JP6370947B2 - 3次元のサイプ - Google Patents
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Description
細書ではタイヤのサイプに関する実施形態を開示する。
び開発者の間では、タイヤの特徴およびタイヤトレッドの特徴は非常に重要である。
トレッドの特性がトレッドの特徴および/またはタイヤ性能に影響を及ぼす様相に関する
ものである。
望まれている。
向外側部分と、第2の振幅、第2の幅、および第2の波長を有する第2の波形によって定
義される径方向内側部分とを備える、タイヤトレッド中に延在するサイプが提供される。
第1の波長は、サイプ長さの5%未満でよいか、もしくはサイプ長さの100%超でよい
か、または第2の波長はサイプ長さの5%未満でよいか、もしくはサイプ長さの100%
超でよいか、または第2の振幅は第1の波長の50%超でよいか、もしくは第1の波長の
10%未満でよいか、または第2の振幅は第2の波長の50%超でよいか、もしくは第2
の波長の10%未満でよい。
らに提供される。波形サイプは、長さを有し、タイヤトレッド中に延在し、径方向外側部
分および径方向内側部分を備えることができる。径方向外側部分は、第1の振幅、第1の
幅、および第1の波長を有する第1の波形によって定義することができる。第1の波形は
、サインまたはジグザグ形の波形でよい。径方向内側部分は、第2の振幅、第2の幅、お
よび第2の波長を有する第2の波形によって定義することができる。第2の波形は、第1
の波形と同じタイプの波形でよい。第1の波長はサイプ長さの5%未満でよいか、もしく
はサイプ長さの100%超よいか、または第2の波長はサイプ長さの5%未満よいか、も
しくはサイプ長さの100%超でよいか、または第2の振幅は第1の波長の50%超でよ
いか、もしくは第1の波長の10%未満でよいか、または第2の振幅は第2の波長の50
%超でよいか、もしくは第2の波長の10%未満でよい。
サイプが提供される。波形サイプは、径方向外側部分および径方向内側部分を備えること
ができる。径方向外側部分は、第1の振幅、第1の幅、および第1の波長を有する第1の
波形によって定義することができる。第1の波形はサインまたはジグザグ形の波形でよい
。第1の幅は0mmから5mmまででよい。第1の波長は2mmと50mmの間にあって
よい。径方向内側部分は、第2の振幅、第2の幅、および第2の波長を有する第2の波形
によって定義することができる。第2の波形は第1の波形と同じタイプの波形でよい。第
2の幅は第1の幅よりも大きくてよい。サイプ長さは2mmと50mmの間にあってよい
。サイプの幅はオープニング関数によって説明することができる。第1の波長はサイプ長
さの5%未満でよいか、もしくはサイプ長さの100%超でよいか、または第2の波長は
サイプ長さの5%未満でよいか、もしくはサイプ長さの100%超でよいか、または第2
の振幅は第1の波長の50%超でよいか、もしくは第1の波長の10%未満でよいか、ま
たは第2の振幅は第2の波長の50%超でよいか、もしくは第2の波長の10%未満でよ
い。
示されている。
では、タイヤがトレッド110を備える。タイヤトレッド110、すなわちタイヤの踏面
はタイヤ100の周囲面を形成する。トレッド110は、あるトレッドパターンの溝、サ
イプ、リブ、ブロック、および他の形状要素を備えることができる。タイヤトレッド11
0の溝、サイプ、リブ、ブロック、および他の形状要素は、タイヤ100から水を排除す
るのを助け、タイヤの騒音に影響を及ぼし、静止摩擦に影響を及ぼすか、または他の点で
はタイヤ性能に影響を及ぼすことができる。
一部分のトレッド領域210は、リブ220、トレッドブロック230、溝240、およ
びサイプ250を備える。図3に、サイプ310のいくつかの例を有するトレッドの非限
定的な例を示す。サイプ250は、トレッド内の非常に細い隙間または薄い切り込みであ
る。サイプ250の幅は、典型的には、0ミリメートルから5ミリメートルまでにある。
本明細書で以下にさらに開示するように、サイプ250の幅は、深さに応じてまたはサイ
プ250の長さに沿って変更することができる。幅0mmのサイプもやはりサイプのエッ
ジ、長さ、深さ、および形状を備える。さらに、幅0mmのサイプは、サイプがその中に
形成されたタイヤの動作中に、サイプ面の間を開くかまたはサイプ面同士のスリップもし
くは動きを可能にすることができる。サイプ250は、かなりの深さを有してよく、実質
的に細長くてもよい。サイプ250が描く細長い線の経路は、任意の多数の形態を取るこ
とができる。サイプ250が、直線的な形状、湾曲した形状、弓形の形状、波形、または
それらの組み合わせを含むことができる。図4に、波形サイプが取り得る形態の一部を示
す:サインすなわち正弦曲線410、正方形420、傾斜状430、鋸歯440、または
三角形450。本明細書では、別段の注記がない限り、用語「ジグザグ形(zig−za
ged)」とは、図4に示すような傾斜状430、鋸歯440、および三角形450の形
態を含む。限定しないが、図3にジグザグ形のサイプ310いくつかの例を示す。限定さ
れないがストレス集中の要因が含まれる性能および工学的な理由から波形のタイプは重要
であるが、本明細書の開示は別段の注記がない限り全ての種類の波形に関するものである
。
y(x)=A・sin(ωx+φ)
の形態を有する等式によって定義することができる。
ここで:
図5では、y(x)はx方向に垂直な方向における変位であり、x方向は水平方向(距
離)であり;
Aは振幅、すなわち中心位置からの関数の最大の偏差であり;
ωは角振動周波数であり;
φは、その周期内で振動が開始する位置を指定する位相である。
形の波形420およびジグザグ形の波形430、440、450、ならびに他の波形は、
フーリエ級数を用いて定義または実質的に近似することができる。したがって、波形サイ
プは、その波のタイプ、振幅すなわち「ピッチ幅(pitch width)」、および
波長(λ)すなわち「ピッチ長さ(pitch length)」から説明することがで
きる。
することができる。別の方法では、波形は、波のタイプ、振動数、および振幅から説明す
ることができる。図6に正弦波を3つ示す。上の波610は一定の振幅および一定の振動
数を有する。中央の波620は、一定の振幅および一定の振動数を有するが、振動数が上
の波とは少し異なる。下の波630は、上の波と中央の波の和である。下の波630はう
なりを示し;波630の振幅が波の経路635に沿って変更可能である。一般的に言うと
、波形は、さらに多くの他の波形のうちの2つを合わせることによって形成することがで
きる。上記で言及したように、図4に示す正方形の波形420およびジグザグ形の波形4
30、440、450はそれぞれ、正弦波の和によって形成するかまたは実質的に近似す
ることができる。上記で言及したように、いくつかの非正弦曲線の波形は、正弦曲線の波
形の和またはフーリエ級数から説明することができる。
サイプの深さは、タイヤの径方向に平行であるか否かに関わらず、サイプ710が径方向
外側部分720および径方向内側部分730を有するような径方向の寸法として説明する
ことができる。サイプの上部740はサイプの径方向に最も外側の部分であり、サイプの
底部750はサイプ710の径方向に最も内側の部分である。サイプ710の幅または他
の特徴は深さと共に変更することができる。図7に示す非限定的な実施形態では、サイプ
の幅は、径方向外側部分720では非常に狭く、深さと共に急激に増大し、径方向内側部
分730はサイプとしては非常に幅広い。図7に示すサイプ710は、「かぎ穴サイプ(
keyhole sipe)」と称されることがある。続けて図7を参照すると、図示の
実施形態では、サイプの径方向外側部分720は正弦波によって定義される。径方向内側
部分730の形態は、径方向外側部分720の正弦曲線の形態と同様してもよく、それと
は異なってもよく;すなわち、径方向内側部分730は直線的、同様の波形、異なる波形
、または別の形状であってもよい。
することができる。深さの関数である幅は、等式によって定義することができ、線形、非
線形、連続的、または不連続であってもよい。例えば、限定しないが、特定の実施形態で
は、サイプの幅wは深さdの線形関数、w(d)=A(d)+Bでよく;ここでAおよび
Bは定数である。例えば、限定しないが、特定の実施形態では、サイプの幅wは深さdの
二次関数、w(d)=A(d)^2+B(d)+Cであってもよく;ここでA、B、およ
びCは定数である。特定の実施形態では、サイプの幅は深さの不連続関数でよい。例えば
、限定しないが、特定の実施形態では、サイプの幅wは深さdの不連続関数、0≦d≦1
5mmの場合はw(d)=B;15<dの場合は、w(d)=A(d)+Bであってもよ
く;ここでAおよびBは定数である。後者の不連続関数では、サイプは、深さが15mm
以下の場合は一定の幅Bを有し、深さが15mmよりも大きい部分では線形に増大する幅
を有する。深さの増大と共に幅が増大するサイプを説明する関数は、本明細書ではオープ
ニング関数(opening function)と称される。
に、タイプ、振動数もしくは波長、および/または振幅がその長さにわたって一定とする
こともでき、図6の下の波630に示すように、タイプ、振動数もしくは波長、および/
または振幅がその長さにわたって変化することもできる。振動数、波長、および振幅は全
て、位置の関数として変化する変数とすることができる。振動数、波長、および振幅を位
置の関数として変更できる一方法は、波形の経路に沿った位置によるものである。図5に
示すように、限定しないが、波形の経路520は、図5に示す波形において水平軸530
、すなわち距離に水平である。振動数、波長、および振幅を位置の関数として変更できる
別の方法は深さによるものである。図5および図7〜図9に示すように、限定しないが、
波形の深さは、図5に示す波形の水平軸530と垂直軸540の両方を横切る寸法に相当
し、すなわち、深さは、図5のページ内またはページ外への寸法である。サイプ自体は深
さ寸法に対して角度を成すかまたは傾斜していてよいが、サイプはやはりある程度の深さ
を有するものということができる。
つかの図において、見やすくするために図中のサイプの幅を誇張している場合がある。
1010を示し、図示の領域またはエリアでは、サイプの径方向外側部分820、920
、1020は、第1の波長を有する第1の波形830、930、1030によって定義さ
れ、サイプの径方向内側部分840、940、1040は、第2の波長を有する第2の波
形850、950、1050によって定義される。その領域またはエリアは、ブロックま
たはリブなどのトレッド、別の有限の領域またはエリア、または少なくとも可変特性を有
する波形の場合は無限小の領域またはエリアの特定の形状部分でよい。第2の波形850
、950、1050は、図8、図9、および図10に示す第1の波形830、930、1
030と同じ波形でもよく、異なる波形でもよい。第2の波長は第1の波長よりも小さく
ても、それと等しくても、それよりも大きくてもよい。第2の振幅は第1の振幅よりも小
さくても、それと等しくても、それよりも大きくてもよい。
が、ジグザグ形の波形830、850を備え、径方向内側部分840の波形の振幅は、径
方向外側部分820の波形の振幅に実質的に等しく、径方向内側部分840の波形の波長
は、径方向外側部分820の波形の波長に実質的に等しい。
0の波形を有するが、図9に示す径方向外側部分920の波形は図8の径方向外側部分8
20の波形よりも振幅がずっと小さい。図9の非限定的な実施形態に示すように、径方向
外側部分920と径方向内側部分940の両方が波形を備え、径方向内側部分940の波
形の振幅は径方向外側部分920の波形の振幅よりも実質的に大きく、径方向内側部分9
40の波形の波長は径方向外側部分920の波長に実質的に等しい。特定の実施形態では
、径方向外側部分と径方向内側部分の両方が波形を備え、径方向内側部分の波形の振幅は
径方向外側部分の波形の振幅よりも10%超大きいか、または径方向外側部分の波形の振
幅よりも20%超大きいか、またはさらに大きい。
が波形を備え、径方向内側部分1040の波形の波長が径方向外側部分1020の波形の
波長よりもわずかに50%をわずかに超える程度の分大きく、径方向内側部分1040の
波形の振幅が径方向外側部分1020の振幅に実質的に等しい。特定の実施形態では、径
方向外側部分と径方向内側部分の両方が波形を備え、径方向内側部分の波長は、径方向外
側部分の波長の波長よりも10%超大きいか、または径方向外側部分の振幅よりも50%
超大きいか、またはさらに大きい。
の長さを有する。波形サイプの波長とサイプ長さの比は、性能に関連することがある。波
形サイプの波長とサイプ長さの比は、非常に長いサイプ内の非常に短い波長の場合のほぼ
ゼロから、非常に短いサイプ内の非常に長い波長の場合のほぼ無限大までの範囲にあって
よい。
10の拡大図が示されている。波形サイプ1120は、トレッド要素1110の全長にわ
たって延び、28の波長から構成される。したがって、図11の波形サイプ1120の波
長と波形サイプ1120のサイプ長さの比は、1/28または約3.6%である。
10の拡大図が示されている。波形サイプ1220は、トレッド要素1210の全長にわ
たって延び、5の波長から構成される。したがって、図12の波形サイプ1220の波長
と波形サイプ1220のサイプ長さの比は、1/5または約20%である。
10の拡大図が示されている。波形サイプ1320は、トレッド要素1310の全長にわ
たって延び、1よりわずかに短い波長から構成されている。したがって、図13の波形サ
イプ1320の波長と波形サイプ1320のサイプ長さの比は、100%超である。
振幅と波長の比は、非常に長い波長を有する波形の非常に小さい振幅の場合のほぼゼロか
ら、非常に短い波長を有する波形の非常に大きい振幅の場合のほぼ無限大までの範囲にあ
ってよい。
10の拡大図が示されている。波形サイプ1420は、トレッド要素1410の全長にわ
たって延び、波形サイプ1420の振幅が波形サイプ1420の波長の約1/4である1
つの波長から構成される。したがって、波形サイプ1420の振幅と波形サイプ1420
の波長の比は約25%である。
10の拡大図が示されている。波形サイプ1520は、トレッド要素1510の全長にわ
たって延び、波形サイプ1520の振幅が波形サイプ1520の波長の約3/5である1
つの波長から構成される。したがって、図15のサイプの振幅とその波長の比は約62.
5%である。
10の拡大図が示されている。波形サイプ1620は、トレッド要素1610の全長にわ
たって延び、波形サイプ1620の振幅が波形サイプ1620の波長の約1/16である
1つの波長から構成される。したがって、図16のサイプの振幅とその波長の比は約6.
25%である。
ともでき、3次元のサイプから逸脱することなしに3次元のサイプと同じ機能を実行する
ために、説明した実施形態に改変および追加を行うこともできることを理解されたい。さ
らに、3次元のサイプは、開示したが厳密に詳細を説明していない実施形態を含むことが
できる。さらに、様々な実施形態を組み合わせて所望の特徴をもたらすことができるので
、開示した全ての実施形態は必ずしも代替の形態にあるとは限らない。3次元のサイプの
概念および範囲から逸脱することなく当業者によって変更を加えることが可能である。し
たがって、3次元のサイプは、どんな単一の実施形態にも限定されるべきではないが、添
付の特許請求の範囲の記載による広がりおよび範囲に解釈されるものである。
Claims (7)
- サイプ長さを有しタイヤトレッド中に延在する波形サイプであって、
第1の振幅、第1の幅、および第1の波長を有する第1の波形によって定義される径方向外側部分と、
第2の振幅、第2の幅、および第2の波長を有する第2の波形によって定義される径方向内側部分と、を備え、
前記第2の波形が前記第1の波形と同じタイプの波形であり、
前記第2の波長は前記第1の波長と異なり、
前記第1の波形がサイン波形であり、
前記第2の振幅は前記第1の振幅と異なり、
前記サイプの幅は、連続線形関数として前記サイプの深さの増加とともに増加し、
前記第1の波長が前記サイプ長さの5%未満であり、
前記第2の波長が前記サイプ長さの5%未満であり、
前記第2の振幅が前記第1の波長の10%未満であり、
前記第2の振幅が前記第2の波長の10%未満であり、
前記第1の幅が0mmから5mmまでにあり、
前記サイプ長さが2mmと50mmの間にある、
波形サイプ。 - 前記第1の波長が2mmと2.5mmの間にある、請求項1に記載の波形サイプ。
- 前記第2の幅が前記第1の幅よりも大きい、請求項2に記載の波形サイプ。
- 波形サイプを内部に備える少なくとも1つのトレッド要素を備えるタイヤトレッドであって、前記波形サイプが、サイプ長さ、サイプ幅およびサイプ深さを有し、タイヤトレッド中に延在し、前記波形サイプが、
第1の振幅、第1の幅、および第1の波長を有する第1の波形によって定義される径方向外側部分であって、前記第1の波形がサイン波形である、径方向外側部分と、
第2の振幅、第2の幅、および第2の波長を有する第2の波形によって定義される径方向内側部分であって、前記第2の波形が前記第1の波形と同じタイプの波形である、径方向内側部分とを備え、
前記第2の波長は前記第1の波長と異なり、
前記第2の振幅は前記第1の振幅と異なり、
前記サイプの幅は、連続線形関数として前記サイプの深さの増加とともに増加し、
前記第1の波長が前記サイプ長さの5%未満であり、
前記第2の波長が前記サイプ長さの5%未満であり、
前記第2の振幅が前記第1の波長の10%未満であり、
前記第2の振幅が前記第2の波長の10%未満であり、
前記第1の幅が0mmから5mmまでにあり、
前記サイプ長さが2mmと50mmの間にある、
タイヤトレッド。 - 前記第1の波長が2mmと2.5mmの間にある、請求項4に記載の波形サイプ。
- 前記第2の幅が前記第1の幅よりも大きい、請求項5に記載の波形サイプ。
- 長さおよび幅を有し、タイヤトレッド中への広がりによって定義される深さを有する波形サイプであって、
前記波形サイプが、
第1の振幅、第1の幅、および第1の波長を有する第1の波形によって定義される径方向外側部分を備え、
前記第1の波形がサイン波形であり、
前記第1の幅が0mmから5mmまでであり、
前記第1の波長が2mmと2.5mmの間にあり、
前記波形サイプがさらに、
第2の振幅、第2の幅、および第2の波長を有する第2の波形によって定義される径方向内側部分を備え、
前記第2の波形が前記第1の波形と同じタイプの波形であり、
前記第2の幅が前記第1の幅よりも大きく、
前記サイプの長さが2mmと50mmの間にあり、
前記サイプの幅がオープニング関数によって説明され、
前記第1の波長が前記サイプ長さの5%未満であり、
前記第2の波長が前記サイプ長さの5%未満であり、
前記第2の振幅が前記第1の波長の10%未満であり、
前記第2の振幅が前記第2の波長の10%未満である、
波形サイプ。
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