Пневматическая радиальная шина для пассажирского транспортного средства и способ ее эксплуатации

Пневматическая радиальная шина для пассажирского транспортного средства и способ ее эксплуатации

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Настоящее изобретение относится к пневматической радиальной шине для пассажирского транспортного средства и способу эксплуатации этой пневматической радиальной шины.

Шины с диагональным кордом, имеющие относительно узкие ширины поперечного сечения, преимущественно использовались в транспортных средствах до приблизительно 1960 года, поскольку транспортные средства в те дни были относительно легкими по весу, имели относительно низкую эксплуатационную скорость, требовавшуюся от них, и таким образом не оказывали такой уж большой нагрузки на шины. Однако в наше время преобладающими являются радиальные шины, имеющие широкие и уплощенные конструкции, поскольку по мере развития сетей скоростных автомагистралей и увеличения скорости транспортных средств, от шин требуется хорошая устойчивость управления транспортным средством при езде на высокой скорости, равно как и хорошая износостойкость (например, см. патентный документ 1).

Однако увеличение ширины шин уменьшает свободное пространство в транспортном средстве и ухудшает его комфортабельность. Кроме того, большая ширина шин увеличивает аэродинамическое сопротивление и вызывает другую проблему, относящуюся к низкой эффективности использования топлива. По мере того, как люди все более озабочены проблемами окружающей среды, в последние годы во все возрастающей степени вставала потребность в более высокой эффективности использования топлива.

Электрические транспортные средства, которые разрабатываются для использования в будущем, должны, в частности, иметь достаточное пространство для размещения узлов привода, таких как двигатель для управления крутящим моментом вращения шин вокруг приводных валов. Обеспечение достаточного пространства вблизи от шин становится в этой связи все более важным.

Кроме того, такого рода широкая и уплощенная шина, как описанная выше, демонстрирует относительно неважную дренирующую характеристику, потому что шина имеет относительно широкую (контактирующую с грунтом) переднюю поверхность и, таким образом, вода равномерно не отводится на соответствующих сторонах шины при езде в условиях мокрой дороги, как это схематично показано стрелками, представляющими линии потока воды, на Фиг. 1А. И еще, в дополнение к этому, широкая и уплощенная шина восприимчива к тому, что называют явлением гидропланирования, потому что эта шина, имея относительно короткую длину (L) контакта с грунтом, позволяет водной пленке, поступающей со стороны передней поверхности приподнимать контактирующую с грунтом поверхность, так что фактическая площадь контакта с грунтом и, соответственно, сила сцепления шины с грунтом, как показано на Фиг. 1А, уменьшаются. Короче говоря, широкая и уплощенная шина имеет, равным образом, проблему ухудшенных рабочих характеристик при езде по мокрой поверхности.

Ввиду ухудшенных рабочих характеристик при езде по мокрой поверхности, традиционная радиальная шина, имеющая широкую и уплощенную конструкцию должна, в частности, иметь основную канавку, простирающуюся в направлении вдоль окружности протектора, и/или грунтозацепную канавку, простирающуюся в направлении ширины протектора, каждая из которых выполнена на поверхности протектора, контактирующей с грунтом, таким образом, чтобы иметь относительно большую площадь поперечного сечения для обеспечения хорошей дренирующей характеристики.

Однако в случае, при котором на протекторе предусматривается основная канавка и/или грунтозацепная канавка, имеющие большую ширину канавки, возникает проблема, заключающаяся в том, что отношение отрицательной площади протектора увеличивается, уменьшая площадь контакта с грунтом и силу сцепления шины с грунтом, таким образом, ухудшая устойчивость управления транспортным средством и тормозную характеристику на сухой поверхности дороги и также понижая износостойкость и ухудшая шум. Кроме того, в случае, при котором на протекторе предусматриваются канавки, имеющие большую глубину канавки, протекторная резина должна быть, соответственно, толстой, что увеличивает вес шины и, таким образом, ухудшает эксплуатационные характеристики шины.

Традиционно известно, что использование, для широкой и уплощенной радиальной шины, протекторной резины, имеющей относительно низкие гистерезисные потери, эффективно в том, что касается сокращения сопротивления качению и, таким образом, улучшает эффективность использования топлива для этой шины. Однако использование для шины резины, имеющей относительно низкие гистерезисные потери, в таком случае создает проблему, заключающуюся в том, что ухудшается характеристика сцепления этой шины с мокрой дорожной поверхностью.

Патентный документ 1: JP-А07-040706

Радиальная шина, имеющая широкую и уплощенную конструкцию, имеет проблемы, связанные с эффективностью использования топлива, комфортабельностью (свободным пространством в транспортном средстве) и эксплуатационными характеристиками на мокрой дорожной поверхности (включая подавление явления гидропланирования), и, в общем, трудно улучшить эксплуатационные характеристики на мокрой дорожной поверхности, особенно, при поддержании хороших эксплуатационных характеристик на сухой дорожной поверхности (устойчивости управления транспортным средством, тормозной характеристики на сухой дорожной поверхности), как это описано выше. Потребовалась, следовательно, технология для фундаментального улучшения этих рабочих характеристик совместимым образом.

Настоящее изобретение направлено на решение проблем, описанных выше, и его задача заключается в том, чтобы предложить: пневматическую радиальную шину для пассажирского транспортного средства, в которой хорошие эксплуатационные характеристики на мокрой дорожной поверхности и хорошие эксплуатационные характеристики на сухой дорожной поверхности достигаются совместимым образом с тем, что обеспечивается высокая эффективность использования топлива и широкое свободное пространство в транспортном средстве; и способ использования этой пневматической радиальной шины.

Авторы настоящего изобретения провели серьезное исследование для решения проблем, описанных выше.

В результате этого, авторы изобретения, во-первых, обнаружили, что уменьшение ширины шины и увеличение диаметра шины или, более конкретно, регулирование ширины (SW) поперечного сечения и наружного диаметра (OD) радиальной шины в соответствии с некоторым надлежащим соотношением SW-OD является очень эффективным в том, что касается обеспечения хорошей эффективности использования топлива и широкого свободного пространства в транспортном средстве, использующем радиальную шину.

Кроме того, авторы изобретения недавно обнаружили, что i) наделение радиальной шины, имеющей малую ширину и большой диаметр, рисунком протектора, имеющим, по существу, основную канавку, простирающуюся в направлении вдоль окружности протектора, и ii) задание надлежащего отношения отрицательной площади основной канавки в протекторе, являются эффективными в том, что касается улучшения эксплуатационных характеристик шины на мокрой дорожной поверхности при обеспечении хороших эксплуатационных характеристик на сухой дорожной поверхности.

Настоящее изобретение было сделано на основе вышеупомянутых обнаруженных фактов, и его основные конструктивные признаки являются следующими:

(1) Пневматическая радиальная шина для пассажирского транспортного средства, соответствующая настоящему изобретению, имеющая каркас, составленный из слоев в виде радиально расположенного корда и выполненный в тороидальной форме в поперечном направлении по отношению к паре бортовых участков, и протектор, характеризующаяся тем, что:

контактирующая с грунтом поверхность протектора шины снабжена либо, как канавкой, только, по меньшей мере, одной основной канавкой, простирающейся в направлении вдоль окружности протектора, либо, как канавками, только основной канавкой и, по меньшей мере, одной вспомогательной канавкой, отличной от основной канавки, причем вспомогательная канавка имеет ширину канавки, составляющую ≤2 мм в области по ширине протектора, каковая область имеет середину, совмещенную с экваториальной плоскостью шины, и ширину, соответствующую 80% от ширины протектора на поверхности, контактирующей с грунтом;

отношение отрицательной площади основной канавки находится в диапазоне от 12% до 20% (включая 12% и 20%);

при условии, что SW и OD представляют, соответственно, ширину поперечного сечения и наружный диаметр шины, SW/OD≤0,26 в случае, когда SW<165 (мм); и

в случае, когда SW≥165 (мм), SW и OD удовлетворяют формуле, показанной ниже.

OD≥2,135×SW+282,3

Пневматическая радиальная шина для пассажирского транспортного средства, соответствующая настоящему изобретению, имеющая каркас, составленный из слоев в виде радиально расположенного корда и выполненный в тороидальной форме в поперечном направлении по отношению к паре бортовых участков, и протектор, характеризующаяся тем, что:

контактирующая с грунтом поверхность протектора шины снабжена либо, как канавкой, только, по меньшей мере, одной основной канавкой, простирающейся в направлении вдоль окружности протектора, либо, как канавками, только основной канавкой и, по меньшей мере, одной вспомогательной канавкой, отличной от основной канавки, причем вспомогательная канавка имеет ширину канавки, составляющую ≤2 мм в области по ширине протектора, каковая область имеет середину, совмещенную с экваториальной плоскостью шины, и ширину, соответствующую 80% от ширины протектора на поверхности, контактирующей с грунтом;

отношение отрицательной площади основной канавки находится в диапазоне от 12% до 20% (включая 12% и 20%);

при условии, что SW и OD представляют, соответственно, ширину поперечного сечения и наружный диаметр шины, SW и OD удовлетворяют формуле, показанной ниже.

OD≥-0,0187×SW²+9,15×SW-380

В настоящем изобретении, термин "контактирующая с грунтом поверхность" протектора представляет область по всей периферии в направлении окружности шины поверхности протекторной резины шины в контакте с плоской плитой, когда шина помещена вертикально по отношению к этой плоской плите в некотором стандартном состоянии, при котором шина собрана с ободом и накачана с максимальным давлением воздуха, под максимальной нагрузкой, предписанной для каждого транспортного средства, на котором подлежит установке эта шина. Термин "ширина протектора" представляет максимальную ширину (в направлении ширины шины) контактирующей с грунтом поверхности шины в вышеупомянутом стандартном состоянии. Термин "максимальная нагрузка, предписанная для каждого пассажирского транспортного средства" представляет наибольшее значение нагрузки среди соответствующих четырех значений нагрузки, приложенных к четырем шинам пассажирского транспортного средства в случае, когда в этом пассажирском транспортном средстве едет предписанное в качестве верхнего предела количество пассажиров.

Термин "вспомогательная канавка, имеющая ширину канавки, составляющую ≤2 мм" может включать в себя подобное отверстию углубление, имеющее диаметр ≤2 мм, как это показано на Фиг. 7А.

Кроме того, термин "основная канавка, простирающаяся в направлении вдоль окружности протектора" представляет канавку, непрерывно простирающуюся в направлении вдоль окружности протектора по всей периферии шины, и может включать в себя, например, зигзагообразно простирающуюся канавку, равно как и канавку, простирающуюся линейно полностью параллельно направлению вдоль окружности протектора.

Также, в дополнение к этому, термин "отношение отрицательной площади основной канавки" представляет отношение общей площади всех основных канавок, предусмотренных на поверхности протектора, контактирующей с грунтом, к площади поверхности протектора, контактирующей с грунтом. Площадь каждой основной канавки вычисляется как площадь участка - проема этой основной канавки.

В соответствии с настоящим изобретением, имеется возможность предложить пневматическую радиальную шину для пассажирского транспортного средства, в которой хорошие эксплуатационные характеристики на мокрой дорожной поверхности и хорошие эксплуатационные характеристики на сухой дорожной поверхности достигаются совместимым образом с обеспечением высокой эффективности использования топлива и широким свободным пространством в транспортном средстве.

Изобретение поясняется чертежами, на которых представлено следующее:

Фиг. 1А представляет собой вид, поясняющий рабочие характеристики при езде по мокрой поверхности, относящиеся к радиальной шине, имеющей большую ширину. Фиг. 1В представляет собой вид, поясняющий рабочие характеристики при езде по мокрой поверхности, относящиеся к радиальной шине, имеющей малую ширину.

Фиг. 2 представляет собой вид, на котором показаны ширина (SW) поперечного сечения и наружный диаметр (OD) шины.

Фиг. 3А представляет собой вид, на котором показано транспортное средство, имеющее установленные на нем шины, соответствующие настоящему изобретению, с большими диаметрами и малыми ширинами. Фиг. 3В представляет собой вид, на котором показано транспортное средство, имеющее установленные на нем традиционные шины.

Фиг. 4А представляет собой график, на котором показаны соотношения между SW (шириной поперечного сечения) и OD (наружным диаметром), наблюдаемые в тестовых шинах по настоящему изобретению и традиционных тестовых шинах.

Фиг. 4В представляет собой график, на котором показано соотношение между SW (шириной поперечного сечения) и OD (наружным диаметром), наблюдаемое в тестовых шинах по настоящему изобретению и традиционных тестовых шинах.

Фиг. 5 представляет собой график, на котором показана зависимость между значением сопротивления качению и значением аэродинамического сопротивления в каждой из тестовых шин.

Фигуры с 6А по 6F представляют собой развернутые виды, на каждом из которых показан рисунок протектора шины, соответствующей одному варианту реализации настоящего изобретения.

Фигуры с 7А по 7С представляют собой развернутые виды, на каждом из которых показан рисунок протектора шины, соответствующей другому варианту реализации настоящего изобретения.

Фигуры 8А и Фиг.8В представляют собой развернутые виды, на каждом из которых показан рисунок протектора шины, соответствующей одному варианту реализации настоящего изобретения.

Фигуры с 9А по 9С представляют собой развернутые виды, на каждом из которых показан рисунок протектора шины, соответствующей Сравнительному примеру.

Фигуры с 10А по 10С представляют собой развернутые виды, на каждом из которых показан рисунок протектора шины, соответствующей Сравнительному примеру. Фиг. 10D и Фиг. 10Е представляют собой развернутые виды, на каждом из которых показан рисунок протектора шины, соответствующей настоящему изобретению.

Ниже будет описано то, каким образом реализована пневматическая радиальная шина для пассажирского транспортного средства, соответствующая настоящему изобретению (каковая шина будет в дальнейшем именоваться просто как "шина").

Сначала авторы настоящего изобретения обратили внимание на тот факт, что ширина (SW) поперечного сечения шины (смотри Фиг. 2) для радиальной шины, меньшая, чем эта ширина для традиционной радиальной шины, обеспечивает широкое свободное пространство в транспортном средстве, в частности, широкое пространство для размещения приводного элемента в зонах вблизи от шины, расположенных с внутренней стороны транспортного средства (смотри Фиг. 3А).

Ширина (SW) поперечного сечения шины для радиальной шины, меньшая, чем эта ширина для традиционной радиальной шины, также дает хороший результат, заключающийся в уменьшении значения аэродинамического сопротивления (значения Cd) транспортного средства, потому что площадь шины, которая видна спереди этого транспортного средства, уменьшается.

Однако в этом случае имеется недостаток, заключающийся в том, что значение сопротивления качению (значение RR) шины увеличивается вследствие увеличения величины деформации контактирующего с грунтом участка протектора, когда внутреннее давление воздуха в шине остается тем же самым.

Ввиду вышеописанной ситуации, авторы настоящего изобретения обнаружили, что эта проблема может быть решена с использованием характеристик, присущих радиальной шине. В частности, авторы настоящего изобретения поняли, что, в случае радиальной шины, имеющей меньшую величину деформации протектора, чем шина с диагональным кордом, имеется возможность сделать радиальную шину менее подверженной воздействию неровной дорожной поверхности и, таким образом, уменьшить значение сопротивления качению (значение RR) этой шины при сохранении внутреннего давления воздуха тем же самым, увеличив наружный диаметр (OD) (смотри Фиг. 2) радиальной шины по сравнению с традиционной радиальной шиной. Кроме того, авторы настоящего изобретения также поняли, что увеличение наружного диаметра (OD) радиальной шины увеличивает грузоподъемность шины. Также, в дополнение к этому, увеличение наружного диаметра радиальной шины увеличивает высоту ведущих валов, увеличивая пространство под ходовой частью, делая, таким образом, возможным наличие в транспортном средстве широких пространств для автомобильного багажника, приводных узлов и тому подобного.

Другими словами, уменьшение ширины и увеличение наружного диаметра шины эффективно обеспечивает, соответственно, широкое пространство в транспортном средстве, хотя эти параметры находятся в некотором компромиссном соотношении в том, что касается значения сопротивления качению (значения RR). Уменьшение ширины шины также с успехом уменьшает значение аэродинамического сопротивления (значение Cd) транспортного средства.

Ввиду этого, авторы настоящего изобретения провели серьезное исследование оптимизации соотношения между шириной поперечного сечения шины и наружным диаметром шины таким образом, чтобы значение аэродинамического сопротивления (значение Cd) и значение сопротивления качению (значение RR) транспортного средства улучшились по сравнению с традиционной радиальной шиной.

В частности, авторы настоящего изобретения, обратив свое внимание на соотношение между шириной (SW) поперечного сечения шины и наружным диаметром (OD) шины, выполнили испытание, включающее в себя установку на транспортное средство тестовых шин с различными размерами шины (некоторые из них были нестандартными изделиями) и измерение значения аэродинамического сопротивления (значения Cd) и значения сопротивления качению (значения RR) для каждого типа или размера тестовых шин. На основе результатов измерения было опытным путем выведено условие, которому удовлетворяют SW и OD в случае, когда оба значения из числа: значения аэродинамического сопротивления и значения сопротивления качению, превосходили эти значения для традиционной радиальной шины.

Результаты эксперимента, из которых было получено оптимальное соотношение между SW и OD, будут подробно описаны ниже.

Во-первых, в качестве Эталонной шины (1) была приготовлена шина, имеющая размер шины: 195/65R15, каковой размер шины используется в транспортных средствах наиболее распространенных типов и таким образом подходящий для сравнения рабочих характеристик шины. Также, в качестве Эталонной шины (2) была приготовлена шина, имеющая размер шины: 225/45R17, который представляет собой то, что называется "увеличенной на дюйм версией" Эталонной шины (1).

Кроме того, также были приготовлены другие тестовые шины (тестовые шины: с 1 по 52, и традиционные тестовые шины: с 1 по 9), имеющие различные размеры шин.

Каждая из этих тестовых шин была собрана с ободом и подвергнута нижеследующим испытаниям.

В Таблице 1, на Фиг. 4А и Фиг. 4В показаны соответствующие конкретные характеристики соответствующих тестовых шин. Характеристики каждой тестовой шины, отличные от характеристик, показанных в Таблице 1, (например, их внутренняя конструкция) были одинаковыми с характеристиками обычно используемых шин. Каждая из тестовых шин включала в себя каркас, составленный из слоев в виде радиально расположенного корда и выполненный в тороидальной форме в поперечном направлении по отношению к паре бортовых участков, и протектор.

Что касается размеров шин, то были широко исследованы разнообразные размеры шин, включающие в себя традиционные размеры, предписанные в JATMA (The Japan Automobile Tyre Manufacturers Association, Inc. (Японской ассоциации изготовителей автомобильных шин, Инк.)) в Японии, TRA (THE TIRE and RIM ASSOCIATION INC. (Ассоциации шин и ободов, Инк.) в Соединенных Штатах, ETRTO (European Tyre and Rim Technical Organisation (Европейской технической организации шин и ободов) в Европе, и тому подобное, и размеры шин, не входящие в число этих традиционных размеров.

Сопротивление качению (значение RR)

Сопротивление качению было измерено путем: сборки каждой из тестовых шин, описанных выше, с ободом для получения сборочной единицы "шина - обод", накачанной с внутренним давлением, которое показано в Таблицах 2-1 и 2-2; приложения к этой сборочной единице "шина - обод" максимальной нагрузки, предписанной для того транспортного средства, на которое устанавливается эта шина; и вращения шины со скоростью вращения барабана, составляющей 100 км/час, для измерения сопротивления ее качению.

Результаты оценки показаны в виде значений, проиндексированных относительно значения "100" для Эталонной шины (1). Меньшее проиндексированное значение представляет меньшее сопротивление качению.

Значение (Cd) аэродинамического сопротивления транспортного средства

Аэродинамическое сопротивление было определено путем: сборки каждой из тестовых шин, описанных выше, с ободом для получения сборочной единицы "шина - обод", накачанной с внутренним давлением, которое показано в Таблицах 2-1 и 2-2; установки этой сборочной единицы "шина - обод" на транспортном средстве с рабочим объемом (двигателя), составляющим 1500 кубических сантиметров; и обдува шины воздухом со скоростью, соответствующей 100 км/час, и измерения значения давления воздуха, которое испытывает шина, посредством весов, установленных на полу под шиной. Для оценки результаты были преобразованы к значениям, проиндексированным относительно значения "100" для Эталонной шины (1). Меньшее проиндексированное значение представляет меньшее аэродинамическое сопротивление. Результаты оценки показаны в Таблицах 2-1, 2-2 и на Фигурах 4А, 4В.

Из результатов тестов, показанных в Таблицах 2-1 и 2-2, на Фиг. 4А и Фиг. 5 было обнаружено, что радиальная шина демонстрирует удовлетворительно низкие значение аэродинамического сопротивления (значение Cd) и значение сопротивления качению (значение RR), совместимым образом, в состоянии, при котором шина установлена на транспортном средстве, по сравнению с Эталонной шиной (1), имеющей размер шины: 195/65R15, в качестве традиционной шины, в случае, когда шина имеет размер шины, удовлетворяющий нижеследующим формулам (каковые формулы в дальнейшем именуются "как формулы (1) соотношения"), при условии, что SW и OD представляют, соответственно, ширину поперечного сечения и наружный диаметр шины.

SW/OD≤0,26, когда SW<165 (мм); и

OD≥2,135×SW+282,3, когда SW≥165 (мм)

На Фиг. 4А показаны граничные линии (граничные линии, соответствующие линейным уравнениям), отделяющие тестовые шины, каждая из которых демонстрирует хороший эффект по уменьшению, совместимым образом, как значения сопротивления качению (значения RR), так и значения аэродинамического сопротивления (значения Cd) этой шины, от тестовых шин, не приводящих к этому эффекту в удовлетворительной мере. В частности, одна из граничных линий состоит из линии, выражающей OD=(1/0,26)×SW, когда SW<165 (мм), и линии, выражающей OD=2,135×SW+282,3, когда SW≥165 (мм).

Из результатов испытаний, показанных в Таблицах 2-1 и 2-2, на Фиг. 4В и Фиг. 5, было обнаружено, что радиальная шина демонстрирует удовлетворительно низкие значение аэродинамического сопротивления (значение Cd) и значение сопротивления качению (значение RR), совместимым образом, в состоянии, при котором шина установлена на транспортном средстве, по сравнению с Эталонной шиной (1), имеющей размер шины: 195/65R15, в качестве традиционной шины, в случае, когда шина накачана с внутренним давлением ≥250 килопаскалей, имеет размер шины, удовлетворяющий нижеследующей формуле (эта формула в дальнейшем именуется "как формула (2) соотношения"), при условии, что SW и OD представляют, соответственно, ширину поперечного сечения и наружный диаметр шины.

OD≥-0,0187×SW²+9,15×SW-380

На Фиг. 4В показана граничная линия (граничная линия, соответствующая квадратному уравнению), отделяющая тестовые шины, каждая из которых демонстрирует хороший эффект по уменьшению, совместимым образом, как значения сопротивления качению (значения RR), так и значения аэродинамического сопротивления (значения Cd) этой шины, от тестовых шин, не приводящих к этому эффекту в удовлетворительной мере. В частности, эта граничная линия состоит из кривой второго порядка, выражающей

OD=-0,0187×SW²+9,15×SW-380.

Кроме того, авторы настоящего изобретения обнаружили, что в тестовых шинах: с (1) по (7) и (17), каждая из которых удовлетворяет выражению SW/OD≤0,24, вышеупомянутый хороший эффект получается с более высокой надежностью, чем в других тестовых шинах, как это показано в Таблицах 2-1, 2-2 и на Фигурах 4А и 5.

Далее, для каждой из тестовых шин: с (1) по (18), были выполнены нижеследующие испытания для оценки эффективности использования топлива и комфортабельности (степени наличия свободного пространства) в транспортном средстве, на котором была установлена шина.

Экономия топлива при эксплуатации

Испытание было выполнено на основе испытательного цикла JOC 8, предписанного Министерством земельных угодий, инфраструктуры, транспорта и туризма (MLIT) Японии. Результаты оценки показаны в виде значений, проиндексированных относительно значения "100" для Эталонной шины (1). Более высокое проиндексированное значение представляет лучшую эффективность использования топлива.

Комфортабельность

Каждая из тестовых шин была установлена на транспортном средстве, имеющем 1,7 м в ширину, и измерялась получаемая в результате ширина заднего багажника. Результаты оценки показаны в виде значений, проиндексированных относительно значения "100" для Эталонной шины (1). Более высокое проиндексированное значение представляет лучшую комфортабельность.

Результаты испытаний, полученные таким образом, показаны в Таблице 3, приведенной ниже.

Из Таблицы 3 следует, что некоторые из тестовых шин, не удовлетворяющих ни формулам (1) соотношения, ни формуле (2) соотношения (см. Фиг. 4А и 4В), продемонстрировали в отношении, по меньшей мере, одного показателя из числа: эффективности использования топлива и комфортабельности, более плохие результаты, чем Эталонная шина (1). В противоположность этому, тестовые тины: с 1 по 7, 12 и 17 (см. Фиг. 4А и 4В), удовлетворяющие, по меньшей мере, одному из числа: формул (1) соотношения и формулы (2) соотношения, все как одна продемонстрировали более хорошие результаты, чем Эталонная шина (1), как в отношении эффективности использования топлива, так и в отношении комфортабельности.

Авторы настоящего изобретения из полученных данных, описанных выше, обнаружили, что имеется возможность уменьшить как значение аэродинамического сопротивления, так и значение сопротивления качению пневматической радиальной шины в состоянии, при котором шина установлена на транспортном средстве, и также увеличить эффективность использования топлива и комфортабельность транспортного средства, задав ширину (SW) поперечного сечения и наружный диаметр (OD) шины таким образом, чтобы они удовлетворяли вышеупомянутым формулам (1) соотношения и/или формуле (2) соотношения.

Далее, будет описан рисунок протектора, требующийся для того, чтобы пневматическая радиальная шина для пассажирского транспортного средства, у которой SW и OD удовлетворяют формулам (1) соотношения и/или формуле (2) соотношения, достигла, совместимым образом, хороших эксплуатационных характеристик на мокрой дорожной поверхности и хороших эксплуатационных характеристик на сухой дорожной поверхности.

Фигуры с 6А по 6F представляют собой развернутые виды, на каждом из которых показан рисунок протектора пневматической радиальной шины для пассажирского транспортного средства, удовлетворяющей формулам (1) соотношения и/или формуле (2) соотношения, в соответствии с одним вариантом реализации настоящего изобретения.

На Фиг. 6А и Фиг. 6В показаны развернутые виды протекторов шин, соответствующих, соответственно, первому и второму вариантам реализации настоящего изобретения.

Эти шины по настоящему изобретению имеют каждая, по меньшей мере, одну канавку, включающую в себя, по меньшей мере, одну основную канавку (2а), простирающуюся в направлении вдоль окружности протектора, сформированную на поверхности (1) протектора, контактирующей с грунтом, как это, соответственно, показано на Фиг. 6А и Фиг. 6В. В примере, показанном на Фиг.6 А, контактирующая с грунтом поверхность (1) протектора шины снабжена, что касается канавок, только тремя основными канавками (2а), простирающимися в направлении вдоль окружности протектора. В примере, показанном на Фиг. 6В, контактирующая с грунтом поверхность (1) протектора шины снабжена, что касается канавок, только двумя основными канавками (2а), простирающимися в направлении вдоль окружности протектора.

Критически важно, чтобы отношение отрицательной площади основной канавки на каждой из шин в первом и втором вариантах реализации настоящего изобретения находилось в диапазоне от 12% до 20% (включая 12% и 20%).

Далее будет описан эффект, полученный благодаря шинам по первому и второму вариантам реализации настоящего изобретения.

В соответствии с каждой из шин по первому и второму вариантам реализации настоящего изобретения, вода легко отводится к соответствующим сторонам в направлении ширины шины, и на мокрой дорожной поверхности поступление воды в пределы поверхности, контактирующей с грунтом, сдерживается, как это схематично показано стрелками на Фиг. 1В, потому что шина, удовлетворяющая формулам (1) соотношения и/или формуле (2) соотношения, имеет относительно малую ширину шины, то есть относительно малую ширину (контактирующей с землей) передней поверхности.

Кроме того, что касается отвода воды, которая поступила в пределы контактирующей с грунтом поверхности шины, то каждая из шин по первому и второму вариантам реализации изобретения может эффективно отводить воду благодаря выполнению в ней канавок (2а), что простирающихся в направлении вдоль окружности протектора, как это показано на Фигурах 6А и 6В, потому что шина, удовлетворяющая формулам (1) соотношения и/или формуле (2) соотношения и имеющая, таким образом, относительно большой диаметр, имеет относительно большую длину (L) контакта с грунтом в направлении окружности шины, как это показано на Фиг. 1В. Соответственно, даже рисунок канавок, снабженный только основными канавками (2а), простирающимися в направлении вдоль окружности протектора (то есть рисунок канавок, лишенный канавок, открытых по краям (ТЕ) протектора), как показано на Фигурах 6А и 6В, может надежно демонстрировать удовлетворительно хорошие дренирующие свойства.

Кроме того, в соответствии с каждой из шин по первому и второму вариантам реализации изобретения, имеется возможность обеспечивать удовлетворительное дренирование и улучшить эксплуатационные характеристики шины на мокрой дорожной поверхности даже при, в значительной мере, низком отношении отрицательной площади, составляющем ≤20%, основной канавки.

Что касается эксплуатации на сухой дорожной поверхности, то каждая из шин по первому и второму вариантам реализации изобретения может обеспечивать удовлетворительно большую площадь выступающих участков вследствие низкого отношения (≤20%) отрицательной площади основных канавок этой шины. Кроме того, контактирующая с грунтом поверхность протектора снабжена, что касается канавок, только основными канавками, простирающимися в направлении вдоль окружности протектора, благодаря чему выступающие участки шины простираются непрерывно в направлении вдоль окружности и имеют относительно высокие жесткости для того, чтобы хорошо препятствовать сминанию выступающих участков. В результате этого, шина может наверняка иметь удовлетворительно большую площадь контакта с грунтом, хорошую устойчивость управления, хорошую тормозную характеристику на сухой дорожной поверхности и хорошую износостойкость.

В настоящем изобретении, удовлетворительные дренирующие характеристики не могут быть обеспечены в случае, когда отношение отрицательной площади основной канавки меньше чем 12%, потому что тогда общая площадь основных канавок слишком мала. С другой стороны, удовлетворительные эксплуатационные характеристики на сухой дорожной поверхности не могут быть обеспечены в случае, когда отношение отрицательной площади превышает 20%, потому что тогда слишком мала общая площадь выступающих участков.

Как было описано выше, в соответствии с каждой из шин по первому и второму вариантам реализации настоящего изобретения, имеется возможность достигнуть хороших эксплуатационных характеристик на мокрой дорожной поверхности и хороших эксплуатационных характеристик на сухой дорожной поверхности совместимым образом с обеспечением высокой эффективности использования топлива и широким свободным пространством в транспортном средстве.

Шины, соответствующие первому и второму вариантам реализации настоящего изобретения, на поверхности своего протектора, контактирующей с грунтом, не имеют каждая никаких канавок, отличных от основных канавок. Соответственно, эти шины имеют более высокие жесткости выступающих участков и, соответственно, в частности, более хорошие эксплуатационные характеристики на сухой дорожной поверхности, чем шины по вариантам (с третьего по шестой) реализации изобретения, описанным ниже.

Фигуры с 6С по 6F представляют собой развернутые виды протекторов шин, соответствующих вариантам (с третьего по шестой) реализации настоящего изобретения, на каждом из которых показан случай, при котором протектор имеет канавки (вспомогательные канавки) помимо основных канавок, простирающихся в направлении вдоль окружности протектора.

Шина по третьему варианту реализации изобретения имеет, по меньшей мере, одну канавку, включающую в себя, по меньшей мере, одну основную канавку (2а), простирающуюся в направлении вдоль окружности протектора, сформированную на поверхности (1) протектора, контактирующей с грунтом, как это показано на Фиг. 6С.

В частности, шина по третьему варианту реализации изобретения имеет три основные канавки (2а), простирающиеся в направлении вдоль окружности протектора и вспомогательные канавки (2b) (две вспомогательные канавки в области, показанной на Фиг. 6С), простирающиеся в направлении ширины протектора, сформированные на поверхности (1) протектора, контактирующей с грунтом, как это показано на Фиг. 6С.

В настоящем варианте реализации изобретения, каждая из вспомогательных канавок (2b), как канавок, отличных от основных канавок (2а), простирающихся в направлении вдоль окружности протектора, имеет ширину канавки ≤2 мм в области (С) по ширине протектора (области между двумя граничными линиями m на Фиг. 6С), имеющей середину, совмещенную с экваториальной плоскостью шины, и ширину, соответствующую 80% от ширины протектора на поверхности, контактирующей с грунтом.

Очень важно, чтобы отношение отрицательной площади основной канавки на шине по третьему варианту реализации настоящего изобретения находилось в диапазоне от 12% до 20% (включая 12% и 20%), как и в предшествующих вариантах реализации изобретения.

Далее будет описан эффект, полученный благодаря шине по третьему варианту реализации настоящег