JP6336999B2 - 方向性設計のタイヤトレッド - Google Patents

Description

本発明は、乗用車に取り付けられるようになったタイヤのためのトレッドに関する。本発明は、特に、冬季における運転又は雨天における運転について向上した性能を有するタイヤに関する。

米国特許第４０５７０８９号明細書は、方向性パターンを有するトレッドを開示している。トレッドの「パターン」は、所定の設計に合わせてこのトレッド中に入れられた複数個の切れ目を意味しており、これら切れ目は、適当な幅及び適当な深さを有している。切れ目は、総称的に、溝かサイプかのいずれかを意味しており、切れ目は、互いに向かい合っていて且つ非ゼロ距離だけ互いに離れた材料の壁によって画定された空間に該当している。サイプを溝から区別するのは、具体的に言えば、この距離であり、サイプの場合、この距離は、タイヤが路面と接触状態にある接触パッチにサイプが入ったときにサイプを画定している向かい合った壁が少なくとも部分的に互いに接触することができるようにするのに合わせられている。溝の場合、この溝の壁が通常の走行条件下において互いに接触することはありえない。

かくして、米国特許第４０５７０８９号明細書の方向性トレッドパターンは、先が全てタイヤのトレッド周りにぐるりと同一の方向に向いた一連のＶ字形の溝を有する。トレッドパターンのかかる形状では、水は、タイヤの側部を経て除去され、タイヤが濡れた路面と接触状態にある接触パッチの排水が向上し、従ってこの路面上におけるこのタイヤのグリップが向上する。

欧州特許第０７２１８５３号明細書は、先が全て同一の方向に向いたＶ字形の溝に加えて、同様に全て先が共通の方向に向いた複数個のサイプを有する方向性トレッドパターンを開示しており、この共通の方向は、溝の方向とは逆である。トレッドパターンのかかる形態では、トレッドパターンの剛性が減少し、雪で覆われた路面上におけるタイヤのグリップ性能が向上する。

米国特許第４０５７０８９号明細書 欧州特許第０７２１８５３号明細書

トレッド摩耗により、溝の高さが減少し、これにより、接触パッチから水を排水することができる溝の性能が低下する。さらに、この摩耗により、トレッドは、全体としてより剛性になる。したがって、濡れた路面及び雪で覆われた路面上におけるタイヤのグリップ性能は、タイヤの摩耗につれて減少する。

本発明は、タイヤが摩耗しているときに上述のようなグリップの低下を制限する解決手段を提案する。

定義
「タイヤ」は、これが内圧を受けるにせよそうでないにせよいずれにせよ、弾性タイヤのあらゆる形式を意味している。

タイヤの「トレッド」は、側面及び２つの主要な面により画定された或る量のゴム材料を意味し、２つの主要面のうちの一方は、タイヤが駆動されているときに路面に接触するようになっている。

トレッドの「トレッド表面」は、この場合、基準圧力までインフレートされたタイヤが路面に沿って駆動しているときにこの路面に接触するトレッド上の箇所の集まりを意味している。基準インフレーション圧力は、タイヤの使用条件において定められ、かかる使用条件は、特にＥＴＲＴＯ（欧州タイヤ・リム協会）規格によって特定されている。

「軸方向」は、タイヤの回転軸線に平行な方向を意味している。

「半径方向」は、タイヤの回転軸線に垂直な方向を意味している（この方向は、トレッドの厚さの方向に一致している）。

「円周方向」は、中心が回転軸線上に位置した任意の円に接する方向を意味している。この方向は、軸方向と半径方向の両方に垂直である。

「斜めの方向」は、円周方向成分と軸方向成分の両方を有する方向を意味している。

トレッドの「摩耗度」は、トレッドが摩耗により失った厚さとトレッドを交換する必要がある前にトレッドが失うことができる全厚の比を意味している。かくして、２５％という摩耗度は、トレッドが摩耗可能なゴム材料の１／４を失ったことを意味している。

本発明は、複数本の溝を有するトレッドに関し、複数本の溝は、中間平面の各側でトレッドの各半分上に形成されている。複数本の溝の各々は、外部上に軸方向に開口すると共に中間平面に向かって軸方向に延び、複数本の溝は、トレッド上に、溝の方向に先が向いたＶという全体的形状をなす第１のパターンを形成している。トレッドは、複数個のサイプを更に有する。トレッドのサイプの全て又はこれらサイプのうちの幾つかは、或る特定の摩耗度から先へ、空所を形成するために拡大状態になっており、これら空所は、斜めの方向に延びて空所の方向に先が向いたＶの全体的形状をなす第２のパターンを形成している。これら空所の各々は、トレッドの溝のうちの一方の中だけに開口している。複数本の溝は、この摩耗レベルにおいて、同じ第１のパターンを形成する。

かくして、本発明は、トレッドが或る特定の摩耗レベルに達すると、サイプの延長部をなす空所の形成に進むことを提案する。これら空所は、トレッドのトレッド表面上に追加のエッジコーナを形成し、それにより、雪の中へ「食い込む」トレッドの能力が向上し、従って、雪で覆われた路面上におけるこのトレッドのグリップが最適化されることになる。さらに、これら空所は、濡れた路面から水を蓄えることができるリザーバとなる。これら空所は、外部に向かって軸方向に開口している溝に連結されているので、接触パッチからの水の排除も又、最適化される。

実施形態の変形形態では、溝は、トレッドのトレッド表面上に所定の曲率を有し、各溝は、曲率の内側に材料の第１の壁を画定すると共に材料の第１の壁と対向した材料の第２の壁を画定している。空所方向は、溝方向に一致し、各空所は、第１の溝の第１の壁と第１の溝に隣接して位置する第２の溝の第２の壁との間に延びている。空所は、第１の溝の第１の壁上に開口している。空所は、第２の溝の第２の壁上には開口していない。

空所を溝の曲率の内側で溝の壁上に開口させることによって、空所からの水の良好な除去が可能になる。これは、空所がこの場合、溝と同一の方向に向いているからであり、副次的流れと呼ばれる空所からの水の流れは、主要流れと呼ばれている溝からの水の流れと同一の方向に向くことになる。このようにすると、空所からの副次的な流れが主要流れと出会ったときの渦の効果が制限され、かかる渦は、溝からの水の除去を妨げることがあり得る。

実施形態の変形形態では、空所の方向は、溝の方向とは逆であり、各空所に関し、この空所は、第１の溝の第１の壁上には開口せず、第２の溝の第２の壁上に開口する。

法人企業である本出願人は、溝の第１の壁の剛性の低下の結果として、これら溝が接触パッチから水を除去する能力の低下が取るに足りないということはないという知見を得た。第１の壁に設けられた開口部がどのようなものであれ、それによって、潜在的に、この壁の剛性が低下する。かくして、空所を溝の第１の壁上に開口させないようにすることによって、溝のこれら第１の壁の剛性が低下することがなくなる。

空所は、第１の溝の第１の壁又は第２の溝の第２の壁にそれぞれ向いた壁を画定する。この壁の曲率は、第１の壁の曲率又は第２の壁の曲率にそれぞれ平行である。

このようにすると、トレッド表面上に空所により形成されるエッジコーナの長さが最適化され、タイヤが摩耗状態にあるときであっても雪で覆われた路面中に「食い込む」トレッドの能力が向上する。

好ましい一実施形態では、空所は、幅の主要部分及び主要部分の幅よりも小さい幅の中間部分を有し、この中間部分は、空所の主要部分を溝に連結している。

空所からの出口のところでの幅の減少を生じさせるようにすることによって、この空所からの水の除去量が増大する。

好ましい一実施形態では、空所の中間部分の幅は、この空所の主要部分から溝に向かって次第に減少している。

中間部分は、その幅の減少に鑑みて、タイヤが駆動されているときに高い機械的応力を受ける。幅が次第に減少する中間部分を作ることによって、トレッドの全体的な機械的強度がこの中間部分のところで高くなる。

本発明の他の特徴及び他の利点は、添付の図面を参照して非限定的な実施例により与えられる以下の説明から明らかになろう。

新品状態における本発明のトレッドのトレッド表面を概略的に示す図である。 摩耗状態における図１のトレッドの一部の拡大図である。 第３の実施形態としてのトレッド表面の部分図である。 第４の実施形態としてのトレッド表面の部分図である。 第５の実施形態としてのトレッド表面の部分図である。

以下の説明において、実質的に同一又は類似した要素は、同一の参照符号で示される。

図１は、新品状態におけるトレッド１のトレッド表面を概略的に示している。このトレッドを有するタイヤが駆動されているときに路面に接触するようになるのはこのトレッド表面である。

詳細に説明すると、トレッド１は、中間平面Ｘ‐Ｘ′の各側でトレッドの各半分上に形成された複数本の溝３ａ，３ｂを有する。これら溝の各々は、外部に、即ち、タイヤの肩部分（これら肩部分は、ここでは図示されていない）に向かって軸方向に開口し、所定の曲率を有する状態で中間平面Ｘ‐Ｘ′に向かって軸方向に延びている。これら溝３ａ，３ｂは、トレッド上に、先が溝方向Ｘｒに向いたＶという全体的形状をなす第１のパターンを形成している。具体的に言えば、各溝は、溝の曲率の内側に材料の第１の壁９ａ，９ｂを画定すると共に材料の第１の壁と対向して材料の第２の壁１１ａ，１１ｂを画定している。トレッドは、複数個のサイプ５を更に有している。これらサイプの各々は、この場合、２つの隣り合う溝相互間で斜めの方向に延びている。

図２は、トレッド１が或る特定の摩耗レベルに達したとき、例えば、トレッドの摩耗度が２０％に達したときのトレッド１の状態を示している。この摩耗レベルでは、サイプは、空所７を形成するよう拡大状態になる。これら空所の各々は、溝３ａ，３ｂのうちの一方の中だけに開口する。これら空所７は、トレッドの表面上に第２のパターンを形成している。この第２のパターンは、Ｖという全体形状を有すると共に空所の方向Ｘｃに向いている。

図２に示された実施形態では、空所７は、溝３ａ，３ｂの方向Ｘｒとは逆の方向Ｘｃに向いており、各空所は、第１の溝３ａの第１の壁９ａとこの第１の溝３ａに隣接して位置する第２の溝３ｂの第２の壁との間に延びている。この場合、空所７は、第２の溝３ｂの第２の壁１１ｂ上に開口するが、この空所は、第１の溝３ａの第１の壁９ａ上には開口していない。かくして、副次的流れＦｓと呼ばれる空所７から除去されている水の流れは、溝３ａ，３ｂから除去されていて、主要な流れＦｐと呼ばれる水の流れと同一の方向に進むことになる。

図５に示された別の実施形態では、空所７は、溝の方向Ｘｒと平行な方向Ｘｃに向いている。したがって、これら空所７は、第１の溝３ａの第１の壁９ａ上に開口し、これら空所７は、第２の溝３ｂの第２の壁１１ｂ上には開口しない。かくして、空所７から除去されている水の流れＦｓは、溝３ａ，３ｂから除去されている水の流れＦｐと同一の方向に進むことになる。

図２は、空所７の一端のところの拡大図であり、この端は、溝３ａ，３ｂのうちの一方中には開口していない。空所７は、この端のところで、第１の溝の第１の壁９ａに向いた壁１３を画定する。この壁は、トレッドの表面上に、この場合、第１の壁９ａの曲率Ｃに平行な形状を有する。注目されるように、第１の壁９ａと壁１３上の３つの箇所との間の距離ｄ１，ｄ２，ｄ３を測定することが可能であり、これら距離は、それぞれ、壁１３の端のところ及びこの壁の中央のところに分布して配置されている。「平行」という用語は、距離ｄ１，ｄ２，ｄ３相互の差を測定した場合、これら差のうちの最も大きなものが最も小さな距離ｄ１，ｄ２，ｄ３の１０％未満であることが必要であることを意味している。

上述した設計は、図５の空所７の壁１３にも利用できる。

図３は、空所７の実施形態の変形形態を示しており、この変形形態では、この空所は、幅ｗｐの主要な部分１５及びこの空所の主要な部分１５を溝に連結している中間部分１７を有している。この中間部分は、この場合、サイプの形態で示されている。

図４は、空所７の実施形態の別の変形形態を示しており、この変形形態では、中間部分は、この空所の主要部分から溝に向かって幅が次第に減少している。

本発明は、説明すると共に図示した実施例には限定されず、本発明の範囲から逸脱することなく、これら実施例に対して種々の改造を行うことができる。

かくして、サイプが延びている主要な方向は、図２で理解できるようにこれらサイプの延長部としての空所が延びる方向に全体として平行であり、このことは、図１で理解できる。他の実施形態では、サイプが延びる主要な方向を空所の延びる主要な方向に対して角度的にずらすことが可能である。

さらに、空所は、全体として長方形の形を有するものとして図示されている。変形例として、空所が、その長さに沿って、互いに異なる形状、例えば湾曲した形状を有する。

Claims (5)

1. 複数本の溝（３ａ，３ｂ）を有するトレッドであって、前記複数本の溝は、中間平面Ｘ‐Ｘ′の各側で前記トレッドの各半分上に形成され、前記複数本の溝の各々は、外部上に軸方向に開口すると共に前記中間平面Ｘ‐Ｘ′に向かって軸方向に延び、前記複数本の溝は、前記トレッド上に、溝の方向Ｘｒに先が向いたＶという全体的形状をなす第１のパターンを形成し、前記トレッドは、複数個のサイプ（５）を有する、トレッドにおいて、前記トレッドの前記サイプの全て又はこれらサイプのうちの幾つかは、或る特定のトレッド摩耗レベルからタイヤ半径方向内方において、空所（７）を形成するために拡大状態になっており、前記空所は、斜めの方向に延びて空所の方向Ｘｃに先が向いたＶの全体的形状をなす第２のパターンを形成し、前記空所（７）の各々は、前記トレッドの前記溝（３ａ，３ｂ）のうちの一方の中だけに開口し、前記複数本の溝（３ａ，３ｂ）は、この摩耗レベルにおいて、同じ前記第１のパターンを形成し、
   前記溝（３ａ，３ｂ）は、前記トレッドのトレッド表面上に所定の曲率を有し、各溝（３ａ，３ｂ）は、曲率の内側に材料の第１の壁（９ａ，９ｂ）を画定すると共に材料の前記第１の壁と対向した材料の第２の壁（１１ａ，１１ｂ）を画定し、前記空所方向Ｘｃは、前記溝方向Ｘｒに一致し、各空所（７）は、第１の溝（３ａ）の前記第１の壁（９ａ）と前記第１の溝に隣接して位置する第２の溝（３ｂ）の前記第２の壁（１１ｂ）との間に延び、前記空所（７）は、前記第１の溝（３ａ）の前記第１の壁（９ａ）上に開口し、前記空所（７）は、前記第２の溝（３ｂ）の前記第２の壁（１１ｂ）上には開口していない、トレッド。
2. 前記溝（３ａ，３ｂ）は、前記トレッドのトレッド表面上に所定の曲率を有し、各溝（３ａ，３ｂ）は、曲率の内側に材料の第１の壁（９ａ，９ｂ）を画定すると共に材料の前記第１の壁と対向した材料の第２の壁（１１ａ，１１ｂ）を画定し、前記空所方向Ｘｃは、前記溝方向Ｘｒとは逆であり、各空所（７）は、第１の溝（３ａ）の前記第１の壁（９ａ）と前記第１の溝に隣接して位置する第２の溝（３ｂ）の前記第２の壁（１１ｂ）との間に延び、前記空所は、前記第１の溝（３ａ）の前記第１の壁（９ａ）上には開口しておらず、該空所は、前記第２の溝（３ｂ）の前記第２の壁（１１ｂ）上に開口している、請求項１記載のトレッド。
3. 前記空所（７）は、前記第１の溝（３ａ）の前記第１の壁（９ａ）又は前記第２の溝（３ｂ）の前記第２の壁（１１ｂ）にそれぞれ向いた壁（１３）を画定し、前記トレッド表面上における前記壁（１３）の形状は、前記第１の壁（９ａ）の前記曲率又は前記第２の壁（１１ｂ）の前記曲率にそれぞれ平行である、請求項１又は２記載のトレッド。
4. 前記空所（７）は、幅ｗｐの主要部分（１５）及び前記主要部分の前記幅ｗｐよりも小さい幅ｗｉの中間部分（１７）を有し、前記中間部分は、前記空所の前記主要部分を溝（３）に連結している、請求項１乃至３の何れか１項に記載のトレッド。
5. 前記空所（７）の前記中間部分（１７）の前記幅ｗｉは、該空所の前記主要部分（１５）から前記溝（３）に向かって次第に減少している、請求項４記載のトレッド。

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