ПНЕВМАТИЧЕСКАЯ ШИНА

Уровень техники

Настоящее изобретение относится к пневматической шине.

Область техники

Шина при движении поддерживает кузов транспортного средства, выполняя вращение. В шине попеременно повторяются деформация и возвращение в исходное состояние. Повторение деформации и возвращения в исходное состояние вызывает тепловыделение от шины.

Что касается того факта, что транспортное средство может продолжать движение на определенное расстояние на высокой скорости при проколе, в открытой патентной публикации Японии №2007-50854 описана самонесущая шина с усиливающим слоем резины, обеспеченным в боковине. В боковине самонесущей шины обеспечено множество теплоизлучающих участков в форме канавок, которые позволяют эффективно рассеивать тепло, накапливаемое в усиливающем слое резины при движении в состоянии прокола.

Патентный документ 1: открытая патентная публикация Японии №2007-50854.

Описание изобретения

В шине при движении в основном деформируются борта. Поэтому температура бортов возрастает. Подъем температуры вызывает повреждения, такие как отделение или разрыв каркаса. Шина имеет низкую долговечность.

В шине усиливающий слой резины не обеспечен в боковине, в отличие от самонесущей шины. Толщина боковины в шине меньше, чем толщина самонесущей шины. С учетом необходимости сохранения жесткости шины, невозможно обеспечить теплоизлучающие участки в форме канавок в шине.

Целью настоящего изобретения является обеспечение пневматической шины с хорошей долговечностью.

Пневматическая шина по настоящему изобретению включает протекторную часть и пару боковых частей. На внешней поверхности каждой из боковых частей обеспечена конвекционная область. Конвекционная область включает большое количество углублений, утопленных внутрь от внешней поверхности. Края углублений имеет форму окружности. Отношение глубины углубления к внешнему диаметру углубления равно или выше 0,2, но равно или ниже 0,5.

В шине предпочтительно отношение расстояния между центром одного из большого количества углублений и центром другого углубления, ближайшего к этому углублению, к внешнему диаметру равно или выше 1,2, но равно или ниже 2.

В шине предпочтительно внешний диаметр углубления равен или больше 3 мм, но равен или меньше 10 мм.

Другая пневматическая шина по настоящему изобретению включает протекторную часть и пару боковых частей. На внешней поверхности каждой из боковых частей обеспечена конвекционная область. Конвекционная область включает большое количество углублений и выступов. Указанные углубления утоплены внутрь от внешней поверхности. Края углублений имеют форму окружности. Отношение глубины углубления к внешнему диаметру углубления равно или выше 0,2, но равно или ниже 0,5. Указанные выступы выступают наружу от внешней поверхности. Края выступов имеют форму окружности. Отношение высоты выступа к внешнему диаметру выступа равно или выше 0,2, но равно или ниже 0,5. Структура массива углублений и выступов представляет собой ортогональную структуру. Углубления и выступы расположены поочередно.

Еще одна пневматическая шина по настоящему изобретению включает протекторную часть и пару боковых частей. На внешней поверхности каждой из боковых частей обеспечена конвекционная область. Конвекционная область включает большое количество углублений и выступов. Указанные углубления утоплены внутрь от внешней поверхности. Края углублений имеют форму окружности. Отношение глубины углубления к внешнему диаметру углубления равно или выше 0,2, но равно или ниже 0,5. Указанные выступы выступают наружу от внешней поверхности. Края выступов имеют форму окружности. Отношение высоты выступа к внешнему диаметру выступа равно или выше 0,2, но равно или ниже 0,5. Структура массива углублений и выступов представляет собой зигзагообразную структуру. Шесть выступов расположены рядом с одним из углублений.

В шине конвекционная область, включающая большое количество углублений и выступов, обеспечена на внешней поверхности боковой части. Конвекционная область может обеспечивать перемешивание воздуха, окружающего движущуюся шину. Перемешивание может подавлять рост температуры боковой части. В шине возможно подавление повреждений, таких как отделение или разрыв каркаса. Шина имеет хорошую долговечность.

Краткое описание чертежей

На Фиг.1 представлен вид сбоку, демонстрирующий пневматическую шину в соответствии с одним воплощением настоящего изобретения.

На Фиг.2 представлен вид поперечного сечения, взятого по линии II-II на Фиг.1.

На Фиг.3 представлен вид в перспективе, демонстрирующий фрагмент боковой части S в шине на Фиг.1.

На Фиг.4 представлен вид поперечного сечения, взятого по линии IV-IV на Фиг.3.

На Фиг.5 представлен вид в перспективе, демонстрирующий часть пневматической шины в соответствии с другим воплощением настоящего изобретения.

На Фиг.6 представлен вид поперечного сечения, взятого по линии VI-VI на Фиг.5.

На Фиг.7 представлен вид в перспективе, демонстрирующий честь пневматической шины в соответствии с еще одним воплощением настоящего изобретения.

Список обозначений:

2, 48, 64 - шина

4 - протектор

6 - боковина

8 - борт

10 - каркас

12 - брекерный пояс

14 - внутренняя оболочка

16 - бортовая лента

18 - поверхность протектора

20 - канавка

22 - сердечник борта

24 - уплотнитель борта

26 - слой каркаса

28 - внутренний слой

30 -внешний слой

32, 50, 60 - конвекционная область

34 - внешняя поверхность

36 - углубление

52, 68 - элемент для перемешивания воздуха.

Наилучший вариант осуществления изобретения

Настоящее изобретение описано далее более подробно на основе предпочтительных воплощений со ссылками на чертежи.

На Фиг.1 представлен вид сбоку шины 2. На Фиг.2 представлена часть шины 2. Шина 2 включает протектор 4, боковины 6, борта 8, каркас 10, брекерный пояс 12, внутреннюю оболочку 14 и бортовую ленту 16. Шина 2 может быть разделена на протекторную часть Т и пару боковых частей S. Шина 2 является шиной бескамерного типа. Шина 2 предназначена для установки на легковой автомобиль. На Фиг.2 вертикальное направление показывает радиальное направление, поперечное направление показывает аксиальное направление и направление, перпендикулярное плоскости листа, показывает продольное направление. Продольное направление также является направлением вращения шины. Шина 2 имеет по существу симметричную форму относительно штрихпунктирной линии CL на Фиг.2. Штрихпунктирная линия CL представляет плоскость экватора шины 2.

Протектор 4 состоит из сшитой резины, превосходной по сопротивлению абразивному износу. Протектор 4 имеет выпуклую наружу форму в радиальном направлении. Протектор 4 включает поверхность 18 протектора. Поверхность 18 протектора вступает в контакт с поверхностью дороги. На поверхности 18 протектора расположены канавки 20. Рисунок протектора сформирован посредством канавок 20. Обеспечение канавок 20 на протекторе 4 не является необходимостью.

Боковина 6 проходит фактически внутрь в радиальном направлении от края протектора 4. Боковина 6 состоит из сшитой резины. Боковина 6 поглощает ударное воздействие от поверхности дороги посредством изгиба. Более того, боковина 6 предотвращает внешнее повреждение каркаса 10.

Борт 8 расположен фактически с внутренней стороны в радиальном направлении относительно боковины 6. Борт 8 включает сердечник 22 борта и уплотнитель 24, проходящий наружу в радиальном направлении от сердечника 22 борта. Сердечник 22 борта имеет форму кольца. Сердечник 22 борта включает нерастяжимую проволоку (обычно проволока выполнена из стали). Уплотнитель 24 проходит на конус наружу в радиальном направлении. Уплотнитель 24 состоит из сшитой резины высокой твердости.

Каркас 10 сформирован из слоя 26 каркаса. Слой 26 каркаса расположен между бортами 8 с обеих сторон и проходит вдоль внутренней стороны протектора 4 и боковин 6. Слой 26 каркаса загнут от внутренней стороны наружу в аксиальном направлении вокруг сердечника 22 борта.

Слой 26 каркаса сформирован из большого количества кордов, расположенных параллельно, и покровной резины, которая не показана. Абсолютная величина угла, образованного каждым кордом относительно плоскости экватора, обычно составляет от 70° до 90°. Другими словами, каркас 10 имеет радиальную конструкцию. Корды обычно состоят из органического волокна. В качестве предпочтительного органического волокна также возможно применение полиэфирного волокна, нейлонового волокна, вискозного волокна, полиэтиленнафталантого волокна и арамидного волокна. Возможно применение каркаса 10 с диагональной структурой.

Брекерный пояс 12 расположен с внешней стороны в радиальном направлении относительно каркаса 10. Брекерный пояс 12 обеспечен на каркасе 10. Брекерный пояс 12 усиливает каркас 10. Брекерный пояс 12 состоит из внутреннего слоя 28 и внешнего слоя 30. Внутренний слой 28 и внешний слой 30 состоят из большого количества кордов, расположенных параллельно, и покровной резины, которая не показана. Каждый из кордов расположен под углом относительно плоскости экватора. Абсолютная величина угла наклона равна или больше 10°, но равна или меньше 35°. Направление наклона кордов внутреннего слоя 28 противоположно направлению наклона кордов внешнего слоя 30. Предпочтительным материалом кордов является сталь. Для кордов можно использовать органическое волокно.

Внутренняя оболочка 14 соединена с внутренней поверхностью каркаса 10. Внутренняя оболочка 14 состоит из сшитой резины. Для внутренней оболочки 14 используют резину с превосходными свойствами воздушной изоляции. Внутренняя оболочка 14 играет роль в сохранении внутреннего давления шины 2.

Бортовая лента 16 расположена в области борта 8. Когда шина 2 установлена на обод, бортовая лента плотно прилегает к ободу. Благодаря плотному прилеганию, область борта 8 защищена. Бортовая лента 16 обычно состоит из ткани или прорезиненной ткани. Также возможно использование бортовой ленты 16, которая сформирована полностью из резины.

Кроме того, как показано на Фиг.1, на внешней поверхности шины 2 дополнительно обеспечена конвекционная область 32. Конвекционная область 32 проходит в продольном направлении. Конвекционная область 32 имеет форму кольца.

На Фиг.2 точкой РТ показано крайнее положение на внешней стороне в аксиальном направлении шины 4. В данном описании внешняя часть в радиальном направлении относительно точки РТ обозначена как протекторная часть Т, а внутренняя часть в радиальном направлении относительно точки РТ обозначена как боковая часть S шины 2. На Фиг.2 точка РА представляет собой позицию, соответствующую максимальной ширине шины 2.

В шине 2 конвекционная область 32 обеспечена на внешней поверхности 32 боковой части S. Конвекционная область 32 расположена на внутренней части внешней поверхности 34 в радиальном направлении относительно точки РА. Конвекционная область 32 расположена в области борта 8. Конвекционная область 32 расположена так, что она находится снаружи в радиальном направлении относительно борта обода (не показан), на который устанавливают шину 2. Участок, на котором расположена конвекционная область 32, также называют областью борта. Конвекционная область 32 может быть расположена на внешней части внешней поверхности 34 в радиальном направлении относительно точки РА. Как показано на Фиг.1 и 2, конвекционная область 32 включает большое количество углублений 36, утопленных внутрь от внешней поверхности 34. Конвекционная область 32 может включать выступы, выступающие наружу от внешней поверхности 34, в дополнение к углублениям 36. Конвекционная область 32 шины 2 на Фиг.1 не включает выступы.

На Фиг.3 представлена часть конвекционной области 32, обеспеченной на внешней поверхности 34 боковой части S. На Фиг.3 направление, показанное стрелкой А, представляет направление наружу в радиальном направлении. Направление, показанное стрелкой В, показывает направление нормального вращения шины 2.

Как показано на чертеже, углубление 36b расположено с внутренней стороны в радиальном направлении от углубления 36а, а углубление 36с расположено с внешней стороны в радиальном направлении от углубления 36а. Углубления 36а, 36b и 36с расположены в ряд в радиальном направлении. В частности, в шине 2 углубления 36а, 36b и 36с расположены в ряд на одинаковом расстоянии друг от друга в радиальном направлении. В шине 2 углубление 36d расположено со стороны нормального вращения шины относительно углубления 36а, а углубление 36е расположено со стороны обратного вращения шины относительно углубления 36а. Углубления 36а, 36d и 36е расположены в ряд в направлении вращения. В частности в шине 2 углубления 36а, 36d и 36е расположены в ряд на одинаковом расстоянии друг от друга в направлении вращения. Другими словами, в шине 2 конвекционная область 32 имеет структуру, в которой большое количество структурных единиц, сформированных множеством углублений 36, расположенных на одинаковом расстоянии друг от друга в радиальном направлении, расположены на одинаковом друг от друга расстоянии в нормальном направлении вращения.

На Фиг.3 структурная единица, сформированная углублениями 36а, 36b и 36с, расположенными в ряд в радиальном направлении, и структурная единица, сформированная углублениями 36а, 36а и 36е, расположенными в ряд в направлении вращения, пересекаются друг с другом через углубление 36а. Углубления 36b, 36с, 36d и 36е расположены рядом с углублением 36а. Структуру массива углублений 36 относят к ортогональной структуре. В шине 2 большое количество углублений 36 надлежащим образом распределены на внешней поверхности 34 боковой части S. Таким образом, углубления 36 не нарушают однородности. Структура массива углублений 36 не ограничена ортогональной структурой, но ее надлежащим образом определяют в соответствии с техническими характеристиками шины 2.

В шине 2 поверхность 38 углубления 36 проходит концентрически от дна углубления. Край 40 углубления 36 расположен на границе между углублением 36 и внешней поверхностью 34 боковой части S. В шине 2 край 40 имеет форму окружности. По этой причине напряжение, вызываемое деформацией шины 2, может быть надлежащим образом распределено по краю 40. В шине 2 углубления 36 не снижают долговечность шины 2.

На Фиг.4 представлено поперечное сечение углубления 36. В шине 2 углубления 36 утоплены внутрь от внешней поверхности 34 боковой части S. Поверхность 38 углублений 36 имеет форму чаши. Как показано на Фиг.4, на поперечном сечении углубления 36 поверхность 38 углубления 36 имеет форму дуги.

Шину 2 изготавливают следующим образом. В формующей машине собирают резиновые элементы, например, внутреннюю оболочку 14, каркас 10, борта 8, боковины 6, брекерный пояс 12, протектор 4 и т.п., так что получают сырую заготовку шины (которую также называют невулканизированной шиной). Стадию получения сырой заготовки шины называют стадией формования.

Сырую заготовку шины подвергают стадии вулканизации. На стадии вулканизации сырую заготовку шины помещают в открытую форму (не показана). На операции размещения с помощью диафрагмы (не показана) осуществляют сжатие. На операции размещения диафрагму размещают внутри сырой заготовки шины. При заполнении газом диафрагма расширяется. С помощью расширения деформируют сырую заготовку шины. Деформацию называют приданием формы. Форму устанавливают так, что внутреннее давление диафрагмы возрастает. Сырую заготовку шины размещают между поверхностью полости формы и внешней поверхностью диафрагмы и таким образом подвергают воздействию давления. Сырую заготовку шины нагревают с помощью передачи тепла от диафрагмы и формы.

В форме очертание поверхности полости соответствует очертанию внешней поверхности 34 в шине 2. Форма снабжена большим количеством выступов в местах по всей поверхности полости, которые соответствуют области борта шины 2.

Резиновая смесь сырой заготовки шины приобретает текучесть вследствие воздействия давления и нагрева. Вследствие воздействия давления и нагрева, выступы проникают в резиновую смесь. В резиновой смеси происходит реакция сшивания в результате нагревания с получением шины 2. В шине 2 углубления 36 образуются в местах, в которые проникают выступы.

Как описано выше, в шине 2 большое количество углублений 36 обеспечено на внешней поверхности 34 боковой части S. Углубления 36 утоплены внутрь от внешней поверхности 34. Поэтому возможно перемешивать воздух, окружающий вращающуюся шину 2. Посредством перемешивания возможно подавлять рост температуры боковой части S. В шине 2 возможно подавление повреждений, таких как отделение или разрыв каркаса 10. Шина 2 имеет хорошую долговечность. Углубления 36 могут вносить вклад в снижение массы шины 2.

В шине 2 углубления 36 расположены на внутренней части в радиальном направлении относительно позиции, соответствующей максимальной ширине внешней поверхности 34 боковой части S. Другими словами, в шине 2 углубления 36 расположены в области борта 8. В шине 2 углубления 36 позволяют подавлять рост температуры в области борта 8. В шине 2 возможно подавление повреждений, таких как отделение или разрыв каркаса 10. Шина 2 имеет хорошую долговечность.

На Фиг.4 двунаправленной стрелкой R1 показан внешний диаметр углубления 36. Внешний диаметр R1 углубления 36 является диаметром окружности, описывающей контур края 40 углубления 36. Точка Р1 показывает центр окружности, описывающей контур края 40 одного из углублений 36. Точка Р2 показывает центр окружности, описывающей контур края 40 другого углубления 36, ближайшего к одному из углублений 36. Двунаправленной стрелкой L показано расстояние между центрами Р1 и Р2. Двунаправленной стрелкой D показана глубина углубления 36. Глубину D получают, измеряя высоту от внешней поверхности 34 боковой части S до дна 42 углубления 36.

В шине 2 предпочтительно внешний диаметр R1 равен или больше 3 мм, но равен или меньше 10 мм. При установке внешнего диаметра R равным или больше 3 мм, углубление 36 может обеспечивать эффективное перемешивание воздуха. В шине 2, включающей углубления 36, возможно подавить рост температуры. Шина 2 имеет хорошую долговечность. В этом отношении, более предпочтительно внешний диаметр R1 равен или больше 3,5 мм. При установке внешнего диаметра R1 равным или меньше 10 мм, возможно надлежащим образом сохранять жесткость шины 2. В шине 2 возможно поддерживать превосходные ходовые характеристики. С этой точки зрения, более предпочтительно внешний диаметр R1 равен или меньше 7 мм.

В шине 2 отношение расстояния L к внешнему диаметру R1 равно или выше 1,2, но равно или ниже 2. При установке отношения, равного или выше 1,2, можно предотвратить излишнее снижение расстояния между углублениями 36, обеспеченными на внешней поверхности 34 боковой части S. Возможно надлежащим образом сохранять количество углублений 36, находящихся на внешней поверхности 34. Таким образом, возможно подавление избыточного увеличение массы шины 2. В шине 2 возможно поддерживать превосходные ходовые характеристики. С этой точки зрения, более предпочтительно отношение равно или выше 1,3. При установке отношения, равного или ниже 2, возможно надлежащим образом поддерживать расстояние между углублениями 36. Углубления 36 могут обеспечить эффективное перемешивание воздуха. Таким образом, в шине 2 возможно подавление роста температуры. Шина 2 имеет хорошую долговечность. С этой точки зрения, более предпочтительно отношение равно или ниже 1,9.

В шине 2 отношение глубины D к внешнему диаметру R1 равно или выше 0,2, но равно или ниже 0,5. При установке отношения, равного или выше 0,2, углубления 36 могут обеспечить эффективное перемешивание воздуха. В шине 2, включающей углубления 36, возможно подавлять рост температуры. Шина 2 имеет хорошую долговечность. С этой точки зрения, отношение более предпочтительно равно или выше 0,3, и еще более предпочтительно, равно или выше 0,36. При установке отношения, равного или ниже 0,5, возможно надлежащим образом поддерживать конвекционное действие углублений 36. Поэтому в шине 2 возможно подавление роста температуры. С этой точки зрения, более предпочтительно отношение равно или ниже 0,45.

На Фиг.2 сплошная линия BBL является базовой линией борта. Базовая линия борта является линией для определения диаметра обода (см. стандарт JATMA), на который устанавливают шину 2. Двунаправленная стрелка Н0 обозначает высоту в радиальном направлении от базовой линии борта до позиции (РА), соответствующей максимальной ширине шины 2. Двунаправленная стрелка Н1 обозначает высоту в радиальном направлении от базовой линии борта до края 44 (внешний край), расположенного на внешней стороне в радиальном направлении относительно конвекционной области 32. Внешний край 44 представляет собой внешнюю часть в радиальном направлении относительно края 40 углубления 36, расположенного на внешней стороне в радиальном направлении, из углублений 36, составляющих конвекционную область 32. Двунаправленная стрелка Н2 обозначает высоту в радиальном направлении от базовой линии борта к краю 46 (внутренний край), расположенному на внутренней стороне в радиальном направлении относительно конвекционной области 32. Внутренний край 46 представляет собой внутреннюю часть в радиальном направлении относительно края 40 углубления 36, расположенного на внутренней стороне в радиальном направлении, из углублений 36, составляющих конвекционную область 32.

В шине 2 предпочтительно отношение высоты Н1 к высоте Н0 равно или выше 0,7, но равно или ниже 1,0. При установке отношения равным или выше 0,7, конвекционная область 32 может обеспечить эффективное перемешивание воздуха. В шине 2, включающей конвекционную область 32, возможно подавлять рост температуры. Шина имеет хорошую долговечность. С этой точки зрения, более предпочтительно отношение равно или выше 0,8. При установке отношения равным или ниже 1,0, возможно надлежащим образом поддерживать массу шины 2. В шине 2 возможно поддерживать превосходные ходовые характеристики.

В шине 2 предпочтительно отношение высоты Н2 к высоте Н0 равно или выше 0,2, но равно или ниже 0,5. При установке отношения равным или ниже 0,2, конвекционная область 32 расположена так, что она находится на внешней стороне в радиальном направлении относительно борта обода (не показан), на который шину 2 устанавливают. Конвекционная область 32 может обеспечить эффективное перемешивание воздуха. В шине 2, включающей конвекционную область 32, возможно подавлять рост температуры. Шина 2 имеет хорошую долговечность. С этой точки зрения, более предпочтительно отношение равно или выше 0,3. Путем установки отношения равным или меньше 0,5, конвекционная область 32 может обеспечить эффективное подавление роста температуры в области борта. Шина 2 имеет хорошую долговечность.

В настоящем изобретении размеры и угол каждого элемента шины 2 и шины, описанной ниже, измеряют в состоянии, когда шина 2 установлена на стандартный обод и накачана воздухом до получения нормального внутреннего давления. В ходе измерения к шине 2 не прикладывают нагрузку. В этом описании стандартный обод предполагает обод, определяемый стандартами, на которых базируется шина 2. Стандартный обод колеса представляет собой «стандартный обод» в регламенте JATMA (Японская ассоциация производителей автомобильных шин), «расчетный обод» в регламенте TRA (Ассоциация по ободам и покрышкам, США) и «мерный обод» в регламенте ETRTO (Европейская техническая организация по ободам и шинам). В этом описании нормальное внутреннее давление предполагает внутреннее давление, определяемое стандартами, на которых базируется шина 2. Нормальное давление представляет собой «максимальное давление воздуха» в регламенте JATMA, «максимальное значение», приведенное в таблице «Пределы нагрузок шин при различных давлениях холодной накачки» регламента TRA и «давление накачки» в регламенте ETRTO. В случае шины 2 для легковых автомобилей, размеры и углы измеряют при внутреннем давлении 180 кПа.

На Фиг.5 представлена внешняя поверхность 34 боковой части S пневматической шины 48 по другому воплощению настоящего изобретения. На Фиг.5 направление, показанное стрелкой А, представляет собой направление наружу в радиальном направлении шины 48. Направление, показанное стрелкой В, представляет собой направление нормального вращения шины 48. Шина 48 включает конвекционную область 50 на внешней поверхности 34. Конвекционная область 50 расположена на внутренней части в радиальном направлении относительно позиции, соответствующей максимальной ширине шины 48, которая не обозначена. Конвекционная область 50 может быть расположена на внешней части в радиальном направлении относительно позиции, соответствующей максимальной ширине шины 48. Конвекционная область 50 включает большое количество элементов 52 для перемешивания воздуха. В шине 48 все конструкционные элементы, за исключением конвекционной области 50, являются такими же, как в шине 2, представленной на Фиг.1.

В шине 48 структура массива элементов 52 для перемешивания воздуха представляет собой ортогональную структуру. Как показано на чертеже, структурная единица, сформированная элементами 52а, 52b и 52с для перемешивания воздуха, расположенными в ряд в радиальном направлении, и структурная единица, сформированная элементами 52а, 52d и 52е для перемешивания воздуха, расположенными в ряд в направлении вращения, пересекаются друг с другом через элемент 52а для перемешивания воздуха. В шине 48 конвекционная область 50 имеет конструкцию, в которой большое количество структурных единиц, образованных элементами 52 для перемешивания воздуха, расположенными в ряд на одинаковом расстоянии друг от друга в радиальном направлении, расположены на одинаковом расстоянии друг от друга в направлении нормального вращения. В шине 48 большое количество элементов 52 для перемешивания воздуха надлежащим образом распределены по внешней поверхности 34 боковой части S. Таким образом элементы 52 для перемешивания воздуха не нарушают однородность.

В шине 48 элемент 52а для перемешивания воздуха представляет собой углубление, а элементы 52b, 52с, 52d и 52е для перемешивания воздуха, расположенные рядом с элементом 52а для перемешивания воздуха, представляют собой выступы. Кроме того, на Фиг.5 элементы 52f, 52g, 52h и 52i для перемешивания воздуха представляют собой углубления. В шине 48 углубления и выступы расположены поочередно в радиальном направлении. Углубления и выступы также расположены поочередно в направлении вращения. В шине 48 большое количество элементов 52 для перемешивания воздуха, входящих в состав конвекционной области 50, сформировано углублениями и выступами. Другими словами, конвекционная область 50 включает большое количество углублений и выступов.

На Фиг.6 представлено поперечное сечение элемента 52а для перемешивания воздуха, являющегося углублением, и элемента 52с для перемешивания воздуха, являющегося выступом. Как показано на чертеже, углубление 52а утоплено внутрь от внешней поверхности 34. Поверхность 54 расширяется концентрически от дна 56. Край 58а углубления 52а расположен на границе углубления и внешней поверхности 34 боковой части S. В шине 48 край 58а имеет форму окружности. Таким образом напряжение, вызываемое деформацией шины 48, может быть надлежащим образом рассредоточено по краю 58а. В шине 48 элементы 52 для перемешивания воздуха, являющиеся углублениями, не снижают долговечность шины 48.

Выступ 52с выступает наружу от внешней поверхности 34. Поверхность 60 выступа 52с расширяется концентрически от вершины 62. Край 58b выступа 52с расположен на границе выступа 52с и внешней поверхности 34 боковой части S. В шине 48 край 58b также имеет форму окружности. Таким образом напряжение, вызываемое деформацией шины 48, можно надлежащим образом распределить по краю 58b. В шине 48 элементы 52 для перемешивания воздуха, являющиеся выступами, не снижают долговечность шины 48.

Как описано выше, в шине 48 большое количество углублений и выступов, представляющих собой элементы 52 для перемешивания воздуха, обеспечено на внешней поверхности 34 боковой части S. Элементы 52 для перемешивания воздуха могут обеспечивать перемешивание воздуха, окружающего вращающуюся шину 48. Благодаря перемешиванию, возможно подавлять рост температуры боковой части S. В шине 48 возможно подавлять повреждения, такие как отделение или разрыв каркаса. Шина 48 имеет хорошую долговечность.

В шине 48 углубления и выступы, представляющие собой элементы 52 для перемешивания воздуха, расположены на внутренней части в радиальном направлении относительно позиции, соответствующей максимальной ширине внешней поверхности 34 боковой части S. Другими словами, в шине 48 элементы 52 для перемешивания воздуха расположены в области борта. В шине 48 элементы 52 для перемешивания воздуха позволяют подавлять рост температуры в области борта. В шине 48 возможно подавление повреждений, таких как отделение или разрыв каркаса. Шина 48 имеет хорошую долговечность.

В шине 48 большое количество элементов 52 для перемешивания воздуха, входящих в состав конвекционной области 50, включает углубления и выступы, расположенные смешанным образом. Сочетание углублений и выступов улучшает эффект перемешивания воздуха. Подъем температуры может быть надлежащим образом подавлен. Таким образом, шина 48 имеет хорошую долговечность. Более того, в шине 48 возможно надлежащим образом сохранить массу. С этой точки зрения, отношение общего количества Nd углублений к общему количеству Np выступов предпочтительно равно или выше 3/7 и, более предпочтительно, равно или выше 1/2. Отношение предпочтительно равно или меньше 7/3 и, более предпочтительно, равно или меньше 2/1. Особенно предпочтительно отношение равно 1/1.

Что касается эффекта подавления роста температуры посредством углублений и выступов, представляющих собой элементы 52 для перемешивания воздуха, в шине 48 отношение количества Np₄ выступов, с которыми рядом расположены четыре углубления, к общему количеству Np выступов предпочтительно равно или выше 0,7. Особенно предпочтительно отношение равно 1.

На Фиг.6 двунаправленной стрелкой R1 обозначен внешний диаметр элемента 52а для перемешивания воздуха, представляющего собой углубление. Внешний диаметр R1 представляет собой диаметр окружности, описывающей контур края 58а углубления. Точкой Р3 показан центр окружности. Двунаправленная стрелка R2 обозначает внешний диаметр элемента 52с для перемешивания воздуха, представляющего собой выступ, ближайший к углублению. Внешний диаметр R2 представляет собой диаметр окружности, описывающей контур края 58b выступа. Точкой Р4 показан центр окружности. Двунаправленная стрелка L обозначает расстояние между центрами Р3 и Р4. Другими словами, расстояние L представляет собой расстояние между центром одного из элементов 52 для перемешивания воздуха и центром другого элемента 52 для перемешивания воздуха, ближайшего к этому элементу 52 для перемешивания воздуха. Двунаправленная стрелка D обозначает глубину углубления. Глубину D получают, измеряя высоту от внешней поверхности 34 боковой части S до дна 56 углубления. Двунаправленная стрелка Н обозначает высоту выступа. Высоту Н получают, измеряя высоту от внешней поверхности 34 боковой части S до вершины 62 выступа.

В шине 48 предпочтительно внешний диаметр R1 равен или больше 3 мм, но равен или меньше 10 мм. При установке внешнего диаметра R1 равным или больше 3 мм, элементы 52 для перемешивания воздуха, представляющие собой углубления, могут обеспечить эффективное перемешивание воздуха. В шине 48 возможно подавить рост температуры. Шина 48 имеет хорошую долговечность. С этой точки зрения, более предпочтительно внешний диаметр R1 равен или больше 3,5 мм. При установке внешнего диаметра R1 равным или меньше 10 мм, возможно надлежащим образом поддерживать жесткость шины 48. В шине 48 возможно поддерживать превосходные ходовые характеристики. С этой точки зрения, более предпочтительно внешний диаметр R1 равен или меньше 7 мм.

В шине 48 предпочтительно внешний диаметр R2 равен или больше 3 мм, но равен или меньше 5 мм. При установке внешнего диаметра R2 равным или больше 3 мм, элементы 52 для перемешивания воздуха, представляющие собой выступы, могут обеспечить эффективное перемешивание воздуха. В шине 48 возможно подавление роста температуры. Шина 48 имеет хорошую долговечность. С этой точки зрения, более предпочтительно внешний диаметр R2 равен или больше 3,5 мм. При установке внешнего диаметра R2 равным или меньше 5 мм, возможно надлежащим образом поддерживать жесткость шины 48. В шине 48 возможно поддержание превосходных ходовых характеристик. С этой точки зрения, более предпочтительно внешний диаметр R2 равен или меньше 4,5 мм.

В шине 48 отношение глубины D к внешнему диаметру R1 равно или выше 0,2, но равно или ниже 0,5. При установке отношения равным или выше 0,2, элементы 52 для перемешивания воздуха, представляющие собой углубления, могут обеспечить эффективное перемешивание воздуха. В шине 48 возможно подавлять рост температуры. Шина 48 имеет хорошую долговечность. С этой точки зрения, отношение более предпочтительно равно или выше 0,3 и, еще более предпочтительно, равно или выше 0,35. При установке отношения равным или ниже 0,5, возможно надлежащим образом поддерживать жесткость шины 48. В шине 48 возможно поддерживать превосходные ходовые характеристики. С этой точки зрения, более предпочтительно отношение равно или ниже 0,45.

В шине 48 отношение высоты Н к внешнему диаметру R2 равно или выше 0,2, но равно или ниже 0,5. При установке отношения равным или выше 0,2, элементы 52 для перемешивания воздуха, представляющие собой выступы, могут обеспечить эффективное перемешивание воздуха. В шине 48 возможно подавление роста температуры. Шина 48 имеет хорошую долговечность. С этой точки зрения, отношение, более предпочтительно, равно или выше 0,3 и, еще более предпочтительно, равно или выше 0,35. При установке отношения равным или ниже 0,5, возможно надлежащим образом поддерживать массу шины 48. В шине 48 возможно поддерживать превосходные ходовые характеристики. С этой точки зрения, более предпочтительно отношение равно или ниже 0,45.

В шине 48 предпочтительно отношение расстояния L к внешнему диаметру R1 равно или выше 1,2, но равно или меньше 2. При установке отношения равным или выше 1,2, возможно подавить избыточное уменьшение расстояния между элементами 52 для перемешивания воздуха на внешней поверхности 34 боковой части S. Возможно надлежащим образом поддерживать эффект перемешивания, получаемый с помощью элементов 52 для перемешивания воздуха, расположенных на внешней поверхности 34. С этой точки зрения, более предпочтительно отношение равно или выше 1,3. При установке отношения равным или ниже 2, возможно подавить избыточное увеличение расстояния между элементами 52 для перемешивания воздуха. Элементы 52 для перемешивания воздуха могут обеспечить эффективное перемешивание воздуха. В шине 48 возможно подавить рост температуры. Шина 48 имеет хорошую долговечность. С этой точки зрения, более предпочтительно отношение равно или ниже 1,9.

В шине 48 предпочтительно отношение расстояния L к внешнему диаметру R2 равно или выше 1,2, но равно или ниже 2. При установке отношения равным или выше 1,2, возможно подавлять избыточное снижение расстояния между элементами 52 для перемешивания воздуха, находящимися на внешней поверхности 34 боковой части S. Возможно надлежащим образом поддерживать эффект перемешивания, получаемый посредством элементов 52 для перемешивания воздуха, находящихся на внешней поверхности 34. С этой точки зрения, более предпочтительно отношение равно или выше 1,3. При установке отношения равным или ниже 2, возможно подавлять увеличение расстояния между элементами 52 для перемешивания воздуха. Элементы 52 для перемешивания воздуха могут обеспечить эффективное перемешивание воздуха. В шине 48 возможно подавлять рост температуры. Шина 48 имеет хорошую долговечность. С этой точки зрения, более предпочтительно отношение равно или ниже 1,9.

На Фиг.7 представлена внешняя поверхность 34 боковой части S пневматической шины 64 в соответствии с еще одним воплощением настоящего изобретения. На Фиг.7 направление, показанное стрелкой А, представляет собой направление наружу в радиальном направлении. Направление, показанное стрелкой В, представляет собой направление нормального вращения шины 64. Шина 64 включает конвекционную область 66 на внешней поверхности 34. Конвекционная область 66 расположена на внутренней части в радиальном направлении относительно позиции, соответствующей максимальной ширине шины 64, которая не показана. Конвекционная область 64 может быть расположена на внешней части в радиальном направлении относительно позиции, соответствующей максимальной ширине шины 64. Конвекционная область 66 включает большое количество элементов 68 для перемешивания воздуха. В шине 64 все конструкционные элементы, за исключением конвекционной области 66, являются такими же, как в шине 2, представленной на Фиг.1.

В шине 64 элементы 68b, 68с, 68d, 68e, 68f и 68g для перемешивания воздуха расположены вблизи края элемента 68а для перемешивания воздуха. В шине 64 в позициях, близких к одному из элементов 68 для перемешивания воздуха, расположены шесть других элементов 68 для перемешивания воздуха. Как показано на чертеже, элемент 68b для перемешивания воздуха расположен с внешней стороны в радиальном направлении от элемента 68а для перемешивания воздуха, а элемент 68с для перемешивания воздуха расположен с внутренней стороны в радиальном направлении от элемента 68а для перемешивания воздуха. Элементы 68d и 68e для перемешивания воздуха расположены со стороны нормального вращения шины от элемента 68а для смешивания воздуха. Из элементов 68а, 68d и 68e для перемешивания воздуха, элемент 68а для перемешивания воздуха расположен в позиции, соответствующей промежуточному участку между элементами 68d и 68e для смешивания воздуха в радиальном направлении. Элементы 68g и 68f для смешивания воздуха расположены со стороны обратного вращения шины от элемента 68а для перемешивания воздуха. Из элементов 68а, 68d и 68e для перемешивания воздуха, элемент 68а для перемешивания воздуха расположен в позиции, соответствующей промежуточному участку между элементами 68d и 68e для перемешивания воздуха в радиальном направлении. Кроме того, элемент 68h для перемешивания воздуха расположен в позиции, соответствующей промежуточному участку между элементами 68f и 68g для перемешивания воздуха в радиальном направлении, со стороны обратного вращения шины от элементов 68f и 68g для перемешивания. Элементы 68f и 68g для перемешивания воздуха также расположены рядом с элементом 68h для перемешивания воздуха.

Как показано на чертеже, элементы 68а, 68b и 68с расположены в ряд в радиальном направлении. Элементы 68а, элементы 68е и 68g для перемешивания воздуха, расположенные рядом с элементом 68а для перемешивания, и элемент 68h для перемешивания, расположенный рядом с элементом 68g для перемешивания, расположены зигзагообразно в направлении вращения. В шине 64 структурная единица, образованная элементами 68а, 68b и 68с для перемешивания воздуха, и структурная единица, образованная элементами 68а, 68е, 68g и 68h для перемешивания воздуха, пересекаются через элемент 68а для перемешивания. Такой массив также называют зигзагообразным массивом. В шине 64 большое количество элементов 68 для перемешивания воздуха расположены в ряд на одинаковом расстоянии в радиальном направлении и, в то же время, расположены зигзагообразно на одинаковом расстоянии в направлении вращения. Большое количество элементов 68 для перемешивания воздуха может быть расположено в ряд на одинаковом расстоянии в направлении вращения и, в то же время, может быть расположено зигзагообразно на одинаковом расстоянии в радиальном направлении. В шине 64 большое количество элементов 68 для перемешивания воздуха надлежащим образом распределено по внешней поверхности 34 боковой части S. В шине 64 элементы 68 для перемешивания воздуха не ухудшают однородность.

В шине 64 элементы 68а и 68h для перемешивания воздуха представляют собой углубления. Элементы 68b, 68d, 68е, 68с, 68g и 68f, которые расположены рядом с элементом 68а для перемешивания воздуха, представляют собой выступы. В шине 64 элементы 68 для перемешивания, входящие в состав конвекционной области 66, образованы углублениями и выступами. Другими словами, конвекционная область 66 включает большое количество углублений и выступов.

В шине 64 элементы 68а для перемешивания воздуха, представляющие собой углубления, утоплены внутрь от внешней поверхности 34. Край 70а углубления 68а расположен на границе между углублением 68а и внешней поверхностью 34 боковой части S. В шине 64 край 70а имеет форму окружности. Таким образом напряжение, вызываемое деформацией шины 64, может быть надлежащим образом распределено по краю 70а. В шине 64 элементы 68 для перемешивания воздуха, представляющие собой углубления, не ухудшают долговечность.

В шине 64 элементы 68b для перемешивания воздуха, представляющие собой выступы, выступают наружу от внешней поверхности 34. Край 70b углубления 68b расположен на границе между выступом 68b и внешней поверхностью 34 боковой части S. В шине 64 край 70b также имеет форму окружности. Таким образом напряжение, вызываемое деформацией шины 64, может быть надлежащим образом распределено по краю 70b. В шине 64 элементы 68 для перемешивания воздуха, представляющие собой выступы, не ухудшают долговечность.

Как описано выше, в шине 64 большое количество углублений и выступов, представляющих собой элементы 68 для перемешивания воздуха, обеспечено на внешней поверхности 34 боковой части S. Элементы 68 для перемешивания воздуха могут обеспечивать перемешивание воздуха, окружающего вращающуюся шину 64. Посредством элементов для перемешивания возможно подавить рост температуры боковой части S. В шине 64 возможно подавить повреждения, такие как отделение или разрыв каркаса. Шина 64 имеет хорошую долговечность.

В шине 64 элементы 68 для перемешивания воздуха расположены на внутренней части в радиальном направлении относительно позиции, соответствующей максимальной ширине внешней поверхности 34 боковой части S. Другими словами, в шине 64 элементы 68 для перемешивания воздуха расположены в области борта. В шине 64 элементы 68 для перемешивания воздуха могут обеспечить подавление роста температуры в области борта. В шине 64 возможно подавление повреждений, таких как отделение или разрыв каркаса. Шина 64 имеет хорошую долговечность.

В шине 64 большое количество элементов 68 для перемешивания воздуха, включенных в конвекционную область 66, содержит выступы и углубления, которые расположены смешанным образом. Сочетание выступов и углублений дополнительно улучшает эффект перемешивания воздуха посредством элементов 68 для перемешивания. Как описано выше, в шине 64 шесть выступов расположены рядом с одним из углублений. В шине 64 возможно поддержание эффекта перемешивания воздуха, получаемого с помощью элементов 68 для перемешивания, и, в то же время, массу шины 64 можно поддерживать на надлежащем уровне. С этой точки зрения, отношение общего количества Nd углублений к общему количеству Np выступов предпочтительно равно или выше 3/7 и, более предпочтительно, равно или выше 1/2. Отношение предпочтительно равно или ниже 7/3 и, более предпочтительно, равно или ниже 2/1. В шине 64 шесть выступов могут быть расположены рядом с одним из выступов.

Что касается эффекта подавления роста температуры посредством углублений и выступов, которые представляют собой элементы 68 для перемешивания воздуха, в шине 64 отношение количества Nd₆ углублений, рядом с которыми соответственно расположены шесть выступов, к общему количеству Nd углублений предпочтительно равно или выше 0,5 и, более предпочтительно, равно или выше 0,7. Особенно предпочтительно отношение, которое равно 1.

ПРИМЕРЫ

Хотя эффект настоящего изобретения очевиден из примеров, описание примеров не должно быть истолковано как ограничение настоящего изобретения.

Пример 1

Изготавливали шину для легкового автомобиля в соответствии с примером 1, которая имела основную конструкцию, представленную на Фиг.1, и технические характеристики, представленные в таблице 1 ниже. Размер шины составляет 195/65R15. Шина включает конвекционную область, представленную на Фиг.3. Конвекционная область снабжена большим количеством углублений. Углубления имеют структуру массива ортогонального типа. Конвекционная область не включает выступы. Углубления имеют внешний диаметр R1, равный 4 мм. Отношение (D/R1) глубины D углубления к внешнему диаметру R1 составляет 0,45. Отношение (L/R1) расстояния L между центром одного из углублений и центром другого углубления, которое расположено рядом с этим углублением, к внешнему диаметру R1 составляет 1,5.

Сравнительные примеры 2-4 и примеры 9 и 10

Шину получали таким же образом, как в примере 1, за исключением того, что глубину D изменяли, устанавливая отношение (D/R1), как показано в таблице 2 ниже.

Сравнительный пример 5 и примеры 6-8 и 11

Шину получали таким же образом, как в примере 1, за исключением того, что глубину D и расстояние L изменяли, устанавливая отношение (D/R1) и отношение (L/R1), как показано в таблицах 1 и 2 ниже.

Сравнительный пример 6 и примеры 2-5 и 12-16

Шину получали таким же образом, как в примере 1, за исключением того, что глубину D, внешний диаметр R1 и расстояние L изменяли, устанавливая отношение (D/R1) и отношение (L/R1), как показано в таблицах 1 и 3 ниже.

Пример 17

Шину получали таким же образом, как в примере 1, за исключением того, что конвекционная область имеет конструкцию, представленную на Фиг.5. Конвекционная область включает большое количество углублений и выступов, предоставляющих собой элементы для перемешивания воздуха. Структура массива углублений и выступов относится к ортогональному типу. Углубления и выступы расположены поочередно. Углубления имеют внешний диаметр R1 4 мм. Отношение (D/R1) глубины D углубления к внешнему диаметру R1 составляет 0,4. Отношение (L/R1) расстояния L между центрами элементов для перемешивания воздуха к внешнему диаметру R1 составляет 1,5. Выступы имеют внешний диаметр R2 4 мм. Отношение (H/R2) высоты Н выступа к внешнему диаметру R2 составляет 0,4. Отношение (L/R2) расстояния L между центрами к внешнему диаметру R2 составляет 1,5. Отношение общего количества Nd углублений к общему количеству Np выступов равно 1. Отношение количества Np₄ углублений, рядом с которыми соответственно расположены четыре выступа, к общему количеству Nd углублений, равно 1.

Пример 18

Шину получали таким же образом, как в примере 1, за исключением того, что конвекционная область имеет конструкцию, представленную на Фиг.7. Конвекционная область включает большое количество углублений и выступов. Структура массива углублений и выступов представляет собой зигзагообразную структуру. Углубления и выступы расположены поочередно. Углубления имеют внешний диаметр R1 4 мм. Отношение (D/R1) глубины D углубления к внешнему диаметру R1 составляет 0,4. Отношение (L/R1) расстояния L между центрами элементов для перемешивания воздуха к внешнему диаметру R1 составляет 1,5. Выступы имеют внешний диаметр R2 4 мм. Отношение (H/R2) высоты Н выступа к внешнему диаметру R2 составляет 0,4. Отношение (L/R2) расстояния L между центрами элементов для перемешивания воздуха к внешнему диаметру R2 составляет 1,5. Отношение общего количества Nd углублений к общему количеству Np выступов составляет 0,5. Отношение количества Nd₆ углублений, рядом с которыми соответственно расположены шесть выступов, к общему количеству Nd углублений равно 1.

Сравнительный пример 1

В сравнительном примере 1 используют традиционную шину, имеющуюся в продаже. В этой шине отсутствует конвекционная область.

Оценка свойств

Для проведения эксплутационных испытаний испытываемые шины устанавливали на обод барабана машины для испытаний на долговечность. Обод имел размер и тип 15 Х 6J, внутреннее давление составляло 100 кПа (состояние низкого внутреннего давления), нагрузку устанавливали 3,33 кН (340 кгс) и скорость устанавливали 80 км/ч. При осуществлении эксплуатационных испытаний оценивали эффект подавления роста температуры и долговечность. Эффект подавления роста температуры оценивали путем измерения температуры поверхности вращающейся шины посредством термометра бесконтактного типа. Результаты представлены в таблицах 1 и 2 ниже, в виде численного показателя, исходя из результатов сравнительного примера 1, принятого за 100. При этом эффект подавления роста температуры лучше проявляется при меньшем численном значении. Долговечность оценивали путем осмотра внешнего вида шины после пробега на расстояние 30000 км. Результаты представлены в таблицах 1 и 2 ниже, при этом случаи, в которых повреждения не наблюдаются и внешний вид сохраняется превосходным, обозначены А, а случаи, в которых повреждения наблюдаются, обозначены В.

Как видно из таблиц 1, 2 и 3, шины согласно примерам по изобретению показали превосходные характеристики в отношении эффекта подавления роста температуры и долговечности. Из результатов оценки свойств очевидны преимущества настоящего изобретения.

Область применения

Шина по настоящему изобретению может быть установлена на различные транспортные средства.