JP2013514220A - 向上した転動性能を有するタイヤ - Google Patents

Abstract

本発明は、トレッド（１）及び複数本の横方向溝（２）を備えたタイヤに関し、横方向溝は、互いに向かい合っていて且つ少なくとも１つの異形突出部（６）によって溝（２）を画定する表面のうちの少なくとも一方に設けられている。異形突出部は、半径方向外面（３１‐ｅ）及び半径方向内面（３１‐ｉ）によって画定され、半径方向外面は、半径方向内よりも走行面（１０）の近くに位置し、半径方向外面と半径方向内面は、溝の方向において最も遠くに位置した突出部の箇所（Ａ１，Ａ２）のところで再び互いに結合している。トレッドは、各突出部の半径方向内面及び半径方向外面の各々が、溝を画定している表面に平行な切断平面において、半径方向外面（３１‐ｅ）の輪郭形状長さが半径方向内面（３１‐ｉ）の輪郭形状長さよりも大きいような輪郭形状を有するようなものである。

Description

本発明は、自動車用タイヤ、特にこれらタイヤのトレッドに関する。

乗用車用タイヤは、クラウンベルトの半径方向外側に載っているタイヤを備えており、クラウンベルトは、それ自体、補強材の半径方向外側に配置されている。このトレッドは、タイヤが転動しているときにタイヤと路面との接触をもたらし、トレッドは、車両を運転条件とは無関係に舵取りしたり停止させたりすることができる必要がある。雨天において、路面上の淀んでいる水は、トレッドが効果的に路面と接触状態のままであることができるようにするために除去可能でなければならない。この水を除去することができなければ、或る特定の運転速度を超えると、タイヤが路面から浮き上がるメカニズム（ハイドロプレーニング現象）が起こり、これはロードホールディングにとって有害であり、したがって安全性にとって有害である。これに対抗するため、タイヤのトレッドに空所及び溝を設けて存在する水をこれら空所及び溝の中に案内し、溝の中の水を接触面の外部に側方と長手方向の両方に排出することが慣例である。

本明細書において、側方又は横方向という用語は、タイヤの回転軸線に平行な方向で動くことを意味している。

本明細書において、トレッドについて長手方向（又は周方向）は、横方向に垂直であり且つ中心が回転軸線に位置する円の接線の方向を意味している。

横方向溝は、その端部のうちの一方がタイヤの外部に向かって軸方向に開口し、それによりタイヤが水で覆われた路面に沿って走行しているときに液体がタイヤの辿る経路に対して側方に流れるようにする溝であることを意味している。好ましくは、かかる溝は、タイヤの回転軸線と４５°未満の角度をなす方向に差し向けられる。

淀んでいる水が相当な深さ（例えば、少なくとも２ｍｍ）であり且つ車両速度が高い場合、流れのメカニズムが乱される場合があり、それにより特に安全性の面で性能の低下が生じる。というのは、ハイドロプレーニング現象の開始が特に路面との接触が失われた場合に現れるからである。

仏国特許第２１５２９０７号明細書は、長手方向溝に加えて、トレッドに設けられた半径方向空所を有するタイヤを開示しており、これら半径方向空所は、トレッドの軸方向外側部分に形成され、これら半径方向溝の延長部として、トレッドの内部に形成されると共にトレッドの外部側フェース上に現れる空所が設けられている。この特許文献に記載されたタイヤは、これら半径方向キャビティにより、路面上の溝を除去する追加の能力を備える。しかしながら、タイヤは、更に良好なロードホールディング（路面グリップ）を提供するために水で覆われた路面上を走行する上で一層の技術改良が必要であることが判明した。

仏国特許第２１５２９０７号明細書

本発明の目的は、溝を備えたトレッドであって、溝が特に淀み水で覆われた路面上を運転する際に、このトレッドを備えたタイヤのロードホールディングを向上させる少なくとも１つの装置を有するようなトレッドを提供することにある。

本発明のタイヤは、路面に接触するようになった踏み面又はトレッド表面及び踏み面と２つのコーナー縁のところで交差して２つのコーナー縁相互間のトレッドの幅Ｗを定める側フェースを有するトレッドを備えている。このトレッドは、少なくとも２ｍｍに等しい幅だけ離隔した材料のフェースによって画定されている深さＨの複数本の溝を備え、これら溝は、踏み面上に開口している。これら溝は、互いに又は踏み面を部分的に形成する接触フェースを備えたトレッドパターンの側フェースと境を接している。

このトレッドは、複数本の横方向溝を有し、これら溝の対向したフェースのうちの少なくとも一方は、半径方向外面（アーチ外輪）及び半径方向内面（アーチ内輪）によって画定された少なくとも突出部を備え、半径方向外面は、半径方向内面よりも踏み面の近くに位置し、これら表面は、溝の方向において最も遠くに位置する突出部の箇所で互いに合体している。このトレッドは、各突出部の半径方向内面及び半径方向外面の各々が、溝を画定しているフェースに平行な断面平面において、半径方向外面の輪郭形状の長さが半径方向内面の輪郭形状の長さよりも大きいような輪郭形状を有するようなものである。

溝に形成された異形突出部は、この溝を画定している対向したフェース相互間に両方向性の機械的連結部をもたらさず、一方向性の連結部をもたらすに過ぎず、このことは、これら異形突出部が対向したフェースの結合を制限し又は阻止するに過ぎないことを意味している。両方向性連結部は、対向したフェースの結合と分離の両方を制限すると共に阻止する連結部であることを意味している。

さらに、少なくとも１つの突出部を備えた横方向溝の軸方向最も内側の端（これは、赤道面の最も近くに位置する端であることを意味している）は、異形クロージャ装置を備えている。この異形クロージャ装置は、溝を画定する少なくとも一方のフェース上に形成されると共に溝を少なくとも部分的に閉鎖するクロージャ表面を有し、このクロージャ表面は、溝を画定するフェースに平行な断面平面における断面で見て、溝に形成された少なくとも１つの突出部と相互作用する凹状湾曲輪郭形状を有する。凹状湾曲輪郭形状は、曲率中心がトレッドの軸方向外側寄りに位置した表面を意味している。有利には、このクロージャ装置は、溝を完全に又はほぼ完全に閉鎖する（このことは、溝の断面積の少なくとも８０％がクロージャ装置によって閉鎖されることを意味している）。

本発明のトレッドにより、水の良好な除去作用を維持する一方で、それと同時に、特に少なくとも１つの溝の中に位置決めされた各突出部周りの水の循環により、雨天運転時、路面に対するトレッドの圧力の加わり具合を向上させることができる。何が起こるかと言えば、これら突出部が浮き上がり防止効果を生じさせるのに適したアーチ外輪及びアーチ内輪を有し、その結果、トレッドを路面から浮き上がらせる傾向のある淀み水中を運転しているときに流体力学的圧力の効果に対抗するタイヤとトレッドとの間の接触圧力が増大するということである。

このクロージャ装置と横方向溝に形成された突出部の組み合わせにより、水の流れ効果が増大し、したがって雨天運転時における路面に対するタイヤの支持効果が増大する。

有利には、突出部は、雨天運転時に溝を通過する水の流れの全てに対応するよう突出部を内部に備えた溝の幅の全体又はほぼ全体にわたって延びる。この場合、溝の幅のほぼ全体とは、溝の幅の少なくとも９０％を意味している。

成形法を用いて本発明のかかるトレッドを製造しやすくするため、溝を画定する各フェースに半突出部を設けることが好ましく、これら半突出部は、脱型後、薄いスリット又は幅がゼロのスリットによってのみ分離されるように互いに向かい合っており、２つの半突出部は、半突出部を含む溝が路面に接触すると、互いに接触関係をなす。

有利には、この薄いスリットは、一方の半突出部の他方の半突出部に対する相対運動を制限し又はそれどころか完全に制止する手段を有し、これら手段は、ジグザグ形状であるのが良く又は変形例としてスリットの対向したフェースに形成された凸部であっても良く、これら凸部は、相対運動を減少させるよう互いに協調する。

本発明のトレッドの変形形態では、上述したような突出部を備えた溝は、横方向に、即ち、タイヤの回転軸線に平行な方向に対して４５°未満の角度をなす方向に差し向けられる。

有利には、クロージャ装置は、２つの半クロージャ装置で形成され、各半クロージャ装置は、溝を画定する一方のフェースによって支持され、２つの半クロージャ装置は、半クロージャ装置が路面に接触しているときに相互接触によって互いに協調するよう設計されている。好ましくは、２つの半クロージャ装置は、薄いスリットによって互いに隔てられ、薄いスリットは、半クロージャ装置が互いに接触状態にあるときにこれら半クロージャ装置相互間の相対運動を制限する手段を有するのが良い。

製造を容易にするため、この異形クロージャ装置をこれが２つの半クロージャ装置で形成されるよう作ることが可能であり、これら半クロージャ装置の各々は、溝を画定している一方のフェース上に形成され、これら半クロージャ装置は、互いに接触状態にあるか薄いスリット（幅１ｍｍ未満）によって互いに離隔されるかのいずれかである。この薄いスリットは、ジグザグ又は凸部の形態をした制止手段を備えるのが良い。

本発明の他の特徴及び他の利点は、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。なお、添付の図面は、非限定的な例として、本発明の要旨の幾つかの実施形態を示している。

本発明のトレッドの横方向溝を示す図である。 図１のＩＩ‐ＩＩ線矢視断面図である。 図２と同様な図であり、溝を通る水の流れについて流れ線が示されている図である。 ２つの異形突出部を有する横方向溝の変形形態の断面図である。 異形突出部の変形形態の断面図である。 異形突出部を有する溝の変形形態を示す図であり、この異形突出部が溝の一方のフェースによって支持されていて、溝の他方のフェースに接触することができる状態を示す図である。

図１は、サイズ２０５／５５Ｒ１６のタイヤ向きの本発明のトレッド１の一変形形態を示している。このトレッドは、幅が３ｍｍに等しく、深さが７ｍｍに等しい複数本の横方向溝５を有し、これら横方向溝は、軸方向外側に位置する端１１がトレッドの縁上に軸方向に開口している。この端１１は、幅の狭い周方向縁溝２′内に開口している。この細い周方向溝は、トレッドの端とタイヤのサイドウォール部分との間の関節連結領域として作用する。横方向溝５の延長部として第２の端１２が設けられ、この第２の端は、周方向溝２内に開口している。この溝５は、タイヤが路面に接触したときに閉じるのに適した幅の薄いスリット６３によって互いに隔てられた２つの半突出部６１，６２で形成された異形突出部６を有している。この異形突出部は、８ｍｍの最大長さを有し、この異形突出部は、新品状態（このことは、タイヤの走行前であることを意味している）では、踏み面１０よりも約１ｍｍ下に位置している。

さらに、横方向溝５は、周方向溝２内に開口したその端１２のところに、横方向溝５を閉鎖する装置を形成する第２の突出部７を有している。このクロージャ装置は、同様に、２つの半突出部７１，７２で形成され、各半突出部は、横方向溝５を画定する一フェースによって支持されている。クロージャ装置のこれら半突出部は、薄いスリット７３によって互いに隔てられている。横方向溝５のクロージャ装置の２つの半突出部７１，７２相互間に形成されたこの薄いスリット７３は、これら２つの半突出部が走行中に互いに接触することができるようにするのに適した幅を有している。好ましくは、この幅は、１ｍｍ未満であり、より好ましくは０．６ｍｍ未満である。

このクロージャ装置７は、トレッドの軸方向外側寄りに位置した曲率中心を有し、かくして、路面接触圧力の増大をもたらすために水を突出部６周りに流通させるメカニズムを増強させると共に促進するよう差し向けられた湾曲面を有している。

図２は、図１に示されている溝のＩＩ‐ＩＩ線矢視断面図である。この断面図は、クロージャ装置７及び特にクロージャ表面の湾曲輪郭形状７ｃの幾何学的形状を示しており、その凹状側部は、異形突出部６に向いている。クロージャ装置から見て半径方向且つ軸方向最も遠くに位置するクロージャ装置上の点をＰ１，Ｐ２で示した場合、湾曲輪郭形状７ｃは、点Ｐ１，Ｐ２を結ぶ直線の線分（図において点線で表されている）が他のどのような点においてもクロージャ装置と交差しないようなものである。また、異形突出部６の軸方向最も遠くに位置する互いに隔てられた点Ａ１，Ａ２の各側において、異形突出部がこの異形突出部の内側輪郭形状の長さよりも大きな長さの外側輪郭形状を有していることが理解できる。このクロージャ装置７により、周方向溝と各横方向溝の交差部のところの流れの乱流の効果を減少させると同時に横方向溝内の流れ具合を向上させることが可能である。

この場合、点Ａ１，Ａ２を結ぶ線分の角度Ｂは、ゼロ°以外の角度であり、好ましくは２０°未満である（この特定の場合、この角度は、１５°である）。

図３は、淀んでいる水で覆われた路面上の運転時における図２と同一の図であり、路面は、図の最上部寄りに位置している。この図は、路面に接触している面から始まって、トレッドの軸方向外側寄りに進む横方向溝５に入ると共に異形突出部６の周りを流れる水の流れ線Ｆを示している。この強制循環により、揚力が生じ、この揚力により、タイヤの路面接触圧力が増大し、これら揚力は、この場合、これらの合力Ｐの形態で示されている。

図４は、本発明のタイヤの変形形態を示しており、この変形形態では、横方向溝は、その端部のうちの一方のところに位置するクロージャ装置７を有すると共に流体の流れに関して互いに妨害しないよう互いに対して軸方向及び半径方向に配置された２つの異形突出部６，６′を有している。これら突出部は、各々、回転軸線に平行な方向と２０°に等しい角度Ｂ，Ｂ′をなして傾けられている。これら角度は互いに異なるようにしても良い。

図５は、異形突出部６″の輪郭の幾何学的形状の変形形態を示しており、この異形突出部は、この輪郭形状の軸方向最も外側の互いに隔てられた点Ａ１，Ａ２相互間に、外側輪郭形状６″‐ｅ及び内側輪郭形状６″‐ｉを有し、外側輪郭形状は、内側輪郭形状の長さよりも長い長さのものである。

外側輪郭形状６″‐ｅは、同一の符号の曲率を有する幾何学的曲線によって定められ、これに対し、内側輪郭形状は、互いに逆の符号の曲率を有する２つの部分によって定められている。この特定の場合、曲率の変化は、点Ａ１，Ａ２を結ぶ線分との交差部Ｉのところで生じるが、当然のことながら、この切り換わりは、任意他の点に位置しても良い。

この構成により、淀んでいる水で覆われた路面上における運転時、突出部３周りの流れ線が路面に対するタイヤの圧力を増大させる一因となる流体力学的圧力を生じさせる水の流れを生じさせることが可能である。これは、雨天において特に有益である。というのは、これにより接触圧力が増大し、したがって特にハイドロプレーニング現象が起こる前に大きなマージンが与えられるからである。

実施形態に関する実用上の目的のため、ブレードを機械加工するのが良く、その厚さは、成形されるべき溝の幅に一致し、このブレードは、ブレードの僅かな厚さだけ互いに隔てられた２つの空所を形成するようえぐって作られた２つのフェースを有している。これら空所は、半突出部を成形するようになっており、２つの空所相互間のブレードの僅かな厚さは、２つの半突出部を互いに隔てる微細なスリットを成形する。

図６は、別の変形形態としての突出部９を有する溝８を示しており、この異形突出部９は、溝の一方のフェース８１で支持される。この突出部は、薄いスリット９１により溝の他方のフェース８２から隔てられている。フェース８２に対する異形突出部の運動の可能性を制限するため、このスリット９１は、ジグザグの幾何学的形状を有している。

本発明は、上述すると共に図示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かかる実施例の種々の改造例を想到できる。

Claims (5)

1. 路面に接触するようになった踏み面（１０）及び前記踏み面と２つのコーナー縁のところで交差して前記２つのコーナー縁相互間のトレッドの全幅を定める側フェースを有するトレッド（１）を備えたタイヤであって、前記トレッドは、前記踏み面上に開口すると共に少なくとも２ｍｍに等しい幅だけ互いに離隔した材料のフェースによって画定されている深さＨの溝を備え、横方向（このことは、前記タイヤの回転軸線に対して４５°未満の角度をなす方向であることを意味する）に差し向けられた複数本の溝（２）が、これら溝を画定している互いに反対側のフェースのうちの少なくとも一方に、少なくとも１つ異形突出部（６）を備え、前記異形突出部は、半径方向外面（６″‐ｅ）及び半径方向内面（６″‐ｉ）によって画定され、前記半径方向外面は、前記半径方向内よりも前記踏み面（１０）の近くに位置し、前記半径方向外面と前記半径方向内面は、前記溝の方向において最も遠くに位置した前記突出部の箇所（Ａ１，Ａ２）のところで合体し、各突出部の前記半径方向内面及び前記半径方向外面の各々は、前記溝を画定している前記フェースに平行な断面平面において、前記半径方向外面（６″‐ｅ）の輪郭形状の長さが前記半径方向内面（６″‐ｉ）の輪郭形状の長さよりも大きいような輪郭形状を有し、前記少なくとも１つ異形突出部（６）を備えた前記横方向溝は、異形クロージャ装置（７）を更に備え、前記異形クロージャ装置は、前記溝を画定している少なくとも一方のフェース上に形成されると共に前記溝を画定している前記フェースに平行な断面平面において断面で見て、凹状の湾曲した輪郭形状（これは、曲率中心が前記トレッドの軸方向内面寄りに位置する輪郭形状であることを意味する）を備えたクロージャ面を有する、タイヤ。
2. 前記突出部（６）は、雨天走行時に前記溝（２）を通過する水の流れの全てに対応するよう前記突出部を内部に備えた前記溝（２）の幅の少なくとも９０％にわたって延びている、請求項１記載のタイヤ。
3. 前記異形突出部（６）は、２つの半突出部（６１，６３）で形成され、各半突出部は、前記溝を画定する前記フェースのうちの一方に形成され、前記半突出部は、脱型後、薄いスリット（４）又は幅がゼロのスリットによってのみ分離されるように互いに向かい合っており、前記２つの半突出部は、前記半突出部を含む前記溝が路面に接触すると、互いに接触関係をなす、請求項１又は２記載のタイヤ。
4. 前記薄いスリット（４）は、一方の半突出部の他方の半突出部に対する相対運動を制限し又は完全に制止する手段を有する、請求項３記載のタイヤ。
5. 前記クロージャ装置（７）は、２つの半クロージャ装置（７１，７２）で形成され、各半クロージャ装置は、前記溝を画定する一方のフェースによって支持され、前記２つの半クロージャ装置は、前記半クロージャ装置が路面に接触しているときに相互接触によって互いに協調するよう設計されている、請求項１記載のタイヤ。

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