Пневматическая шина
Изобретение относится к автомобильной промышленности. Множество плечевых блоков (50A) образованы рядом друг с другом в направлении вдоль окружности шины на крайней наружной стороне в поперечном направлении шины основной канавкой (12), проходящей в направлении вдоль окружности шины на поверхности (1A) протектора участка протектора, и множеством вспомогательных канавок (51), пересекающих основную канавку (12). Множество прорезей (52) проходит в поперечном направлении шины на поверхности (1A) протектора каждого из множества плечевых блоков (50A) и расположено рядом друг с другом в направлении вдоль окружности шины. Каждая из множества прорезей (52) включает в себя по меньшей мере концевой участок, заканчивающийся на наружной стороне в поперечном направлении шины, причем верхняя резина протектора, образующая поверхность (1A) протектора, обладает твердостью Ha в соответствии с промышленным стандартом Японии (JIS) не менее 45 и не более 55. Индекс сцепления на снегу в направлении под углом 0° составляет менее 180. Самое короткое расстояние между наружным боковым краем каждого из множества плечевых блоков (50A) в поперечном направлении шины и концевым участком на крайней наружной стороне одной из множества прорезей (52) в поперечном направлении шины составляет не менее 1,5 мм и не более 2,5 мм. Технический результат - повышение долговечности шины с обеспечением при этом эксплуатационных характеристик при езде по льду. 6 з.п. ф-лы, 6 ил.
Область техники
Настоящее изобретение относится к пневматической шине.
Уровень техники
Например, в предшествующем уровне техники пневматическая шина, описанная в публикации JP 2018-039337 A, выполнена с возможностью обеспечения повышенной долговечности в условиях нагрузки и сохранения при этом эксплуатационных характеристик при езде по снегу и льду. Пневматическая шина включает на поверхности протектора на беговом участке участок обработки поверхности, включающий множество наклонных узких канавок, выполненных с наклоном относительно направления вдоль окружности шины; множество прорезей, проходящих в поперечном направлении шины и пересекающих множество наклонных узких канавок участка обработки поверхности, и расположенных рядом друг с другом в направлении вдоль окружности шины, причем каждая из множества прорезей разделена по середине и проходит в поперечном направлении шины; и углубленный участок, отстоящий от концевого участка каждой из разделенного множества прорезей в зазоре, причем каждая из множества прорезей обособлена, при этом углубленный участок выполнен с возможностью прохождения в направлении вдоль окружности шины и пересечения множества наклонных узких канавок участка обработки поверхности. Глубина D1 от поверхности протектора каждой из множества прорезей, глубина D2 от поверхности протектора углубленного участка и глубина D3 от поверхности протектора каждой из множества наклонных узких канавок участка обработки поверхности удовлетворяют условию D3 < D2 < D1.
Кроме того, например, пневматическая шина, описанная в публикации JP 4299745 B, выполнена с возможностью перемещения по обледеневшим и заснеженным дорогам. Пневматическая шина снабжена множеством блоков на поверхности протектора, причем по меньшей мере один из множества блоков разделен на по меньшей мере два небольших фрагмента блока, имеющих по существу форму параллелограмма, по меньшей мере одной открытой прорезью, включая оба конца, открытые на вертикальных боковых поверхностях блоков в направлении вдоль окружности шины и проходящие по существу параллельно наклонной боковой канавке, причем наклонные боковые канавки разнесены друг от друга в поперечном направлении шины, а каждый из небольших фрагментов блока на обоих концах в направлении вдоль окружности шины имеет по меньшей мере одну глухую прорезь, проходящую в поперечном направлении шины под углом менее 45° относительно поперечного направления шины, включая оба конца, причем каждый из них заканчивается внутри каждого из небольших фрагментов блока.
Кроме того, например, зимняя пневматическая шина, описанная в публикации JP 4386679 B, выполнена с возможностью достижения высоких характеристик торможения на льду и сопоставимой устойчивости к неравномерному износу. Зимняя пневматическая радиальная шина на поверхности протектора образована множеством рядов блоков, в которых расположено большое количество блоков в направлении вдоль окружности шины. Кроме того, каждый из блоков имеет множество прорезей, проходящих в поперечном направлении шины, и по меньшей мере прорези, образованные в каждом из блоков из множества рядов блоков с обеих плечевых сторон, представляют собой два типа длинных и коротких прорезей, имеющих разную длину в поперечном направлении шины, причем длину прорезей в поперечном направлении шины устанавливают таким образом, чтобы длинная прорезь находилась в диапазоне от 45% до 70%, а короткая прорезь находилась в диапазоне от 10% до 30% от ширины каждого из блоков в поперечном направлении шины.
Техническая задача
В зимней нешипованной пневматической шине, обеспечивающей эксплуатационные характеристики при езде по льду (характеристики торможения на обледенелых дорожных покрытиях), для верхней резины протектора, образующей поверхность протектора, используется композиция, имеющая меньшую твердость, чем для летней пневматической шины, и увеличивается сила трения сцепления. Кроме того, для улучшения краевых компонентов на поверхности протектора размещают большое количество прорезей.
Однако, когда для верхней резины протектора используют композицию с более низкой твердостью, высока степень деформации блоков при контакте с дорожным покрытием, и сама резина, вероятно, аккумулирует тепло. Кроме того, из-за большого количества прорезей напряжение концентрируется в нижних частях прорезей, и при продолжении движения при низком давлении и в состоянии с высокой нагрузкой плечевой блок, имеющий относительно высокое давление в зоне пятна контакта с грунтом на поверхности протектора, может разрушаться (так называемое выкрашивание протектора).
Таким образом, вполне возможно, что за счет повышения твердости верхней резины протектора можно предотвращать деформацию блоков, но сила трения сцепления будет снижаться, в результате чего ухудшатся эксплуатационные характеристики при езде по льду.
В свете вышеизложенного целью изобретения является создание пневматической шины с повышенной долговечностью и сохраненными эксплуатационными характеристиками при езде по льду.
Решение задачи
Для решения описанных выше проблем и достижения поставленной цели пневматическая шина в соответствии с аспектом настоящего изобретения включает: множество плечевых блоков, образованных рядом друг с другом в направлении вдоль окружности шины на крайней наружной стороне в поперечном направлении шины, основной канавкой, проходящей в направлении вдоль окружности шины на поверхности протектора участка протектора, и множеством вспомогательных канавок, пересекающих основную канавку; и множество прорезей, проходящих в поперечном направлении шины на поверхности протектора каждого из множества плечевых блоков и расположенных рядом друг с другом в направлении вдоль окружности шины, причем каждая из множества прорезей включает по меньшей мере концевой участок, заканчивающийся на наружной стороне в поперечном направлении шины, при этом верхняя резина протектора, образующая поверхность протектора, обладает твердостью Ha в соответствии с промышленным стандартом Японии (JIS) не менее 45 и не более 55, причем индекс сцепления на снегу в направлении под углом 0° составляет не менее 180, а самое короткое расстояние между наружным боковым краем каждого из множества плечевых блоков в поперечном направлении шины и концевым участком на крайней наружной стороне одной из множества прорезей в поперечном направлении шины составляет не менее 1,5 мм и не более 2,5 мм.
Кроме того, в пневматической шине в соответствии с аспектом настоящего изобретения самое короткое расстояние между наружным боковым краем в поперечном направлении шины каждого из множества плечевых блоков и концевым участком на крайней наружной стороне в поперечном направлении шины одной из множества прорезей предпочтительно составляет не менее 1,6 мм и не более 2,0 мм.
Кроме того, в пневматической шине в соответствии с аспектом настоящего изобретения самое короткое расстояние между наружным боковым краем в поперечном направлении шины каждого из множества плечевых блоков и концевым участком на крайней наружной стороне в поперечном направлении шины одной из множества прорезей предпочтительно составляет не менее 1,7 мм и не более 1,8 мм.
Кроме того, в пневматической шине в соответствии с аспектом настоящего изобретения в каждом из множества плечевых блоков предусмотрена резина подпротектора, наслоенная на внутреннюю сторону верхней резины протектора в радиальном направлении шины, причем твердость Ha верхней резины протектора в соответствии с JIS и твердость Hb резины подпротектора в соответствии с JIS удовлетворяют соотношению 5 ≤ Hb-Ha ≤ 20, и во всех из множества прорезей, сформированных в одном плечевом блоке, нижняя часть прорези, эквивалентная 80% от суммы выступающих длин, предпочтительно предусмотрена в резине подпротектора.
Кроме того, в пневматической шине в соответствии с аспектом настоящего изобретения в каждом из множества плечевых блоков отношение резины подпротектора к глубине основной канавки предпочтительно составляет не менее 50% и не более 60%.
Кроме того, в пневматической шине в соответствии с аспектом настоящего изобретения обозначено направление вращения при установке на транспортное средство, и на центральном участке поперечного направления шины каждого из множества плечевых блоков предусмотрена кольцевая узкая канавка, проходящая в направлении вдоль окружности шины и имеющая глубину не менее 0,2 мм и не более 3,0 мм, при этом кольцевая узкая канавка предпочтительно сформирована с возможностью ее открытия только на наружном боковом крае в направлении вдоль окружности шины против направления движения каждого из множества плечевых блоков, когда пневматическая шина контактирует с грунтом.
Кроме того, в пневматической шине в соответствии с аспектом настоящего изобретения, когда максимальный размер в направлении вдоль окружности шины каждого из множества плечевых блоков не превышает 30 мм, количество прорезей во множестве прорезей, расположенных рядом друг с другом в направлении вдоль окружности шины, предпочтительно не превышает 4, и когда максимальный размер множества плечевых блоков в направлении вдоль окружности шины превышает 30 мм, количество прорезей из множества прорезей, расположенных рядом друг с другом в направлении вдоль окружности шины, предпочтительно составляет не менее 5.
Преимущества изобретения
Когда самое короткое расстояние превышает 2,5 мм, давление в зоне пятна контакта с грунтом каждого из множества плечевых блоков становится избыточным и существует вероятность выкрашивания протектора. И наоборот, когда самое короткое расстояние составляет менее 1,5 мм, давление в зоне пятна контакта с грунтом снижается, но наружный боковой край в поперечном направлении шины каждого из множества плечевых блоков и концевой участок каждой из множества прорезей находятся слишком близко, и существует вероятность образования трещин. Таким образом, в пневматической шине в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения самое короткое расстояние составляет не менее 1,5 мм и не более 2,5 мм, и можно предотвратить появление проблем, описанных выше. Кроме того, когда твердость Ha верхней резины протектора в соответствии с JIS, образующей поверхность протектора каждого из множества плечевых блоков, составляет менее 45, перемещение каждого из множества плечевых блоков при контакте с дорожным покрытием во время вращения пневматической шины увеличивается, степень деформации значительна, а сама резина аккумулирует тепло, из-за которого могут возникнуть проблемы, описанные выше. И наоборот, когда Ha превышает 55, сила трения сцепления снижается, и эксплуатационные характеристики при езде по льду, как правило, снижаются. Соответственно, в пневматической шине в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения Ha задано в диапазоне от не менее 45 до не более 55, благодаря чему предотвращается возникновение проблем, описанных выше. В результате пневматическая шина в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения может обладать повышенной долговечностью, и при этом сохраняются эксплуатационные характеристики при езде по льду.
Краткое описание чертежей
Фиг. 1 - вид в меридиональном поперечном сечении пневматической шины в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения;
Фиг. 2 - частичный вид в горизонтальной проекции участка протектора пневматической шины в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения;
Фиг. 3 - увеличенный вид в горизонтальной проекции участка протектора пневматической шины в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения;
Фиг. 4 - частичный увеличенный вид в меридиональном поперечном сечении пневматической шины в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения;
Фиг. 5 - таблица, в которой представлены результаты испытаний для оценки характеристик пневматических шин в соответствии с примерами настоящего изобретения; и
Фиг. 6 - таблица, в которой представлены результаты испытаний для оценки характеристик пневматических шин в соответствии с примерами настоящего изобретения.
Описание вариантов осуществления изобретения
Далее подробно описаны варианты осуществления настоящего изобретения со ссылкой на чертежи. Однако настоящее изобретение не ограничивается данным вариантом осуществления изобретения. Компоненты варианта осуществления включают по существу идентичные элементы или элементы, которые может легко заменить специалист в данной области. Более того, множество модифицированных примеров, описанных в варианте осуществления, можно по желанию комбинировать в объеме, очевидном специалисту в данной области.
На Фиг. 1 представлен вид в меридиональном поперечном сечении пневматической шины в соответствии с настоящим вариантом осуществления.
Термин «направление вдоль окружности шины» относится к направлению вдоль окружности шины с осью вращения пневматической шины (не показана) в качестве осевой линии. Дополнительно термин «поперечное направление шины» относится к направлению, параллельному оси вращения. Термин «внутренняя сторона в поперечном направлении шины» относится к направлению к экваториальной плоскости шины (экваториальной линии шины) CL в поперечном направлении шины. Термин «наружная сторона в поперечном направлении шины» относится к направлению, противоположному экваториальной плоскости CL шины в поперечном направлении шины. Термин «радиальное направление шины» относится к направлению, перпендикулярному оси вращения. Термин «экваториальная плоскость CL шины» относится к плоскости, перпендикулярной оси вращения и проходящей через центр ширины пневматической шины. Термин «экваториальная линия шины» относится к линии, проходящей в направлении вдоль окружности пневматической шины и расположенной в экваториальной плоскости CL шины. В настоящем варианте осуществления экваториальная линия шины и экваториальная плоскость шины обозначены одним и тем же ссылочным обозначением CL.
Пневматическую шину в соответствии с настоящим вариантом осуществления применяют в качестве нешипованной шины для эксплуатации на обледеневших и заснеженных дорогах.
Как показано на Фиг. 1, пневматическая шина в соответствии с настоящим вариантом осуществления включает участок 1 протектора, имеющий кольцевую форму и проходящий в направлении вдоль окружности шины, пару участков 2 боковины, расположенных соответственно на обеих сторонах участка 1 протектора, и пару участков 3 борта, соответственно расположенных на внутренней стороне каждого из пары участков 2 боковины в радиальном направлении шины.
Между парой участков 3 борта предусмотрен каркасный слой 4. Каркасный слой 4 включает множество армирующих кордов, проходящих в радиальном направлении шины, его загибают в обратную сторону от внутренней стороны шины к наружной стороне шины вокруг сердечника 5 борта, расположенного в каждом из пары участков 3 борта, и наматывают в направлении вдоль окружности шины в форме тора с формированием каркаса шины. На наружной окружности сердечника 5 борта размещен наполнитель 6 борта, имеющий треугольную форму поперечного сечения и сформированный из каучуковой композиции.
На наружной стороне в радиальном направлении шины, т. е. на стороне участка 1 протектора каркасного слоя 4 расположено множество слоев 7 брекера. Каждый из множества слоев 7 брекера включает множество армирующих кордов, расположенных под углом относительно направления вдоль окружности шины, и каждый из множества армирующих кордов расположен с возможностью пересечения с каждым из множества слоев 7 брекера. В каждом из множества слоев 7 брекера угол наклона каждого из множества армирующих кордов относительно направления вдоль окружности шины находится в диапазоне, например, не менее 10° и не более 40°. В качестве армирующих кордов слоев 7 брекера предпочтительно используют стальные корды. Для повышения долговечности при езде с высокой скоростью на наружной стороне слоя 7 брекера в радиальном направлении шины расположен по меньшей мере один слой 8 обкладки брекера. Слой 8 обкладки брекера образован путем размещения множества армирующих кордов под углом, например, не более 5° относительно направления вдоль окружности шины. В качестве армирующих кордов слоя 8 обкладки брекера предпочтительно используют нейлоновый, арамидный корд или корд из схожего органического волокна.
Следует отметить, что описанная выше внутренняя структура шины представляет собой типичный пример пневматической шины, и пневматическая шина не ограничена этим вариантом.
На Фиг. 2 представлен частичный вид в горизонтальной проекции участка протектора пневматической шины в соответствии с настоящим вариантом осуществления.
Как показано на Фиг. 2, поверхность 1A протектора представляет собой поверхность участка 1 протектора, контактирующую с дорожным покрытием, и на поверхности 1A протектора образована пара основных канавок 11, проходящих зигзагообразно в направлении вдоль окружности шины с обеих сторон экваториальной плоскости CL шины в поперечном направлении шины, пара основных канавок 12, проходящих зигзагообразно в направлении вдоль окружности шины, причем каждая проходит на наружной стороне каждой из пары основных канавок 11 в поперечном направлении шины, и пара вспомогательных канавок 13, проходящих зигзагообразно в направлении вдоль окружности шины, причем каждая проходит между каждой из пары основных канавок 11 и каждой из пары основных канавок 12. Каждая из пары основных канавок 11 и 12 имеет ширину канавки в диапазоне от не менее 7 мм и до не более 14 мм и глубину канавки в диапазоне от не менее 8,0 мм и до не более 12,0 мм. Каждая из пары вспомогательных канавок 13 имеет ширину канавки, которая меньше ширины каждой из пары основных канавок 11 и 12, и имеет ширину канавки в диапазоне от не менее 3 мм и до не более 10 мм и глубину канавки в диапазоне от не менее 7,0 мм и до не более 11,0 мм.
В результате на участке 1 протектора центральный беговой участок 20 образован между каждой из пары основных канавок 11, промежуточный беговой участок 30 образован между каждой из пары основных канавок 11 и каждой из пары вспомогательных канавок 13, промежуточный беговой участок 40 сформирован между каждой из пары вспомогательных канавок 13 и каждой из пары основных канавок 12, и плечевой беговой участок 50 образован на наружной стороне каждой из пары основных канавок 12 в поперечном направлении шины.
Центральный беговой участок 20 образован так, что на поверхности 1A протектора множество вспомогательных канавок 21 расположены рядом друг с другом в направлении вдоль окружности шины, причем оба конца каждой из множества вспомогательных канавок 21 выходят в каждую из пары основных канавок 11. Каждая из множества вспомогательных канавок 21 образована таким образом, что она сгибается по середине и включает в себя: наклонный участок 21A, расположенный с наклоном относительно поперечного направления шины; и параллельный участок 21B, параллельный поперечному направлению шины. Множество вспомогательных канавок 21, расположенных рядом друг с другом в направлении вдоль окружности шины, включают: канавки, в которых наклонный участок 21A выходит в одну из пары основных канавок 11 с одной стороны в поперечном направлении шины, а параллельный участок 21B выходит в другую из пары основных канавок 11 с другой стороны в поперечном направлении шины; и канавки, в которых наклонная часть 21A выходит в другую из пары основных канавок 11 с другой стороны в поперечном направлении шины, а параллельная часть 21B выходит в одну из пары основных канавок 11 с одной стороны в поперечном направлении шины. Они расположены поочередно в направлении вдоль окружности шины. В результате центральный беговой участок 20 разделен множеством вспомогательных канавок 21 на множество участков в направлении вдоль окружности шины и множество центральных блоков 20A, расположенных рядом друг с другом в направлении вдоль окружности шины.
Каждый из множества центральных блоков 20A на поверхности 1A протектора образован множеством прорезей 22, проходящих в поперечном направлении шины и расположенных рядом друг с другом в направлении вдоль окружности шины. Множество прорезей 22, расположенных рядом друг с другом в направлении вдоль окружности шины, разделены по середине в поперечном направлении шины. Большая часть разделенного множества прорезей 22 образована таким образом, что один конец закрыт в каждом из множества центральных блоков 20A, а другой конец выходит в любую из пары основных канавок 11 в поперечном направлении шины. В некоторых случаях оба конца каждой из разделенного множества прорезей 22 закрыты на каждом из множества центральных блоков 20A. Каждая из множества прорезей 22 имеет ширину прорези в диапазоне от не менее 0,3 мм и до не более 1,2 мм и глубину канавки не более глубины каждой из пар основных канавок 11. Каждая из множества прорезей 22 выполнена таким образом, что открытый участок поверхности 1A протектора имеет зигзагообразную форму и непрерывно изгибается несколько раз. В этом случае каждая из множества прорезей 22 представляет собой двухмерную прорезь, в которой форма на участке 1 протектора от поверхности 1A протектора до внутренней стороны в радиальном направлении шины представляет собой зигзагообразную форму вдоль зигзагообразной формы поверхности 1A протектора, или трехмерную прорезь, которая дополнительно изогнута в направлении вдоль окружности шины в дополнение к зигзагообразной форме. Кроме того, открытый участок каждой из множества прорезей 22 на поверхности 1A протектора может иметь непрерывный линейный профиль. В этом случае каждая из множества прорезей 22 может представлять собой одномерную прорезь, в которой профиль на участке 1 протектора от поверхности 1A протектора до внутренней стороны в радиальном направлении шины представляет собой линейный профиль вдоль линейного профиля поверхности 1A протектора, или может представлять собой двухмерную прорезь, которая изогнута.
В данном случае в пневматической шине в соответствии с настоящим вариантом осуществления обозначено направление вращения (направление вращения шины) при установке шины на транспортное средство. Хотя это не показано на рисунках, направление вращения обозначено индикатором (например, стрелкой, которая указывает направление, когда транспортное средство перемещается вперед), предусмотренным на участке 2 боковины на боковой поверхности шины, расположенном на наружной стороне участка 1 протектора в поперечном направлении шины.
В каждом из множества центральных блоков 20A направление движения во время контакта с грунтом совпадает с направлением вращения (направление вращения, когда шина установлена на транспортном средстве), а направление против движения во время контакта с грунтом противоположно направлению вращения (направление, противоположное направлению вращения, когда шина установлена на транспортном средстве). Каждый наклонный участок 21A каждой из множества вспомогательных канавок 21 наклонен относительно поперечного направления шины так, что концевой участок, который на центральном беговом участке 20 граничит с параллельным участком 21B, обращен по направлению движения (т. е. по направлению вращения). На каждом наклонном участке 21A стенка 21Aa канавки выступает по направлению движения к наружной стороне в поперечном направлении шины в отличие от стенки 21Ab канавки, направленной против движения. Кроме того, на каждом наклонном участке 21A разность между углом θ1 стенки 21Aa канавки по направлению движения относительно поперечного направления шины и углом θ2 стенки 21Ab канавки по направлению против движения относительно поперечного направления шины находится в диапазоне 0° ≤ θ1-θ2 ≤ 5°. Другими словами, каждый наклонный участок 21A имеет структуру, в которой стенка 21Aa канавки со стороны по направлению движения и стенка 21Ab канавки по направлению против движения параллельны друг другу, или в которой стенка 21Aa канавки по направлению движения и стенка 21Ab канавки по направлению против движения постепенно приближаются друг к другу по направлению к основной канавке 11, в которую они входят.
Таким образом, в пневматической шине в соответствии с настоящим вариантом осуществления при использовании рисунка протектора, имеющего обозначенное направление вращения, центральный беговой участок 20 расположен в центральной зоне, находящейся на экваториальной плоскости CL участка 1 протектора, множество вспомогательных канавок 21, расположенных рядом друг с другом в поперечном направлении шины, образованы на центральном беговом участке 20, наклонный участок 21A каждой из множества вспомогательных канавок 21 наклонен относительно поперечного направления шины так, что концевой участок на центральном беговом участке 20 обращен по направлению движения, стенка 21Aa канавки по направлению движения каждого наклонного участка 21A выступает к наружной стороне в поперечном направлении шины, в отличие от стенки 21Ab канавки, расположенной против направления движения, и на каждом наклонном участке 21A, разность между углом θ1 стенки 21Aa канавки по направлению движения относительно поперечного направления шины и углом θ2 стенки 21Ab канавки против направления движения относительно поперечного направления шины находится в диапазоне 0° ≤ θ1-θ2 ≤ 5°.
В частности, при езде по заснеженным дорожным покрытиям дорожное покрытие скользит относительно участка 1 протектора в направлении, противоположном направлению вращения, наклонный участок 21A каждой из множества вспомогательных канавок 21 закрывается за счет скольжения, возникающего между участком 1 протектора и дорожным покрытием, и в наклонном участке 21A спрессовывается снежный столб. С другой стороны, при торможении на заснеженных дорожных покрытиях дорожное покрытие скользит относительно участка 1 протектора в том же направлении, что и направление вращения, наклонный участок 21A каждой из множества вспомогательных канавок 21 открывается за счет скольжения, возникающего между участком 1 протектора и дорожным покрытием, и в наклонный участок 21A попадает больше снега. В результате этого возрастает сдвиговое усилие снежного столба, образованное в наклонном участке 21A каждой из множества вспомогательных канавок 21, при движении по снегу тяговое усилие и тормозное усилие увеличиваются за счет усилия сдвига снежного столба, благодаря чему можно в сущности улучшать эксплуатационные характеристики при езде по снегу.
Кроме того, благодаря указанной выше разности между углом θ1 каждого наклонного участка 21A стенки 21Aa канавки по направлению движения относительно поперечного направления шины и углом θ2 стенки 21Ab канавки против направления движения относительно поперечного направления шины наклонный участок 21A может быть легко закрыт при движении по заснеженным дорожным покрытиям, и во время торможения внутрь наклонного участка 21A попадает достаточное количество снега, благодаря чему можно в сущности улучшать эксплуатационные характеристики при езде по снегу. Когда угол θ1 меньше угла θ2, а разность углов (θ1 - θ2) между стенками 21Aa и 21Ab канавки представляет собой отрицательное значение, эффект спрессовывания снежного столба на наклонном участке 21A при движении по заснеженным дорожным покрытиям уменьшается, и наоборот, когда разность углов (θ1 - θ2) между стенками 21Aa и 21Ab канавки больше 5°, эффект попадания снега в наклонный участок 21A при торможении уменьшается.
Наклонный участок 21A каждой из множества вспомогательных канавок 21 имеет соотношение ширины W канавки и глубины D канавки предпочтительно в диапазоне 0,10 ≤ W/D ≤ 0,30. В результате наклонный участок 21A деформируется подходящим образом в состояние контакта с землей. В результате этого наклонный участок 21A легко закрывается при движении по заснеженным дорожным покрытиям, при торможении в наклонный участок 21A попадает достаточное количество снега, благодаря чему можно в сущности улучшать эксплуатационные характеристики при езде по снегу. Когда отношение W/D меньше 0,10, наклонный участок 21A не обеспечивает достаточного усилия сдвига снежного столба, и наоборот, когда отношение W/D больше 0,30, эффект спрессовывания снега внутри наклонного участка 21A, как правило, уменьшается. Следует отметить, что, когда глубина D канавки и ширина W канавки наклонного участка 21A изменяются в зависимости от положения наклонного участка 21A в продольном направлении, максимальные значения глубины D канавки и ширины W канавки обозначают как глубину D канавки и ширину W канавки соответственно.
Кроме того, наклонный участок 21A имеет величину E выступа в поперечном направлении шины стенки 21Aa канавки по направлению движения предпочтительно в диапазоне от не менее 5% и до не более 15%, а более предпочтительно - в диапазоне от не менее 8% и до не более 12% от величины Wr поперечного направления шины центрального бегового участка 20. В результате при торможении на заснеженных дорожных покрытиях внутрь наклонного участка 21A попадает достаточное количество снега, благодаря чему можно в сущности улучшать эксплуатационные характеристики при езде по снегу. Когда величина E выступа слишком мала, эффект попадания снега в наклонный участок 21A уменьшается, и наоборот, когда величина E выступа слишком велика, образуется участок, причем жесткость центрального бегового участка 20 существенно отличается, из-за чего может произойти чрезмерный износ. Следует отметить, что и величина E выступа стенки 21Aa канавки наклонного участка 21A по направлению движения, и величина Wr поперечного направления шины центрального бегового участка 20 представляют собой проецируемые размеры в направлении вдоль окружности шины.
Угол θA осевой линии наклонного участка 21A относительно поперечного направления шины предпочтительно находится в диапазоне от не менее 25° и до не более 65°. При наклоне наклонного участка 21A относительно поперечного направления шины в диапазоне вышеописанного угла θA снег легко попадает внутрь наклонного участка 21A при возникновении скольжения относительно дорожного покрытия при торможении на заснеженных дорожных покрытиях, благодаря чему можно в сущности улучшать эксплуатационные характеристики при езде по снегу. Когда угол θA наклонного участка 21A меньше 25°, эффект попадания снега внутрь наклонного участка 21A уменьшается, и наоборот, когда угол θA больше 65°, снижение жесткости центрального бегового участка 20, как правило, становится очевидным.
Наклонный участок 21A предпочтительно имеет структуру, в которой глубина канавки постепенно увеличивается от открытого конца к одной из пары основных канавок 11 внутрь центрального бегового участка 20 в продольном направлении. В результате сторона центрального бегового участка 20 наклонного участка 21A в продольном направлении имеет относительно больший объем, чем сторона открытого конца, при этом усиливается эффект направления снега к стороне центрального бегового участка 20 в продольном направлении наклонного участка 21A, и усилие сдвига снежного столба может быть в сущности увеличено. Следует отметить, что на наклонном участке 21A концевой участок (изогнутый участок, соединенный с параллельным участком 21B) на стороне центрального бегового участка 20 в продольном направлении имеет глубину канавки предпочтительно в диапазоне от не менее 7 мм и до не более 14 мм.
Кроме того, наклонный участок 21A имеет размер Wg поперечного направления шины предпочтительно в диапазоне 40% ≤ Wg/Wr ≤ 80%, а более предпочтительно в диапазоне 50% ≤ Wg/Wr ≤ 70% относительно размера Wr поперечного направления шины центрального бегового участка 20. За счет подобного задания размера Wg поперечного направления шины наклонного участка 21A относительно размера Wr поперечного направления шины центрального бегового участка 20 обеспечивается достаточное усилие сдвига снежного столба за счет наклонного участка 21A, благодаря чему можно в сущности улучшать эксплуатационные характеристики при езде по снегу. Когда размер Wg наклонного участка 21A в поперечном направлении шины существенно меньше указанного выше диапазона, усилия сдвига снежного столба за счет наклонного участка 21A недостаточно, и наоборот, когда размер Wg существенно больше, как правило, становится очевидным снижение жесткости центрального бегового участка 20. Следует отметить, что размер Wg поперечного направления шины наклонного участка 21A и размер Wr поперечного направления шины центрального бегового участка 20 представляют собой проецируемые размеры в направлении вдоль окружности шины.
Осевая линия параллельного участка 21B каждой из множества вспомогательных канавок 21 имеет угол θB относительно поперечного направления шины предпочтительно в диапазоне от не менее 0° и до не более 5°. За счет расположения параллельного участка 21B параллельно поперечному направлению шины в диапазоне вышеописанного угла θB можно добиться дренажного эффекта и краевого эффекта на обледенелых дорожных покрытиях, а также можно в сущности улучшать характеристики торможения на обледенелых дорожных покрытиях (эксплуатационные характеристики при езде по льду). Когда угол θB параллельного участка 21B больше 5°, краевой эффект, как правило, уменьшается. Следует отметить, что параллельный участок 21B имеет глубину d канавки (в диапазоне от не менее 7 мм и до не более 14 мм), равную глубине канавки концевого участка (изогнутого участка, соединенного с параллельным участком 21B) на центральном беговом участке 20 в продольном направлении наклонного участка 21A, и ширину w канавки, которая меньше ширины W канавки наклонного участка 21A. Параллельный участок 21B имеет отношение ширины w канавки к глубине d канавки предпочтительно в диапазоне 0,05 ≤ w/d ≤ 0,30. В результате может быть достигнут краевой эффект на обледенелых дорожных покрытиях и может быть обеспечена жесткость центрального бегового участка 20. На параллельном участке 21B, когда отношение ширины w канавки к глубине d канавки больше 0,05, дренажный эффект уменьшается, а когда отношение больше 0,15, как правило, как правило, становится очевидным уменьшение жесткости центрального бегового участка 20.
Промежуточный беговой участок 30 на поверхности 1A протектора образован множеством вспомогательных канавок 31, расположенных рядом друг с другом в направлении вдоль окружности шины, причем каждая из множества вспомогательных канавок 31 включает конец, выходящий в любую из пары основных канавок 11, и конец, выходящий в любую из пары вспомогательных канавок 13. В результате промежуточный беговой участок 30 разделен множеством вспомогательных канавок 31 на множество участков в направлении вдоль окружности шины и множество промежуточных блоков 30A, расположенных рядом друг с другом в направлении вдоль окружности шины. Каждая из множества вспомогательных канавок 31 образована под наклоном относительно поперечного направления шины. Каждая из множества вспомогательных канавок 31 выполнена с возможностью линейного прохождения и наклона от наружной стороны в поперечном направлении шины в направлении наружной стороны в поперечном направлении шины (экваториальная плоскость CL шины) к стороне в направлении вращения, когда шина установлена на транспортном средстве. Каждая из множества вспомогательных канавок 31 выполнена с возможностью обращения к открытой стороне наклонного участка 21A каждой из множества вспомогательных канавок 21 на смежном центральном беговом участке 20 на внутренней стороне в поперечном направлении шины и включения в нее осевой линии, расположенной под углом, равным углу наклонного участка 21A (не менее 25° и не более 65°). За счет этого снег легко попадает в каждую из множества вспомогательных канавок 31 при возникновении скольжения относительно дорожных покрытий во время торможения на заснеженных дорожных покрытиях, благодаря чему можно в сущности улучшать эксплуатационные характеристики при езде по снегу. Когда угол каждой из множества вспомогательных канавок 31 меньше 25°, эффект попадания снега во множество вспомогательных канавок 31 уменьшается, и наоборот, когда угол больше 65°, как правило, становится очевидным снижение жесткости промежуточного бегового участка 30. Кроме того, каждая из множества вспомогательных канавок 31 непрерывно обеспечивает дренаж наклонного участка 21A с отведением жидкости к наружной стороне в поперечном направлении шины, посредством обращения к открытой стороне наклонного участка 21A каждой из множества вспомогательных канавок 21 на смежном центральном беговом участке 20 на внутренней стороне в поперечном направлении шины, и может быть улучшен дренажный эффект.
На поверхности 1A протектора каждый из множества промежуточных блоков 30A образован со множеством прорезей 32, проходящих в поперечном направлении шины и расположенных рядом друг с другом в направлении вдоль окружности шины. Большая часть из множества прорезей 32, расположенных рядом друг с другом в направлении вдоль окружности шины, выполнена таким образом, что один конец выходит в любую из пары основных канавок 11, и один конец выходит в любую из пары вспомогательных канавок 13. Кроме того, в каждой из множества прорезей 32, расположенных рядом друг с другом в направлении вдоль окружности шины, оба конца закрыты в промежуточном блоке 30A по направлению движения промежуточного блока 30A (по направлению вращения, когда шина установлена на транспортном средстве). Каждая из множества прорезей 32 имеет ширину прорези в диапазоне от не менее 0,3 мм и до не более 1,2 мм и глубину канавки не более глубины каждой из пары основных канавок 11 и каждой из пары вспомогательных канавок 13. Каждая из множества прорезей 32 выполнена таким образом, что открытый участок, обращенный к поверхности 1A протектора, имеет зигзагообразную форму и непрерывно изгибается множество раз. В этом случае каждая из множества прорезей 32 представляет собой двухмерную прорезь, в которой форма на участке 1 протектора от поверхности 1A протектора до внутренней стороны в радиальном направлении шины представляет собой зигзагообразную форму вдоль зигзагообразной формы поверхности 1A протектора, или трехмерную прорезь, которая дополнительно изогнута в направлении вдоль окружности шины в дополнение к зигзагообразной форме. Кроме того, открытый участок каждой из множества прорезей 32 на поверхности 1A протектора может иметь непрерывный линейный профиль. В этом случае каждая из множества прорезей 32 может представлять собой одномерную прорезь, в которой профиль на участке 1 протектора от поверхности 1A протектора до внутренней стороны в радиальном направлении шины представляет собой линейный профиль вдоль линейного профиля поверхности 1A протектора, или может представлять собой двухмерную прорезь, которая изогнута.
Промежуточный беговой участок 40 на поверхности 1A протектора образован множеством вспомогательных канавок 41, расположенных рядом друг с другом в направлении вдоль окружности шины, причем каждая из множества вспомогательных канавок 41 включает в себя конец, выходящий в любую из пары вспомогательных канавок 13, и конец, выходящий в любую из пары основных канавок 12. В результате промежуточный беговой участок 40 разделен множеством вспомогательных канавок 41 на множество участков в направлении вдоль окружности шины и множество промежуточных блоков 40A, расположенных рядом друг с другом в направлении вдоль окружности шины. Каждая из множества вспомогательных канавок 41 образована под наклоном относительно поперечного направления шины. Каждая из множества вспомогательных канавок 41 выполнена с возможностью линейного прохождения и наклона от наружной стороны в поперечном направлении шины в направлении наружной стороны в поперечном направлении шины (экваториальная плоскость CL шины) к стороне в направлении вращения, когда шина установлена на транспортном средстве.
На поверхности 1A протектора каждый из множества промежуточных блоков 40A образован со множеством прорезей 42, проходящих в поперечном направлении шины и расположенных рядом друг с другом в направлении вдоль окружности шины. Большая часть из множества прорезей 42, расположенных рядом друг с другом в направлении вдоль окружности шины, выполнена таким образом, что один конец выходит в любую из пары вспомогательных канавок 13, и один конец выходит в любую из пары основных канавок 12. Кроме того, каждая из множества прорезей 42, расположенных рядом друг с другом в направлении вдоль окружности шины, образована таким образом, что на центральном участке в направлении вдоль окружности шины каждого из множества промежуточных блоков 40A один конец закрыт в каждом из множества промежуточных блоков 40A, а другой конец выходит в любую из пары основных канавок 12. Кроме того, в каждой из множества прорезей 42, расположенных рядом друг с другом в направлении вдоль окружности шины, оба конца закрыты в каждом из множества промежуточных блоков 40A на обоих концевых участках каждого из множества промежуточных блоков 40A в направлении вдоль окружности шины. Каждая из множества прорезей 42 имеет ширину прорези в диапазоне от не менее 0,3 мм и до не более 1,2 мм и глубину канавки не более глубины каждой из пары вспомогательных канавок 13 и каждой из пары основных канавок 12. Каждая из множества прорезей 42 выполнена таким образом, что открытый участок, обращенный к поверхности 1A протектора, имеет зигзагообразную форму и непрерывно изгибается множество раз. В этом случае каждая из множества прорезей 42 представляет собой двухмерную прорезь, в которой форма на участке 1 протектора от поверхности 1A протектора до внутренней стороны в радиальном направлении шины представляет собой зигзагообразную форму вдоль зигзагообразной формы поверхности 1A протектора, или трехмерную прорезь, которая дополнительно изогнута в направлении вдоль окружности шины в дополнение к зигзагообразной форме. Кроме того, открытый участок каждой из множества прорезей 42 на поверхности 1A протектора может иметь непрерывный линейный профиль. В этом случае каждая из множества прорезей 42 может представлять собой одномерную прорезь, в которой профиль на участке 1 протектора от поверхности 1A протектора до внутренней стороны в радиальном направлении шины представляет собой линейный профиль вдоль линейного профиля поверхности 1A протектора, или может представлять собой двухмерную прорезь, которая изогнута.
Плечевой беговой участок 50 образован на поверхности 1A протектора множеством вспомогательных канавок 51, расположенных рядом друг с другом в направлении вдоль окружности шины, причем каждая из множества вспомогательных канавок 51 включает в себя конец, выходящий в любую из пары основных канавок 12, и конец, выходящий на край T пятна контакта с грунтом. Таким образом, плечевой беговой участок 50 разделен множеством вспомогательных канавок 51 на множество участков в направлении вдоль окружности шины множество, и таким образом образовано множество плечевых блоков 50A, расположенных рядом друг с другом в направлении вдоль окружности шины. Каждая из множества вспомогательных канавок 51 имеет линейный профиль.
В данном случае край T пятна контакта с грунтом представляет собой краевой конец наружного бокового края в поперечном направлении шины каждого из множества плечевых блоков 50A. Край T пятна контакта с грунтом представляет собой каждый из обоих крайних наружных краев зоны пятна контакта с грунтом в поперечном направлении шины. Зона пятна контакта с грунтом представляет собой зону, в которой поверхность 1A протектора участка 1 протектора пневматической шины контактирует с сухим плоским дорожным покрытием, когда пневматическая шина установлена на типовом диске и накачана до заданного внутреннего давления и нагружена на 70% от расчетной нагрузки. В настоящем документе под «типовым диском» понимается «стандартный диск», согласно определению Японской ассоциации производителей автомобильных шин (JATMA), «проектный диск», согласно определению Ассоциации по шинам и дискам (TRA), или «измерительный диск», согласно определению Европейской технической организации по шинам и дискам (ETRTO). Кроме того, термин «заданное внутреннее давление» означает «максимальное давление воздуха» согласно определению JATMA, максимальную величину, описанную в «ПРЕДЕЛАХ НАГРУЗКИ ШИНЫ ПРИ РАЗЛИЧНЫХ ДАВЛЕНИЯХ ХОЛОДНОЙ НАКАЧКИ» согласно определению TRA или «ДАВЛЕНИЕ НАКАЧКИ» согласно определению ETRTO. Термин «расчетная нагрузка» означает «максимально допустимую нагрузку» согласно определению JATMA, максимальную величину «ПРЕДЕЛОВ НАГРУЗКИ ШИНЫ ПРИ РАЗЛИЧНЫХ ДАВЛЕНИЯХ ХОЛОДНОЙ НАКАЧКИ» согласно определению TRA или «ДОПУСТИМУЮ НАГРУЗКУ» согласно определению ETRTO.
Каждый из множества плечевых блоков 50A образован на поверхности 1A протектора множеством прорезей 52, проходящих в поперечном направлении шины и расположенных рядом друг с другом в направлении вдоль окружности шины. Множество прорезей 52, расположенных рядом друг с другом в направлении вдоль окружности шины, разделены по середине в поперечном направлении шины. Во всех из разделенного множества прорезей 52 на наружной стороне в поперечном направлении шины оба конца закрыты внутри каждого из множества плечевых блок 50A. Кроме того, разделенное множество прорезей 52 на внутренней стороне в поперечном направлении шины сформировано таким образом, что оба конца закрыты в каждом из множества плечевых блоков 50A, на обоих концевых участках в направлении вдоль окружности шины каждого из множества плечевых блоков 50A, и таким образом, что один конец закрыт в каждом из множества плечевых блоков 50A, а другой конец выходит в любую из пары основных канавок 12 на центральном участке других плечевых блоков 50A в направлении вдоль окружности шины. Каждая из множества прорезей 52 имеет ширину прорези в диапазоне от не менее 0,3 мм и до не более 1,2 мм и глубину канавки не более глубины каждой из пар основных канавок 12. Каждая из множества прорезей 52 выполнена таким образом, что открытый участок, обращенный к поверхности 1A протектора, имеет зигзагообразную форму и непрерывно изгибается множество раз. В этом случае каждая из множества прорезей 52 представляет собой двухмерную прорезь, в которой форма на участке 1 протектора от поверхности 1A протектора до внутренней стороны в радиальном направлении шины представляет собой зигзагообразную форму вдоль зигзагообразной формы поверхности 1A протектора, или трехмерную прорезь, которая дополнительно изогнута в направлении вдоль окружности шины в дополнение к зигзагообразной форме. Кроме того, открытый участок каждой из множества прорезей 52 на поверхности 1A протектора может иметь непрерывный линейный профиль. В этом случае каждая из множества прорезей 52 может представлять собой одномерную прорезь, в которой профиль на участке 1 протектора от поверхности 1A протектора до внутренней стороны в радиальном направлении шины представляет собой линейный профиль вдоль линейного профиля поверхности 1A протектора, или может представлять собой двухмерную прорезь, которая изогнута.
Каждый из множества плечевых блоков 50A образован с одной кольцевой узкой канавкой 53, проходящей в направлении вдоль окружности шины на центральном участке в поперечном направлении шины. Кольцевая узкая канавка 53 проходит в виде линейного профиля в направлении вдоль окружности шины, и один конец выходит против направления движения каждого из множества плечевых блоков 50A (противоположная сторона в направлении вращения, когда шина установлена на транспортном средстве), а другой конец закрыт в каждом из множества плечевых блоков 50A. Другими словами, кольцевая узкая канавка 53 образована так, что она выходит только на наружный боковой край в направлении вдоль окружности шины против направления движения каждого из множества плечевых блоков 50A, когда шина входит в контакт с грунтом. Кольцевая узкая канавка 53 выполнена таким образом, что глубина канавки находится в диапазоне от не менее 0,2 мм и до не более 3,0 мм и ширина канавки находится в диапазоне от не менее 0,5 мм и до не более 2,0 мм. Кольцевая узкая канавка 53 предпочтительно отделена от закрытого конца каждой из множества прорезей 52, но может сообщаться с ним.
Кроме того, хотя это не показано на рисунках, на поверхности 1A протектора каждого из множества блоков 20A, 30A, 40A и 50A предусмотрен участок обработки поверхности. Участок обработки поверхности включает множество наклонных узких канавок, проходящих под углом относительно направления вдоль окружности шины. Каждая из множества наклонных узких канавок имеет глубину от поверхности 1A протектора в диапазоне от не менее 0,1 мм и до не более 0,5 мм. Каждая из множества наклонных узких канавок может или не может быть открыта от конца к концу на поверхности 1A протектора каждого из множества блоков 20A, 30A, 40A и 50A. Кроме того, каждая из множества наклонных узких канавок может иметь линейный профиль, или может иметь искривленную среднюю часть, или может быть выполнена с возможностью изгиба в середине. Продольное направление каждой из множества наклонных узких канавок определяется прямой линией, соединяющей оба концевых участка. Каждая из множества прорезей 22, 32, 42, 52 и кольцевая узкая канавка 53 пересекаются с каждой из множества наклонных узких канавок.
Кроме того, в пневматической шине в соответствии с настоящим вариантом осуществления, как показано на Фиг. 4, участок 1 протектора образован из верхней резины 1a протектора, образующей поверхность 1A протектора, и резины 1b подпротектора, наслоенной на внутреннюю сторону верхней резины 1a протектора в радиальном направлении шины. Каждая из вышеописанных пары основных канавок 11, 12, вспомогательных канавок 13, каждая из множества вспомогательных канавок 21, 31, 41, 51 и каждая из множества прорезей 22, 32, 42, 52 проходят от верхней резины 1a протектора к резине 1b подпротектора. Кроме того, вышеописанные кольцевая узкая канавка 53 и каждый из множества участков обработки поверхности предусмотрены только в верхней резине 1A протектора. Верхняя резина 1a протектора обладает твердостью Ha в соответствии с JIS в диапазоне от не менее 45 и до не более 55. Резина 1b подпротектора обладает твердостью Hb в соответствии с JIS, которая больше и выше твердости Ha в соответствии с JIS верхней резины 1a протектора. Твердость в соответствии с JIS представляет собой твердость по дюрометру, измеренную в соответствии со стандартом JIS K-6253 с использованием дюрометра типа A при температуре 20°C.
Пневматическая шина в соответствии с настоящим вариантом осуществления имеет индекс сцепления на снегу (STI) в направлении под углом 0°, установленный равным 180 или более. Пневматическая шина в соответствии с настоящим вариантом осуществления имеет индекс сцепления на снегу (STI) в направлении под углом 0°, более предпочтительно установленный в диапазоне от 180 до 240. Индекс сцепления на снегу (STI) в направлении под углом 0° рассчитывают по формуле, экспериментально полученной компанией Uniroyal Inc. и предложенной Обществом инженеров автомобильной промышленности (SAE), и определяют следующей математической формулой (1), когда пневматическая шина установлена на стандартный диск и накачана до стандартного внутреннего давления в состоянии без нагрузки. В математической формуле (1) ρg - плотность канавок (мм/мм2), которую вычисляют как отношение общей длины (мм) всего множества канавок, за исключением множества прорезей, выступающих в поперечном направлении шины на поверхности пятна контакта с грунтом (в данном случае между краями T пятна контакта с грунтом) к общей площади (мм2) зоны пятна контакта с грунтом (произведение ширины пятна контакта шины с грунтом и длины вдоль окружности шины); ps - плотность прорезей (мм/мм2), которую рассчитывают как отношение общей длины (мм) всего множества прорезей, выступающих в поперечном направлении шины, к общей площади (мм2) зоны пятна контакта с грунтом; Dg - средняя глубина канавки (мм) всего множества канавок. Направление под углом 0° означает индекс сцепления на снегу относительно направления вдоль окружности шины.
STI = -6,8+2202 × ρg+672 × ρs+7,6 × Dg … (1)
Таким образом, благодаря заданному диапазону твердости Ha в соответствии с JIS верхней резины 1A протектора, образующей поверхность 1A протектора, и индекса сцепления на снегу в направлении под углом 0°, участок 1 протектора гибко повторяет форму дорожных покрытий, а нешипованная шина для использования на обледеневших и заснеженных дорогах функционирует эффективно.
На Фиг. 3 представлен частичный увеличенный вид в горизонтальной проекции участка протектора пневматической шины в соответствии с вариантом осуществления. На Фиг. 4 представлен частичный увеличенный вид в меридиональном поперечном сечении пневматической шины в соответствии с настоящим вариантом осуществления. На Фиг. 5 представлен частичный увеличенный вид в горизонтальной проекции другого примера участка протектора пневматической шины в соответствии с настоящим вариантом осуществления.
В соответствии с пневматической шиной настоящего варианта осуществления, как показано на Фиг. 3, в каждом из множества плечевых блоков 50A самое короткое расстояние α между наружным боковым краем в поперечном направлении шины (краем T пятна контакта с грунтом) и концевым участком 52a на крайней наружной стороне в поперечном направлении шины одной из множества прорезей 52, выполненных в каждом из множества плечевых блоков 50A, находится в диапазоне от не менее 1,5 мм или до не более 2,5 мм. Следует отметить, что на Фиг. 3 самое короткое расстояние α показано как расстояние между концевым участком 52a на крайней наружной стороне в поперечном направлении шины всех из множества прорезей 52 и наружным боковым краем в поперечном направлении шины каждого из множества плечевых блоков 50A; однако за самое короткое расстояние α принимают расстояние от прорези 52, в которой концевой участок 52a расположен ближе всего к наружному боковому краю в поперечном направлении шины каждого из множества плечевых блоков 50A, из множества прорезей 52.
В частности, в пневматической шине в соответствии с настоящим вариантом осуществления твердость Ha по JIS верхней резины 1a протектора, образующей поверхность 1A протектора каждого из множества плечевых блоков 50A, находится в диапазоне от не менее 45 и до не более 55, индекс сцепления на снегу (STI) в направлении под углом 0° составляет не менее 180, а нешипованная шина для использования на обледеневших и заснеженных дорогах функционирует эффективно. Кроме того, в соответствии с описанной выше пневматической шиной, в каждом из множества плечевых блоков 50A самое короткое расстояние α между наружным боковым краем в поперечном направлении шины (краем T пятна контакта с грунтом) и концевым участком 52a на крайней наружной стороне в поперечном направлении шины одной из множества прорезей 52 находится в диапазоне от не менее 1,5 мм и до не более 2,5 мм.
Когда самое короткое расстояние α превышает 2,5 мм, давление в зоне пятна контакта с грунтом каждого из множества плечевых блоков 50A становится избыточным, и существует вероятность выкрашивания протектора. И наоборот, когда самое короткое расстояние составляет менее 1,5 мм, давление в зоне пятна контакта с грунтом снижается, но наружный боковой край в поперечном направлении шины каждого из множества плечевых блоков 50A и концевой участок 52a каждой из множества прорезей 52 находятся слишком близко, и существует вероятность образования трещин. Таким образом, самое короткое расстояние α находится в диапазоне от не менее 1,5 мм и до не более 2,5 мм, и может быть предотвращено возникновение проблем, описанных выше. Кроме того, когда твердость Ha верхней резины 1a протектора в соответствии с JIS, образующей поверхность 1A протектора каждого из множества плечевых блоков 50A, составляет менее 45, перемещение каждого из множества плечевых блоков 50A при контакте с дорожным покрытием во время вращения пневматической шины увеличивается, степень деформации увеличивается, а сама резина аккумулирует тепло, из-за которого могут возникнуть проблемы, описанные выше. И наоборот, когда Ha превышает 55, сила трения сцепления снижается, и эксплуатационные характеристики при езде по льду, как правило, снижаются. Таким образом, предпочтительно, чтобы жесткость Ha находилась в диапазоне от не менее 45 до не более 55. В результате пневматическая шина в соответствии с настоящим вариантом осуществления может обладать повышенной долговечностью, и при этом сохраняются эксплуатационные характеристики при езде по льду.
В пневматической шине в соответствии с настоящим вариантом осуществления самое короткое расстояние α предпочтительно находится в диапазоне от не менее 1,6 мм и до не более 2,0 мм.
Другими словами, образование трещин предотвращают путем задания самого короткого расстояния α не менее 1,6 мм, а избыточное повышение давления в зоне пятна контакта с грунтом предотвращают путем задания самого короткого расстояния α не более 2,0 мм. В результате может дополнительно повыситься долговечность пневматической шины в соответствии с настоящим вариантом осуществления.
В пневматической шине в соответствии с настоящим вариантом осуществления самое короткое расстояние α предпочтительно находится в диапазоне от не менее 1,7 мм и до не более 1,8 мм.
Другими словами, образование трещин дополнительно предотвращают путем задания самого короткого расстояния α не менее 1,7 мм, а избыточное повышение давления в зоне пятна контакта с грунтом дополнительно предотвращают путем задания самого короткого расстояния α не более 1,8 мм. В результате может еще больше дополнительно повыситься долговечность пневматической шины в соответствии с настоящим вариантом осуществления.
Кроме того, в пневматической шине в соответствии с настоящим вариантом осуществления твердость Ha по JIS верхней резины 1a протектора и твердость Hb по JIS резины 1b подпротектора удовлетворяют соотношению 5 ≤ Hb - Ha ≤ 20 в каждом из множества плечевых блоков 50A. Кроме того, в пневматической шине в соответствии с настоящим вариантом осуществления, как показано на Фиг. 4, у каждой из множества прорезей 52, образованных в одном плечевом блоке 50A, нижняя часть 52b прорези, эквивалентная 80% от суммы проецируемых значений длины, предусмотрена в резине 1b подпротектора.
В данном случае сумма проецируемых значений длины множества прорезей 52 представляет собой общую длину, которая складывается из каждого из множества отрезков зигзагообразной формы в каждой из множества прорезей 52 в поперечном направлении шины, образующих зигзагообразную форму на поверхности 1A протектора, как показано на Фиг. 3, каждого из продольных отрезков в направлении вдоль окружности шины с прибавлением каждого проецируемого значения длины. В пневматической шине в соответствии с настоящим вариантом осуществления нижняя часть 52b прорези, эквивалентная 80% от суммы проецируемых значений длины, доходит до резины 1b подпротектора.
Выкрашивание протектора начинается с трещин в направлении нижней части 52b прорези. Таким образом, при размещении нижней части 52b прорези в резине 1b подпротектора, обладающей более высокой твердостью по JIS, чем резина 1a протектора, уменьшается степень деформации нижней части 52b прорези, за счет чего можно предотвращать образование трещин. Когда твердость Ha по JIS верхней резины 1a протектора находится в диапазоне от не менее 45 и до не более 55, когда Hb - Ha, т. е. разница с твердостью Hb по JIS резины 1b подпротектора, составляет менее 5, невозможно эффективно снижать давление в зоне пятна контакта с грунтом, и снижается возможность предотвращения выкрашивания протектора. Когда Hb - Ha превышает 20, возможность предотвращения выкрашивания протектора невелика даже в том случае, когда нижняя часть 52b прорези расположена в резине 1b подпротектора. Таким образом, пневматическая шина в соответствии с настоящим вариантом осуществления удовлетворяет соотношению 5 ≤ Hb - Ha ≤ 20, и благодаря размещению нижней части 52b прорези в резине 1b подпротектора может дополнительно повыситься долговечность.
Кроме того, в пневматической шине в соответствии с настоящим вариантом осуществления, как показано на Фиг. 4, отношение ((Db/Da) × 100) размера Db резины 1b подпротектора в радиальном направлении шины к глубине Da канавки каждой из пары основных канавок 12 каждого из множества плечевых блоков 50A составляет не менее 50% и не более 60% в диапазоне глубины Da канавки каждой из пары основных канавок 12.
Глубина каждой из множества прорезей 52, как правило, составляет не менее 50% от поверхности 1A протектора относительно глубины Da канавки каждой из пары основных канавок 12, и каждая из множества прорезей 52 при износе не исчезает сразу. Когда отношение размера Db резины 1b в радиальном направлении шины к глубине Da канавки каждой из пары основных канавок 12 составляет менее 50%, граница раздела между верхней резиной 1a протектора и резиной 1b подпротектора находится слишком близко к нижней части 52 прорези, а когда это отношение превышает 60%, зона, занятая верхней резиной 1a протектора, значительно уменьшается, и эксплуатационные характеристики при езде по льду, как правило, ухудшаются. Соответственно, в пневматической шине в соответствии с настоящим вариантом осуществления в форме, в которой нижняя часть 52b прорези расположена в резине 1b подпротектора, отношение размера Db резины 1b подпротектора в радиальном направлении шины к глубине Da канавки каждой из пары основных канавок 12 находится в диапазоне от не менее 50% и до не более 60%, и могут быть обеспечены эксплуатационные характеристики при езде по льду.
Кроме того, в пневматической шине в соответствии с настоящим вариантом осуществления, как показано на Фиг. 3, обозначено направление вращения шины, установленной на транспортное средство, и на центральном участке каждого из множества плечевых блоков 50A в поперечном направлении шины предусмотрена кольцевая узкая канавка 53, проходящая в направлении вдоль окружности шины и имеющая глубину не менее 0,2 мм и не более 3,0 мм. Как показано на Фиг. 3, кольцевая узкая канавка 53 сформирована таким образом, что она выходит только на наружный боковой край каждого из плечевых блоков 50A в направлении 50Aa вдоль окружности шины против направления движения, когда шина контактирует с грунтом, и не выходит на наружный боковой край в направлении 50Ab вдоль окружности шины по направлению движения и закрывается в каждом из множества плечевых блоков 50A.
За счет обеспечения кольцевой узкой канавки 53, проходящей в направлении вдоль окружности шины и имеющей размер не менее 0,2 мм и не более 3,0 мм на центральном участке каждого из множества плечевых блоков 50A в поперечном направлении шины, снижается давление в зоне пятна контакта с грунтом каждого из множества плечевых блоков 50A, и может быть предотвращено выкрашивание протектора. Однако при указании направления вращения шины, установленной на транспортном средстве, как правило, образуется большой участок выкрашивания протектора на каждом из множества плечевых блоков 50A по направлению движения. Таким образом, за счет открытия против направления движения только наружного бокового края каждого из множества плечевых блоков 50A в направлении 50Aa вдоль окружности шины, когда шина входит в контакт с грунтом, и за счет закрытия по направлению движения каждого из множества плечевых блоков 50A без открытия наружного бокового края в направлении 50Ab вдоль окружности шины, предотвращается перемещение каждого из множества плечевых блоков 50A по направлению движения при контакте с грунтом и повышается долговечность.
Следует отметить, что в пневматической шине в соответствии с настоящим вариантом осуществления, как показано на Фиг. 3, обозначено направление вращения при установке на транспортное средство, и размер Wb каждого из множества плечевых блоков 50A в поперечном направлении шины по направлению движения, когда шина входит в контакт с грунтом, больше размера Wa в поперечном направлении шины против направления движения, когда шина входит в контакт с грунтом. Соответственно, увеличивается жесткость каждого из множества плечевых блоков 50A по направлению движения, когда шина входит в контакт с грунтом, уменьшается перемещение по направлению движения каждого из множества плечевых блоков 50A при контакте с грунтом, и может повышаться долговечность.
Кроме того, в пневматической шине в соответствии с настоящим вариантом осуществления, как показано на Фиг. 3, когда максимальный размер L каждого из множества плечевых блоков 50A в направлении вдоль окружности шины составляет не более 30 мм, число множества прорезей 52, расположенных рядом друг с другом в направлении вдоль окружности шины, не превышает 4, и когда максимальный размер L каждого из множества плечевых блоков 50A в направлении вдоль окружности шины превышает 30 мм, число множества прорезей 52, расположенных рядом друг с другом в направлении вдоль окружности шины, составляет не менее 5.
Когда число множества прорезей 52, расположенных рядом друг с другом в направлении вдоль окружности шины, составляет не менее 5, в случае, когда максимальный размер L каждого из множества плечевых блоков 50A в направлении вдоль окружности шины составляет не более 30 мм, множество прорезей 52, которые приводят к появлению трещин, является слишком плотным, и долговечность снижается. Напротив, когда число множества прорезей 52, расположенных рядом друг с другом в направлении вдоль окружности шины, не превышает 4, в случае, когда максимальный размер L каждого из множества плечевых блоков 50A в направлении вдоль окружности шины больше 30 мм, давление в зоне пятна контакта с грунтом оказывается слишком высоким, и долговечность снижается. Таким образом, в пневматической шине в соответствии с настоящим вариантом осуществления множество прорезей 52, расположенных рядом друг с другом, задано вышеописанным образом по отношению к максимальному размеру L каждого из множества плечевых блоков 50A в направлении вдоль окружности шины, и может повышаться долговечность.
Пример
В настоящем примере применительно к пневматической шине вышеописанного варианта осуществления для множества типов испытательных шин в различных условиях выполняли испытания долговечности и эксплуатационных характеристик при езде по льду (характеристик торможения на обледенелых дорожных покрытиях) (см. Фиг. 5 и 6).
При испытаниях эксплуатационных характеристик в качестве испытательных шин использовали пневматические шины размером 205/55R15⋅91H, при этом испытательные шины устанавливали на стандартные диски размером 16 × 6,5 J.
В рамках способа оценки долговечности испытательные шины накачивали до давления воздуха 180 кПа и, поддерживая температуру вдоль окружности на уровне 38 ± 3°C, испытательные шины подвергали нагрузке, эквивалентной 100% от максимальной нагрузки, указанной JATMA, и приводили в движение в течение 37 часов со скоростью 120 км/ч с помощью барабанной испытательной машины, установленной в помещении (диаметр барабана: 1707 мм). После этого испытуемые шины накачивали до достижения давления воздуха 140 кПа и подвергали нагрузке, эквивалентной 100% от максимальной нагрузки, указанной JATMA. Движение начинали со скоростью 120 км/ч и измеряли время движения до момента разрушения шины. Результаты измерения выражали в виде индексных значений и оценивали с использованием типового примера, принятого в качестве эталона (100). В оценке более высокие индексные значения обозначают наилучшую долговечность.
В рамках способа оценки эксплуатационных характеристик при езде по льду испытуемые шины накачивали до давления воздуха 200 кПа, устанавливали на испытательное транспортное средство (японский кроссовер (CUV)) и измеряли тормозной путь на скорости движения 40 км/ч на испытательной трассе с обледенелыми дорожными покрытиями. Результаты измерения выражали в виде индексных значений и оценивали с использованием типового примера, принятого в качестве эталона (100). В оценке большее индексное значение указывает на более высокие эксплуатационные характеристики при езде по льду. Следует отметить, что применительно к эксплуатационным характеристикам при езде по льду снижение индекса до 98 указывает на обеспечение эксплуатационных характеристик, а снижение индекса до 80 указывает на снижение эксплуатационных характеристик.
Пневматические шины, представленные на Фиг. 5 и 6, имеют рисунок протектора, показанный на Фиг. 1, и в пневматических шинах типового примера и сравнительного примера самое короткое расстояние между наружным боковым краем каждого из множества плечевых блоков в поперечном направлении шины и концевым участком на крайней наружной стороне одной из множества прорезей в поперечном направлении шины отличается от указанного диапазона. С другой стороны, в пневматической шине из примеров самое короткое расстояние между наружным боковым краем каждого из множества плечевых блоков в поперечном направлении шины и концевым участком на крайней наружной стороне одной из множества прорезей в поперечном направлении шины находится в пределах указанного диапазона.
Как можно понять из результатов испытаний на Фиг. 5 и 6, в пневматических шинах примеров долговечность повышается, при этом сохраняются эксплуатационные характеристики при езде по льду.
Перечень ссылочных позиций
1 - участок протектора
1 - поверхность протектора
1a - верхняя резина протектора
1b - резина подпротектора
11, 12 - основная канавка
13 - вспомогательная канавка
50 - плечевой беговой участок
50A - плечевой блок
50Aa - наружный боковой край плечевого блока против направления движения в направлении вдоль окружности шины
50Ab - наружный боковой край плечевого блока по направлению движения в направлении вдоль окружности шины
51 - вспомогательная канавка
52 - прорезь
52a - концевой участок
52b - нижняя часть прорези
53 - кольцевая узкая канавка
CL - экваториальная плоскость шины
Da - глубина основной канавки
Db - размер резины подпротектора в радиальном направлении шины
Твердость Ha по JIS - твердость верхней резины протектора
Твердость Hb по JIS - твердость резины подпротектора
L - максимальный размер плечевого блока в направлении вдоль окружности шины
T - край пятна контакта с грунтом (наружный боковой край плечевого блока в поперечном направлении шины)
Wa - размер плечевого блока против направления движения в поперечном направлении шины
Wb - размер плечевого блока по направлению движения в поперечном направлении шины
α - самое короткое расстояние
1. Пневматическая шина, содержащая:
множество плечевых блоков, образованных рядом друг с другом в направлении вдоль окружности шины на крайней наружной стороне в поперечном направлении шины основной канавкой, проходящей в направлении вдоль окружности шины на поверхности протектора участка протектора, и множеством вспомогательных канавок, пересекающих основную канавку; и
множество прорезей, проходящих в поперечном направлении шины на поверхности протектора каждого из множества плечевых блоков и расположенных рядом друг с другом в направлении вдоль окружности шины, причем каждая из множества прорезей содержит по меньшей мере концевой участок, заканчивающийся на наружной стороне в поперечном направлении шины,
верхнюю резину протектора, образующую поверхность протектора и обладающую твердостью Ha в соответствии с промышленным стандартом Японии (JIS) в диапазоне от не менее 45 и до не более 55,
причем индекс сцепления на снегу в направлении под углом 0° составляет не менее 180, а
самое короткое расстояние между наружным боковым краем каждого из множества плечевых блоков в поперечном направлении шины и концевым участком на крайней наружной стороне одной из множества прорезей в поперечном направлении шины находится в диапазоне от не менее 1,5 мм и до не более 2,5 мм.
2. Пневматическая шина по п. 1, в которой самое короткое расстояние между наружным боковым краем каждого из множества плечевых блоков в поперечном направлении шины и концевым участком на крайней наружной стороне одной из множества прорезей в поперечном направлении шины находится в диапазоне от не менее 1,6 мм и до не более 2,0 мм.
3. Пневматическая шина по п. 1, в которой самое короткое расстояние между наружным боковым краем каждого из множества плечевых блоков в поперечном направлении шины и концевым участком на крайней наружной стороне одной из множества прорезей в поперечном направлении шины находится в диапазоне от не менее 1,7 мм и до не более 1,8 мм.
4. Пневматическая шина по любому из пп. 1-3, в которой
в каждом из множества плечевых блоков предусмотрена резина подпротектора, наслоенная на внутреннюю сторону верхней резины протектора в радиальном направлении шины,
причем твердость Ha в соответствии с JIS верхней резины протектора и твердость Hb в соответствии с JIS резины подпротектора удовлетворяют соотношению 5 ≤ Hb - Ha ≤ 20, и
во всех из множества прорезей, образованных в одном плечевом блоке, нижняя часть прорези, эквивалентная 80% от суммы проецируемых значений длины, предусмотрена в резине подпротектора.
5. Пневматическая шина по п. 4, в которой каждый из множества плечевых блоков имеет отношение резины подпротектора к глубине основной канавки в диапазоне от не менее 50% и до не более 60%.
6. Пневматическая шина по любому из пп. 1-5, в которой обозначено направление вращения при установке на транспортное средство, и на центральном участке поперечного направления шины каждого из множества плечевых блоков предусмотрена кольцевая узкая канавка, проходящая в направлении вдоль окружности шины и имеющая глубину не менее 0,2 мм и не более 3,0 мм, причем кольцевая узкая канавка сформирована с возможностью ее открытия только на наружном боковом крае каждого из множества плечевых блоков в направлении вдоль окружности шины против направления движения, когда пневматическая шина контактирует с грунтом.
7. Пневматическая шина по любому из пп. 1-6, в которой,
когда максимальный размер каждого из множества плечевых блоков в направлении вдоль окружности шины не превышает 30 мм, число множества прорезей, расположенных рядом друг с другом в направлении вдоль окружности шины, не превышает 4, и,
когда максимальный размер множества плечевых блоков в направлении вдоль окружности шины превышает 30 мм, число каждой из множества прорезей, расположенных рядом друг с другом в направлении вдоль окружности шины, составляет не менее 5.
