JP2010540313A - タイヤトレッド表面の設計 - Google Patents

Abstract

本発明は、タイヤのトレッド（１）であって、ブロック（４）及び／又はリブを画定する平均深さＨの複数本の溝（２１，２２）を有するトレッドに関する。トレッドは、転動時に路面と接触関係をなすようになった転動面（１０）を有し、転動面は、これが複数本の凸状接触線（７）だけで路面と接触状態にあり、凸状接触線が転動面（１０）上の複数の空所、即ち、転動面内に半径方向に配置された部分を画定するために互いに交差していることを特徴とする。

Description

本発明の分野は、乗用車用タイヤトレッドの分野、特に、かかるトレッドの転動面の設計分野である。

雪及び氷で覆われた路面上を冬季に運転するには、かかる路面上に存在する流体又は固体粒子を入れ込むと共に／或いは取り除くことにより良好なグリップを促進するために非常に多くの隆起条及び凹部を備えたトレッドが必要である。

取り除きは、流体又は固体粒子をトレッドと路面の直接的な接触部から排出してトレッドの構成材料が路面と直接的な接触関係をなすようにすることを意味している。

タイヤが初期摩耗度の状態にいったんなっても（特に、トレッド内に当初存在する空所がいったんトレッド表面に達しても）、この排出を実施できる手段を用いることが可能であるが、トレッドがこの初期摩耗度に達する前に、トレッドが性能の劣化を示す場合のあることが判明している。したがって、本発明の目的は、新品のトレッドで走行した場合の最初の数キロメートルにおいて不十分なグリップ（「グリップ」は、密着又は付着に関して一般に受け入れられている英語表現（“grip”）の日本語訳である）の問題に対する技術的解決策を提供することにある。

この目的のため、本発明のタイヤトレッドは、ブロック及び／又はリブを画定する複数本の溝を備えており、これら溝は、平均深さＨを有する。このトレッドは、一部が転動中に路面に接触するよう設計されたトレッド表面を形成する表面を半径方向外側に有している。このトレッドは、トレッド表面が複数本の隆起接触線に沿ってのみ路面と接触状態にあり、これら隆起接触線は、トレッド表面上に、複数個の小さな空所、即ち、トレッド表面の半径方向内側に位置する複数の部分を画定するよう互いに交差していることを特徴とする。トレッド表面に対して引っ込められた状態にあるこれら空所は、接触線に沿う接触圧力を著しく増大させる。これにより、路面上に存在するばらばらな粒子が空所に向かって取り除かれるようになり、したがって、これは、タイヤと路面との間の接触を保証する上で有益である。

有利には、隆起接触線は、複数本の第１の接触線及び複数本の第２の接触線の状態に組織化されており、第１の接触隆起線は、実質的に第１の方向に差し向けられ、第２の接触隆起線は、実質的に第２の方向に差し向けられている。第１の接触隆起線は、トレッド表面上でトレッド表面との交差部に、第１の空所を形成するよう第２の接触領域線と交差しており、各第１の空所は、トレッドの厚み中に主壁によって画定されている。本発明のこの変形形態では、第１及び第２の接触線は、直線状か非直線状かのいずれかの経路を辿ることができる。必要不可欠なことは、トレッドが少なくとも軽い負荷時に、接触線に沿ってのみ接触状態にあり、トレッドの表面上の他の全ての箇所は、これら接触線に加わる接触圧力を増大させ、かくして、路面上に存在するばらばらの粒子を空所に差し向けることができるようにするために内側に向かって（即ち、トレッドを備えたタイヤの回転軸線に向かって）半径方向にずらされていることにある。

好ましくは、トレッド表面上の第１の空所の最も大きな寸法は、乗用車に取り付けられるようになったタイヤの場合、少なくとも０．２ｍｍに等しく（即ち、０．２ｍｍ以上であり）、せいぜい１．５ｍｍに等しい（即ち、１．５ｍｍ以下である）。

有利には、第１の空所の最大深さは、溝の深さのせいぜい１０％に等しい。

本発明の改良例によれば、本発明のトレッドは、深さＰ２の複数個の第２の空所を更に有するのが良く、各第２の空所は、第１の空所を画定している主壁上に開口し、第２の空所は、第２の壁によって画定される。

後に述べた変形形態では、第１及び第２の空所の深さの合計は、溝の深さＨの２０％にせいぜい等しい。かくして、トレッドの剛性に悪影響を何ら及ぼさないで、路面上に存在する粒子を捕捉するのに適した初期容積を形成することが可能になる。

トレッド表面の近くでのトレッドの剛性に対して大きすぎるほどの低下を招かないようにするためには、トレッド表面上に各第２の空所を画定する表面の投影面積は、トレッド表面上への第１の空所の投影面積の少なくとも１０％に等しく、せいぜい４０％に等しいことが賢明である。

また、第２の空所を画定する壁と第１の空所を画定する主壁との交差部が閉じられた幾何学的線であり、この閉じられた幾何学的線の長さは、第１の空所とトレッド表面の幾何学的交線の長さとは異なることが賢明である。

有利には、第２の空所は、直径が０．２ｍｍの球体を入れるのに適した寸法形状のものである。

本発明の他の特徴及び利点は、本発明の内容の幾つかの実施形態を非限定的な例として示す添付の図面を参照して以下に与えられる説明から明らかになろう。

乗用車用タイヤ向きの本発明のトレッドのトレッド表面の一部を示す図である。 図１のＩＩ‐ＩＩ線視断面図である。 本発明のトレッドの別の変形形態を示す図である。 乗用車用タイヤ向きの本発明のトレッドのトレッド表面を示す図である。 図４に示されているトレッドの部分拡大図である。 図５のＶＩ‐ＶＩ線矢視断面図である。

図及び関連の説明を理解しやすくするために、実施形態の変形形態を検討しているかどうかとは関係なく、同一の参照符号は、同一の構造的要素を示すために用いられている。

図１は、隆起条４１，４２，４３，４４により画定された矩形の形をしたトレッド要素４の接触面４０を示しており、この接触面は、走行中、路面と接触するようになっている。
この接触面は、複数本の接触隆起線を有し、この複数本の接触隆起線は、それぞれ３つの互いに異なる方向に平行な３種類の一連の接触線７，８，９で構成されており、これら方向のうちの２つは、トレッド要素の隆起条に平行である。

これら接触線７，８，９は、実質的に三角形の表面部分を画定するよう互いに交差している。さらに、これら三角形の各々において、接触線上の箇所を除き、他の全ての箇所は、様々な小さな空所５０を形成するよう三角形の辺を通る表面としての平面から引っ込められている。このように、ブロック４の外面の一種の仕切りが作られ、それにより、この表面上の全ての箇所は、接触線上の箇所を除き、トレッドの内側に向かってずらされている。かくして、走行中、このトレッド要素は、その接触隆起線に沿って接触を行い、次に、形成されている空所の表面の一部又はそれどころか全体に沿って接触を行う。

必須の要件として、路面と接触するようになったトレッドの各要素の外面上には、本発明の技術的利点全体を発揮するために、接触線以外の接触面が存在しないようにすべきである（特に、接触線上のフラップの形成が回避されることが推奨される）。

図２は、図１のトレッド要素の断面図であり、この断面は、ＩＩ‐ＩＩ線に沿って取られている。この断面は、トレッド要素の接触面４０がトレッドの外側に向かって開口し、接触線７，８，９により外部が画定された複数個の空所５０を有していることを示している。この場合の空所の深さは、０．２ｍｍであり、この場合にトレッド表面上に各空所を画定する辺又は側部の最大長さは、１．０ｍｍのオーダのものである。

図３に示されている本発明の変形形態では、トレッド要素の外面は、隆起した接触線７，８により画定された複数個の第１の空所５０を有している。この外面は、非直線状経路を備えた第１の複数本の隆起接触線及び非直線状経路を備えた第２の複数本の隆起接触線を有している。第１の複数本の隆起接触線に属する接触線７の各々は、第１の方向Ｄ₇に差し向けられている。第２の複数本の接触線に属する接触線８の各々は、第２の方向Ｄ₈に差し向けられている。接触面上に開口した第１の空所５０とは別に、円筒形の形をしていて、第１の空所５０を画定する壁上に開口した第２の空所６０が設けられている。これら第２の空所は、路面上のばらばらの粒子を一時的に収集収納できる一種のリザーバを構成するよう形作られている。この場合、第１及び第２の空所の全深さは、１ｍｍに等しい。接触線７，８上に生じる接触圧力が第１の空所の他の箇所と比較して増大するということにより、ばらばらの粒子を第１及び第２の空所の方へ差し向けることができる。先行技術の場合、接触線ではなく接触面が存在していることにより、これらばらばらの粒子を空所の方へ差し向けることができず、この結果、路面との接触が失われていた。

図４は、本発明の変形形態である乗用車用タイヤトレッド１のトレッド表面１０を示している。このトレッド１は、トレッドパターンブロック４を画定する複数本の縦方向溝２１及び横方向溝２２を有しており、トレッドの外側に差し向けられているトレッドパターンブロックの表面のうちの１つは、トレッドのトレッド表面１０の一部をなしている。

これら溝は、この場合５ｍｍに等しい平均高さＨを有する。

さらに、このトレッド１の新品のままの状態では、各トレッドパターンブロック４上に、このブロックの外面上に開口した複数個の第１の空所５０が成形されており、トレッドの内側に向かって各第１の空所５０の延長部として、第２の空所６０が設けられている。第１の空所とトレッドのトレッド表面との交差部は、接触線７１，８１を辿り、第１の空所の主要面上の他の全ての箇所は、これら接触線に対して内側に向かって位置している。このように、トレッド表面は、先ず最初に接触線７１，８１に沿って路面に接触し、しかる後、接触は、主空所の主壁のうちの少なくとも幾つかで又はそれどころかその全体で行われる場合がある。必要不可欠なことは、当初、接触線に沿って確立された接触が、路面上に存在するばらばらの粒子を第１の空所の内側に向かって駆動する力を生じさせるということにある。

図５は、かかるトレッドのブロック４の一部の拡大図であり、複数個の第１の空所５０及び第２の空所６０を示している。

図５のＶＩ‐ＶＩ線矢視断面図である図６に示されているように、深さＰ１（０．１ｍｍに等しい）の各第１の空所５０は、主壁５１によって画定され、この主壁は、この場合、全体として切頭ピラミッド形状のものである。ピラミッドの面が交差する線５２は、トレッド表面と１２°の角度をなしている。この第１の空所５０の主壁５１は、全長Ｃ１が閉じられた輪郭の幾何学的線５３に沿ってトレッド表面１０と交差している。この幾何学的線５３は、第１及び第２の接触線の部分部分で形成されており、かかる幾何学的線は、タイヤを路面に係合させると共に路面を覆っている物質（例えば、雪）に係合させる力を及ぼすことができる。第１の空所５０の主壁５１とトレッド表面１０の交差により形成されるこの幾何学的線５３は、この場合１．２ｍｍに等しい辺の長さＡを備えた実質的に長方形の形をしている。

第１の空所５０は、各トレッドパターンブロック４上で互いに境を接して位置するよう形成されている（「境を接して」という表現は、この場合、第１の空所の接触線の一部が別の第１の空所の接触線の一部でもあるということ意味している）。この構成により、路面上の粒子を集める効率を向上させ、かくして路面と接触状態にある隆起条の作用効果を向上させることができる。この場合、第１の正方形の一辺は、第１の正方形に隣接して位置する正方形の一辺でもある。

第１の空所５０の目的は、路面と接触状態にある接触線に加わる圧力を増大させると同時に路面上に存在するばらばらの粒子を捕捉し、これらを第１の空所の底部の方へ差し向けるということにある。

さらに、トレッドの厚みの中における各第１の空所５０の延長部として、この場合０．４ｍｍに等しい深さＰ２の第２の空所６０が設けられ、この第２の空所は、第１の空所５０の主壁５１上に開口している。この第２の空所６０は、ばらばらの粒子のリザーバとしての役目を果たし、この第２の空所は、閉じられた輪郭の円形線に沿って第１の空所５０の主壁５１と交差する壁６１によって画定され、この閉じられた輪郭の円形線の長さＣ２は、第１の空所とトレッド表面１０の間の交線５３の長さＣ１よりも短い。

この場合、第２の空所６０は、直径Ｄが０．８ｍｍに等しい円筒形の形をしたものであり、この第２の空所は、第１の空所５０の底端部上に開口している。第１及び第２の空所の全深さ（深さＰ１，Ｐ２の合計）は、０．４ｍｍに等しい。
路面との一時的接触中における粒子の収集及びこれらの一時的貯蔵を最適にするため、トレッド表面上における単位体積当たりの第１及び第２の空所の全容積は、５立方ミリメートル（５ｍｍ³）に少なくとも等しいように選択されることが推奨される。これにより、ばらばらの粒子を第２の空所により形成されたリザーバに排出することができると言えるほどの第１の空所が得られる。

好ましくは、第２の空所は、これら空所が０．２ミリメートルに等しい直径の少なくとも１つの球体を入れることができるのに適したサイズの形状であれば、どのような形状のものであっても良い。

本発明は、図示すると共に説明した実施例には限定されず、本発明の範囲から逸脱することなく、これら例の種々の改造例を想到できる。

Claims (6)

1. タイヤトレッド（１）であって、前記トレッドは、ブロック（４）及び／又はリブを画定する複数本の溝（２１，２２）を備え、前記溝は、平均深さ（Ｈ）を有し、前記トレッドは、転動中、一部が路面と接触するよう設計されたトレッド表面（１０）を形成する半径方向外面を有し、前記トレッド表面は、複数本の第１の接触線（７１）及び複数本の第２の接触線（７２）を有し、隆起した前記第１の接触線は、実質的に第１の方向に差し向けられ、隆起した前記第２の接触線は、実質的に第２の方向に差し向けられ、前記隆起した第１の接触線は、前記トレッド表面との交差部のところで前記トレッド表面上に第１の空所（５０）を画定するよう前記隆起した第２の接触線と交差し、各第１の空所（５０）は、主壁（５１）により前記トレッドの厚み中に形成され、前記主壁（５１）上の全ての箇所は、前記隆起接触線上の箇所を除き、前記トレッド表面（１０）の半径方向内側に位置している、トレッドにおいて、転動中、前記トレッド表面は、複数本の隆起接触線（７）によってのみ前記路面と接触状態にあり、前記トレッドは、深さＰ２の複数個の第２の空所（６０）を更に有し、各第２の空所は、第１の空所（５０）を画定している前記主壁（５１）上に開口し、前記第２の空所（６０）は、第２の壁（６１）によって画定されている、トレッド（１）。
2. 前記第１及び前記第２の空所の深さの合計は、前記溝（２１，２２）の前記深さＨの２０％にせいぜい等しい、請求項１記載のトレッド（１）。
3. 前記トレッド表面上に各第２の空所を画定する表面の投影面積は、前記トレッド表面上への前記第１の空所の投影面積の少なくとも１０％に等しく、せいぜい４０％に等しい、請求項２記載のトレッド（１）。
4. 前記第２の空所（６０）は、直径が０．２ｍｍの球体を入れるのに適した寸法形状のものである、請求項１〜３のうちいずれか一に記載のトレッド（１）。
5. 前記トレッド表面上の前記空所（５０）の最も大きい寸法は、少なくとも０．２ｍｍに等しく、せいぜい１．５ｍｍに等しい、請求項１〜４のうちいずれか一に記載のトレッド（１）。
6. 前記第１の空所の最大深さは、前記溝の深さのせいぜい１０％に等しい、請求項１〜５のうちいずれか一に記載のトレッド（１）。

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