JP2013540627A - 開口部を含むタイヤトレッドおよび開口部を含むタイヤトレッドの製造方法 - Google Patents

Abstract

特定の特徴を備えたタイヤトレッドと、このようなタイヤトレッドの製造方法とが提供される。より詳細には、開口部の層を有するタイヤトレッドが提供される。開口部の層において、特定量のトレッド摩耗が発生するまで、いくつかの層が被覆されたままである。このような開口部は、例えば、サイプ、溝部またはトレッド内の他の開口部特徴を含み得る。このようなタイヤトレッドの作製方法も提供される。
【選択図】図３

Description

本発明は、特定の特徴を有するタイヤトレッドと、このようなタイヤトレッドの製造方法とに関する。より詳細には、本発明は、開口部の層を有するタイヤトレッドに関する。層の内いくつかの層は、特定量のトレッド摩耗が発生するまで、被覆状態のままである。

タイヤトレッドには、性能向上およびトレッドの美観効果のために多様な特徴が施されることが多い。例えば、１つのトレッドは、トレッドのブロックおよび／またはリブを含み得る。トレッドは、多様な種類の開口部と共に構成され得る（例えば、横方向および円周方向に沿った溝部、穴、サイプおよび／または多様なサイズおよび形状の他の特徴）。これらの特徴により、トレッド摩耗、ハンドリング、制動、消費者アピールおよび他のタイヤ特性の向上が可能となる。

トレッド特徴は、タイヤ美観に加え、トラクション（例えば、ウェットトラクションおよびスノートラクション）の向上にも用いることが可能である。例えば、多様なサイズおよび方向付けの開口部を多様な構成のタイヤのリブおよび／またはブロックに付加することで、（特に悪条件（例えば、雨または雪）下の）路面のタイヤグリップを向上させることができる。しかし、開口部および他のトレッド特徴は不利点を持ち得る（例えば、（特にこのような特徴の付加に起因してタイヤトレッド剛性が低下した場合における）転がり抵抗の増加）。

従来のアプローチにおいては、開口部および他のトレッド特徴のタイヤへの付加は、硬化プロセス時において行われる。より詳細には、先ず未硬化タイヤ（すなわち、グリーンタイヤ）をドラムを形成するタイヤ上に層化プロセスにおいて形成する。この層化プロセスにおいて、材料シートを他の構成要素（例えば、ビードコア、ベルトおよび／または他の構成要素）と共に段階的に付加する。トレッド領域のためのトレッドバンドを設ける。材料を形成ドラム上に連続的に付加することにより、先ず平面が形成され、最終的には平面がビードを移動させて、ドーナツ型のタイヤ形状を形成する。

次に、得られたグリーンタイヤを加硫プレス内に配置して、熱および圧力を用いて、タイヤゴム成分の硬化と、ゴム成分の接合とを行う。この硬化ステップ時において、プレス壁部に複雑な型込要素を付加することで、グリーンタイヤの未硬化トレッド内にトレッド特徴を形成することが可能になる。例えば、フィン状の金属突起をトレッド形成部内のタイヤプレス壁部に付加することで、開口部を付加することが可能になる（例えば、圧力および熱によるトレッドの硬化時における、トレッドへの溝部および他の詳細の付加）。

タイヤを多様な特徴およびトレッドと共に製造する従来の方法においては、特定の問題がある。すなわち、成型プロセスに起因して、タイヤトレッドへ付与することが可能な溝部および他の開口部の形状および構成が、加硫プレス壁部から突出する金属突起の挿入によって形成することが可能な開口部に限定される。例えば、従来のタイヤプレスによって生成可能な開口部は、トレッド外面から内側に延びるものの、一定期間のトレッド摩耗が発生した後のみにタイヤトレッド内の開口部を出現させることはできない（すなわち、開口部を隠蔽または被覆することができない）。また、従来の方法の場合、最深部から半径方向の外方の延びる開口部を生成することはできるものの、トレッドの下部および上部から隠蔽された開口部を生成することはできない（すなわち、従来の方法の場合、トレッドの半径方向の最奧面または半径方向の最外面から延びていない開口部を生成することはできない。また、標準的な成型技術を用いて比較的肉薄かつ深い開口部を製造することは、このような特徴の作製に必要な成型要素の脆性に起因して困難である。

よって、開口部を有するタイヤトレッドと、このようなトレッドの作製方法とがあれば有用である。より詳細には、特定の深さの開口部を有するタイヤを構築するための方法があれば有利である。開口部は、多様なレベルのトレッド摩耗それぞれにおけるトラクション向上のために用いることができる。このような方法を用いて、性能（例えば、転がり抵抗）を向上させるようにタイヤトレッド剛性を制御しつつ、多様なジオメトリ、密度、および深さの開口部を生成することも可能であると有利である。

本発明の局面および利点について、以下の記載に説明するが、このような局面および利点は、以下の記載から明らかであり得、また本発明の実行により理解され得る。

１つの例示的局面において、本発明は、タイヤのトレッド部の製造方法を提供する。方法は、以下を含み得る：未硬化タイヤゴムの第１の層を提供するステップ、未硬化タイヤゴムの第１の層開口部を生成するステップ、；未硬化タイヤゴムの第１の層全てを硬化させることなく、未硬化タイヤゴムの第１の層のうち第１の層の開口部に隣接する部分を硬化させるステップ、第１の層上に未硬化タイヤゴムの第２の層を配置するステップ、および、第１の層の開口部内の位置において第２の層を第１の層へ有意に架橋させることなく、第２の層を第１の層へと接合するステップ。

方法は、以下をさらに含み得る：未硬化タイヤゴムの第２の層内に開口部を生成することと、未硬化タイヤゴムの第２の層全てを硬化させること無く、未硬化タイヤゴムの第２の層のうち第２の層の開口部に隣接する部分を硬化させることと、第２の層上に未硬化タイヤゴムの第３の層を配置することと、第２の層の開口部内の位置において第３の層を第２の層へと有意に架橋させることなく、第２の層を第１の層へと接合すること。

第２の層の開口部は、第１の層の開口部からオフセットし得る。同様に、第３の層の開口部は、第１の層、第２の層および第３の層の開口部が半径方向に沿って整列されないように、第２の層の開口部からオフセットし得る。

第２の層からのゴムは、第１の層の開口部内へと位置決めされ得る。このような位置決めは、例えば、インサートを第２の層内へ成型することによって行うこともできるし、あるいは、硬化プロセス時において第２の層からゴムを流動させることによって行うことも可能である。

方法は、ドラムを形成するタイヤ上に第１の層、第２の層および第３の層を配置するステップをさらに含み得る。さらに、方法は、第１の層、第２の層および第３の層を硬化させることを含む。

上記した方法は、所定の厚さを有するトレッド部が半径方向に沿って得られるまで、複数の層に対して行うことができる。

トレッド部を用いて、タイヤを製造することができる。タイヤの使用時において、第１の層および第２の層の開口部からゴムを噴出させることができる。これにより、特定量のトレッド摩耗が発生するまで、第１の層および第２の層の開口部がは視界から隠蔽される。

硬化ステップ時において硬化された開口部に隣接する未硬化タイヤゴム部分のサイズは、少なくとも未硬化タイヤゴムの第１の層および第２の層の残り部分を硬化させるステップ時において開口部中への接合に起因して開口部が無くなるのを回避するために必要な最小量であり得る。開口部および硬化部を生成するステップは、同時に実行され得る。開口部の形状は、円形、四角形および三角形からなる群から選択され得る。

方法は、所望の形状の第１の層の開口部内に構成された突起を有するローラーを提供するステップと、ローラーを加熱するステップと、第１の層内に開口部を生成するようにローラーを第１の層の表面上に移動させるステップとをさらに含み得る。

別の例示的実施形態において、本発明は、タイヤのためのトレッド部を提供する。タイヤは、半径方向を規定する。トレッド部は、ゴム材料の複数の層を含む。ゴム材料の複数の層は共に硬化されて、トレッド部を形成する。一方、各層は、半径方向の外方の方向付けられた複数の開口部を含む。各層の開口部は、半径方向に沿って隣接層の開口部に対してオフセットするように配置される。半径方向内方層の開口部は、隣接する半径方向外方層からのゴムを含む。隣接する半径方向外方層は、半径方向内方層のこのような開口部の壁部に永久接合されない。トレッド部を有するタイヤの動作時において、トレッドの摩耗が発生した場合、半径方向内方層の開口部中に含まれるゴムを遠心力により噴出させることができる。

本発明の上記および他の特徴、局面ならびに利点は、以下の記載および添付の特許請求の範囲を参照すればより深く理解される。添付の図面は、本明細書内において採用されかつ本明細書の一部を構成し、本発明の実施形態を示し、以下の記載と共に本発明の原理を説明する役割を果たす。

本発明の完全かつ可能化のための開示（その最良の様態を含む）は、当業者を対象としたものであり、本明細書中、添付図面を参照しつつ説明する。

本発明の例示的方法を示す。タイヤトレッド部の構築のために用いられる材料の連続する層に切り込みが形成される。 本発明によるトレッドの一部のドーナツ型断面に沿って見た場合の例示的実施形態を示す。 本発明によるトレッドの一部のドーナツ型断面に沿って見た場合の例示的実施形態の別の図示を示す。 本発明によるトレッド部の別の例示的実施形態の断面を示す。 トレッド層内に開口部を生成するために用いることが可能な例示的方法を示す。 開口部の例示的実施形態の断面図であり、開口部に隣接するトレッドの一部の部分的硬化を示す。 複数のゴム層から構築された本発明のトレッド部の例示的実施形態における、トレッドの残り部分の硬化前の断面図である。 図７のトレッド部の硬化後の断面図であり、このような硬化後の開口部の可能な形状を示す。 複数のゴム層から構築された本発明のトレッド部の別の例示的実施形態における、硬化前の断面図である。 タイヤ動作時における開口部からのゴム噴出を示す。 トレッド層内に開口部を生成するために用いることが可能な別の例示的方法を示す。

本発明は、特定の特徴を備えたタイヤトレッドと、このようなタイヤトレッドの製造方法とに関する。より詳細には、本発明は、開口部の層を有するタイヤトレッドに関連する。開口部の層において、特定量のトレッド摩耗が発生するまで、いくつかの層は被覆された状態のままである。このような開口部は、例えば、サイプ、溝部、またはトレッド内の他の開口特徴を含み得る。本発明を説明する目的のために、ここで、本発明の実施形態および／または方法について詳述する。そのうち１つ以上の例を図面中に示すかまたは図面と共に例示する。各例は、本発明の例示のために示すものであり、本発明を限定するものではない。実際、本発明において、本発明の範囲または意図から逸脱することなく多様な改変および変更が可能であることが当業者にとって明らかである。例えば、一実施形態の一部として例示または記載される特徴またはステップを別の実施形態またはステップと用いて、さらに別の実施形態または方法を得ることが可能である。よって、本発明は、添付の特許請求の範囲オフセットその均等物に収まるようなこのような改変および変更を網羅することが意図される。

図１は、本発明の例示的方法を記載するために用いられる例示を示す。層１１５はシート状のタイヤゴムであり、タイヤのトレッド部を構築するために用いられる。本明細書中用いられる「未硬化」または「グリーン」という用語は、タイヤゴムが加硫処理されていない状態を示す。加硫処理は公知のプロセスであり、圧力および熱の付加によりゴム中の高分子鎖を架橋させる。本明細書中用いられる「タイヤゴム」という用語は、天然ゴムのみに限定されず、多数の製剤のゴム、他のポリマー、カーボンブラック、およびタイヤ要素（例えば、トレッド部）の形成および生成に用いることが可能な他の材料も指す。本明細書中用いられる「トレッド部」とは、タイヤ外周に配置されるタイヤゴムの一部を指し、タイヤが回転する際に地面と接触する部分を指す。トレッド部は、例えば車両およびタイヤ用途に応じて異なる厚さおよび幅を持ち得る。本明細書中用いられる「サイプ」とは、トレッド内の溝部であり、幅は２ｍｍ未満である。最後に、本明細書中用いられる「開口部」とは、溝部、サイプ、穴またはトレッドによって規定された他の凹部であり、タイヤ性能（例えば、トラクション）に影響を付与するように構成される。

タイヤゴムのさらなる層１２０および１２５は、層１１５の下側に設けられる。これらの層は、連続的に相互に配置され（すなわち、積層され）、これにより、所望の厚さのトレッド部を生成する。例えば、層１１５、１２０および１２５を、ドラムを形成するタイヤ上またはタイヤ中間部（例えば、ドラムを形成するタイヤ上に配置されたベルトまたはカーカス）上に配置することができる。あるいは、ドラムを形成するタイヤ上に配置する代わりに、層１１５、１２０および１２５を、トレッドベルトのみを生成するために用いられる構築面上に配置してもよい。当業者であれば理解するように、トレッドベルトを例えばバフタイヤ上に配置して、タイヤを再トレッドすることができる。層１１５、１２０および１２５のうち一部のみを図１中に図示しているが、当業者であれば、このような層は、例えば（地面との接触を可能にするためのタイヤ円周における伸長に必要な）特定の長さおよび幅にわたって伸びることを理解する。このような用いられる層１１５、１２０および１２５の数は、トレッド部の厚さの決定を支援するために用いられる。

層１１５および１２０について示すように、このような層は、切断部または切り込み１３０を含む。本明細書中用いられる「切り込み１３０」とは、単なる小型の溝部または経路であり、タイヤゴム層によって構成される。切り込み１３０が直線状である様子が図示されているが、切り込み１３０を必要に応じて多様な他の所定の形状で形成することで、所望のサイプを得ることが可能である。例えば、切り込み１３０の形状を、多様な曲線形状、角度および他の特徴にすることが可能である。

切り込み１３０を生成するために、高温のナイフまたはブレード１００を図１中に層１１５について示すように挿入する。ブレード１００は、例えば比較的肉薄の金属要素であり、矢印によって示すように層１１５に押圧されて層１１５を通過することにより、層１１５を切断する。ブレード１００の形状により、得られる切り込み１３０の形状が決定される。

重要なことは、ブレード１００を付加する前、層１１５、１２０および１２５は未硬化タイヤゴムであることである。ブレード１００の加熱温度については、例えば層１１５を押圧してブレード１００と接触させて層１１５を切断する際、切り込み１３０に隣接する層１１５の一部を硬化できるような充分な熱が層１１５へと移動するような加熱温度とする。ブレード１００からの熱量は、層１１５全てを硬化させるほどの熱量ではない。すなわち、切り込み１３０に隣接する層１１５の一部のみがブレード１００からの熱によって硬化される。より詳細には、例示的に、硬化させるべき層１１５の最小部分だけでも、（以下にさらに説明する）層１１５、１２０および１２５の相互接合および／またはタイヤのその他の要素の相互接合に用いられる後続硬化ステップ時において切り込み１３０が無くなる事態を回避するのに充分である。後続硬化ステップ時において層１１５、１２０および１２５が相互に接合されている場合、この最小量を超える量を硬化させてもよい。例えば、一例示的実施形態において、ブレード１００は、約１８０〜２６０℃の範囲の温度まで加熱される。

ブレード１００は、例示目的のために示したものであることが理解されるべきである。多様な他の形状のブレード１００を用いることが可能である。加えて、当業者が本明細書中に開示される教示内容を鑑みれば理解するように、切り込み１３０の生成と、切り込み１３０に隣接する通常は未硬化状態であるタイヤゴムの層の一部の硬化とにおいて、他のツールまたは技術が利用可能である。例えば、切断ステップ後に硬化を化学的に行ってもよいし、あるいは、切り込み近隣の領域を焼灼した後、加熱要素を用いて切り込みを形成してもよい。当業者が本明細書中に開示される教示内容を鑑みれば理解するように、他の技術も利用可能である。

上記したように、未硬化タイヤゴム層を相互に配置し、層の一部を硬化させつつ層のうち１つ以上を切断することにより切り込みを生成するプロセスを繰り返すことにより、多様な未硬化タイヤゴム層中に切り込み１３０を積み重ねることにより、サイプを構築することができる。重要なことは、切り込み１３０の形状と、連続的に付加された層１１５、１２０および１２５中の切り込み１３０の相対的配置とを変更することにより、複雑なジオメトリおよび異なる深さの複数のサイプの生成が可能となる。

例えば、ここで図２を参照して、トレッドの部分１６５をドーナツ型断面に沿ってみた場合の例示的実施形態を示す。トレッド部分１６５は、層１３５および１５０を含む。層１３５および１５０には、上記したような切り込み１３０が設けられる。層１３５はトレッド部分１６５の外部に向かう一方、層１５０はトレッド部分１６５の内部に向かい、「内側」および「外側」という用語は、トレッド部分１６５がタイヤ上の所定位置に配置された際に当該層が配置される半径方向を基準として示されることが理解される。

多様な層１３５および１５０中の切り込み１３０は、サイプ１４０、１４５、１５５および１６０を形成する。より詳細には、サイプ１４０および１４５は、層１３５および１５０間において切り込み１３０を隣接させかつ／または積み重ねることにより、形成される。同様に、サイプ１５５および１６０は、切り込み１３０ｉｎ層１５０中において切り込み１３０を隣接させることにより、形成される。切り込み１３０に隣接する層１３５および１５０中のタイヤゴムを硬化させつつ切り込み１３０の切断を行ったため、後続のトレッド部分１６５の硬化において切り込み１３０が無くなる事態が回避される。このような硬化ステップは、層１３５および１５０を相互におよび／またはタイヤ中間部と共に硬化および接合するように、タイヤプレス内に配置することを含み得る。あるいは、当業者であれば理解するように、バフタイヤ上に配置されるトレッドバンドを再トレッド動作の一部として生成するように、層１３５および１５０を硬化させてもよい。

再度図２を参照して、サイプ１５５および１６０は内側層１５０のみに配置されており、外側層１３５内には配置されていない点に留意されたい。そのため、トレッド部分１６５を有するタイヤの早期寿命段階においては、サイプ１４０および１４５のみが視認可能であり、動作時においては、タイヤ使用時におけるトラクション向上を可能にする。タイヤ利用と共にトレッド摩耗が発生すると、層１３５が徐々に除去されて、最終的にはサイプ１５５および１６０が出現する。その結果、これらのサイプ１５５および１６０はトラクション向上を提供し、それと同時に、トレッド部分１６５の剛性がトレッド深さの関数として制御され、これにより、転がり抵抗に対する不要な影響が最小化される。よって、本発明により、サイプの数、位置決め、密度およびプロファイルの制御をタイヤの設計および構造におけるトレッド深さの関数として向上させることが可能になる。加えて、切り込み１３０をほぼゼロの厚さで構築することも可能であり、これにより、転がり抵抗からのエネルギー損失をさらに最小化することが可能になる。

図３は、トレッド部１７５をドーナツ型断面に沿ってみた場合の別の例示的実施形態を示す。トレッド部１７５は、外側層１７０および内側層１８５から生成される。明らかなことに、図２に示すように、トレッド部１７５はトレッド部分１６５よりも肉厚である。意図される用途に応じて、他の厚さも所望に用いることが可能である。

上述したように、トレッド部１７５は、連続的に相互に配置または層化された未硬化タイヤゴム層１７０および１８５から構成される。後続硬化における切り込み１３０の消滅を回避するように層１７０および１８５のうち一部を硬化させつつ、切り込み１３０を層１７０および１８５中に切り込むことができる。トレッド部１７５は、サイプ１８０と、一対のサイプ１９５とを含む。図３から分かるように、（図２中においてはサイプ１４０、１４５、１５５および１６０が直線状であるのと対照的に）サイプ１８０および１９５は、非直線状またはＹ時型のプロファイルを形成する。このような効果は、連続する層１７０および１８５の付加によってトレッド部１７５を構築する際、切り込み１３０の層に沿った相対位置を変更することにより、実現される。

トレッド部１７５を支持するタイヤが用いられる際、初期においてはサイプ１８０のみが視認可能であり、例えばウェットおよびスノートラクションを提供するように動作する。しかし、トレッド部１７５が摩耗して層１７０が消滅した場合、一対のサイプ１９５が露出し、作動してトラクション性能を向上させる。加えて、使用時においてトレッド部１７５から層１８５が消滅するのと共に、一対のサイプ１９５間の分離が増加する。

図２および図３に示す実施形態は、ひとえに例示目的のためのものである。本明細書中に開示される教示内容を用いれば、他の変更（例えば、サイプの深さ、形状、数および密度の変更）も本発明において可能であることが理解される。

図４は、本発明のトレッド部２００の別の例示的実施形態の断面図である。トレッド部２００は、トレッドゴムの複数の層２０５から構築される。これらの層２０５は、相互に配置される。層２０５の境界を画定する目的のために線を図示しているが、トレッド部２００を硬化させた後は、このような線は図４に示す状態よりも視認しにくくなる。トレッド部２００は、溝部２２５によって分離されたショルダーリブ２１５および内部リブ２２０を含む。トレッドのうち一部のみを図示している。すなわち、このようなトレッドは、タイヤ円周上に連続していることが理解される。

層２０５は、開口部２１０を含む。開口部２１０は、トレッド部２００の軸方向Ａに沿って延びる。外側層２０５ｄ中の開口部２１０ｄは中空である一方、内側層２１０ａ、２１０ｂおよび２１０ｃ中の開口部２１０ａ、２１０ｂおよび２１０ｃはそれぞれ、さらに説明するように、隣接する半径方向外方層から提供されたゴムを含む。外側層２０５ｄ中の開口部２１０ｄは中空であるため、トレッド部２００を含むタイヤのトラクションを向上させるように機能する。しかし、開口部２１０ｄのラジアル深さは層２０５ｄ内に含まれ、層２０５ｄラジアル深さの一部のみを通じて延びる。そのため、例えばリブ２１５および２２０のラジアル深さ全体において延びる開口部を有するリブと比較して、リブ２１５および２２０の剛性が向上する。このような剛性向上により、トレッド部２００を用いたタイヤのトラクションの向上と、転がり抵抗の向上とが得られることが期待される。加えて、タイヤの利用に起因して外側層２０５ｄが摩耗すると、開口部２１０ｃ中のゴムが噴出し、その後層２０５ｃ中の開口部２１０ｃが露出して、トラクションが向上する。同様に、トレッド部２００の摩耗が進行すると、開口部２１０ｂが摩耗した後、開口部２１０ａが摩耗する。このようにして、多様な層２１０ａ、２１０ｂ、２１０ｃおよび２１０ｄ間の開口部２１０により、リブ２１５および２２０の剛性を保持しつつ、トレッド摩耗時におけるトラクション向上が継続的に可能となる。

図５は、未硬化トレッドゴム２０５の層中に開口部を生成するために用いることが可能な例示的方法を示す。ローラー２３０は、複数の突起２３５を備え、また、軸２４０周囲において回転可能である（矢印Ｒ）。トレッドゴム２０５の層がローラー２３０の経路内へと送り込まれると、層はプレスされて層２０５となり、これにより複数の開口部２１０が得られる。このプロセスを複数の層２０５について繰り返すことで、トレッド部２００を生成することができる。ローラー２３０周囲における突起２３５間の間隔により、層２０５内の開口部２１０間の間隔が制御される。このような間隔は、トレッド部２００のための開口部２１０の密度に応じて調節することができる。他の構成も可能である（例えば、軸２４０に相対する突起２３５の角度を調節して、トレッド部２００の軸方向Ａに対して必ずしも平行ではない開口部２１０を得る構成）。異なる形状の開口部２１０を得るために、異なる形状の突起２３５を用いることも可能である。

本発明の１つの例示的局面において、未硬化タイヤゴム層２０５の一部を硬化させるたけの充分な温度までローラー２３０を加熱する。より詳細には、ここで図６を参照して、ローラー２３０を充分な温度まで加熱することにより、層２０５の部分２４５を硬化させる。図６に示すように、部分２４５は開口部２１０に隣接する。部分２４５を硬化させることにより、開口部２１０の壁部２１１がタイヤゴム隣接層と有意に接合または架橋する事態を回避する。ローラー２３０の加熱は、ひとえに例示的なものである。部分２４５のみにおいて層２０５を部分的に硬化させるための他の方法も利用可能である。例示目的のため、化学的処理を用いて、部分２４５のみを硬化させることができる。

複数の層２０５を開口部２１０および部分２４５と共に形成した後、図７に示すように層２０５を相互に配置する。図示のように、異なる層の開口部が半径方向Ｒに沿って整列しないように、任意の特定の層２０５の開口部２１０を隣接層からオフセットさせる。例えば、第１の層２０５ａの開口部２１０ａは半径方向Ｒに沿って第２の層２０５ｂの開口部２１０ｂと整列せず、第２の層２０５ｂの開口部２１０ｂは半径方向Ｒに沿って第３の層２０５ｃの開口部２１０ｃと整列しないといった具合である。

層２０５ａ、２０５ｂ、２０５ｃおよび２０５ｄを適切に位置決めした後、例えば熱付加によって全てを硬化および架橋させて、このような層を相互に接合させて、トレッド部２００を形成する。図８は、このような硬化の後の層２０５ａ、２０５ｂ、２０５ｃおよび２０５ｄの別の断面図である。硬化プロセスに起因して、ゴムが半径方向内方層２０５ａ、２０５ｂおよび２０５ｃ中の開口部２１０ａ、２１０ｂおよび２１０ｃ中にそれぞれ流動する。例えば、層２０５ｂからのゴムが層２０５ａ内の開口部２１０ａを充填する。しかし、半径方向最外層２０５ｄ中の開口部２１０ｄは開いたままである。図８は、硬化時において開口部２１０の形状が変化し得ることを示す。図８中の開口部２１０の断面図はひとえに例示的なものであり、他の形状も可能である。

続いて図８を参照して、層２０５が硬化によって架橋および相互接合されている間、このような接合部は開口部２１０ａ、２１０ｂおよび２１０ｃ内において存在しないかまたは非有意となる。詳細には、開口部２１０ａ、２１０ｂおよび２１０ｃの壁部２１１への任意の接合は、トレッド部２００を備えたタイヤの動作時において発生する遠心力に打ち勝つには不十分である。その結果、このようなタイヤの動作時において、例えば層２０５ｄが摩耗して層２０５ｃが露出すると、使用時におけるタイヤ回転に起因する遠心力により、開口部２１０ｃ中に含まれるゴム全てが噴出する。このプロセスは、外側層２０５の摩耗と共に継続し、トラクション向上のための開口部２１０が各層２０５から最終的に露出するまで行われルーティング。被覆層２０５が摩耗するまで、半径方向に内方に配置された層は、半径方向に沿った視界から「隠蔽」または被覆されたままである。例えば、層２０５ｄが摩耗するまで、層２０５ｄは層２０５ｃ内の開口部２１０ｃを被覆する。同様に、層２０５ｂが摩耗するまで、開口部２１０ａは層２０５ｂによって被覆される。

図９は、本発明のトレッド部を生成するためのさらに別の例示的方法を示す。この方法によれば、相互に配置された複数の層（例えば、２０５ａおよび２０５ｂ）を用いてトレッド部を生成する。しかし、この実施形態において、第２の層２０５ｂは、半径方向内面２６５ｂ上の複数の突起２５０を含む。これら複数の突起２５０は、第１の層２０５ａの半径方向外面２７０ａ上の開口部２１０ａ内において受容される。図７および図８の上記した実施形態と同様に、開口部２１０は、突起２５０の挿入前に硬化されたトレッドゴム２４５の隣接部を有する。そのため、層２０５ａおよび２０５ｂを接合後に硬化させた後、突起２５０と開口部２１０ａの壁部２１１との間の接合は、タイヤ動作時に発生する遠心力に打ち勝つには不十分となる。そのため、タイヤ動作時において、第２の層２０５ｂが摩耗して開口部２１０ａが露出すると、図１０中の矢印Ｅによって示すように突起２５０が遠心力によって噴出する。ここで、開口部２１０ａが化機構し、開口部２１０ａを用いてトラクション向上を得ることが可能となる。しかし、上述したように、開口部２１０ａおよび２１０ｂの深さは全層を通じて延びておらず、限定されるため、開口部２１０ａおよび２１０ｂを備えたトレッド部の剛性が維持される。

開口部２１０は、図４〜図１０に示す矩形形状に限定されない。他にも開口部２１０を多様な形状にすることが可能である（例えば、四角形、三角形、円形）。図１１は、円形開口部２１０を得るための別の例示的方法を示す。図示のように、ローラー２５５には、円形突起２６０が設けられる。未硬化ゴムの層２０５上にローラー２５５を移動させると、開口部２１０が生成される。複数の層２０５ａおよび２０５ｂが図示される。上記した例と同様に、層２０５ｂの開口部２１０ｂは、層２０５ａの開口部２１０ａからオフセットする。図１１はひとえに例示的なものであり、異なる形状の開口部２１０を層２０５中に生成するための他の方法も利用可能である。

より詳細には、本発明について特定の例示的実施形態および方法について詳述してきたが、当業者であれば、上記記載を理解すれば、このような実施形態の変更例、改変例および均等物を用意に得ることが可能であることを理解する。よって、本開示の範囲は、限定的なものではなく例示的なものであり、本開示は、当業者にとって明白であるような本発明へのこのような変更、改変および／または追加を除外しない。

Claims (21)

1. タイヤのトレッド部の製造方法であって、
   未硬化タイヤゴムの第１の層を提供するステップと、
   前記未硬化タイヤゴムの第１の層内に開口部を生成するステップと、
   前記未硬化タイヤゴムの第１の層全てを硬化させることなく、前記未硬化タイヤゴムの第１の層のうち前記第１の層の前記開口部に隣接する部分を硬化させるステップと、
   前記第１の層上に未硬化タイヤゴムの第２の層を配置するステップと、
   前記第１の層の前記開口部内の位置において前記第２の層を前記第１の層へ有意に架橋させることなく、前記第２の層を前記第１の層へと接合するステップと、
   を含む、方法。
2. 前記未硬化タイヤゴムの第２の層内に開口部を生成するステップと、
   前記未硬化タイヤゴムの第２の層全てを硬化させること無く、前記未硬化タイヤゴムの第２の層のうち前記第２の層の前記開口部に隣接する部分を硬化させるステップと、
   前記第２の層上に未硬化タイヤゴムの第３の層を配置するステップと、
   前記第２の層の前記開口部内の位置において前記第３の層を前記第２の層へと有意に架橋させることなく、前記第２の層を前記第１の層へと接合するステップと、
   をさらに含む、請求項１に記載のタイヤのトレッド部の製造方法。
3. 前記タイヤは半径方向を規定し、前記第２の層の前記開口部を前記第１の層の前記開口部からオフセットさせるステップと、前記第２の層の前記開口部からオフセットさせるステップとをさらに含み、これにより、前記第１の層、前記第２の層および第３の層の前記開口部は、前記半径方向に沿って整列されない、請求項２に記載のタイヤのトレッド部の製造方法。
4. 前記第１の層、第２の層および第３の層をドラムを形成するタイヤ上に配置するステップをさらに含む、請求項１に記載のタイヤのトレッド部の製造方法。
5. 前記第１の層、第２の層および第３の層を硬化させるステップをさらに含む、請求項４に記載のタイヤのトレッド部の製造方法。
6. 前記トレッド部が所定の厚さに形成されるまで、未硬化タイヤゴムの１つ以上のさらなる層を用いて前記提供ステップ、生成ステップ、硬化ステップおよび配置ステップを繰り返すことと、
   前記未硬化タイヤゴム層の残り部分を硬化させることと、
   を含む、請求項１に記載のタイヤのトレッド部の製造方法。
7. 前記第１の層を硬化させるステップの後、前記第２の層からのゴムを前記第１の層の前記開口部中へと位置決めするステップをさらに含む、請求項１に記載のタイヤのトレッド部の製造方法。
8. 前記第２の層からのゴムを前記第１の層の前記開口部中へと位置決めするステップは、前記第２の層へ熱を付加して、前記タイヤが前記第２の層から前記第１の層の前記開口部内へと流動することを可能にすることを含む、請求項７に記載のタイヤのトレッド部の製造方法。
9. 前記未硬化タイヤゴムの第２の層は、前記第１の層の前記開口部によって受容されるように構成された突起を含み、前記第２の層からのゴムを前記第１の層の前記開口部中へ位置決めするステップは、前記第２の層からの突起を前記第１の層の前記開口部に挿入することを含む、請求項７に記載のタイヤのトレッド部の製造方法。
10. 前記トレッド部を用いて前記タイヤを製造するステップと、
    前記タイヤの動作時において前記第１の層および第２の層の前記開口部からゴムを噴出させるステップと、
    をさらに含む、請求項１に記載のタイヤのトレッド部の製造方法。
11. 前記硬化ステップからの前記トレッド部は、前記タイヤを再トレッドするように、バフタイヤへ固定される、請求項１に記載のタイヤのトレッド部の製造方法。
12. 前記第１の層の前記開口部は、特定量のトレッド摩耗が発生するまで、視界から隠蔽される、請求項１に記載のタイヤのトレッド部の製造方法。
13. 前記硬化ステップ時において硬化される未硬化タイヤゴム部分のうち前記開口部に隣接する部分のサイズは、少なくとも前記未硬化タイヤゴムの第１の層および第２の層の残り部分を硬化させるステップ時において前記開口部中に接合されることにより前記開口部が無くなる事態を回避するのに必要な最小量である、請求項１に記載のタイヤのトレッド部の製造方法。
14. 前記開口部を生成するステップおよび前記部分を硬化させるステップは、同時に実行される、請求項１に記載のタイヤのトレッド部の製造方法。
15. 前記開口部はそれぞれ、円形、四角形および三角形からなる群から選択された形状を有する、請求項１に記載のタイヤのトレッド部の製造方法。
16. 所望の形状の前記第１の層の前記開口部内に構成された突起を有するローラーを提供するステップと、
    前記ローラーを加熱するステップと、
    前記開口部を前記第１の層中に生成するように、前記第１の層の表面上において前記ローラーを移動させるステップと、
    をさらに含む、請求項１に記載のタイヤのトレッド部の製造方法。
17. 請求項１の方法に従って構築されたタイヤ。
18. タイヤのためのトレッド部であって、前記タイヤは半径方向を規定し、前記トレッド部は、
    前記トレッド部を形成するように共に硬化されたゴム材料の複数の層であって、各前記層は、
    半径方向に外方に方向付けられた複数の開口部であって、各層の前記開口部は、前記半径方向に沿って隣接層の開口部からオフセットして配置され、前記半径方向内方層の開口部は、隣接する半径方向外方層からのゴムを含み、前記半径方向外方層は、前記半径方向内方層の開口部の壁部へ永久接合されない、複数の開口部、
    を含む、層、
    を含み、
    これにより、前記トレッド部を有するタイヤの動作時において、前記トレッドの摩耗が発生した場合、前記半径方向内方層の前記開口部中に含まれるゴムを遠心力によって噴出させることが可能となる、
    タイヤのためのトレッド部。
19. 半径方向内方層の開口部は、ゴム材料の１つ以上の半径方向外方層によって被覆され、これにより、前記タイヤの利用を通じて充分なトレッド摩耗が発生して前記半径方向内方層の前記開口部が露出するまで、前記半径方向内方層の前記開口部が隠蔽される、請求項１８に記載のタイヤのためのトレッド部。
20. 前記複数の開口部はそれぞれ、円形、四角形および三角形からなる群から選択された形状で構築される、請求項１８に記載のタイヤのためのトレッド部。
21. 前記ゴム材料の複数の層はそれぞれ、
    前記半径方向内面から延びる複数の突起を含む半径方向内面と、
    前記複数の開口部を含む半径方向外面と、
    を含む、請求項１８に記載のタイヤのためのトレッド部。

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