JP2008528370A

JP2008528370A - タイヤ

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Publication number: JP2008528370A
Application number: JP2007553091A
Authority: JP
Inventors: エムストウルドレールテレンス
Original assignee: ブリヂストンファイヤストーンノースアメリカンタイヤエルエルシー
Priority date: 2005-01-27
Filing date: 2005-11-21
Publication date: 2008-07-31
Anticipated expiration: 2025-11-21
Also published as: WO2006080974A1; EP1841604A1; US7360568B2; JP4917550B2; US20060162832A1; MX2007009132A; CA2595864A1

Abstract

サイプ１８０を有するタイヤ１００が設けられる。前記タイヤ１００は、少なくとも１本の溝１６０ｃによって画定された少なくとも１本のリブ１７０ｃで構成される円周トレッドを有する。前記リブ１７０ｃは、前記溝１６０ｃから、前記リブ１７０ｃ内に延在する複数本のサイプ１８０を有し、前記サイプ１８０のうちの数本のサイプは、前記溝１６０ｃから前記リブ１７０ｃ内に向かう方向に、狭くなっている。

Description

本発明は、自動車用タイヤ、より詳細には、タイヤトレッドにおける、溝から、リブまたは成形ブロック内に延びる狭窄サイプを有する自動車用タイヤに関する。

多くの自動車用タイヤは、複数の周溝を具えた円周トレッドを有し、これらの周溝は、これらの間でリブを画定する。典型的には、一般に横溝をリブ内に設けて、複数の成形ブロックを形成する。これら成形ブロックは、特定のパターンに従って、前記トレッドに沿って分布させることができる。一般にトレッド内に切り込まれた狭幅のスリットであるサイプは、特定のパターンの前記成形ブロック内に設けることができる。

前記周溝が設けられた前記トレッドパターン内に、典型的には、いくつかの並んだ列に前記成形ブロックを分布させる。前記成形ブロックの適正分布は、前記タイヤに、車輪軸と平行に方向付けられたサイドスラストに関連して、方向制御安定性やロードグリップの所望特性を付与する。言い換えれば、前記横溝は、前記タイヤに、所望のロードトラクションを付与し、すなわち、車両のスピードアップとスローダウンの間中、走行方向と平行な接線スラストを効率的に伝達する能力を付与する。原則、前記タイヤのトラクションは、前記トレッド内に配置された横溝の数が増加し、また、前記横溝自体の延在方向が、前記タイヤの走行方向に対して直交する方向に近づくにつれて、大きくなる傾向がある。加えて、前記周溝と横溝は、濡れた路盤上の走行時に、タイヤのトレッドパターン領域からの水の効率的な排出作用を行なうのに協働する。最終的に、前記サイプは、前記成形ブロック内に存在するならば、雪や氷上のトラクションのみならず、タイヤのウェットトラクションについても改良することができる。

しかしながら、長手方向溝である前記周溝と横溝の存在は、回転するタイヤによって生じる、よく知られたノイズの結果を引き起こす。オルガンパイプノイズとして知られているノイズの１つのタイプは、タイヤの接地面内で活発になる前記周溝の結果である。加圧された気柱は、前記タイヤの接地部と前記路面との間の前記周溝内に形成され、これは、前記気柱共鳴の結果として音を発する。前記音の波長は、実質的に一定であり、前記タイヤの回転スピードとは無関係である。

ポンピングノイズとして知られている、タイヤノイズのもう１つのタイプは、前記周溝からのノイズを活発にすることもできる前記横溝内における高速の空気の流れによって生じ得る。ピッチノイズとして知られている、ノイズの更に別のタイプは、トレッドパターン構成要素の円周方向のピッチ配列の結果として、前記トレッドパターン構成要素により生じ得る。最終的には、サイプが前記成形ブロック内に存在するならば、成形ブロックが前記路盤に衝突した際に成形ブロックが変形するときの、前記サイプの平行な両壁の摩擦によって、シューシューという音のノイズであるサイズルノイズ（sizzle noise）が発生し得る。

本発明は、少なくとも１本の溝によって画定された少なくとも１本のリブで構成された円周トレッドを有するタイヤであって、前記少なくとも１本のリブが、前記少なくとも１本の溝から前記少なくとも１本のリブ内に延びる複数本のサイプを有し、１本以上の前記サイプは、前記少なくとも１本の溝から前記少なくとも１本のリブに向かう方向に狭くなるタイヤを対象とする。

本発明は、少なくとも１本の周方向リブに隣接した、少なくとも１本の周溝を具えた円周トレッドを有するタイヤを対象にする。前記リブは、前記溝に隣接した第１エッジ部、該第１エッジ部と対向する第２エッジ部、及びそれらの間に配設された内側部を有する。前記リブは、このリブの、前記第１エッジ部から、前記内側部内に延びる、複数のサイプを有し、そのリブ内で、前記サイプのうち少なくともいくつかのサイプは、前記リブの内側部へ向かってサイズが減少する（狭くなる）幅をもつ。

さらに、本発明は、前記トレッドを複数本の周方向リブに区分するために間隔をおいて設けられた複数の周溝を有するタイヤトレッドを対象にする。各リブは、隣接した溝から前記リブ内に延び、このリブ（の内側部）に向かってサイズが減少する幅をもつ、周方向に間隔をおいて配置された複数本のサイプを有する。

最終的に、本発明は、少なくとも１本の周溝によって画定される少なくとも１本の周方向リブで構成されたトレッドを有するタイヤにおけるタイヤ回転ノイズを抑制する方法を対象とする。この方法は、前記リブ内に、複数本のサイプを提供する工程を包含し、前記サイプは、前記溝から前記リブ内に延び、かつ前記リブ（の内側部）へ向かって幅が減少する。

図面には、タイヤ及びタイヤとレッドの実施形態が、以下に示した詳細な記載とともに説明されるが、これらは請求項に係る発明の実施形態を記載したものである。これらの図面における構成要素の前記説明した境界は、前記境界の一実施例を表すことが理解されるであろう。当業者は、一の構成要素を、複数の構成要素として設計することができ、あるいは、複数の構成要素を、単一の構成要素として設計できることを理解するであろう。別の構成要素の内部コンポーネントとして示された構成要素を、外部コンポーネントとして使用することができ、また反対の場合も同様である。

さらに、図面や以下の明細書の記載では、同様な部分には、図面及び明細書の記載を通して、それぞれ同じ参照符号を付す。図面は、縮尺どおりには描いてなく、特定の部分の比率は、説明の便宜上、誇張して示してある。

以下の説明は、ここで使用される、選択された用語の定義を含む。前記定義は、用語の範囲内であり、かつ、実施において使用することができるコンポーネントの、種々の例及び／又は形態を含む。前記例は、限定することを意図しない。用語の１つの形態及び複数の形態のいずれもが、前記定義の範囲内であってもよい。

ここで用いられている、「軸線の」及び「軸線に」は、タイヤの回転軸線に平行である方向をいう。

ここで用いられている、「円周方向の」及び「円周方向に」は、前記軸線方向に直交する環状のトレッドの周面に沿って延びる方向をいう。

ここで用いられている、「溝」は、前記タイヤの前記トレッド内に、直線状、曲線状又はジグザグ状に円周方向に延在した、細長いボイド領域をいう。

ここで用いられる、「横方向」は、前記タイヤの前記トレッドに沿って、タイヤの一方のサイドウォールから他方のサイドウォールへ向かう方向をいう。

ここで用いられる、「半径方向の」及び「半径方向に」は、タイヤの回転軸線と垂直な方向をいう。

ここで用いられている、「サイプ」は、前記トレッドの表面に形成され、横方向、周方向又は前記タイヤの周方向に対して鋭角で延びることができる細いスリットをいう。

ここで用いられている、「サイドウォール」は、前記トレッドと前記ビードとの間のタイヤの部分をいう。

ここで用いられている、「トレッド」は、正規内圧及び正規荷重下で、路面と接触しているタイヤの部分をいう。

図１及び図２は、それぞれ、以下でさらに詳細に述べられるであろう、狭窄サイプで構成されるタイヤ１００の一の実施形態についての斜視図及び部分平面図である。前記タイヤ１００は、該タイヤ１００の周りに円周方向に延びる、地面と接触するトレッド１１０を有する。前記トレッド１１０は、１対の横方向エッジ部１２０を有し、これらのエッジ部１２０の各々は、サイドウォール１４０へ向かって半径方向内方に延びるショルダー領域１３０によって側面に位置する。各サイドウォール１４０は、その半径方向内端であって、前記タイヤをリム上に装着するために利用されるビード部１５０内で終端する。

一の実施形態では、トレッド１１０に、タイヤ１００の周りに周方向に延び、前記トレッド１１０を、軸線方向に間隙をおいて配置された複数本の周方向リブ１７０ａ〜１７０ｅに区分する複数本の溝１６０ａ〜１６０ｄを設ける。前記トレッド１１０は、所望のトレッドパターンや性能特性に依存して、１本以上の溝及びリブで構成されることができることは理解されるであろう。

一の実施形態では、１本以上の溝１６０ａ〜１６０ｄは、タイヤ１００の円周の周りをに、実質的に一定又は均一な断面を有することができる。例えば、前記溝１６０ａ〜１６０ｄの前記断面は、一般に、タイヤ１００の全周の周りに形成された矩形であることができる。１本以上の溝１６０ａ〜１６０ｄは、正方形、三角形、半円又はその他の幾何学的形状のような、他の実質的に一定な断面形状の形態を採ることができる。代案として、１本以上の溝１６０ａ〜１６０ｄは、タイヤ１００の円周の周りに延びる、種々の断面を有することができる。例えば、１本以上の溝１６０ａ〜１６０ｄの断面は、その円周に沿って交互の広幅部分と狭幅部分（図示せず）を包含することができる。

図２を参照すると、前記リブ１７０ａ〜１７０ｅに、前記リブ１７０ａ〜１７０ｅの少なくとも一部分内に延びる複数本のサイプ１８０を設けている。図２に示されているように、前記サイプ１８０は、前記溝１６０ａ〜１６０ｄと連通している。しかしながら、前記タイヤ１００は、１本以上の溝１６０ａ〜１６０ｄと連通しないのサイプを包含してもよいことは理解されるであろう。さらに、サイプ１８０は、前記リブ１７０ａ〜１７０ｅの各々に描かれているけれども、１本以上のリブ１７０ａ〜１７０ｅが、サイプ１８０を配設することなく設けることができることは理解されるであろう。

図３は、図２で描かれた前記タイヤ１００のトレッド１１０の一部の分解図であり、今前記１７０ｃのリブ内に設けられたサイプ１８０をより詳細に説明したものである。図３に示されているように、前記リブ１７０ｃは、前記溝１６０ｂに隣接した第１エッジ部３１０、前記溝１６０ｃに隣接した第２エッジ部３２０、及びそれらの間に位置した内側部３３０を包含する。サイプ１８０は、前記リブ１７０ｃ内に、前記リブの第１エッジ部３１０に沿って設けられ、これらのサイプ１８０は、前記溝１６０ｂから前記リブ１７０ｃの内側部３３０内に延在する。同様に、サイプ１８０は、前記リブ１７０ｃ内に、前記リブの第２エッジ部３２０に沿って設けられ、これらのサイプ１８０は、前記溝１６０ｃから前記リブ１７０ｃの前記内側部３３０内に延在する。各サイプ１８０は、前記溝１６０ｂに連通する第１端部３４０と、前記リブ１７０ｃの内側部３３０内に設けられた第２端部３５０を有する。前記サイプは、１本以上のリブ１７０ａ〜１７０ｅの、第１および第２端部３４０、３５０のうちの一方の端部のみに設けることができることは理解されるであろう。

一の実施形態では、１本以上のサイプ１８０は、前記溝１６０ｂ、１６０ｃから前記リブ１７０ｃ内に向かう方向に幅が狭くなるような寸法にされる。言い換えれば、１本以上のサイプ１８０は、前記リブ１７０ｃに向かってサイズが減少する幅を有する。例えば、図３に示されているように、前記サイプ１８０の第１端部３４０（すなわち、前記溝に隣接する前記サイプ１８０の部分）の幅Ｗ_１は、前記サイプ１８０の第２端部３５０の幅Ｗ_２よりも広い。それゆえに、前記サイプ１８０を、今後、「狭窄サイプ」と呼ぶことができる。

１本以上のリブ１７０ａ〜１７０ｅに狭窄サイプ１８０を設けることにより、１本以上の溝１６０ａ〜１６０ｄにおいて生じ得るオルガンパイプノイズは、抑制されるか又は均一に取り除かれる。例えば、１本以上の溝１６０ａ〜１６０ｄと連通している、前記狭窄サイプ１８０の第１端部３４０は、前記溝１６０ａ〜１６０ｄ内に形成した圧縮波を、前記狭窄サイプ１８０内に指向させるガイドとなる。一旦、前記狭窄サイプ１８０内に入ると、前記圧縮波の（全部ではないが）いくらかは捕捉される。前記狭窄サイプ１８０内に圧縮波を捕捉することにより、前記圧縮波は減衰し、それによって、オルガンパイプノイズを減少させるか又は均一に取り除く。加えて、前記狭窄サイプ１８０は、サイズルノイズを減少させまたは取り除く。１本以上の狭窄サイプ１８０の両壁は、互いに平行には方向付けられていない（、すなわち、前記両壁の少なくとも一方は、隣接する溝に対して鋭角に方向付けられている）ので、狭窄サイプ１８０の両壁の摩擦は、減少するか、又は均一に取り除かれる。

一般に、狭窄サイプ１８０の、前記第１端部３４０の幅Ｗ_１と前記第２端部３５０の幅Ｗ_２との比率が大きくなるほど、オルガンパイプノイズ及びサイズルノイズの抑制及び減少が大きくなる。この方法では、狭窄サイプ１８０の幅は、所望のノイズ低減レベルを達成するのに従って寸法を定めることができる。例えば、前記サイプ１８０の前記第１端部３４０の幅Ｗ_１は、前記第２端部３５０の幅Ｗ_２に対する比率で、少なくとも２倍であることができる。しかしながら、前記幅Ｗ１は、前記比率で２倍未満にすることができることは理解されるであろう。

一の実施形態では、狭窄サイプ１８０は、１本以上のリブ１７０ａ〜１７０ｅの円周の周りに互いから、所定のピッチＰの間隔をおいて設けられている。一般に、前記ピッチＰが大きくなるほど、前記１本以上のリブ１７０ａ〜１７０ｅ内に設けられた圧縮波減衰器の数の増加に起因する前記オルガンパイプノイズの抑制がより大きくなる。この方法では、狭窄サイプ１８０のピッチＰは、所望のノイズ低減レベルを達成するのに応じて寸法を定めることができる。例えば、前記所定のピッチＰは、狭窄サイプ１８０の最大幅のおよそ５倍未満であることができる。

一般に、リブ又は成形ブロックへのサイプの追加は、タイヤのウェットトラクションを改良する。例えば、前記タイヤが回転すると、前記サイプは、前記ウェット表面に対して複数の「エッジ」を示す。これらのエッジは水を切ることができ、それにより車道路面に対しグリップ力を発揮する。このようにして、リブ又は成形ブロック内に設けられたサイプが多いほど、タイヤの円周方向エッジの密度が高くなり、それはタイヤの改良されたウェットトラクションをもたらす。より詳細には、溝から、隣接するリブ又は成形ブロック内に延びるサイプは、さらにタイヤのウェットトラクションを改良する。例えば、サイプは比較的細いため、前記濡れた道路を乾かすのを促進する毛細管現象により、水がそれらサイプの中に吸い込まれる。また、水は路面から溝の中へと送り出され、隣接するリブ又は成形ブロック内に設けられたサイプから吐き出される。したがって、狭窄サイプ１８０は１本以上の溝１６０ａ〜１６０ｄから延びているので、狭窄サイプ１８０は上記したのと同様な方法で、タイヤ１００のウェットトラクションを改良する。

一般に、リブ又は成形ブロック内に設けられたサイプは、タイヤの雪及び氷上のトラクションもまた改良する。例えば、サイプは雪や氷をグリップするための指として作用し、それによって、タイヤのトラクションを改良する。上述したように、タイヤの周方向エッジ密度を増加させることによって、前記指の数が増加し、それによって、雪及び氷上のトラクションを増加させる。したがって、狭窄サイプ１８０は、上述したのと同様な方法で、タイヤ１００の雪及び氷上のトラクションを改良する。

一の実施形態では、１本以上の狭窄サイプ１８０は、図３に示されるように、実質的に台形状の輪郭を有している。前記実質的に台形状の輪郭は、前記溝１６０ｂに連通している大きい底辺３６０と、前記リブ１７０ｃの内側部３３０内に設けられた小さい底辺３７０を含む。狭窄サイプ１８０は、それらサイプの幅が、前記リブ１７０ｃの内側部３３０に設けられた、尖った又は丸みを帯びた頂点を有する三角形状輪郭のような幅サイズの減少する他の輪郭を有することができることは理解されるであろう。

一の実施形態では、１本以上の狭窄サイプ１８０は、タイヤ１００の周方向Cに対し実質的に直交する長手方向軸線を有する。例えば、狭窄サイプ１８０は、図３に示すように、タイヤ１００の周方向に対し実質的に直交して方向付けられる長手方向軸線Ａを有することができる。代案として、１本以上の狭窄サイプ１８０は、タイヤの周方向に対して90°未満の鋭角で方向付けることができる。一般に、狭窄サイプ１８０の前記角度が増加するにつれて、タイヤ１００の雪上のトラクションは減少する。

図２を参照すると、狭窄サイプ１８０の長さＬは、所望のパターンを達成するために変化させることができる。例えば、狭窄サイプ１８０の長さは、前記リブ１７０ａ〜１７０ｅの一部に沿って、タイヤ１００の周方向に、徐々に増加させることができ、それによって、サブパターンＳを形成する。前記サブパターンＳは、図２に示すように、繰り返されて、トレッド１１０内にジグザグパターンを形成することができる。

「含む」又は「含んでいる」という用語が、明細書又は特許請求の範囲に使用される範囲において、その用語が、請求項中の暫定的な語として用いられる場合に解釈されるとき、「有する」、「具える」または「もつ」という用語と同様に包括的であることを意図している。さらに、「又は」という用語が用いられる範囲（例えば、Ａ又はB）において、その用語は、「Ａ、Ｂ又は両方」を意味することを意図している。出願人が「Ａ又はＢのみで両方ではない」ことを示すことを意図する場合には、「Ａ又はＢのみで両方ではない」という用語が用いられるであろう。このように、「又は」の用語の使用は包括的であり、限定的ではない。ＢｒｙａｎＡ．Ｇａｒｎｅｒ、「ＡＤｉｃｔｉｏｎａｒｙｏｆＭｏｄｅｒｎＬｅｇａｌＵｓａｇｅ」、Ｐ６２４、第二巻、1995年編集、を参照してください。また、「内」又は「内に」という用語が、明細書又は特許請求の範囲に使用される範囲において、その用語が「接して」又は「上に」を付加的に意味することを意図している。さらに、「接続する」という用語が、明細書又は特許請求の範囲に使用される範囲において、その用語が、「直接的に接続される」だけでなく、別の一つの構成要素又は複数の構成要素によって接続されるような、「間接的に接続される」ことも意味することを意図している。

本願は種々の実施形態を示しており、これらの実施形態は少し詳しく記載されているが、特許請求の範囲をそのような詳細に制限し、あるいは何らかの限定をすることは出願人の意図するところではない。追加の利点や修正は、当業者にとって容易にわかるであろう。したがって、本発明は、より広い側面で、特定の詳細、代表的な装置、及び図示および記載された説明に役立つ実施例には限定されない。それゆえに、出願人の全般的な発明概念の精神又は範囲から逸脱することなく、そのような詳細から離脱することができる。

図１は、狭窄サイプを有するタイヤ１００の一実施形態についての斜視図である。図２は、図１で示したタイヤ１００のトレッド１１０の部分平面図である。図３は、図２で示したタイヤ１００のトレッド１１０の一部の分解図である。

符号の説明

１００タイヤ
１１０トレッド
１２０エッジ部
１３０ショルダー部
１４０サイドウォール
１５０ビード部
１６０溝
１７０リブ
１８０サイプ
３１０第１エッジ部
３２０第２エッジ部
３３０内側部
３４０第１端部
３５０第２端部

Claims

少なくとも１本の溝によって画定された少なくとも１本のリブで構成された円周トレッドを有するタイヤであって、
前記少なくとも１本のリブが、前記少なくとも１本の溝から前記少なくとも１本のリブ内に延びる複数本のサイプを有し、１本以上の前記サイプは、前記少なくとも１本の溝から前記少なくとも１本のリブに向かう方向に狭くなるタイヤ。
前記少なくとも１本の溝は均一断面を有する請求項１記載のタイヤ。
前記１本以上のサイプは、長さが異なる請求項１記載のタイヤ。
前記１本以上のサイプは、前記タイヤの周方向と実質的に直交する長手方向軸線を有する請求項１記載のタイヤ。
前記１本以上のサイプは、前記少なくとも１本のリブ内に、前記タイヤの周方向に沿って所定のピッチで設けられる請求項１記載のタイヤ。
前記所定ピッチは、前記１本以上のサイプの最大幅のおよそ５倍未満である請求項５記載のタイヤ。
前記１本以上のサイプは、前記溝に連通している大きい底辺と、前記少なくとも１本のリブの内側部内に設けられた小さい底辺とを含む、実質的に台形状の輪郭を有する請求項１記載のタイヤ。
間隔をおいて複数本の周溝を設けて多数本の円周リブに区分された円周トレッドを有するタイヤトレッドであって、
各リブが、隣接する溝から前記リブ内に延びる複数本のサイプを有し、１本以上の前記サイプは、前記リブに向かう方向にサイズが減少するタイヤトレッド。
前記１本以上のサイプは、前記１本以上のリブに沿って周方向に間隔をおいてサブパターン内に配設し、該サイプの長さが前記タイヤの周方向に増加する請求項８記載のタイヤトレッド。
前記サブパターンは、前記１本以上のリブ内でジグザグパターンを有する請求項９記載のタイヤトレッド。