.
Кроме того, шина 70 в этом варианте выполнения обеспечивает улучшенные характеристики антиаквапланирования. Талая вода между поверхностью дороги и блоком 78 попадает в кольцевые прорези 82 и отводится в канавки 76 грунтозацепов или отводится от кольцевых прорезей 82 в наклонные прорези 80А, 80В и отводится в кольцевые канавки 74 и канавки 76 грунтозацепов. Таким образом, обеспечивается отвод талой воды между поверхностью дороги и блоком 78 и устраняется возникновение водяной пленки, улучшая характеристики антиаквапланирования.
Пятый вариант осуществления изобретения
Далее описывается шина 90 в соответствии с пятым вариантом осуществления изобретения. Как показано на фиг. 6, конструкция блока 98 в протекторе шины 90 аналогична шине 70 четвертого варианта выполнения. Наклонные прорези 100А, 100В выполненные в блоке 98, аналогичны наклонным прорезям 80А, 80В четвертого варианта выполнения.
Кольцевые прорези 102 в блоке 98 выполнены между одной кольцевой канавкой 94, разделяющей блок 98 и изогнутые участки 96А, и другой кольцевой канавкой 94, разделяющей блок 98 и изогнутые участки 96А. Кольцевые прорези 102 в окружном направлении выполнены дальше в осевом направлении шины наружу, чем кольцевые прорези 82 четвертого варианта выполнения. В шине 90 кольцевые прорези 102 отделены от вершин участков 98А и угловых участков 98В. Таким образом, увеличиваются площади поверхностей контакта земли с вершинами участков 98А и угловыми участками 98В, в которых давление контакта на землю является наибольшим, и улучшаются характеристики отвода воды. Иными словами, работа аналогична четвертому варианту выполнения.
Шестой вариант осуществления изобретения
Далее описывается шина 110 в соответствии с шестым вариантом осуществления изобретения. Как показано на фиг. 7, блок 118 в протекторе шины 110 отличается от блоков других вариантов выполнения, так как изогнутые участки 116А канавок 116 грунтозацепов, разделяющих блок 118, выполнены с неравными интервалами между кольцевыми канавками 114.
Блок 118 разделен кольцевыми канавками 114, проходящими вдоль окружного направления шины, и канавками 116 грунтозацепов, проходящими по диагонали относительно окружного направления шины, каждая из которых снабжена двумя изогнутыми участками 116А. Длина W1 на чертеже в осевом направлении шины от кольцевой канавки 114, разделяющей блок 118 с левой стороны, до ближайшего изогнутого участка 116А составляет 1/2 длины W2 в осевом направлении шины между изогнутыми участками 116А. Длина W3 в осевом направлении шины от кольцевой канавки 114 с правой стороны на чертеже до ближайших изогнутых участков 116А равна длине W1.
В блоке 118 выполнены две кольцевые канавки 120, проходящие вдоль окружного направления шины. Каждая кольцевая прорезь 120 выполнена между изогнутыми участками 116А канавок 116 грунтозацепов и делит блок 118, соединяя вместе вершину участка 118А и угловой участок 118В.
Пять наклонных прорезей 122 проходят по диагонали относительно окружного направления шины в каждом блоке 118, разделенном кольцевыми прорезями 120. Пять соответственных наклонных прорезей 122 выполнены параллельно друг другу с равными интервалами. На чертеже наклонные прорези 122 выполнены с обоих концов блока 118 в осевом направлении шины и проходят по диагонали снизу слева по направлению вверх вправо, а наклонные прорези 122, выполненные в центре блока 118 в осевом направлении шины проходят по диагонали сверху слева по направлению вниз вправо.
Седьмой вариант осуществления изобретения
Далее описывается шина 130 в соответствии с седьмым вариантом осуществления изобретения. Как показано на фиг. 8, блок 138 выполнен в протекторе 132 шины 130. Блок 138 разделен кольцевыми канавками 134, проходящими вдоль окружного направления шины, и канавками 136 грунтозацепов, проходящими по диагонали относительно окружного направления шины. Каждая канавка 136 грунтозацепа изогнута в двух местах так, что вершины участков 138А и угловые участки 138 В выполнены в блоке 138.
В блоке 138 выполнены две кольцевые прорези 140, проходящие вдоль окружного направления шины между изогнутыми участками 136А канавок 136 грунтозацепов. Кольцевые прорези 140 выполнены меньшей глубины, чем кольцевые канавки 134 и канавки 136 грунтозацепов, а также делят блок 138, соединяя вместе вершины участков 138А и угловых участков 138 В блока 138.
Блок 138, разделенный кольцевой прорезью 140, дополнительно разделен на два равных участка трехмерными прорезями 144, проходящими по диагонали относительно окружного направления шины. В настоящем варианте выполнения на виде сверху каждая трехмерная прорезь 144 блока 138 проходит в форме зигзага и делит его посредством, например, восьми изгибов. Как показано на фиг. 9, трехмерная прорезь 144 также изгибается по глубине для образования множества наклонных поверхностей 144А. В настоящем варианте выполнения имеются два изгиба по глубине, и трехмерная прорезь 144 выполнена на глубину, например, две трети толщины блока 138. Форма зигзага обозначает состояние, в котором имеются сгибы в двух местах.
Как показано на фиг. 8, в блоке 138 выполнены наклонные прорези 142, проходящие по диагонали относительно окружного направления шины с обеих сторон трехмерной прорези 144 так, что прорези 144 размещены между ними. Наклонные прорези 142 выполнены шириной, равной ширине кольцевых прорезей 140, а глубина прорезей 142 равна глубине кольцевых канавок 134 и канавок 136 грунтозацепов.
В шине 130 в соответствии с настоящим вариантом выполнения трехмерные прорези 144 обеспечивают увеличение жесткости блока 138. Это устраняет отклонение блока 138, разделенного трехмерными прорезями 144, устраняя уменьшение площади поверхности контакта с землей. В частности, размещение трехмерных прорезей 144 вблизи центра блока 138 в окружном направлении, как в настоящем примере, обеспечивает эффективное увеличение жесткости блока 138.
Восьмой вариант осуществления изобретения
Далее описывается шина 150 в соответствии с восьмым вариантом осуществления изобретения. Как показано на фиг. 10, блок 158 выполнен в протекторе шины 150. Блок 158 разделен кольцевыми канавками 154, проходящими вдоль окружного направления шины, и канавками 156 грунтозацепов, проходящими по диагонали относительно окружного направления шины. Четыре изогнутых участка 156А выполнены в каждой канавке 156 грунтозацепа с равными интервалами.
Поверхности стенки на сторонах канавки 156 грунтозацепа блока 158 выполнены выпуклой и вогнутой формы вдоль канавок 156 грунтозацепа. На виде сверху две вершины участков 158А выполнены выпуклой формы вдоль окружного направления шины, а два угловых участка 158В выполнены вогнутой формы вдоль окружного направления шины с каждой стороны блока 158. Наклонные прорези 160, проходящие по диагонали относительно окружного направления шины, выполнены в блоке 158. Три наклонные прорези 160, проходящие параллельно канавкам 156 грунтозацепа, выполнены с равными интервалами в окружном направлении шины.
Четыре кольцевые прорези 162 выполнены в блоке 158 и проходят вдоль окружного направления шины с равными интервалами в осевом направлении шины. Кольцевые прорези 162 выполнены между изогнутыми участками 156А канавок 156 грунтозацепов, делят блок 158, а также соединяют вместе вершины участков 158А и угловых участков 158В блока 158.
В шине 150 по сравнению с блоками других вариантов выполнения количество вершин участков 158А и угловых участков 158В удвоено, что особенно увеличивает давление контакта на землю, улучшая эффект зацепления на обледенелой дороге.
Несмотря на то, что наклонные прорези 160 выполнены параллельно канавкам 156 грунтозацепов в настоящем варианте выполнения, это не является ограничением. Например, наклонные прорези 160 могут быть выполнены пересекающими канавки 76 грунтозацепов аналогично наклонным прорезям 80А, 80В четвертого варианта выполнения, показанного на фиг. 5.
Примеры
Для того, чтобы подтвердить технические результаты шины согласно изобретению, выполнено сравнение коэффициентов трения на льду в целом семи типов шин. Они представляют собой шесть типов шины согласно вариантам выполнения изобретения и шину 200 сравнительного образца (фиг. 11). Далее следует описание, касающееся образцов шин и сравнительного образца шины, используемых в испытании. Размер всех используемых шин составляет 195/65R15.
Образец 1: Шина, содержащая блок 18 согласно второму варианту выполнения.
Образец 2: Шина, содержащая блок 78 согласно четвертому варианту выполнения.
Образец 3: Шина, содержащая блок 98 согласно пятому варианту выполнения.
Образец 4: Шина, содержащая блок 118 согласно шестому варианту выполнения.
Образец 5: Шина, содержащая блок 138 согласно седьмому варианту выполнения.
Образец 6: Шина, содержащая блок 158 согласно восьмому варианту выполнения.
Сравнительный образец: как показано на фиг. 11, шина 200 имеет семь прорезей 208, проходящих вдоль осевого направления шины в каждом блоке 206, который разделен канавками 202 грунтозацепов, проходящими вдоль осевого направления шины, и кольцевыми канавками 204, проходящими вдоль окружного направления шины.
Содержание испытания: каждая шина установлена на соответствующем ободе, определенном в JATMA (JATMA YEAR BOOK, 2012), и заполнена воздухом до достижения допустимого внутреннего давления, определенного JATMA. Далее каждая шина, прижатая с радиальной нагрузкой 528 кгс (5,18 кН) к вращающемуся барабану испытательного стенда, моделирующего обледенелую дорогу, вращалась со скоростью, соответствующей 30 км/ч. При этом измерялось напряжение, действующее на каждую шину. На основании измеренного значения вычислялся коэффициент трения. В таблице 1 краткое представлены результаты испытания. В таблице 1 показатель коэффициента трения сравнительного образца принят равным 100, более высокое значение показателя указывает на больший коэффициент трения и более высокую характеристику на льду.
Результаты испытания в таблице 1 подтверждают, что все образцы имеют более высокую характеристику на льду, чем сравнительный образец. Результаты испытания также подтверждают, что шина образца 5 (седьмого варианта выполнения) и шина образца 6 (восьмого варианта выполнения) имеют особенно высокую характеристику на льду. Шина образца 5 выполнена с трехмерными прорезями 144, как показано на фиг. 9, жесткость блоков 138 увеличивается, и блоки 138 меньше подвержены отклонению, увеличивая тем самым эффект зацепления на обледенелой дороге. Как показано на фиг. 10, площадь поверхности контакта шины образца 6 с землей увеличивается на величину прироста поперечной ширины блоков 158 в осевом направлении шины по сравнению с другими вариантами выполнения.
Несмотря на то что выше раскрыты варианты выполнения с первого по восьмой, изобретение не ограничивается ими, различные изменения могут быть осуществлены в пределах объема, не отклоняясь от замысла изобретения. Например, блоки согласно вариантам с первого по седьмой могут быть выполнены на части или на всем протекторе 12 шины 10, показанной на фиг. 1.
Ссылочные позиции
10 шина
14 кольцевая канавка
16 канавка грунтозацепа
16А изогнутый участок
18 блок
20 наклонная прорезь (наклонная узкая канавка)
32 кольцевая прорезь (узкая кольцевая канавка)
144 трехмерная прорезь
L вертикальная ширина
W поперечная ширина
1. Пневматическая шина, содержащая блок, разделенный множеством кольцевых канавок, проходящих вдоль окружного направления шины, и множеством канавок грунтозацепов, проходящих по диагонали относительно окружного направления шины и снабженных двумя или более изогнутыми участками, и по меньшей мере одну наклонную узкую канавку, которая разделяет блок, проходит по диагонали относительно окружного направления шины и параллельно указанным канавкам грунтозацепов, и при этом снабжена двумя или более изогнутыми участками внутри одного блока.
2. Пневматическая шина по п.1, дополнительно содержащая узкую кольцевую канавку, проходящую вдоль окружного направления шины внутри блока.
3. Пневматическая шина по п.2, в которой глубина узкой кольцевой канавки меньше, чем глубина наклонной узкой канавки.
4. Пневматическая шина по любому из пп.2 или 3, в которой узкая кольцевая канавка выполнена между изогнутыми участками канавок грунтозацепов, соединяя их друг с другом в окружном направлении шины.
5. Пневматическая шина по п.1, в которой на виде сверху блока по меньшей мере часть наклонной узкой канавки проходит в форме зигзага и представляет собой трехмерную прорезь, которая изгибается зигзагообразно по глубине наклонной узкой канавки.
6. Пневматическая шина по п.2, в которой по меньшей мере один конец узкой кольцевой канавки заканчивается внутри блока.
7. Пневматическая шина по п.1, в которой изогнутые участки канавок грунтозацепов выполнены в четном количестве мест.
8. Пневматическая шина по любому из пп.1-7, в которой изогнутые участки канавок грунтозацепов выполнены с равными интервалами между кольцевыми канавками так, что их количество N соответствует условию W/L≥N-1, где W - поперечная ширина блока в осевом направлении шины, L - вертикальная ширина блока в окружном направлении шины.
