Шина с двунаправленной характеристикой

Шина с двунаправленной характеристикой

Реферат

ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Настоящее раскрытие относится к области характеристики шины и монтажа шины. Более конкретно, настоящее раскрытие относится к шинам, имеющим другие характеристики при вращении в разных направлениях или монтаже в разных ориентациях.

ПРЕДПОСЫЛКИ СОЗДАНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

В данной области известны шины с разными рисунками протектора и конструкцией. Как симметричные, так и асимметричные рисунки протекторов могут быть выполнены с возможностью оптимизировать некоторые элементы, такие как характеристики торможения, управляемость на мокром покрытии, управляемость на сухом покрытии, управляемость на снегу, сцепление, износ, снижение шума и сопротивление движению. Положение и ориентация слоев каркаса и других элементов также могут быть выполнены с возможностью оптимизировать такие элементы. Шины можно классифицировать на симметричные шины, асимметричные шины и направленные шины. Симметричные шины не имеют предпочтительного способа монтажа, тогда как асимметричные шины имеют предпочтительную наружную грань, а направленные шины имеют предпочтительное направление движения.

Многие автомобили имеют разные характеристики, необходимые для шин на передней оси в сравнении с шинами на задней оси. Передняя ось может поддерживать большую часть веса автомобиля. В некоторых случаях передняя ось может поддерживать 60% веса автомобиля. Кроме того, в переднеприводных автомобилях задние шины участвуют только в торможении и не участвуют в создании движущей силы. Аналогичным образом, в заднеприводных автомобилях передние шины участвуют только в торможении и не участвуют в создании движущей силы.

Кроме того, радиальные и боковые силы могут по-разному распределяться на передних и задних шинах. Более того, в некоторых автомобилях угол развала передних шин может отличаться от угла развала задних шин. Это приводит к тому, что на передней шине в сравнении с задней шиной поверхность движения зацепляют разные части рисунка протектора.

На Фиг. 1 представлена гистограмма образца, на которой показано распределение продольных/поперечных сил на передних и задних шинах примера заднеприводных автомобилей при движении по моделируемой дорожной трассе. Гистограмма не предназначена для иллюстрации свойств конкретной шины или конкретной машины, а представлена в настоящем документе для иллюстрации некоторых из разных сил, воздействующих на передние шины в сравнении с задними шинами.

В представленном примере показаны силы, воздействующие на две разные машины. На оси x представлено отношение продольно-поперечной силы к статической передней нагрузке на шину. Отрицательные числа на оси представляют силу торможения, а положительные числа представляют движущую силу. На оси y представлено процентное значение для каждого случая.

Как показано на Фиг. 1, у заднеприводных автомобилей на передние шины зачастую воздействуют небольшие силы торможения, и иногда на передние шины воздействуют силы торможения большей величины. Однако, как и следовало ожидать, в заднеприводных автомобилях на передние шины не воздействует какая-либо движущая сила.

В отличие от этого, как показано на Фиг. 1, у заднеприводных автомобилей на задние шины зачастую воздействуют небольшие движущие силы, и иногда на задние шины воздействуют движущие силы большей величины. Также у заднеприводных автомобилей на задние шины могут воздействовать силы торможения от небольшой до средней величины.

Хотя на Фиг. 1 представлена конкретная гистограмма для заданной моделируемой дорожной трассы, следует понимать, что, хотя изменения дорожной трассы влияют на гистограмму, общие различия между передними и задними шинами по-прежнему будут сохраняться.

Хотя «направленные шины» известны в данной области, характеристики таких шин при вращении в направлении как по часовой стрелке, так и против часовой стрелки по существу не были известны. Следовательно, тестировали образец существующих направленных шин на машине для испытания шин с плоским брекером, которая тщательно контролирует и считывает матрицу коэффициентов скольжения и нагрузок, при этом регистрируя силы противодействия и моменты в центре узла шина/колесо. В таблице 1 представлен показатель Peak Fx, относящийся к силе сцепления с сухой поверхностью, вычисленной по полученным данным.

В таблице 1 Peak Fx представляет собой наибольшую продольную силу на кривой зависимости коэффициента скольжения от продольной силы (N). Специалистам в данных областях известно, что Peak Fx коррелирует с характеристикой сцепления.

Как показано в таблице 1, хотя направленные шины выполнены с возможностью вращения в конкретном направлении, различия в Peak Fx, вызванные изменением направления движения, никогда не превышали 3%. Различие, составляющее 3%, вероятно, частично вызвано погрешностью при испытании/измерении, так как даже ненаправленная шина А демонстрировала различия. Соответственно, для существующих направленных шин не выявлено значительных различий при вождении по сухой поверхности или в сцеплении при торможении, которые вызывали бы значительные изменения характеристик автомобиля в зависимости от направления движения шины.

ИЗЛОЖЕНИЕ СУЩНОСТИ ИЗОБРЕТЕНИЯ

В одном варианте осуществления шина, имеющая экваториальную плоскость, включает первую боковину и вторую боковину, определяющие первое направление вращения и второе направление вращения шины. Первое направление вращения шины представляет собой вращение шины в направлении против часовой стрелки, если смотреть на шину со стороны первой боковины, а второе направление вращения шины представляет собой вращение шины в направлении по часовой стрелке, если смотреть на шину со стороны первой боковины. Шина дополнительно включает слой каркаса, направленный от первого борта шины ко второму борту шины, и кольцевой протектор, размещенный поверх брекера. По меньшей мере один из кольцевого протектора и слоя каркаса воздействует на шину таким образом, что она показывает первую характеристику шины при вращении шины в первом направлении вращения и вторую характеристику шины, отличную от первой характеристики шины, при вращении шины во втором направлении вращения. Характеристику шины выбирают из группы, состоящей из торможения, сцепления при вождении по сухой поверхности, характеристики износа и характеристики сцепления на снегу.

В другом варианте осуществления шина, имеющая экваториальную плоскость, включает первый борт шины и второй борт шины. Шина дополнительно включает первую боковину и вторую боковину, определяющие первое монтажное положение и второе монтажное положение шины. В первом монтажном положении первая боковина обращена в сторону от продольной оси автомобиля, а во втором монтажном положении вторая боковина обращена в сторону от продольной оси автомобиля. Шина дополнительно включает по меньшей мере один слой каркаса, направленный от первого борта шины ко второму борту шины, и кольцевой брекер, размещенный поверх по меньшей мере одного слоя каркаса. Шина также включает кольцевой протектор, имеющий множество элементов протектора, размещенных поверх кольцевого брекера. По меньшей мере один из по меньшей мере одного слоя каркаса и множества элементов протектора воздействуют на шину таким образом, что она показывает первую боковую характеристику без демонтажа в первом монтажном положении на передней оси автомобиля и втором монтажном положении на задней оси автомобиля и вторую боковую характеристику без демонтажа в первом монтажном положении на задней оси автомобиля и втором монтажном положении на передней оси автомобиля.

В еще одном варианте осуществления раскрыт способ монтажа множества шин на автомобиле, имеющем переднюю ось и заднюю ось. Способ включает обеспечение четырех шин, включая первую шину, вторую шину, третью шину и четвертую шину. Каждая из четырех шин имеет первый борт шины, второй борт шины, первую боковину, вторую боковину, по меньшей мере один слой каркаса, направленный от первого борта ко второму борту, кольцевой брекер, размещенный поверх по меньшей мере одного слоя каркаса, и кольцевой протектор, размещенный поверх кольцевого брекера. Первые боковины каждой из четырех шин по существу одинаковы и вторые боковины каждой из четырех шин по существу одинаковы. Аналогично кольцевые протекторы каждой из четырех шин по существу одинаковы. Способ дополнительно включает монтаж первой шины на первом колесе, монтаж второй шины на втором колесе, монтаж третьей шины на третьем колесе и монтаж четвертой шины на четвертом колесе. Способ также включает монтаж первого колеса на левом конце передней оси автомобиля таким образом, чтобы первая боковина первой шины была обращена в сторону от продольной оси автомобиля, и таким образом, чтобы первая шина показывала первую характеристику. Кроме того, способ включает монтаж второго колеса на правом конце передней оси автомобиля таким образом, чтобы вторая боковина второй шины была обращена в сторону от продольной оси автомобиля, и таким образом, чтобы вторая шина показывала первую характеристику. Способ дополнительно включает монтаж третьего колеса на левом конце задней оси автомобиля таким образом, чтобы вторая боковина третьей шины была обращена в сторону от продольной оси автомобиля, и таким образом, чтобы третья шина показывала вторую характеристику, которая ниже первой характеристики. Способ также включает монтаж четвертого колеса на правом конце задней оси автомобиля таким образом, чтобы первая боковина четвертой шины была обращена в сторону от продольной оси автомобиля, и таким образом, чтобы четвертая шина показывала вторую характеристику.

В другом варианте осуществления раскрыт способ монтажа множества шин на автомобиле, имеющем переднюю ось и заднюю ось. Способ включает обеспечение четырех шин, включая первую шину, вторую шину, третью шину и четвертую шину. Каждая из четырех шин имеет первый борт шины и второй борт шины, первую боковину, вторую боковину, слой каркаса, направленный от первого борта шины ко второму борту шины, брекер, размещенный поверх слоя каркаса, и кольцевой протектор, размещенный поверх брекера, причем по меньшей мере один из кольцевого протектора и слоя каркаса воздействует на шину таким образом, что она является соответственно асимметричной относительно экваториальной плоскости. Первые боковины каждой из четырех шин по существу одинаковы и вторые боковины каждой из четырех шин по существу одинаковы. Аналогично кольцевые протекторы каждой из четырех шин по существу одинаковы. Способ дополнительно включает монтаж первой шины на первом колесе, монтаж второй шины на втором колесе, монтаж третьей шины на третьем колесе и монтаж четвертой шины на четвертом колесе. Способ также включает монтаж первого колеса на левом конце передней оси автомобиля таким образом, чтобы первая боковина первой шины была обращена в сторону от продольной оси автомобиля. Кроме того, способ включает монтаж второго колеса на правом конце передней оси автомобиля таким образом, чтобы первая боковина второй шины была обращена в сторону от продольной оси автомобиля. Способ дополнительно включает монтаж третьего колеса на левом конце задней оси автомобиля таким образом, чтобы вторая боковина третьей шины была обращена в сторону от продольной оси автомобиля, и монтаж четвертого колеса на правом конце задней оси автомобиля таким образом, чтобы вторая боковина четвертой шины была обращена в сторону от продольной оси автомобиля.

В еще одном варианте осуществления раскрыт способ монтажа множества шин на автомобиле, имеющем переднюю ось и заднюю ось. Способ включает обеспечение четырех шин, включая первую шину, вторую шину, третью шину и четвертую шину. Каждая из четырех шин имеет первый борт шины, второй борт шины, первую боковину, вторую боковину, по меньшей мере один слой каркаса, направленный от первого борта ко второму борту, кольцевой брекер, размещенный поверх по меньшей мере одного слоя каркаса, и кольцевой протектор, размещенный поверх кольцевого брекера. Каждая из четырех шин имеет кольцевую конфигурацию шины с одним из рисунка протектора и слоя каркаса с отдельной вращательной асимметрией второго порядка. Первые боковины каждой из четырех шин по существу одинаковы и вторые боковины каждой из четырех шин по существу одинаковы. Аналогично кольцевые протекторы каждой из четырех шин по существу одинаковы. Способ дополнительно включает монтаж первой шины на первом колесе, монтаж второй шины на втором колесе, монтаж третьей шины на третьем колесе и монтаж четвертой шины на четвертом колесе. Способ также включает монтаж первого колеса на левом конце передней оси автомобиля таким образом, чтобы первая боковина первой шины была обращена в сторону от продольной оси автомобиля, и монтаж второго колеса на правом конце передней оси автомобиля таким образом, чтобы вторая боковина второй шины была обращена в сторону от продольной оси автомобиля. Способ дополнительно включает монтаж третьего колеса на левом конце задней оси автомобиля таким образом, чтобы первая боковина третьей шины была обращена в сторону от продольной оси автомобиля, и монтаж четвертого колеса на правом конце задней оси автомобиля таким образом, чтобы вторая боковина четвертой шины была обращена в сторону от продольной оси автомобиля, таким образом обеспечивая первое направление вращения на всех шинах, которое имеет первую характеристику на всех шинах.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ РИСУНКОВ

На сопроводительных рисунках представлены структуры, которые, вместе с представленным ниже подробным описанием, описывают примеры осуществления заявленного изобретения. Аналогичные элементы идентифицированы с помощью одинаковых номеров позиций. Следует понимать, что элементы, показанные в виде единственного компонента, можно заменить множеством компонентов, а элементы, показанные в виде множества компонентов, можно заменить единственным компонентом. Рисунки показаны не в масштабе, а пропорции некоторых элементов могут быть увеличены для целей иллюстрации.

На Фиг. 1 представлена гистограмма образца, на которой показано распределение продольных/поперечных сил на передних и задних шинах примера заднеприводных автомобилей.

На Фиг. 2 представлен схематический рисунок вида в перспективе одного варианта осуществления шины 100, имеющей первое и второе направления движения.

На Фиг. 3 представлен схематический рисунок переднего вида шины 100, показанной на Фиг. 2.

На Фиг. 4 представлен схематический рисунок вида в нескольких перспективах шины 100, показанной на Фиг. 2, на котором шина показана в первой ориентации и второй ориентации.

На Фиг. 5 представлен схематический рисунок, на котором показано множество шин 100, монтируемых на осях автомобиля.

На Фиг. 6 представлен схематический рисунок, на котором показаны вращения в ходе обслуживания множества шин 100, монтируемых на осях автомобиля, показанного на Фиг. 5.

На Фиг. 7 представлен схематический рисунок вида в перспективе альтернативного варианта осуществления шины 300, имеющей первое и второе направления движения.

На Фиг. 8 представлен схематический рисунок переднего вида шины 300, показанной на Фиг. 7.

На Фиг. 9 представлен схематический рисунок вида в нескольких перспективах шины 300, показанной на Фиг. 7, на котором шина показана в первой ориентации и второй ориентации.

На Фиг. 10 представлен схематический рисунок, на котором показано множество шин 300, монтируемых на осях автомобиля.

На Фиг. 11 представлен схематический рисунок, на котором показаны вращения в ходе обслуживания множества шин 300, монтируемых на осях автомобиля, показанного на Фиг. 10.

На Фиг. 12 представлен схематический рисунок вида в нескольких перспективах шины 500, имеющей первое и второе монтажные положения в первой ориентации и второй ориентации.

На Фиг. 13 представлен схематический рисунок, на котором показано множество шин 500, монтируемых на осях автомобиля.

На Фиг. 14 представлен схематический рисунок, на котором показаны вращения в ходе обслуживания множества шин 500, монтируемых на осях автомобиля, показанного на Фиг. 13.

На Фиг. 15 представлен схематический рисунок профиля одного варианта осуществления элемента протектора для шины.

На Фиг. 16 представлен схематический рисунок профиля альтернативного варианта осуществления элемента протектора для шины.

На Фиг. 17 представлен схематический рисунок профиля другого альтернативного варианта осуществления элемента протектора для шины.

На Фиг. 18 представлен схематический рисунок профиля еще одного альтернативного варианта осуществления элемента протектора для шины.

На Фиг. 19 представлен схематический рисунок профиля другого альтернативного варианта осуществления элемента протектора для шины.

На Фиг. 20 представлен схематический рисунок профиля еще одного альтернативного варианта осуществления элемента протектора для шины.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ

Ниже приведены определения выбранных терминов, используемых в настоящем документе. Определения включают различные примеры или формы компонентов, которые входят в объем термина и которые можно использовать при реализации. Считается, что примеры не имеют ограничительного характера. Определения терминов могут относиться к формам как единственного, так и множественного числа.

«Аксиальный» или «аксиально» относится к направлению, которое параллельно оси вращения шины.

«Борт» относится к части шины, которая входит в контакт с колесом и определяет границу боковой стенки.

«Слой каркаса» относится к структурному элементу, который соединяет борт с протектором и может быть непрерывным или прерывистым.

«Кольцевой» и «по кольцу» относится к направлению вдоль периметра поверхности протектора, которое перпендикулярно аксиальному направлению.

«Экваториальная плоскость» относится к плоскости, которая перпендикулярна оси вращения шины и проходит через центр шины.

«Радиальный» и «радиально» относится к направлению, которое перпендикулярно оси вращения шины.

«Боковая стенка» относится к части шины между протектором и бортом.

«Протектор» относится к той части шины, которая входит в контакт с дорогой при нормальном внутреннем давлении и нагрузке.

Направления в настоящем раскрытии приведены со ссылкой на вид сверху автомобиля относительно продольной оси автомобиля. Термины «направленный внутрь» и «внутрь» относятся к общему направлению к продольной оси автомобиля, тогда как термины «направленный наружу» и «наружу» относятся к общему направлению в сторону от продольной оси автомобиля. Таким образом, относительные термины направления, такие как «внутренний» и «внешний», используются в связи с элементом, причем «внутренний» элемент расположен ближе к продольной оси автомобиля, чем «внешний» элемент. Аналогично термины «левый» и «правый» приведены со ссылкой на вид сверху автомобиля, на котором монтируются шины, относительно продольной оси автомобиля. Термины «передняя» и «задняя» также приведены со ссылкой на автомобиль, на котором монтируются шины.

На Фиг. 2 и 3 показаны вид в перспективе и вид сбоку, соответственно, схематического рисунка одного варианта осуществления шины 100, имеющей связанное с осью направление движения. На Фиг. 4 представлен вид в нескольких перспективах шины 100 в первой ориентации 110а и второй ориентации 110b. Шина 100 описана со ссылкой на все из этих фигур.

Шина 100 включает первый и второй борт шины (не показаны), первую боковую стенку 120а и вторую боковую стенку 120b. Шина 100 имеет два направления вращения. Если смотреть на шину со стороны второй боковой стенки 120b (как показано на Фиг. 3), первым направлением вращения шины 100 является направление по часовой стрелке, а вторым направлением вращения шины 100 является направление против часовой стрелки.

Шина 100 дополнительно включает по меньшей мере один слой каркаса (не показан), направленный от первого борта шины ко второму борту шины, кольцевой брекер, размещенный поверх слоя каркаса (не показан), и кольцевой протектор 130, размещенный поверх брекера. Кольцевой протектор 130 имеет рисунок протектора, схематически показанный как элемент 140. В одном варианте осуществления рисунок протектора 140 имеет отдельную вращательную асимметрию второго порядка, вследствие чего шина 100 является направленной. Следовательно, когда шина 100 находится в первой ориентации 110а, рисунок протектора 140 имеет первый внешний вид, а когда шина 100 расположена во второй ориентации 110b, перевернутый рисунок протектора 140 имеет второй внешний вид, отличный от первого внешнего вида.

Асимметрия рисунка протектора может привести к тому, что протектор будет показывать другие свойства, когда шина 100 вращается в первом направлении в сравнении со вторым направлением. Рисунок протектора, а также положение и ориентацию слоя каркаса можно выбрать таким образом, чтобы желательные для передней шины свойства показывались, когда шина 100 вращается в первом направлении, а желательные для задней шины свойства показывались, когда шина 100 вращается во втором направлении.

Например, рисунок протектора можно выбрать таким образом, чтобы при вращении шины в первом направлении вращения кольцевой протектор показывал первую тормозную характеристику и первую характеристику сцепления при вождении, а при вращении шины во втором направлении вращения кольцевой протектор показывал вторую тормозную характеристику, которая ниже первой характеристики торможения, и вторую характеристику сцепления при вождении, которая выше первой характеристики сцепления при вождении. Для заднеприводных автомобилей может быть более преимущественно, чтобы задние шины показывали более высокую характеристику сцепления при вождении. Для переднеприводных автомобилей может быть более преимущественно, чтобы передние шины показывали более высокую характеристику сцепления при вождении.

В другом примере рисунок протектора можно выбрать таким образом, чтобы кольцевой протектор показывал первую характеристику износа при вращении в первом направлении и вторую характеристику износа при вращении во втором направлении, отличную от первой характеристики износа. Например, у переднеприводных автомобилей, как правило, быстрее изнашиваются передние шины. У заднеприводных автомобилей, как правило, быстрее изнашиваются задние шины. Рисунок протектора можно выбрать таким образом, чтобы уменьшить несоответствие между скоростями износа передних и задних шин.

В еще одном примере рисунок протектора можно выбрать таким образом, чтобы кольцевой протектор показывал первую характеристику сцепления на снегу при вращении в первом направлении и вторую характеристику сцепления на снегу, отличную от первой характеристики сцепления на снегу, при вращении во втором направлении. Рисунок протектора также можно выбрать таким образом, чтобы изменение направления вращения воздействовало на другие свойства.

Кроме того, или в качестве альтернативы, положение и ориентацию слоя каркаса можно выбрать таким образом, чтобы воздействие слоя каркаса на шину приводило к тому, чтобы шина показывала разные свойства в соответствии с направлением вращения. Такие различия у слоев каркаса может быть нелегко заметить с наружной стороны шины, однако шина все еще будет показывать асимметричные свойства.

В одном варианте осуществления первое направление вращения может быть указано как «вращение в переднем направлении», а второе направление вращения может быть указано как «вращение в заднем направлении» в одном или более местах на шине. Как представлено в показанном варианте осуществления, первое обозначение 150а размещено на первой боковой стенке 120а, а второе обозначение 150b размещено на второй боковой стенке 120b шины 100. Как первое обозначение 150а, так и второе обозначение 150b включают указатель, задающий первое направление вращения как направление вращения передней шины, а второе направление вращения - как направление вращения задней шины. Хотя в показанном варианте осуществления представлены стрелки с письменным описанием, следует понимать, что обозначения могут иметь любую форму или размер.

Такие обозначения можно использовать в качестве подсказки при монтаже шин для конкретной оси автомобиля. Как показано на Фиг. 5, свойства шины 100 можно выбрать такими, чтобы четыре шины, имеющие по существу одинаковые боковые стенки, слои каркаса и кольцевой протектор, можно было монтировать на автомобиле 200 таким образом, чтобы первая и вторая шины 100₁, 100₂ на передней оси 210 показывали свойства, отличные от третьей и четвертой шин 100₃, 100₄, монтируемых на задней оси 220.

В показанном варианте осуществления первая шина 100₁ монтируется на первом колесе (не показано), вторая шина 100₂ монтируется на втором колесе (не показано), третья шина 100₃ монтируется на третьем колесе (не показано), а четвертая шина 100₄ монтируется на четвертом колесе (не показано). Первое колесо и шину монтируют на левом конце передней оси 210 автомобиля 200 таким образом, чтобы первая боковая стенка 120_a1 первой шины 100₁ была обращена наружу (т.е. в сторону от продольной оси А автомобиля 200), а вторая боковая стенка 120b₁ первой шины 100₁ была обращена внутрь (т.е. к продольной оси А автомобиля 200). Второе колесо и шину монтируют на правом конце передней оси 210 автомобиля 200 таким образом, чтобы первая боковая стенка 120а₂ второй шины 100₂ была обращена внутрь, а вторая боковая стенка 120b₂ второй шины 100₂ была обращена наружу. Третье колесо и шину монтируют на левом конце задней оси 220 автомобиля 200 таким образом, чтобы первая боковая стенка 120а₃ третьей шины 100₃ была обращена внутрь, а вторая боковая стенка 120b₃ третьей шины 100₃ была обращена наружу. Четвертое колесо и шину монтируют на правом конце задней оси 220 автомобиля 200 таким образом, чтобы первая боковая стенка 120а₄ четвертой шины 100₄ была обращена наружу, а вторая боковая стенка 120b₄ четвертой шины 100₄ была обращена внутрь.

Следует понимать, что шины можно монтировать на автомобиле в любом порядке, а некоторые стадии, описанные выше, можно выполнять параллельно или в другом порядке.

При обслуживании автомобиля шины можно вращать способом, показанным на Фиг. 6, без необходимости в демонтаже шин с колес. Первое колесо и шину снимают с передней оси 210 автомобиля 200, а четвертое колесо и шину снимают с задней оси 220 автомобиля 200. Первое колесо и шину монтируют на правом конце задней оси 220 автомобиля 200 таким образом, чтобы первая боковая стенка 120a₁ первой шины 100₁ была обращена наружу, а вторая боковая стенка 120b₁ первой шины 100₁ была обращена внутрь. Четвертое колесо и шину монтируют на левом конце передней оси 210 автомобиля 200 таким образом, чтобы первая боковая стенка 120а₄ четвертой шины 100₄ была обращена наружу, а вторая боковая стенка 120b₄ четвертой шины 100₄ была обращена внутрь.

Второе колесо и шину снимают с передней оси 210 автомобиля 200, а третье колесо и шину снимают с задней оси 220 автомобиля 200. Второе колесо и шину монтируют на левом конце задней оси 220 автомобиля 200 таким образом, чтобы первая боковая стенка 120а₂ второй шины 100₂ была обращена внутрь, а вторая боковая стенка 120b₂ второй шины 100₂ была обращена наружу. Третье колесо и шину монтируют на правом конце передней оси 210 автомобиля 200 таким образом, чтобы первая боковая стенка 120а₃ третьей шины 100₃ была обращена внутрь, а вторая боковая стенка 120b₃ третьей шины 100₃ была обращена наружу.

Следует понимать, что стадии вращения шин можно выполнять в любом порядке, а некоторые стадии, описанные выше, можно выполнять параллельно или в другом порядке. Кроме того, следует понимать, что шины можно демонтировать с колес таким образом, чтобы их можно было повторно монтировать в любом положении.

Хотя на Фиг. 2-6 показаны двунаправленные шины, показывающие желательные характеристики передних шин при вращении в первом направлении и желательные характеристики задних шин при вращении во втором направлении, двунаправленные шины также могут быть выполнены с возможностью показывать желательные характеристики для летней эксплуатации при вращении в первом направлении и желательные характеристики для зимней эксплуатации при вращении во втором направлении. На Фиг. 7 и 8 показаны вид в перспективе и вид сбоку, соответственно, схематического рисунка одного варианта осуществления шины 300, имеющей направление движения, связанное с конкретным сезоном. На Фиг. 9 представлен вид в нескольких перспективах шины 300 в первой ориентации 310а и второй ориентации 310b. Шина 300 описана со ссылкой на все из этих фигур.

Шина 300 включает первый и второй борт шины (не показаны), первую боковую стенку 320а и вторую боковую стенку 320b. Шина 300 имеет два направления вращения. Если смотреть на шину со стороны второй боковой стенки 320b (как показано на Фиг. 8), первым направлением вращения шины 300 является направление по часовой стрелке, а вторым направлением вращения шины 300 - направление против часовой стрелки.

Шина 300 дополнительно включает по меньшей мере один слой каркаса (не показан), направленный от первого борта шины ко второму борту шины, кольцевой брекер, размещенный поверх слоя каркаса (не показан), и кольцевой протектор 330, размещенный поверх брекера. Кольцевой протектор 330 имеет рисунок протектора, схематически показанный как элемент 340. В одном варианте осуществления рисунок протектора 340 имеет отдельную вращательную асимметрию второго порядка, вследствие чего шина 300 является направленной. Следовательно, когда шина 300 находится в первой ориентации 310а, рисунок протектора 340 имеет первый внешний вид, а когда шина 300 находится во второй ориентации 310b, перевернутый рисунок протектора 340 имеет второй внешний вид, отличный от первого внешнего вида.

Асимметрия рисунка протектора может привести к тому, что протектор будет показывать другие свойства, когда шина 300 вращается в первом направлении в сравнении со вторым направлением. Рисунок протектора, а также положение и ориентацию слоя каркаса можно выбирать таким образом, чтобы желательные свойства для летней эксплуатации показывались при вращении шины 300 в первом направлении, а желательные свойства для зимней эксплуатации показывались при вращении шины 300 во втором направлении.

Например, рисунок протектора можно выбрать таким образом, чтобы кольцевой протектор показывал первую характеристику сцепления на снегу при вращении в первом направлении и вторую характеристику сцепления на снегу, отличную от первой характеристики сцепления на снегу, при вращении во втором направлении. Рисунок протектора также можно выбрать таким образом, чтобы изменение направления вращения воздействовало на другие свойства.

В другом примере рисунок протектора можно выбрать таким образом, чтобы при вращении шины в первом направлении вращения кольцевой протектор показывал первую характеристику остановочного пути, а при вращении шины во втором направлении вращения кольцевой протектор показывал вторую характеристику остановочного пути, которая ниже первой характеристики остановки. Характеристика остановочного пути может быть важнее летом, когда вождение автомобилей, как правило, происходит с более высокими скоростями.

В еще одном примере рисунок протектора можно выбрать таким образом, чтобы кольцевой протектор показывал первую характеристику износа при вращении в первом направлении и вторую характеристику износа при вращении во втором направлении, отличную от первой характеристики износа. Например, шины, как правило, медленнее изнашиваются зимой, когда автомобиль едет по снегу. Рисунок протектора можно выбрать таким образом, чтобы уменьшить несоответствие между скоростями износа летом и зимой.

В другом примере рисунок протектора можно выбрать таким образом, чтобы кольцевой протектор показывал первую шумовую характеристику при вращении в первом направлении и вторую шумовую характеристику при вращении во втором направлении, отличную от первой шумовой характеристики. Например, шины, как правило, меньше шумят зимой, когда автомобиль едет по снегу. Рисунок протектора можно выбрать таким образом, чтобы уменьшить несоответствие между шумом шин летом и зимой.

Кроме того, или в качестве альтернативы, положение и ориентацию слоя каркаса можно выбрать таким образом, чтобы воздействие слоя каркаса на шину приводило к тому, чтобы шина показывала разные свойства в соответствии с направлением вращения. Такие различия у слоев каркаса может быть нелегко заметить с наружной стороны шины, однако шина все еще будет показывать асимметричные свойства.

В одном варианте осуществления первое направление вращения может быть указано как «направление вращения для летней эксплуатации», а второе направление вращения может быть указано как «направление вращения для зимней эксплуатации» в одном или более местах на шине. Как представлено в показанном варианте осуществления, первое обозначение 350а размещено на первой боковой стенке 320а, а второе обозначение 350b размещено на второй боковой стенке 320b шины 300. Как первое обозначение 350а, так и второе обозначение 350b включают указатель, задающий первое направление вращения как направление вращения для летней эксплуатации, а второе направление вращения - как направление вращения для зимней эксплуатации. Хотя в показанном варианте осуществления представлены стрелки с письменным описанием, следует понимать, что обозначения могут иметь любую форму или размер.

Такие обозначения могут использоваться в качестве подсказки при монтаже шин для конкретного сезона. Как показано на Фиг. 10, свойства шины 300 можно выбрать так, чтобы четыре шины, имеющие по существу одинаковые боковые стенки, слои каркаса и кольцевой протектор, могли быть смонтированы на автомобиле 400 таким образом, чтобы все шины 300₁ 300₂, 300₃, 300₄ показывали желательные характеристики для летней эксплуатации.

В показанном варианте осуществления первая шина 300₁ монтируется на первом колесе (не показано), вторая шина 300₂ монтируется на втором колесе (не показано), третья шина 300₃ монтируется на третьем колесе (не показано), а четвертая шина 300₄ монтируется на четвертом колесе (не показано). Первое колесо и шину монтируют на левом конце передней оси 410 автомобиля 400 таким образом, чтобы первая боковая стенка 320a₁ первой шины 300₁ была обращена наружу (т.е. в сторону от продольной оси А автомобиля 400), а вторая боковая стенка 320b₁ первой шины 300₁ была обращена внутрь (т.е. к продольной оси А автомобиля 400). Второе колесо и шину монтируют на правом конце передней оси 410 автомобиля 400 таким образом, чтобы первая боковая стенка 320а₂ второй шины 300₂ была обращена внутрь, а вторая боковая стенка 320b₂ второй шины 300₂ была обращена наружу. Третье колесо и шину монтируют на левом конце задней оси 420 автомобиля 400 таким образом, чтобы первая боковая стенка 320а₃ третьей шины 300₃ была обращена наружу, а вторая боковая стенка 320b₃ третьей шины 300₃ была обращена внутрь. Четвертое колесо и шину монтируют на правом конце задней оси 420 автомобиля 400 таким образом, чтобы первая боковая стенка 320а₄ четвертой шины 300₄ была обращена внутрь, а вторая боковая стенка 320b₄ четвертой шины 100₄ была обращена наружу.

Следует понимать, что шины можно монтировать на автомобиле в любом порядке, а некоторые стадии, описанные выше, можно выполнять параллельно или в другом порядке.

Чтобы изменить направление шин при смене сезона, шины можно вращать способом, показанным на Фиг. 11, без необходимости в демонтаже шин с колес. Первое колесо и шину снимают с передней оси 410 автомобиля 400, а четвертое колесо и шину снимают с задней оси 420 автомобиля 400. Первое колесо и шину монтируют на правом конце задней оси 420 автомобиля 400 таким образом, чтобы первая боковая стенка 320a₁ первой шины 300₁ была обращена наружу, а вто