JP2003504268A - 複合輪郭形状の溝壁を有するタイヤトレッド - Google Patents

複合輪郭形状の溝壁を有するタイヤトレッド

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 上側表面と、この上側表面内に形成され、底壁と互いに対向した側壁とで規定される周方向に延びる少なくとも1本の溝とを有するタイヤのトレッドの異常な摩耗を解決する。 【解決手段】 各側壁は底壁の所で周方向に延びる第1の波形に形成され且つ上側表面と底壁との間の位置では周方向に延びる第2の波形に形成され、第1の波形および第2の波形は各側壁が交互に突出部分と凹み部分とからなる輪郭形状を有するように互いに位相を異にしており、第2の波形が上記突出部分および凹み部分の頂点を規定する。トレッドの全円周にわたって上側溝エッジの下側に凹部を形成し、可撓性を与えてレール磨耗の開始を防ぐ。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の分野】
本発明はタイヤ、特に高速道路上を長距離移動するトラックタイヤのトレッド
に関するものである。
【０００２】 高速道路上での移動は方向転換の少ないほぼ直線状の長距離運転であるため、
トラックタイヤの摩耗が通常は少ない。しかし、高速道路で使用されるタイヤは
異常な摩耗パターンを示すことが分かっている。その摩耗パターンは3つの異な
る形で代表され、その1つの形は「レール摩耗」とよばれ、リブのエッジがリブ
の主要部とは異なった状態で磨耗し、リブの端縁部またはその近傍に浅いピット
または凹みとなって現れ、それがリブ全体に伝搬する磨耗である。第2の形は「
フラットスポッティング」とよばれ、通常はリブの表面全体に生じ、平らなスポ
ットがリブの湾曲表面にできる磨耗である。第3の異常な摩耗はタイヤの全円周
に沿ってリブ表面が陥没する磨耗である。異常な摩耗に起因する他の問題はノイ
ズおよび振動の発生問題はそれが自動車サスペンションを介してドライバーに伝
わることにある。
【０００３】 異常な摩耗が始まる原因はリブエッジに応力が集中するためと考えられる。従
って、リブのエッジの剛性をリブの残りの部分より低くすることによって異常な
摩耗を減らすことができると思われる。この考えに沿った1つの解決方法は各リ
ブの間に負の傾斜を有する壁からなる溝（トレッド面から溝底へ向かって拡大す
る溝）を形成する方法である。しかし、この解決法は溝に石が入り込み、取れな
くなり、石が溝の下方へ落ちてタイヤのケーシングを傷付けるという問題がある
。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は新品タイヤまたは再生タイヤに使用できるトレッドでの異常な摩耗の
解決策を提案する。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明では、タイヤトレッドがタイヤ周方向に延びた少なくとも１本の溝を有
し、この溝の側壁は突起および凹みが壁面に沿って周方向合に交互に配置された
形をしている。突起および凹みの頂点はトレッドの上側表面と溝の底との間に位
置し、各基礎部（base）が突起および凹みを囲むようになっている。基礎部は一
般に溝の各上側エッジを通る溝の底壁に対して垂直な基準面と整合している。
【０００６】
【実施の態様】
好ましい実施例の一つの特徴は、側壁の突起および凹みが基準面に対して突出
および後退することにある。この特徴によってトレッドの全円周にわたってリブ
エッジの下側に確実に空間が存在し、リブの端縁部に可撓性が与えられる。 本発明の溝側壁を略千鳥状の波形を組み入れた輪郭形状として規定することも
できる。側壁は溝底で第1の波形に従い、溝底とトレッド上側表面との間では第2
の波形に従い、第１および第２の波形は互に位相を異にしているか、相対的に千
鳥状にする。第2の波形は溝深さの半分の所すなわちトレッド上側表面と溝底と
の間の中間部分に位置するのが好ましい。
【０００７】 波形とは直線から外れた輪郭形状を意味し、曲線または角度を成す線またはこ
れらの組合せを含む。好ましい実施例では波形は規則的な幾何学形状、例えば正
弦波、鋸歯、ジグザグ形状、階段波等である。 第１の波形と第２の波形は側壁上で位相を180°異にしている。すなわち、一
方の波形の突起は他方の波形の凹みと垂直に整合するのが好ましい。各波形の振
幅および周期は相対的に変えることができる。 本発明の好ましい実施例では第１の波形および第２の波形が同一の波形で、例
えば両方とも正弦波形である。別の変形例では第１の波形と第２の波形を異なる
形状にすることができ、例えば第1の波形を正弦波にし、第2の波形をジグザグ形
状にすることができる。 好ましい実施例では、溝の互いに対向する側壁上の波形は相対的に位相を180
°異にして配置され、一方の壁の突起部がそれに対向する壁の凹部の反対側にき
て、波形パターンに沿った中間空間が形成される。別の変形例では互いに対向す
る側壁の波形を上記以外の相対的位置に配置することができる。
【０００８】 本発明の別の観点から、上側表面での溝壁の端縁部は周方向に直線状に形成さ
れる。 本発明の特に有利な別の変形例では、溝壁の上側エッジは第2の波形と位相を
異にする第3の波形で形成することができる。 本発明ではトレッドに形成された横方向溝を含むこともできる。 本発明トレッドのリブの横方向エッジにサイプを形成することもでき、このサ
イプを側壁の波形の上側表面に形成することもできる。 本発明の利点はリブエッジの下側に凹部を設けることによってリブのエッジに
可撓性を与えて、異常な摩耗の開始点となる応力集中が避けられる点にある。さ
らに、本発明の溝の空間形状によって石が入るのを防ぐことができる。 本発明は添付図面を参照した以下の説明からより良く理解できよう。
【０００９】
【実施例】
図1はトラックタイヤの斜視図で、このタイヤ10は取付け用ビード部12と、互
いに対向したサイドウォール14と、タイヤ頂上16に結合したトレッド20とを有し
ている。トレッド20はタイヤの外周を周方向に延びている。トレッド20の上側表
面22には溝24によって互いに隔てられた複数の周方向合リブ26がある。図1に示
した溝24およびリブ26はエッジを有し、このエッジは上側表面22の所で周方向に
直線状に延びている。この溝のエッジは、以下で詳細に説明する変形例では、上
側表面22の所で例えばジクザグ形状または曲線状の輪郭を有していてもよい。
【００１０】 本発明は溝の壁の形状に関するものである。以下、説明を簡単にするために1
本の溝について説明するが、本発明はトレッドの全ての溝に適用でき、以下の説
明は当然トレッドの任意の溝に適用できる。図示したタイヤトレッドは操舵輪用
タイヤの典型的なタイヤトレッドである。しかし、本発明は全ての種類のタイヤ
に適用できるということは当業者には理解できよう。本明細書でいう「溝」は当
業界で周知のサイプまたは切込み（incision）とは区別される。すなわち、溝は
互いに対向する壁同士が通常は接触しないだけの十分に広く形成されたものを意
味する。 図2はトレッドの部分平面図で、本発明の溝24を示している。図を明瞭にする
ために図2には見えない線は示していないが、図3には見えない線を含めた図2の
詳細な図面が示されている。図4および図5はそれぞれ図2の線4-4および線5-5に
沿った断面図である。
【００１１】 溝24は上側表面22の所に互いに対向するエッジ30、32を有している。溝24の側
壁34、36は上側表面22から下側へ向かって底壁38まで垂直に延びている。本発明
では、側壁34が溝の底壁38で第1の波形40に沿った形となり、側壁36が溝の底壁
と上側表面22との間の位置で第1の波形とは位相を異にした第2の波形42に沿った
形となっている。「波形」とは曲線または角度を成した輪郭形状を意味する。「
位相を異にする」とは波形が周方向に相対的にシフトすることを意味する。本発
明の好ましい実施例では2つの波形は互いに180°位相を異にし、一方の波形の波
頂またはピークが他方の波形の谷部と垂直に整合している。
【００１２】 好ましい実施例では波形は曲線または角度が規則的に反復する要素からなり、
例えば正弦波、鋸歯波、ジグザグ形状または階段状の波を形成している。図2、
図3は正弦波形を用いた特に好ましい実施例を示している。これらの図では第1の
波形40および第2の波形42に同一の波形が用いられている。図2および図3で示す
波形は両方とも正弦波である。変形例では第１および第２の波形に異なる波形を
用いることができる。
【００１３】 図3、図4、図5からわかるように、側壁34、36に形成される波形の形は基準面R
(底壁38に対して垂直でかつ各溝の上側エッジ30、32に対応)に対して交互に突出
および後退を繰り返す部分を有している。突起すなわち溝中に突出する部分は溝
の開口部を狭くして石が溝に入って補足されるのを防ぐ上で有利である。凹みす
なわち基準面Rに対して輪郭形状が凹んだ部分は各エッジの下側に凹部を垂直に
形成することによって各上側エッジ30、32に可撓性を与え、上側エッジが荷重に
対して垂直方向にある程度自由に移動できる役目をする。突起および凹みは各上
側エッジおよび底壁から離れた一点の所に第2の波形によって規定される各頂点
を形成している。すなわち、突起および凹みは、各頂点に対して側壁表面が傾い
ている基部(ベース)によってそれぞれ囲まれている。
【００１４】 図2〜図5に示す好ましい実施例では、突起は少なくとも溝の周方向中心線(中
間点)まで、より好ましくは溝のほぼ巾の距離だけ横方向(横断方向)へ延びてい
る。突起は、溝壁の対応上側エッジに与えた可撓性を妨げないようにするために
、標準状態では対向する壁と接触しないようになっている。
【００１５】 突起の底面を規定する第1の波形40をそれぞれの上側エッジに対して溝24から
横断方向外側へ配置することによって、突起を含む側壁部分の上側エッジ30、32
にも可撓性が与えられる。底壁38との交差点では、側壁34、36は突起の下側の凹
み部分で第1の波形40に従う。側壁34、36は溝の中心から各上側エッジ30、32で
規定される面の先まで横断方向外側へ延び、従って、上側エッジはアンダーカッ
トされる。第1の波形で規定される溝壁の凹み部分は各上側エッジの直ぐ下で凹
面を形成する。凹面は荷重時にエッジがある程度上下移動できるようにして、上
側エッジに可撓性を与える。
【００１６】 本発明の波形はトレッドの周方向で上側エッジに実質的に均一な可撓性を与え
、それによってエッジに高い応力が加わる部分を無くして異常な摩耗の開始を阻
止するか、少なくとも遅らせるものと考えられる。 突起および凹みの振幅すなわち突起および凹みが基準面から延びる横断方向距
離を選択することによって上側エッジに与えられる可撓性の度合いを調節するこ
とができる。従って、突起および凹みの振幅は一つの波形に対して変えることが
でき、第１の波形および第２の波形に対する突起および凹みの振幅も変えること
ができる。
【００１７】 トレッド22はサイプ28を含むことができる。このサイプ28は上側表面22および
側壁34、36の突出部分の最上部分に形成される。図4、図5に示す実施例では、サ
イプはトレッドの上側表面22から第2の波形の位置あたりまで溝の深さの約半分
だけ下方へ延びている。図からわかるように、トレッドが磨耗するにつれてサイ
プの有効長さが増加してトレッド性能を維持するのを助ける。 図6は側壁134、136が千鳥状であるか、位相が異なった鋸歯またはジグザグ形
の波形で形成される別の実施例を示している。図7、図8は図6の溝24の断面図で
、第1の正弦波形140と第2の正弦波形142とが互いに隣接して結合され、突起およ
び凹みを一定角度の凹凸部分の形で側壁内に形成している。
【００１８】 図4、5で既に述べたように、図7、図8を見ると、第1の波形140を各上側エッジ
30、32よりも溝からさらに深い所に配置することによって凸状突起に可撓性が与
えられることがわかる。 図6、図7、図8に示す実施例 (図2〜図5に示す溝の全幅の波形の変形例) では
、第2の波形142の突起は溝幅の半分以下の所に位置している。図6、図7、図8に
は示していないが、図2で説明したように、トレッド面および側壁の突出部分に
サイプを形成することもできる。
【００１９】 図9は第1の波形240および第2の波形242が両方とも階段波またはブロック形の
波である本発明の別の実施例を示している。図10は図9の実施例の線l0-l0に沿っ
ての断面図であり、図11は図9の線11-11に沿った断面図である。これらの断面図
を見ると、第1の波形240および第2の波形242は断面において互いに隣接し、結合
され、図7、図8に示した形状と同様なジグザグ形状を規定することがわかる。第
1の波形240は、第2の波形242が突起を形成する部分で溝の中心線より横断方向外
側へ延び、上記と同様に各上側エッジ30、32の下側に凹部を形成している。
【００２０】 各図に示した断面図はその特定の波形が図示した断面形状と整合する必要があ
ることを規定するものではないということは理解できよう。例えば図6のジクザ
グ形状に図4、図5の曲線状の断面形状を組み入れることができるということは当
業者には理解できよう。同様に、他の波形の実施例を任意の断面形状に形成する
ことができる。
【００２１】 図12に示した本発明の別の態様では、溝壁の上側エッジ330、332も周方向に波
形に形成されている。図12に示した溝は、上側エッジ330、332がジグザグ波形で
形成され、側壁334、336も千鳥状のジクザグ波形340、342で形成される。サイプ
28は図2に示すサイプと同様に上側表面22および側壁334、336の上側部分に形成
される。上側エッジ330、332の波形は千鳥状であるか、第2の波形342と位相を異
にしている。これは輪郭形状の好ましい構成である。図12で示すように、上側エ
ッジ330、332の波形は選択的に第1の波形340に対して同位相にすることができる
。
【００２２】 溝壁の上側エッジは他の形状、例えば正弦波または階段波に形成することがで
き、これらの形状は必ずしも溝側壁に組み入れた波形と同じものでなくてもよい
。例えば、溝はジクザグ形状の上側エッジと、正弦波輪郭形状の側壁とで形成す
ることができる。 側壁の千鳥状波形の輪郭形状を横断方向に延びる溝に組み入れることもできる
。 以上、本発明の好ましい原理、構造および実施例を説明した。当業者は請求項
に記載の本発明の範囲内において上記構造を変更できるということは理解できよ
う。
【図面の簡単な説明】
【図１】 タイヤトレッドの斜視図。
【図２】溝を垂直に見た本発明の第1実施例のタイヤトレッドの部分平面図。
【図３】図２のトレッドの詳細図。
【図４】図2のタイヤトレッドの線4-4に沿った断面図。
【図５】図2のタイヤトレッドの線5-5に沿った断面図。
【図６】本発明の別の実施例によるタイヤトレッドの部分平面図。
【図７】図6のタイヤトレッドの線7-7に沿った断面図。
【図８】図6のタイヤトレッドの線8-8に沿った断面図。
【図９】本発明のさらに別の実施例のタイヤトレッドの部分平面図。
【図１０】図9のトレッドの線10-10に沿った断面図。
【図１１】図9のトレッドの線11-11に沿った断面図。
【図１２】本発明のさらに別の実施例のタイヤトレッドの部分平面図。
【図１３】図12のトレッドの線13-13に沿った断面図。
【図１４】図12のトレッドの線14-14に沿った断面図。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ， ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，Ｋ Ｅ，ＬＳ，ＭＷ，ＭＺ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＴＺ，ＵＧ ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ， ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＥ，ＡＧ，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ， ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＢＺ，Ｃ Ａ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＲ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＤＭ ，ＤＺ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＤ，ＧＥ，ＧＨ， ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＮ，ＩＳ，ＪＰ，Ｋ Ｅ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＡ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ， ＭＷ，ＭＸ，ＭＺ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，Ｒ Ｕ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ ，ＴＲ，ＴＴ，ＴＺ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ， ＹＵ，ＺＡ，ＺＷ

Claims (25)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 上側表面と、この上側表面内に形成され、底壁と互いに対向し
    た側壁とで規定される周方向に延びる少なくとも1本の溝とを有するタイヤのト
    レッドにおいて、 各側壁は底壁の所で周方向に延びる第1の波形に形成され且つ上側表面と底壁
    との間の位置では周方向に延びる第2の波形に形成され、第1の波形および第2の
    波形は各側壁が交互に突出部分と凹み部分とからなる輪郭形状を有するように互
    いに位相を異にしており、第2の波形が上記突出部分および凹み部分の頂点を規
    定することを特徴とするトレッド。
  2. 【請求項２】 上側表面での溝の対向するエッジが周方向に直線状に延びてい
    る請求項１に記載のトレッド。
  3. 【請求項３】 第１の波形および第２の波形が両方とも正弦波である請求項１
    または２に記載のトレッド。
  4. 【請求項４】 第1の波形が正弦波、ジグザグ波または階段波の１つである請
    求項１に記載のトレッド。
  5. 【請求項５】 第２の波形が正弦波、ジグザグ波または階段波の１つである請
    求項４に記載のトレッド。
  6. 【請求項６】 各側壁の各突出部分における側壁の底の端部が、突出部分での
    側壁の上側エッジよりも溝の中心より横断方向外側にある請求項１に記載のトレ
    ッド。
  7. 【請求項７】 トレッドの上側表面に溝の上側エッジから側壁の突出部分へと
    延びるサイプが形成されている請求項１に記載のトレッド。
  8. 【請求項８】 上側表面での溝の対向するエッジが第3の波形に形成され、こ
    の第3の波形および第2の波形が周方向に位相を異にしている請求項１に記載のト
    レッド。
  9. 【請求項９】 第3の波形が正弦波、ジグザグ波または階段波の１つである請
    求項８に記載のトレッド。
  10. 【請求項１０】 第１の波形および第２の波形が溝の上側エッジでの垂直基準
    線に対して互いに異なる振幅を有する請求項１に記載のトレッド。
  11. 【請求項１１】 各側壁の第２の波形の突出部分が溝の周方向中心線を越えて
    横断方向へ延びている請求項１に記載のトレッド。
  12. 【請求項１２】 少なくとも１本の周方向に延びる溝が複数の周方向溝からな
    る請求項１に記載のトレッド。
  13. 【請求項１３】 少なくとも１本の横断方向溝をさらに含み、この横断方向溝
    が上側表面、底壁および互いに対向する側壁に対してほぼ垂直な深さを有し、底
    壁では互いに対向する側壁が第１の波形で形成され、上側表面と底壁との間の位
    置では互いに対向する側壁が第2の波形で形成され、第1の波形および第2の波形
    は各側壁が交互の突出部分と凹み部分とからなる輪郭形状を有するように互いに
    位相を異にしており、第2の波形が突出部分および凹み部分の頂点を規定する請
    求項１に記載のトレッド。
  14. 【請求項１４】 上側表面と、周方向に延びる少なくとも1本の溝とを有し、
    この溝は底壁と上側表面に上側エッジを有する互いに対向する側壁とで規定され
    、各側壁は各側壁の上側エッジから底壁に対して垂直に描いた基準面に対して突
    出および後退する部分を有し且つ底壁および各上側エッジに対して突出および後
    退する部分を有し、この突出部分および凹み部分が周方向に交互に繰り返される
    タイヤ用トレッド。
  15. 【請求項１５】 上側表面での溝の上側エッジが周方向に線形形状をしている
    請求項１４に記載のトレッド。
  16. 【請求項１６】 トレッドの上側表面に溝の上側エッジから側壁の突出部分の
    上側表面へ延びたサイプが形成されている請求項１４に記載のトレッド。
  17. 【請求項１７】 上側表面での溝の互いに対向するエッジがジグザグ形状また
    は正弦曲線形状に周方向に形成されている請求項１４に記載のトレッド。
  18. 【請求項１８】 側壁が周方向にジグザグ形状に形成されている請求項１４に
    記載のトレッド。
  19. 【請求項１９】 側壁が垂直方向で円弧状またはジグザグ形状をしている請求
    項１８に記載のトレッド。
  20. 【請求項２０】 側壁が周方向に正弦波に形成されている請求項１４に記載の
    トレッド。
  21. 【請求項２１】 側壁が垂直方向で円弧状またはジグザグ形状をしている請求
    項２０に記載のトレッド。
  22. 【請求項２２】 側壁の突出部分において、各側壁の底の端部が各上側エッジ
    よりも溝の中心からさらに横断方向外側へ出ている請求項１４に記載のトレッド
    。
  23. 【請求項２３】 側壁の突出部分が溝の周方向中心線を越えて横断方向へ延び
    ている請求項１４に記載のトレッド。
  24. 【請求項２４】 少なくとも１本の周方向へ延びた溝が複数の周方向溝からな
    る請求項１４に記載のトレッド。
  25. 【請求項２５】 横断方向溝をさらに含み、この横断方向溝が底壁と上側表面
    に上側エッジを有する互いに対向する側壁とで規定され、各側壁は各側壁上側エ
    ッジを通る底壁に対して垂直な基準線に対して突出および後退する部分および底
    壁および上側エッジに対して突出および後退する部分を有し、この突出部分およ
    び凹み部分が周方向に交互に繰り返される請求項１４に記載のトレッド。
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