JP2002154308A

JP2002154308A - 重荷重支持タイヤ用トレッド

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Publication number: JP2002154308A
Application number: JP2001239928A
Authority: JP
Inventors: Lopez Jose Merino; メリノロペスホセ
Original assignee: Michelin Recherche et Technique SA Switzerland; Societe de Technologie Michelin SAS
Current assignee: Michelin Recherche et Technique SA Switzerland; Societe de Technologie Michelin SAS
Priority date: 2000-07-03
Filing date: 2001-07-03
Publication date: 2002-05-28
Anticipated expiration: 2021-07-03
Also published as: US20020017349A1; ES2254289T3; ATE314210T1; EP1170153A1; DE60116190T2; JP4991061B2; DE60116190D1; CA2351781A1; EP1170153B1; US6681824B2; CA2351781C

Abstract

(57)【要約】【課題】本発明の一目的は、高荷重を支持することを
意図しかつ従来技術のもつ欠点を解消できるタイヤ用ト
レッドを形成することにある。【解決手段】ゴム配合物で作られかつ少なくとも１つ
の切込み（２）を有する重荷重支持タイヤ用トレッド
（１）。前記切込み（２）は対向壁（３、４）により形
成され、各壁（３、４）は、トレッド（１）と路面との
接触時に、対向壁の浮彫要素と協働することを意図した
浮彫要素を支持している。切込み（２）の幅は、路面と
の接触時にトレッドの負荷から生じるポアソン効果によ
り最大変形を受けるトレッドの領域において最大であ
り、接触時に前記切込みを形成する壁の有効な協働作用
が得られる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、重荷重の支持を意
図した車両のタイヤおよび該タイヤ用トレッドに関し、
より詳しくは、切込み（incisions）が設けられたこれ
らのトレッドのトレッドパターンに関する。

【０００２】

【従来の技術】特に、濡れた道路または凍結道路上を走
行するときの車両のロードホールディング（路面保持
性）を向上させるには、当該車両に装着されたタイヤの
トレッドが充分なグリップを有することが必要である。
この目的のため、各タイヤのトレッドに、カットアウト
（溝および／または切込み）により形成された浮彫モチ
ーフを設けることが知られており、これらのカットアウ
トは、特に、真空チャンネルとして作用する機能を有す
る。各モチーフには更に、路面を覆う水の層を切裂くこ
とを意図した多数の凹部（ridges）を形成するための少
なくとも１つの切込みを設けることができる。用語「カ
ットアウト（cutout）」とは、問題とする断面（長手方
向、横方向または斜め方向断面）の如何に拘わらず、直
線または他のトレース形式例えば湾曲または波形を有す
るスリットを意味するものと理解すべきである。

【０００３】もちろん、カットアウトの数とトレッドの
剛性との間に必要な妥協を見出さなくてはならない。な
ぜならば、カットアウト（溝および／または切込み）が
多過ぎると、浮彫モチーフの剛性が大幅に低下するから
である。より詳しくは、タイヤと路面との接触面に対し
て接線方向の力を受けたとき、特にコーナリング時にお
いてモチーフが過度に変形され、ロードホールディング
（またはヘッディングの維持）の損失が生じる。

【０００４】この問題を解決するため、切込みを形成
し、該切込みの対向壁に、相手壁に対する一方の壁の相
対移動を制限するように配置された手段を設けることが
提案されている。

【０００５】例えばフランス国特許第2 025 124号に
は、切込みを設け、該切込みを形成する主対向壁の表面
に、任意の断面に形成されるトレースの如何に拘わら
ず、互いに実質的な平行性を維持する浮彫を設けること
が提案されている。

【０００６】また、米国特許第5 783 002号には、トレ
ッドが設けられたタイヤの有効寿命を通してトレッドの
浮彫要素の最適特性を得ることを可能にするトレッドが
開示されている。このトレッドは、２つの対向壁により
形成された少なくとも１つの切込みを有し、各壁の表面
には、平均壁面の両側に特殊な態様で配置された突出部
およびキャビティにより形成された浮彫が設けられてい
る。壁の前記突出部は、挿入（interleaving）により対
向壁のキャビティと協働（およびこの逆）することを意
図したものである。

【０００７】これらの文献に開示された解決法は、乗用
車用タイヤまたは比較的軽量な荷重を支持する一般的な
車両用タイヤについては非常に高性能を有することが証
明されている。しかしながら、これらと同じ解決法が、
重荷重を支持する車両、特に重車両用タイヤに適用され
ると、異なるタイヤにより支持される荷重が、高い接触
圧力、従ってトレッドの浮彫モチーフの高負荷圧力を発
生することが注目されている。これらの接触圧力を受け
ると、トレッドの各浮彫モチーフを構成するゴム配合物
が押し潰され、いわゆるポアソン効果により、接触圧力
の方向に対し横方向の全自由方向、すなわち前記配合物
が実質的に制限されない方向に変形する傾向を有する。
圧縮から生じるこの効果により、トレッドの負荷時に、
前記各主壁が不均一（不規則）態様で変形され、対向す
る第２主壁と共に切込みを形成する第１主壁に設けられ
た突出部およびキャビティが、前記第２壁の全ての突出
部およびキャビティと協働できないことが観察されてい
る。実際に、切込みの壁の或る部分のみが接触して、前
記壁相互の閉塞機能を確保することが判明している（こ
れらの接触部分は、ポアソン効果による変形が最大にな
る部分に一致する）。また、ポアソン効果による変形
は、接触条件（トレッドの接触面と路面との間に生じる
ことがある滑り）に従って路面との接触点の近傍で変化
することが判明している。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明の一目的は、高
荷重を支持することを意図しかつ上記のような欠点をも
たないタイヤ用トレッドを形成することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、ゴムのような材料で作られる本発明のトレッドは、
対向壁（すなわち、互いに向い合う壁）により形成され
る少なくとも１つの切込みを有し、各壁は、浮彫要素を
支持する平均面により幾何学的に形成され、壁の浮彫要
素（突出部およびキャビティ）は、トレッドと路面との
接触時に対向壁の浮彫要素と協働することを意図してい
る。

【００１０】浮彫要素が設けられた２つの壁により形成
された切込みの壁が有効に協働できるようにするため、
切込みの幅−すなわち、新品のときに走行面（１１）に
対して平行に測定した壁（３、４）間の距離−は全ての
方向に一定ではなく、少なくとも切込みの深さ方向に変
化できる。より詳しくは、本発明による切込みの幅は、
路面との接触時にトレッドの負荷から生じるポアソン効
果により最大変形を受けるトレッドの領域で最大であ
る。

【００１１】この態様では、切込みの対向壁の協働が有
効に行われる。なぜならば、一方の壁の全ての浮彫モチ
ーフが、対向壁の全ての浮彫モチーフと協働し、切込み
の幅の差異が、トレッドの負荷時のゴム配合物の横方向
変形により補償されるからである。

【００１２】簡単な第１実施形態では、本発明による切
込みの幅の変化は、トレッドの走行面（１１）に対して
垂直でかつ切込みの平均面（切込みを形成する対向壁間
の中間を通る面として定義される）に対して実質的に垂
直な全ての平面において実質的に同一である。

【００１３】好ましくは、切込みの最大幅は、切込みの
深さの実質的に１／２に等しいか、これより大きい深さ
に位置する。

【００１４】他の実施形態では、切込みの等幅曲線は、
切込みのモチーフの中央領域の回りの同心状の曲線であ
り、中央領域は、切込みの深さの実質的に１／２の位置
でかつ切込みにより形成される横方向凹部（lateral ri
dges）から等距離の位置にある。「切込みのモチーフの
中央領域」とは、走行面および切込みの底部から実質的
に等距離にありかつ切込みの両側方端から等距離にある
領域を意味すると理解すべきである。

【００１５】実際には、本発明による切込みを形成する
ゴム配合物の要素からなる壁面が、同じ切込みを形成す
る対向壁面に対して押し付けられて平坦化されるように
変位する場合には、次の接触が得られる。すなわち、路
面とトレッドとの接触ゾーンの外部での部分的接触、す
なわち、前記表面を限定する部分上のみでの接触（これ
らの部分は、切込みにより前記壁上に形成された凹部を
有する）、およびトレッドと路面との接触ゾーン内で
の、ポアソン効果により横方向に変形される壁面の全体
的または事実上全体的な接触。この変形は、切込みの最
初の幅の差異を局部的に補償する。

【００１６】かくして、荷重を受けたときに、１つの同
じ切込みの対向壁が閉塞されることが実質的に改善され
る。これは、トレッドが新しいときに特に有効である。
なぜならば、トレッドが部分的に摩耗すると、切込みは
深さが減少し、従って、切込みを形成する壁を閉塞する
必要性も減少するからである。

【００１７】本発明によるトレッドパターンはあらゆる
種類のタイヤに適用でき、切込みの幅の分布は、路面と
の接触時のトレッドのゴムブロックの負荷中のポアソン
効果による横方向変形に関連していることを理解すべき
である。

【００１８】本発明による切込みは、例えば、適当な表
面の幾何学的形状および厚さ分布を有するブレードのよ
うな慣用手段を用いて容易に形成できる。

【００１９】

【発明の実施の形態】本発明の特徴は、本発明の例示の
実施形態を非制限的態様で示す添付図面を参照して述べ
る以下の説明から明らかになるであろう。

【００２０】図１は、重車両に装着されるタイヤのトレ
ッドであって、本発明による切込み２が設けられたトレ
ッド１の一部を示す（図示の形状は、路面との接触ゾー
ンの外部のトレッドに相当する）。図示の切込み２は２
つのゴムブロック５、６の対向壁により形成され、走行
面１１上の全体として直線状の形状と、トレッドの厚さ
内の全体としてジグザグ状の形状とを有している。切込
み２を形成する壁３、４には突出部および凹部が設けら
れており、これらの突出部および凹部は、ゴムブロック
５、６が路面と接触して切込みが閉じるとき（すなわ
ち、壁３、４が互いに近づくとき）に協働することを意
図したものである。

【００２１】新品のとき、トレッドの走行面１１にある
切込み２の幅は、長さ方向に変化できかつ中央部で最大
になっている。

【００２２】切込み２を形成するゴムブロック５、６の
変形を引き起こすいわゆるポアソン効果を補償するた
め、切込み２は、２つの凹部（ridge）３１、４１を形
成すべく走行面１１内に切り込まれている。これらの凹
部の輪郭は、破線で示す平均直線Lmに対して実質的に対
称であり、直線Lmに沿って測定した切込み長さの中央部
で最大距離を隔てている。

【００２３】図２は、図１に示された負荷を受けていな
い状態のＩＩ−ＩＩ線平面に沿う断面を示す。切込み２
の実質的に中央部で走行面１１に対して垂直なこの断面
では、切込み２が２つの表面３、４により形成され、断
面での該表面３、４の輪郭３１１、４１１は重ね合わせ
ることができないことが理解されよう。すなわち、表面
３に向かって表面４が接近（破線で示す輪郭４１１*は
このような接近を示す）しても、両表面３、４が完全に
重なり合うことはできず、かつ輪郭３１１と輪郭４１１
*間には、路面との接触時にポアソン効果から生じるゴ
ムブロック５、６の変形により補償されるべきことを意
図した空間が形成される。

【００２４】壁４には２つの突出部４１２、４１３が存
在し、これらの突出部４１２、４１３は、走行面１１に
対して実質的に垂直な部分４１４により切込み２の深さ
方向に間隔を隔てられている。２つの突出部４１２、４
１３は、それぞれ、走行面に対して垂直な部分４１５、
４１６により、トレッドの外部に向かっておよび切込み
２の底部に向かって延長されている。壁３には、トレッ
ドが負荷されたときに壁４の突出部４１２、４１３と協
働することを意図した２つのキャビティ３１２、３１３
が設けられている。

【００２５】断面ＩＩ−ＩＩで見た、走行面１１に対し
て平行に測定した切込み２の幅は、新品のときの走行面
１１と切込みの底部２１との間の中央部で最大である。

【００２６】図３は、切込み２の一方の側方端の近傍で
図１のトレッド上に示したＩＩＩ−ＩＩＩ線平面に沿う
断面図であり、切込み２を形成する壁３、４の表面の輪
郭３１１′、４１１′の平均輪郭が、図２に示したＩＩ
−ＩＩ断面での壁３、４の同じ表面の輪郭３１１、４１
１の平均輪郭にほぼ等しいことが理解されよう。しかし
ながら、壁３、４の輪郭間で測定した切込み２の幅は、
切込み２の全深さに亘って実質的に一定でありかつＩＩ
−ＩＩ断面上で測定した同じ切込みの最小幅より小さ
い。

【００２７】好ましくは、切込み２はゴム配合物の壁に
より形成され、切込み２の間隔（両壁間の任意の点での
距離）は、図４に示すような分布に従って定められる。
この図４は、切込み２の同じ幅（すなわち等幅）を示す
線を切込み２の平均面上にプロットしたものである。す
なわち、路面に接触するときに、切込み２を形成する一
方の壁が対向壁と協働する最適効果を得るためには、等
幅を示す線が実質的に同心状に配置されかつ最大幅が切
込み２の中央部Ｃに配置されるべきである。本願におけ
る「切込みの中央部」とは、切込みの深さのほぼ１／２
の位置にありかつ切込みの両側方端から等距離にある部
分を意味すると理解すべきである（すなわち、横方向変
形−切込みを形成する壁に対して垂直な方向の変形−
は、圧縮によるポアソン効果から生じる）。

【００２８】重車両に装着することを意図したタイヤの
トレッドの場合の、図４の可視分布の一適用例では、線
Ｌ１は３．５ｍｍの幅、線Ｌ２は１．５ｍｍの幅、およ
び線Ｌ３は１ｍｍの幅を表す。切込みの両縁部では、切
込みの幅は０．５ｍｍ以下である。

【００２９】他の実施形態では、図４の全ての等幅曲線
Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３は、図５に示すように、切込みの底部
に向かって同量だけ移動されている。

【００３０】以上説明したように、ポアソン効果はトレ
ッドを形成するゴム要素が耐える圧縮力に関連するもの
であり、従って、タイヤの種類、使用される膨張圧力、
切込みの数および深さ、およびゴム配合物の機械的特性
に従って本質的による切込みの幅を調節することは当業
者の裁量の範囲内にある。

【００３１】もちろん、本発明は、以上説明しかつ図示
した例に限定されるものではなく、本発明の範囲から逸
脱することなく種々の変更を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるトレッドの切込みを示す斜視図で
ある。

【図２】図１に示したトレッドの走行面に対して垂直な
ＩＩ−ＩＩ線断面での断面図である。

【図３】図１に示したトレッドの走行面に対して垂直な
ＩＩＩ−ＩＩＩ線断面での断面図である。

【図４】本発明による切込みの他の実施形態の等幅曲線
の分布を示す図面である。

【図５】本発明による切込みの他の実施形態の等幅曲線
の分布を示す図面である。

【符号の説明】

１トレッド２切込み３、４対向壁５、６ゴムブロック３１１、４１１切込みの輪郭３１２、３１３キャビティ４１２、４１３突出部Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３等幅曲線

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ゴム配合物で作られかつ少なくとも１つ
の切込み（２）を有し、該切込みが対向壁（３、４）に
より形成され、各壁が、凹状浮彫要素および／または突
状浮彫要素を支持する平均面により幾何学的に形成さ
れ、一方の壁の浮彫要素は、トレッドが路面と接触する
ときに、対向壁の浮彫要素と協働することを意図した重
荷重支持タイヤ用トレッド（１）において、切込み（２）の幅−すなわち、新品のときに走行面（１
１）に対して平行に測定した両壁（３、４）間の距離−
が、変化できかつ路面との接触時にトレッドの負荷から
生じるポアソン効果により最大変形を受けるトレッド
（１）の領域において最大であり、切込みを形成する壁
の全表面に亘って、壁（３、４）の全ての浮彫モチーフ
の協働作用が得られることを特徴とする重荷重支持タイ
ヤ用トレッド。
【請求項２】前記切込み（２）の幅の変化は、トレッ
ドの走行面（１１）に対して垂直な全ての平面において
実質的に同一であることを特徴とする請求項１記載の重
荷重支持タイヤ用トレッド。
【請求項３】前記切込み（２）の最大幅は、切込みの
深さの実質的に１／２に相当する深さに位置することを
特徴とする請求項１または２記載の重荷重支持タイヤ用
トレッド。
【請求項４】前記切込み（２）の等幅曲線（Ｌ１、Ｌ
２、Ｌ３）は、実質的に同心状の曲線であることを特徴
とする請求項１記載の重荷重支持タイヤ用トレッド。
【請求項５】前記切込み（２）の等幅曲線（Ｌ１、Ｌ
２、Ｌ３）は切込みの中央領域の回りで実質的に同心状
であり、中央領域は、切込みの深さの実質的に１／２の
位置でかつ切込みにより形成される横方向凹部から等距
離の位置にあることを特徴とする請求項４記載の重荷重
支持タイヤ用トレッド。