JP2006527685A - 少なくとも１つの挿入要素を有するトレッドパターン - Google Patents

Abstract

本発明は、配合ゴムで作られていて、溝及び切込みを構成する複数の凸状要素（１）によって形成されたトレッドを備えるタイヤに関する。このタイヤは、２つの隣り合う凸状要素相互間の溝内に配置された少なくとも１つの挿入要素（３）を更に有し、この挿入要素は、道路に接触する１つの接触フェース（３１）を備え、隣り合う要素の接触フェースに対してタイヤの内部に向かってオフセットしている。要素（３）の側方フェースのうち幾つかは、配合ゴムで作られた複数の接触スタッド（６）を備え、それにより挿入要素（３）を少なくとも１つの隣りの要素（１）に固定する。

Description

本発明の対象は、大型車両に取り付けられるようになったタイヤ用のトレッドの改良であり、本発明は特に、これらトレッドのトレッドパターンに関する。
本発明は特に、大型車両の非駆動アクスル向きのラジアルカーカスタイヤに用いられるようになっているが、これには限定されない。

かかるタイヤは大抵の場合、半径方向外側にクラウンベルトが載せられているカーカス補強材を有し、クラウンベルトそれ自体には、同一の向きの溝によって画定された本質的に全体として円周方向の向きのリブ、円周方向溝及び横方向溝により画定されたブロック、又はブロックと溝の組合せで形成されたトレッドパターンを備えたトレッドが載せられている。

円周方向に向きの溝を有するトレッドパターンの場合、幾つかの使用条件に関し、破断部が溝の底部のところに見える場合がある。これは例えば、道路上の障害物又は突き出た物体上を走行したタイヤの舵取り（ステアリング）操作中、舵取り力がタイヤに同時に加えられていても又はそうでなくても、この突き出た物体が溝内に差し込まれ又は変形例としてタイヤを据付け障害物（例えば、縁石）に当たった場合である。この舵取り操作中、障害物又は突出した物体は、この舵取りを邪魔する傾向があり、その結果、特に溝の底部のところのトレッドを構成する材料中の応力が大きくなる。

溝に入る種々の物体による攻撃を回避するため、連続又は不連続の突起を溝の底部の近くに配置することが知られており、その目的は、トレッドの内部に向かう（特に、タイヤのクラウンの補強ベルトまで）これら物体の侵入拡張を阻止することにある。舵取り操作中、高さが低い（溝の深さの５０％未満）これら突起は一般に、タイヤの正に回転の瞬間に障害物が少なくとも部分的に溝に入るのを阻止するには不十分である。

別の解決策は、舵取り操作中に溝内への物体の入り込みをできるだけ制限し又は阻止する目的でこれら突起の高さを非常に増大させることから成る。特許文献であるドイツ国特許第９０３，３８９号明細書は、かかる解決策を開示している。日本国特許文献である日本国特許出願公開２００２／２３４，３１３号公報は、トレッドの摩耗を減少させるようになったリブを溝内に有するトレッドパターンを開示しており、このリブは、トレッドパターンのリブの壁に当接するようになった複数の横方向延長部を備えている。

しかしながら、これら解決策には、幾つかの欠点があり、本発明はかかる欠点を解決しようとするものである。これら欠点のうち、凸部又はリブと溝の対向した壁との間で溝の底部に亀裂が現れる恐れ又は部分的に又は完全に摩滅した凸部を有する恐れについて言及する場合がある。さらに、これら凸部又はリブは、本願において関心があり、即ち、タイヤの舵取りを邪魔する物体が溝内に存在する（即ち、より大きな舵取り力を必要とする）場合に完全には有効ではない。

本発明の対象は、タイヤ用の配合ゴムで作られたトレッドであり、このトレッドは、複数の凸状要素により形成されたトレッドパターンを備え、これら凸状要素は、走行中、道路と接触する接触フェース及び溝又は切込みを画定する側方フェースを有し、これらフェースは全て、走行面を形成する道路と接触するようになっている。このトレッドは、２つの隣り合う凸状要素相互間の溝の中に配置された「挿入要素」と呼ばれる少なくとも１つのトレッドパターン要素を更に有し、この挿入要素は、側方フェース及び接触フェースを有し、この接触フェースは、走行中、道路と接触できるよう隣接の要素の接触面に対しトレッドの内側に向かって半径方向にオフセットしている。トレッドは、この挿入要素がその側方フェースのうちの少なくとも２つのところで、タイヤの長手方向に分布して設けられた配合ゴムで作られている複数個の連結ブリッジによって隣接の凸状要素に接合され、これら連結ブリッジは、これらブリッジの平均長さの１倍〜６倍の平均距離だけ同一の側方フェース上に間隔を置いて設けられている。

「ブリッジの平均長さ」という用語は、挿入要素及び隣接のトレッドパターン要素の側方フェースの走行面上における軌跡に平行な方向に取られたブリッジの寸法を意味するものと理解されたい。２つのブリッジ相互間の平均距離は、同一側方フェース上の同一方向における２つの連結ブリッジ相互間の空間の長さに一致している。好ましくは、ブリッジにより互いに連結された２つの側方フェースの相互間の距離は、せいぜい２．０ｍｍに等しく、より好ましくはせいぜい１．０ｍｍに等しい。

挿入要素の半径方向外面は、隣接のトレッドパターン要素の接触面に対して半径方向にずれており、即ち、このトレッドを備えたタイヤに荷重が加えられたとき（即ち、隣接の要素の圧縮が十分である場合）にのみ地面に当たる。オフセットは、挿入要素のこの外面が、新品の場合又は摩耗のためにトレッドを回収する前のトレッドの全使用期間と比較してほんの短い初期使用後に地面に接触するようなものである。

リブを有するトレッドの場合について説明した内容は、円周方向に又は変形例として横方向に配列された複数個のブロックを有するトレッドの場合に容易に当てはまり、例えば、挿入用途は、均等例として単一の連続リブ又は同一方向に配列された複数個のブロックである。

有利には、水で覆われた道路上を走行しているときに水の排出を促進するため、連結ブリッジが閉鎖されたゾーン、即ち、転がり表面上への開口部を介する以外に流れる可能性を生じさせないゾーンを作らないようにすることが推奨できる。後者の構造の効果は又、走行騒音の観点においても望ましい。

かかるトレッドパターンを作るため、厚さが切込みの幅（即ち、切込みを画定する向かい合ったフェース相互間の平均距離）に一致したシート又はフィルムの形態をしていて、トレッドの成形力及び加硫力に耐える特性を持つ材料を用いて挿入要素を少なくとも１つの隣りのトレッドパターン要素から分離する切込みを成形する工程から成る公知の技術が用いられ、このシートは、犠牲要素を少なくとも１つの隣りの要素に連結する連結ブリッジを形成するために配合ゴムが上述の成形中、通過できるようにする複数のオリフィスを有する。このシートは好ましくは、走行中、自動的に無くなることができる材料で作られ、これは例えば、この材料に対する水分の作用による。

さらに、当業者であれば、上述の凸状要素相互間の十分な連結剛性と挿入要素を走行中、道路に接触させることができるようにするのに適した柔軟性の両方を与えるよう挿入要素と隣接要素との間の連結比を選択することができる。

「連結比」という用語は、全橋渡し表面（即ち、凸状要素の側方フェース上でのブリッジの全ての交差表面の全て）と側方フェースの全表面との間の比を意味するものと理解されたい。この比がゼロであるとき、これは、ブリッジが存在しないことを意味し、この比が１に等しいとき、これは連結ブリッジが連結された要素の側面全体を占めていることを意味している。

好ましくは、挿入要素は、この挿入要素が収納された深さ部位の溝の深さ方向に延びる複数個の連結ブリッジによって隣りの要素に連結され、これらブリッジは、深さ部位の少なくとも８０％にわたり挿入要素と隣接の要素との間に延びる。

この挿入要素が一連のブロックにより形成される場合、ゴム製ブリッジによる隣りのトレッドパターン要素への連結に加えて、配合ゴムで作られた機械的連結ブリッジがこれら挿入要素それ自体相互間に存在することが有利な場合がある。

本発明のトレッドパターンの別の変形例では、少なくとも１つの挿入要素が、挿入要素の接触面から挿入要素が納められている溝の底部まで延びるブリッジにより隣りの要素に連結される。この変形例は、従来通り、トレッドパターン要素の表面を成形し、それと同時に、トレッドの厚さ中を延びるウェルのような部分（ブリッジ相互間の空間に相当する）を成形することにより得られる。これらウェルは、検討対象の挿入要素に応じて、円周方向又は横方向に規則正しく間隔を置いたものであってもよく、そうでなくてもよい。
この場合、ウェルは、同一の切込みの連続部分をなし、これらウェル相互間のゴムで満たされた空間は、連結ブリッジを形成する。

好ましくは、挿入要素及びその隣りのトレッドパターン要素の側方フェースの転がり面上の軌跡に平行な方向における長さＤの各ウェル又は空間は、断面積が０．５ｍｍ²〜１０ｍｍ²である。

製造されるウェルは、任意の幾何学的断面を有してよく、特に、円形、楕円形、矩形、三角形又は半円形、半楕円形又は半矩形のものであってよい。使用中におけるウェルの或る幾つかの箇所での応力の集中をできるだけ回避するため、輪郭が角のある箇所を備えないウェルの幾何学的断面形状を用いることが推奨される（かくして、特に、矩形の形態よりも円形の形態が好ましい）。さらに、これらウェルの底部のところでの力の集中を回避するようウェルの底部の幅を広くする措置がなされるのがよい。

このようにして作られたウェルは、子午面断面平面で見て、即ち、本発明のトレッドを備えたタイヤの回転軸線を含む子午面断面平面で見て、転がり面に垂直な線に対して適当な傾斜を有するのがよい。傾斜の角度は、好ましくは、転がり面に垂直な線と２５°以下の角度である。より好ましくは、この角度は、０°〜１５°である。

当然のことながら、水で覆われた道路上を走行しているときに満足のいく排水性能を有することが望ましい場合、互いに隔離されないで互いに連結されるよう形成されたウェルが水の通過を可能にすることが好ましい。挿入要素がトレッド上に横方向に差し向けられる場合、米国特許第６，４８４，７７２号明細書又は変形例として米国特許第６，１４３，２２３号明細書に記載された成形方法を用いるのがよい。

挿入要素を別の凸状要素から離す切込みの向きが円周方向（又は、変形例として長手方向）である場合、オリフィスを備えたシート又はフィルムで切込みを成形する工程から成る方法が適している。この後者の場合、トレッドに複数本のチャネルを形成することも可能であり、これらチャネルの各々は、その両端部のうちの一方が、トレッドの少なくとも１つの側面に開口し、別の端部が、凸状要素を挿入要素から離す少なくとも１つのウェル内に開口する。
本発明の他の特徴及び利点は、添付の図面を参照して以下に与えられる説明を読むと明らかになり、添付の図面は、非限定的な例として、本発明の要旨の実施形態の形態を示している。

図１において、本発明のトレッドＢの部分斜視図が示されている。この部分図では、溝２を画定する２つのリブ１を見ることができ、この溝２内には、隣りのリブ１と同一方向に延びる挿入リブ３が納められている。この挿入リブ３は、隣りのリブ１の各々と協働して幅が０．６ｍｍの切込み４を構成している。
さらに、この挿入リブ３は、ゴム製連結ブリッジ６により２つの隣りのリブ１に機械的に連結されている。

これら連結ブリッジ６は、挿入リブ３の高さ全体にわたって延び、この要素の接触面３１から切込み４の底部４２まで延びている。図１の断面ＩＩ−ＩＩにおいて図２に示すように、挿入リブ３が見え、地面とのこの接触面３１は、走行の際、挿入リブ３の接触面３１を道路に接触させるのに適したオフセット量ｆだけ隣りのリブ１の接触面１０に対してオフセットしている。この接触は、この新品のトレッドを備えたタイヤ使用開始時又は最初の使用後に生じる。

この変形例では、ブリッジ６は、長さＬ及び幅ｄを有し、これらブリッジは、断面が長さＤ及び幅ｄの矩形であるウェル４１により互いに分離されている。

かかるトレッドパターンは例えば、モールドＭで作られ、その一部だけが図３に示されている。図３においては、モールドＭの表面５′上には、主リブを画定する溝を成形するリブ２′が見える。
モールド上のこれらリブ２′相互間には、中間リブ３′が設けられ、この空間リブ３′は、オフセットｆでモールドの表面上に凸部を形成し、この中間リブ３′は、隣りのリブ２′の高さよりも小さな高さを有し、これら高さは、モールドの表面に対して測定されている。さらに、中間リブ３′の各側方フェースに沿って、矩形断面の複数本のロッド４１′が規則的に分布された状態で設けられている。

上述の例は、矩形断面のロッド４１′を用いているが、当然のことながら、この幾何学的形状には限定されず、特に、他の断面形態、例えば、円形、楕円形又は三角形の形態を用いることができる。ゴムの底部に亀裂が生じる恐れを回避するため、各ロッド４１′の最も内側の部分に幅の広い部分を設けることが好ましい。

別の変形例では、連結ブリッジを図４〜図６に示す変形例の場合と同様、挿入トレッドパターン要素の接触面の下に切込みの深さの或る特定の割合に等価な高さから形成しただけのものであってもよい。図４では、本発明のトレッドの転がり面の平面図が見え、このトレッドは、少なくとも２つのリブ１１を有し、これらリブ相互間には、一連の挿入ブロック１３が設けられ、これらブロック１３は各々、ブロック１３を包囲するリブ１１の接触面１１０の下に僅かにオフセットしている。

これらブロック１３は各々、その２つの側方フェースが連結ブロッジ１６によって２つのリブ１１に連結され、図６（ＶＩ−ＶＩ線矢視断面）では、連結ブリッジは、それ自体挿入要素１３の接触面１３１に対して内側に向かって半径方向にオフセットしている。これらブリッジ１６は、濡れた道路上を走行しているとき、満足のいく排水機能を維持するよう挿入ブロックを隣りのトレッドパターン要素から離す切込みの深さの一部にのみ深さ方向に延びている。

さらに、これら挿入ブロック１３は、図５に示すＶ−Ｖ矢視断面で見える連結ブリッジ１７によって互いに連結されている。当然のことながら、これは変形例に過ぎず、ブロック相互間の連結ブロック１７を省くことができる。
好ましくは、溝の底部のところで最も破断を生じやすい溝だけが、挿入凸状要素を備え、他の溝は、十分な排水を可能にし、かくして特に濡れた道路上での必要な性能を維持するよう挿入要素が設けられないままである。

図７に示す別の変形例では、挿入凸状要素は、複数個のゴム製ブリッジで２つのリブに連結されている。この変形例では、挿入要素２３は、２つの隣り合う要素２１相互間に配置され、この挿入要素２３は、隣接の要素２１の外面２１０に対して量ｆだけオフセットした接触面２３１を有している。この挿入要素２３は、隣りの要素の各々と協働して、挿入要素の接触面２３１に垂直な線と平均角度□だけ傾斜した切込み２５を構成している。 現時点において、角度□は、１０°であり、この角度は、トレッドが摩耗状態になるにつれて、トレッドの相互面から見た挿入要素の幅が減少するようなものである。

挿入要素２３は、傾斜した切込み２５の深さ方向にオフセットした連結ブリッジ２６によって隣りの要素２１の各々に連結されている。
好ましくは、挿入要素の接触面に垂直な線に対する挿入要素とその隣りの要素相互間の切込みの平均傾斜角度□は、せいぜい２５°に等しい。

本発明は、説明すると共に図示した例には限定されず、本発明の範囲から逸脱することなく、かかる例の種々の改造例を相当できる。特に、切込みの傾斜角度は、挿入要素の幅が摩耗につれて増大するよう選択可能である。また、転がり面に垂直な線に対しゼロよりも大きい角度の傾斜切込みと０°の角度をなす別の切込みを組み合わせて設けることも可能である。

当然のことながら、本発明は、エッジリブの軸方向外側寄りに、このエッジリブをその鋭利なエッジの不規則な摩耗から保護するために、摩耗に関して「犠牲」リブと呼ばれるリブを設けることと組み合わせることができる。この犠牲リブは、走行中、道路と接触するようになった外側接触面を有し、この犠牲リブとエッジリブの転がり半径のその結果として、犠牲リブ上のスリップが増幅され、かくしてこのリブに顕著な摩耗を生じさせる。厚さ方向にオフセットしたこのリブは、幅の狭い切込みによりエッジリブから離されており、この幅の狭い切込みの対向した壁は、配合ゴムで作られた複数個の連結ブリッジによって互いに連結されている。

ブリッジが全体として円周方向（長手方向）の向きの溝内に形成され、閉じられた空間（転がり面への開口部を除く）を構成する場合、トレッドに一方においてはトレッドの外部に開口し、他方においては、これら空間内へ開口する複数本のチャネルを設けることが有利な場合がある。
実質的に一定の長さの鋭利なゴムエッジを道路とのトレッドの接触表面に維持するために、連結ブリッジを挿入要素の方向にオフセットした状態で配置することが有利である。

本発明のタイヤ用のトレッドの部分斜視図である。 図１のＩＩ−ＩＩ矢視断面図である。 図１に示すトレッドパターンを成形するモールドの部分断面図である。 挿入要素が相互に連結されたブロックである本発明のトレッドの同一の変形例の平面図である。 挿入要素が相互に連結されたブロックである本発明のトレッドの同一の変形例の断面図である。 挿入要素が相互に連結されたブロックである本発明のトレッドの同一の変形例の断面図である。 挿入要素が隣りの要素と一緒になって傾斜した切込みを構成している変形例を示す図である。

Claims (8)

1. タイヤ用の配合ゴムで作られたトレッド（Ｂ）であって、このトレッドが、複数の凸状要素（１，１１，２１）によって形成されたトレッドパターンを備え、前記凸状要素が、走行中、道路と接触する接触フェース（１０，１１０，２１０）を有し、各前記凸状要素が、溝（４）又は切込みを画定する側方フェースを有し、このトレッド（Ｂ）が、２つの隣接の凸状要素（１，１１，２１）相互間の溝（４）内に配置された少なくとも１つの挿入要素（３，１３，２３）を更に有し、この挿入要素が、側方フェース及び接触フェース（３１，１３１，２３１）を有し、前記接触フェースが、走行中、道路と接触することができるよう前記隣接凸状要素の接触フェース（１０，１１０，２１０）に対してトレッドの内側に向かって半径方向にオフセットしており、この挿入要素が、その側方フェースのうちの２つが、長さＬの配合ゴムで作られた複数個の連結ブリッジ（６，１６，２６）によって隣接の前記凸状要素（１，１１，２１）に連結されているトレッドにおいて、前記連結ブリッジは、前記挿入要素及び各前記隣接凸状要素と共に、平均長さＤの複数のウェル（４１）を構成し、前記連結ブリッジの前記平均長さＬは、好ましくは、平均長さＤの１倍〜６倍であり、長さＤ及び平均長さＬは、挿入要素（３）及び前記隣接のトレッドパターン要素（１）の側方フェースの転がり面上の軌跡に平行な方向に測定されていることを特徴とするトレッド。
2. 形成された前記ウェルは、深さＶを有し、前記連結ブリッジ（６，１６，２６）は、深さＶの少なくとも８０％にわたって前記深さ方向に延びていることを特徴とする請求項１記載のトレッド。
3. 前記ウェル（４１）は、前記転がり面に投影されると、０．５ｍｍ²〜１０ｍｍ²の平均表面積を有していることを特徴とする請求項１又は２記載のトレッド。
4. 各前記ウェル又は切込みは、２５°以下の角度だけ前記転がり面に垂直な線に対して傾けられていることを特徴とする請求項３記載のトレッド。
5. 前記ウェルの前記傾斜角度は、前記挿入要素の接触面が摩耗につれて変化するようなものであることを特徴とする請求項４記載のトレッド。
6. 前記道路との前記挿入要素の前記接触面は、摩耗につれて減少することを特徴とする請求項５記載のトレッド。
7. 挿入要素（３）及び前記隣接のトレッドパターン要素（１）の側方フェースの転がり面上の軌跡は、全体として長手方向の向きのものであることを特徴とする請求項１〜６のうちいずれか一に記載のトレッド。
8. 少なくとも１つの前記挿入要素は、連続リブであることを特徴とする請求項７記載のトレッド。

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