JP2015113114A - 非対称な溝形状を備えたトレッドを有するタイヤ - Google Patents

Abstract

【課題】コーナリングの安定性または空気タイヤの剛性を高める。
【解決手段】空気タイヤ１は周方向に延びる複数の主溝２０，２１，２２を含む環状のトレッド部１０を有している。主溝は、最も内側の溝２２と、最も外側の溝２０と、最も内側の溝２２と最も外側の溝２０との間に配置された少なくとも１つの中間溝２１とを含み、最も外側の溝２０は、内側側壁２４と、外側側壁２３と、溝底部２５と、溝底部２５と対向する溝開口とを含み、最も外側の溝２０は、溝開口に直交する任意の直線に関して非対称な断面を有し、最も外側の溝２０の外側側壁２９は、溝開口に直交する直線に対して２０度より大きい角度傾いている。
【選択図】図１

Description

本発明は空気タイヤに関する。特に、本発明は、非対称なトレッドパターンおよび／または少なくとも１つの非対称な溝を含む空気タイヤに関する。

ウエット状態でのハンドリングを向上させるために、空気タイヤにはトレッドに溝が設けられており、溝の断面が大きくなると、タイヤの排水能力が高くなる。残念ながら、溝は、タイヤの操舵安定性とグリップに悪影響を及ぼすことがある。実際、コーナリング時に公知のタイヤの溝が座屈を受け、それらの溝に横方向に隣接するトレッドの部分が路面から持ち上がることがある。それによって、その部分はもはや地面に接触しなくなる。

ドライ状態では、この現象は、地面とタイヤの間の粘着的な接触を弱め、その結果、高速で急な操作を行う時に制御を失うことがある。特に、典型的なタイヤの溝は大きな応力集中が生じ、タイヤの重い操舵時に座屈を受け、その結果、ドライ状態での能力が制限されることがある。さらに、ウエット状態で、溝の断面積が減り、それによって排水能力が妨げられることがある。

特許文献１は、非対称なトレッド部を有する空気タイヤを開示している。このトレッド部には、傾いた側壁を有する周方向に延びる溝が設けられている。最も外側の溝は、トレッドに直交する線に対して互いに異なる傾きを有する複数の側壁断面または輪郭を有する。残りの溝は、最も外側の溝の対応する側壁より大きな傾きを有する側壁断面を備えている。この構造は、安全なコーナリング安定性と、低い騒音レベルとを維持するようになっている。

米国特許出願公開第２０１３／０１２３２５号明細書

しかしながら、特にコーナリングの安定性は、とりわけキャンバーがゼロではなく正である乗物の高速時に、依然として改良可能である。

本発明の１つの目的は、前述した不都合の少なくとも１つを解消することにある。本発明の他の目的は、コーナリングの安定性または空気タイヤの剛性を高めることにある。本発明のさらに他の目的は、高性能タイヤおよび超高性能タイヤの、ドライ性能とウエット性能の向上をもたらすことにある。本発明のもう1つの目的は、好ましくはウエットハンドリング性能を著しく犠牲にすることなく、コーナリング操作時の、タイヤの主溝の近くのタイヤトレッドの局部的な剛性を高めることにある。

空気タイヤは、周方向に延びる複数の主溝を含む環状のトレッド部、例えば非対称なトレッドを含み、主溝は、最も内側の溝と、最も外側の溝と、最も内側の溝と最も外側の溝との間に配置された少なくとも１つの中間溝とを含む。最も外側の溝は、内側側壁と、外側側壁と、溝底部と、溝底部と対向する溝開口とを含んでいる。最も外側の溝は、溝開口に直交する任意の直線に関して非対称な断面または輪郭を有する。さらに、最も外側の溝の外側側壁は、溝開口に直交する直線に対して２０度より大きい角度傾いている。周方向に延びる主溝は、タイヤの周囲の少なくとも一部に亘って周方向に延びていてもよい。言い換えると、それらは、非連続的な溝であっても連続する溝であってもよい。

特に、最も外側の溝は、溝開口に直交し軸方向に関して溝開口の中央または中心を通る直線に関して非対称な断面または輪郭を有していてよい。

第一の態様によると、外側側壁と内側側壁とは、少なくとも４０度、好ましくは少なくとも６０度、互いに対して傾いている。

他の態様によると、外側側壁は、溝開口に直交する直線に対して２５度と４０度の間、好ましくは３０度と３５度の間の角度だけ傾いている。

他の態様によると、空気タイヤは、方向性を持つタイヤであっても、方向性を持たないタイヤであってもよい。しかしながら、タイヤはまた、対称なタイヤであっても非対称形なタイヤであってもよい。

他の態様では、少なくとも１つの溝の外側側壁と内側側壁は、溝開口に直交する任意の直線に関して非対称である。

他の態様によると、トレッド部は、タイヤの回転時に地面に接触するようになっている半径方向外側のトレッド表面を有し、最も外側の溝は、一方では縁部または非連続的な縁部を介して、他方では面取り部を介して、トレッド表面と接触している。

さらに他の態様によると、最も外側の溝は、縁部を介して軸方向外側でトレッド表面に接触し、内側側壁と溝開口の間を延びている面取り部を介して軸方向内側でトレッド表面に接触している。

他の態様によると、面取り部は、最も外側の溝の溝開口に対して、１０度と４５度の間の角度、好ましくは２０度と３５度の間の角度だけ傾いており、面取り部の高さは、最も外側の溝の最大深さの１０％と２５％の間であり、面取り部の幅は、溝開口の幅のおよそ１０％と２０％の間である。

他の態様によると、各溝の断面または断面積は半径方向内側方向に向けて減少している。言い換えると、各溝の両側壁は、半径方向内側方向に向けて互いに対して先細りになっている。

他の態様によると、溝開口の幅は、溝底部の幅の１．１５倍から４倍の大きさである。

他の態様では、最も外側の溝は、最も内側の溝よりも、タイヤの赤道面に近接している。従って、トレッドの溝の配置は非対称である。

他の態様によると、周方向の主溝は、タイヤの赤道面に関して非対称に配置されている。

他の態様によると、各主溝は断面積を規定し、または断面積を有し、最も外側の溝の断面積は、最も内側の溝と中間溝のうちの少なくとも一方の断面積よりも小さい。

他の態様によると、最も外側の溝の水力直径は、最も内側の溝と中間溝のうちの少なくとも一方の水力直径よりも小さい。この技術分野で広く知られているように、一般に、水力直径（Ｈｄ）はＨｄ＝４×Ａ／Ｐで定義することができる。Ａは溝の断面積で、Ｐは溝の濡れ淵長さ、すなわち溝の境界線の長さ（つまり、溝底部と、溝の両側壁と、溝開口と、存在する場合には面取り部の長さの合計）である。

他の態様によると、最も外側の溝の水力直径の、他の溝のうちの１つの水力直径に対する比は、０．１と１．０の間であり、および／または、最も内側の溝の水力直径の、中間溝の水力直径に対する比は、０．５と２．０の間である。

他の態様によると、外側側壁は、溝開口に直交する直線に対して、内側側壁に比べて少なくとも２倍、または少なくとも４倍大きい角度だけ傾いている。

他の態様によると、側壁は、深さの大部分に亘って延びており、例えば、最も外側の溝の深さの少なくとも７５％に亘って延びている。例えば、側壁は、溝底部から、トレッド部の隣接するリブ、または肩部まで延びていてよい。

一般に、主溝は、トレッド部の周方向のリブによって、横方向において互いに分離していてもよい。

他の態様によると、最も外側の溝は接合部を含み、接合部は、溝底部を内側側壁に接合させる内側の接合部と、溝底部を外側側壁に接合させる外側の接合部とを含み、接合部は直線状であるか、または曲がっている。

他の態様によると、接合部は曲がっており、内側の接合部は、外側の接合部よりも大きい半径を有している。

他の態様によると、最も外側の溝の溝底部と溝開口は互いに対して傾いており、軸方向外側に向けて互いに対して先細りになっている。

他の態様によると、最も外側の溝の溝底部は、対応する溝開口に対して５度より大きい角度、好ましくは１０度と２５度の間の角度だけ傾いている実質的に直線の部分を含むか、その直線の部分から成り立っている。

他の態様によると、最も内側の溝は、もう１つの溝開口と、もう１つの外側側壁と、もう１つの内側側壁とを含み、もう１つの内側側壁は、最も内側の溝の溝開口に直交する直線に対して、最も内側の溝の外側側壁よりも大きく傾いている。

他の態様によると、最も内側の溝の内側側壁は、最も内側の溝の溝開口に直交する直線に対して、２５度と４０度の間、好ましくは３０度と４０度の間の角度だけ傾いている。

他の態様によると、最も内側の溝の外側側壁は、最も内側の溝の溝開口に直交する直線に対して、１度と１０度の間、好ましくは２度と７度の間の角度だけ傾いている。

他の態様によると、中間溝の外側側壁は、中間溝の溝開口に直交する直線に対して、２５度と４０度の間、好ましくは３０度と４０度の間の角度だけ傾いている。

さらに他の態様によると、中間溝の内側側壁は、中間溝の溝開口に直交する直線に対して、１度と１０度の間、好ましくは２度と７度の間の角度だけ傾いている。

他の態様によると、少なくとも１つの中間溝は、実質的に半円形の断面を有している。

他の態様によると、少なくとも１つの中間溝は、溝開口と、内側側壁と、外側側壁とを有し、外側側壁は、中間溝の溝開口に直交する直線に対して、中間溝の内側側壁よりも大きく傾いている。さらに、中間溝は、前述した最も内側の溝と鏡像関係にある断面または輪郭に実質的に一致する非対称な断面または輪郭を有していてよい。

他の態様によると、タイヤは、最も外側の溝の側壁と、中間溝の側壁と、最も内側の溝の側壁の前述した傾斜の組み合わせを含んでいる。

他の態様によると、中間溝は、中間溝の軸方向外側側壁と溝開口の間に配置された面取り部を有している。中間溝の面取り部は、中間溝の溝開口に対して、１０度と４５度の間の角度、好ましくは２０度と３５度の間の角度だけ傾いていてよい。面取り部の高さは、中間溝の最大深さの５％と１５％の間であり、面取り部の幅は、溝開口の幅のおよそ５％と１５％の間である。

他の態様によると、最も内側の溝は、最も内側の溝の軸方向内側側壁と溝開口の間に配置された面取り部を有している。最も内側の溝の面取り部は、中間溝の溝開口に対して、１０度と４５度の間の角度、好ましくは２０度と３５度の間の角度だけ傾いていてよい。面取り部の高さは、最も内側の溝の最大深さの５％と１５％の間であり、面取り部の幅は、溝開口の幅のおよそ５％と１５％の間である。

本発明で開示される前述した複数の態様と特徴は、互いに組み合わせてもよく、入れ替えてもよい。

本発明に係るタイヤの利点は、コーナリング操作時のトレッドまたは溝の剛性を高めることであってよく、特に、最も外側の溝の溝座屈を減らすのに役立つことができる。本発明の態様に従って最も内側の溝と中間溝を形成することで、コーナリング操作時に、それらの剛性がさらに高められ、それらの座屈が低減される。特に、最も外側の溝、場合によっては中間溝および／または最も内側の溝も、非対称な断面または輪郭を備えることができ、それによって、コーナリング条件下で、非対称性がより小さく、対称性がより大きくなる。従って、溝の特定の形状が、コーナリング操作における、溝に隣接するトレッドの剛性を高めることができる。

本発明の構成、作用、および利点は、添付の図面と併せて以下の説明を考慮することでより明らかになるであろう。

本発明の第１の実施形態に係る、非対称な溝を有するトレッドを含む空気タイヤの概略断面図である。 図１のタイヤの最も外側の溝の概略断面図である。 図１のタイヤの中間溝の概略断面図である。 図１のタイヤのトレッドの、コーナリング操作中の概略断面図である。 本発明の第２の実施形態に係る、非対称な溝を有するトレッドを含む空気タイヤの概略断面図である。 図５のタイヤのトレッドの、コーナリング操作中の概略断面図である。 本発明の第３の実施形態に係る、非対称な溝を有するトレッドを含む空気タイヤの概略断面図である。 本発明の第４の実施形態に係る、非対称な溝を有するトレッドを含む空気タイヤの概略断面図である。

本明細書では以下の定義を用いる。

「エイペックス」または「ビードフィラーエイペックス」は、ビードコアより半径方向上側、かつ、プライとターンアッププライとの間に位置するエラストマのフィラーを意味する。

「軸方向の」および「軸方向に」は、タイヤの回転軸に平行なラインまたは方向を意味する。

「ビード」は、一般に「ビードコア」と呼ばれる環状の引っ張り部材を有するタイヤの部分を意味する。ビードはプライコードで覆われ、フリッパー、チッパー、エイペックスまたはフィラー、トウガード、チェーファーのような他の補強部材を有するように形成され、またはそれらを有さないように形成されて、設計リムに嵌められる。

「ベルト構造」または「補強ベルト」は、トレッドの下に位置し、ビードには固定されず、タイヤの赤道面に対して１７度〜２７度の範囲の左コード角度および右コード角度を有する、織物または不織布の互いに平行なコードからなる少なくとも２つの環状の層またはプライを意味する。

「キャンバー角」または「キャンバー」はタイヤの赤道面と路面に直交する線との間の角度を意味する。この角度は、乗物に取り付けられて、タイヤの上部が外向きに傾いている時に正で、タイヤの上部が内向きに傾いている時に負である。

「カーカス」は、プライ上のベルト構造、トレッド、アンダートレッド、およびサイドウォールのゴムとは別の、ビードを含むタイヤ構造を意味する。

「周方向の」は、環状のトレッドの表面の周囲に沿って、または環状のトレッドの表面の周囲に平行に延びる、軸方向と直交する線または方向を意味する。

「断面」は、本願では、以下の断面、すなわち、タイヤの軸方向と半径方向に沿って広がる面に沿った、またはそのような面内に位置する断面を意味する。トレッドまたはその構成要素、例えばその溝に関しては、「断面」は、トレッドまたはその構成要素の輪郭とみなすこともできる。

「赤道面」は、トレッドの中心を通り、タイヤの回転軸に直交する面、または、トレッドの周方向中心線を含む面を意味する。

「溝」はトレッドにおける細長い空隙領域を意味し、周方向に延びていてよい。溝の幅または深さは、その長さにわたる平均幅または平均深さに等しくてよい。

「車内側」は、軸方向において乗物の中央に向かう方向を意味する。

「内側」は、他に定義されていなければ、軸方向内側を意味する。

「横方向」は、軸方向に平行な方向を意味する。

「標準荷重」は、タイヤの使用条件についての然るべき標準化組織によって定められた、特定の設計膨張空気圧および荷重を意味する。

「車外側」は、軸方向において乗物の中央から離れる方向を意味する。

「外側」は、他に定義されていなければ、軸方向外側を意味する。

「オーバーレイ」は、半径方向においてベルトまたはベルトプライの頂部上に配置されたプライを意味する。このようなオーバーレイは、高速タイヤの補強用に用いられることが多い。

「半径方向の」及び「半径方向に」は、半径方向にタイヤの回転軸に向かい、または半径方向にタイヤの回転軸から離れる方向を意味する。「内側」または「外側」に関連する場合はタイヤの軸を指す。

「サイドウォール（側壁）」は、タイヤの、トレッドとビードの間の部分を意味する。または、ここでの開示内容の文脈では、側壁はトレッドの溝の横方向の境界を意味する。

「スリップ角度」または「スリップ」は、回転するタイヤの走行方向とタイヤの赤道面の向きとの間の角度を意味する。

「トレッド」または「トレッド部」は、タイヤカーカスに固着され、タイヤが標準的に膨張させられて標準の負荷がかかっている時に、路面に接触するタイヤの部分を含む、１つまたは複数のゴム部材を意味する。

「トレッド幅」は、タイヤの回転軸を含む面内のトレッド表面の弧長を意味する。

「アンダートレッド」は、タイヤの組み立て時にトレッドの安定化プライへの接着を強化するための、そして好ましくはカットベルトの端部を覆うための、押し出されたトレッドの下に位置するゴムの層を意味する。

図１は、本発明の第１の実施形態に係る空気タイヤ１の概略断面図を示している。空気タイヤ１は、トレッド１０と、インナーライナー１３と、複数のベルトまたは複数のベルトプライ１１を含むベルト構造１２と、カーカスプライ９と、２つのタイヤサイドウォール２と、ビードフィラーエイペックス５およびビード４を含む２つのビード領域３と、有している。例示されているタイヤ１は、例えば、乗用車またはトラックのような乗物のリム上に取り付けるのに適している。図示されている例示的なタイヤは、方向性を有するものであっても、方向性を持たないものであってもよい。さらに、タイヤ１は、赤道面に関して全体的に非対称または対称なトレッド１０を有していてよく、そのトレッド１０は、車内側取り付け位置に配置されるようになっている内側のタイヤサイドウォール２と、車外側取り付け位置に配置されるようになっている外側のタイヤサイドウォール２との間を延びている。カーカスプライ９は、軸方向に互いに反対側の端部６に位置する一対の端部６を含み、各端部は、対応するビード４にそれぞれ固定されている。カーカスプライ９の軸方向の各端部６は、軸方向の各端部６を固定するのに十分な位置まで、各ビード４の周りを折り返されている。カーカスプライ９は、ポリエステル、レーヨン、または、同様の適切な有機高分子化合物からなる実質的に平行な複数のカーカス補強部材を有する、ゴム引きされたプライであってよい。カーカスプライ９の折り返し部６は、２つのフリッパー８の軸方向外側面と、２つのチッパー７の軸方向内側面とに係合していてもよい。トレッド１０の主要部は、１つまたは複数の任意の適切なトレッドコンパウンドから形成することができる。しかしながら、本発明は、上述したタイヤ構造に限定されないことを強く述べておく。

図１に示すように、例示されているトレッド１０は、周方向に延びる３つの主溝２０，２１，２２を有していてよく、各溝は、全体としてトレッド１０内にＵ字形の開口を形成している。主溝２０，２１，２２は、軸方向の最も外側の溝ないし車外側の溝２０と、軸方向の最も内側の溝ないし車内側の溝２２と、最も外側の溝２０と最も内側の溝２２の間に配置された少なくとも１つの中間溝２１と、を含んでいる。図１では、軸方向内側方向を方向Ｉで示し、軸方向外側方向を方向Ｏで示している。半径方向外側方向は方向Ｒで示している。トレッド１０は、主溝２０，２１，２２の間または主溝２０，２１，２２の側方に配置されている周方向に延びる補助溝（図示せず）も含んでいてよい。補助溝は、概ね、主溝よりも小さい幅および／または小さい深さを有している。各主溝は、各補助溝の少なくとも２倍の幅および／または少なくとも２倍の深さを有していてよい。

各主溝２０，２１，２２は、実質的に半径方向に延びる一対の側壁２３，２４，２６，２７，２９，３０を横方向に分離する溝底部、すなわちベース２５，２８，３１と、溝底部２５，２８，３１と実質的に対向する溝開口とを持つ断面を有していてよい。言い換えると、溝開口は、運転時に地面と接触するトレッド表面の平面内にあると考えられる。あるいは、溝開口の断面または輪郭は、それぞれの溝２０，２１，２２の側壁を形成する、あるいはそれぞれの溝２０，２１，２２を区切る、２つの周方向リブの半径方向外側表面同士の間を延びる直線と考えることもできる。各側壁２３，２４，２６，２７，２９，３０は、溝深さの大部分に亘って延びていてよく、主溝２０，２１，２２は、全体として、半径方向外側方向Ｒに向けて幅が大きくなっていてよい。

溝底部２５，２８，３１は、対応する溝２０，２１，２２の最大幅の大部分に亘って軸方向に延びていてよい。しかしながら、他の例では、溝底部は任意選択で設けられてよい。例えば、溝の複数の側壁は、横方向にただ１点のみで交わっていてよい。

図２は、図１のトレッド１０の最も外側の溝２０の概略断面を示している。

最も外側の溝２０の各側壁２３，２４は、溝開口３２に直交する直線に対して傾いている。それらは、互いに反対の方向に同じ角度だけ、または異なる角度α，βだけ傾いていてよい。図示している例では、２つの側壁２３，２４が約２０度の角度だけ傾いている。しかしながら、２つの側壁２３，２４は、好ましくは２５度と４０度の間の角度、より好ましくは３０度と３５度の間の角度だけ傾いていてよい。

図２に示すように、最も外側の溝２０は、内側側壁２４の半径方向外側端部に、溝開口３２に対して１０度と４５度の間、好ましくは２０度と３５度の間の角度γだけ傾いている面取り部３３を有していてよい。面取り部３３の高さは、例えば、溝２０の最大深さの１０％と２５％の間であってよく、面取り部３３の幅は、例えば、溝開口３２の断面幅の１０％と２０％の間であってよい。溝は、溝２０の軸方向反対側の端部（面取り部３３の反対側）に、運転時に道路と接触するようになっている不連続な縁部３４を有している。

溝底部２５は、例えば、車外側の溝２０の深さが軸方向外側方向に小さくなるように、溝開口３２に対して傾いていてよい。

図示されている実施形態では、最も外側の溝２０の断面は、溝底部２５を内側側壁２４および外側側壁２３と接合させる接合部３５，３６をさらに有している。接合部３５，３６は直線状であってもよく、曲線状であって、曲率半径Ｒ１の軸方向外側接合部３５と、Ｒ１より小さい曲率半径Ｒ２の軸方向内側接合部３６とを有していてもよい。好ましくは、曲率半径Ｒ１は、曲率半径Ｒ２の少なくとも２倍である。

図３は、図１のトレッド１０の中間溝２１の概略断面を示している。

中間溝２１の各側壁２６，２７は、溝開口３７に直交する直線に対して傾いている。内側側壁２７は、１度と２０度の間、好ましくは１度と１０度の間の角度ψだけ傾いている。外側側壁２６は、２５度と４０度の間、好ましくは３０度と４０度の間の角度δだけ傾いている。言い換えると、外側側壁２６は内側側壁２７よりも傾いている。

さらに、中間溝２１は、外側側壁２６の半径方向外側端部に、溝開口３７に対して１０度と４５度の間の角度θ、好ましくは２０度と３５度の角度θだけ傾いている面取り部３８を有している。面取り部の高さは、中間溝の最大深さの５％と１５％の間である。面取り部の断面幅は、溝開口の幅のおよそ５％〜１５％であってよい。溝は、溝２１の軸方向反対側に、面取り部の代わりに、道路と接触するようになっている縁部３９を有している。

中間溝の溝底部２８も、例えば、中間溝２１の深さが車外側方向に小さくなるように、溝開口３７に対して傾いていてよい。しかしながら、外側溝２０に関しては、このような特徴は本質的な特徴とは考えられない。そうであっても、このことは、コーナリング操作の間、溝の剛性をさらに向上させることができる。

外側溝と同様に、中間溝２１は、溝底部２８を内側側壁２７および外側側壁２６と接合させる接合部４０，４１を有していてよい。接合部４０，４１は直線状であっても、曲線状であってもよい。曲線状の外側の接合部４０は第１の曲率半径Ｒ３を有していてよく、内側の接合部４１は、Ｒ３より大きい第２の曲率半径Ｒ４を有していてよい。例えば、曲率半径Ｒ４は、曲率半径Ｒ３の少なくとも２倍であってよい。

図１に示されている最も内側の溝２２は、タイヤ１の軸に直交する平面に関して、(図３に示す)中間溝２１と全体的に対称であってよい。言い換えると、最も内側の溝２２の断面は、中間溝２１の断面の鏡像に実質的に一致していてよい。特に、最も内側の溝２２は、車外側から車内側に向かって、外側側壁２９と、外側の接合部と、溝底部３１と、内側の接合部と、内側側壁３０と、前述したように、中間溝２１に対して、同じまたは類似した角度、同じまたは類似した長さまたは曲率半径の、面取り部と、を含む。一般に、「類似した」または「約」という用語は、値の変動が２０％未満、好ましくは５％未満であると理解することができる。

本実施形態では、中間溝２１の幅は、最も外側の溝２０の幅よりも大きい。言い換えると、中間溝２１の断面積は、最も外側の溝２０の断面積よりも大きい。このような特徴は、コーナリング操作時のタイヤの安定性をさらに向上させる。しかしながら、溝２０、２１、２２の幅および／または断面積は等しくてもよい。

図４は、本発明の第１の実施形態に係る空気タイヤ１の内側のコーナリング操作中の、当該タイヤ１の一部の例示的な変形を示す概略断面図である。

非限定的な例として、空気タイヤ１は、約２７００００Ｐａ（約２．７ｂａｒ）で膨張させられ、約８０００Ｎの負荷を受けている２０５／５５Ｒ１６タイヤであってよい。タイヤは、約＋４度のキャンバー角度で乗物に取り付けられてよい。コーナリング操作の速度は約５０ｋｍ／ｈであってよく、その結果、スリップ角度は約−８度であってよい。

例示されたこのような条件下で、トレッド１０の断面は曲がり、内側部分が曲がって道路４２から離れ、それによって、最も内側の溝２２が路面から持ち上がり、外側のタイヤのサイドウォールの一部が道路４２に接触する。最も外側の溝２０と中間溝２１は、図１に示す形状に対して変形する。特に、最も外側の溝２０の面取り部は歪み、少なくとも部分的に道路４２に接触する。従って、記載されている実施形態の特徴によれば、グリップ可能な面が大きくなり、内側側壁がコーナリング方向と反対の方向に対向傾斜できるようになる。同様に、外側の溝の側壁は曲がって、それらの各溝開口に直交する線に対する傾きが小さくなる。最も外側の溝２０の溝底部も、曲がって溝開口に対する角度が小さくなる。中間溝２１は車外側方向に歪み、その溝開口に直交する中心線に関して、全体的により対称的になる。同じことが最も外側の溝にもあてはまる。このように、コーナリング操作時に得られる対称性が高められることで、一方では、タイヤの排水性能またはウエットハンドリング性能が維持され、他方では、溝の近くのトレッドの局部的な剛性とタイヤのコーナリング時の剛性が高められる。

図５は本発明の第２の実施形態に係る空気タイヤ１００の概略断面を示している。第２の実施形態に係る空気タイヤ１００は、本発明の第１の実施形態に係る空気タイヤ１と本質的に一致している。しかしながら、それらの主溝の幾何形状は、細部において異なる。分かりやすくするために、図１〜４のタイヤ１に用いているのと同じ参照符号が、図５のタイヤ１００の構成要素に用いられている。

中間溝２１と最も内側の溝２２は、本発明の第１の実施形態に係るそれぞれの溝２１，２２と類似しているか、または同じである。しかしながら、図１に示す実施形態と異なり、タイヤ１００の最も外側の溝２００と中間溝２１は、傾き角度が互いに類似した外側側壁２３，２６を有している。同じことが、溝２００，２１の内側側壁２４，２７にもあてはまる。従って、図５に係る最も外側の溝２００の面取り部、すなわち、内側側壁の傾きおよび外側側壁の傾きは、図１〜４に記載された実施形態に係る中間溝２１の面取り部、すなわち、内側側壁の傾きおよび外側側壁の傾きと一致し、その数値および範囲は図面に関連して前述された数値および範囲の通りとなる。

図６は、図５に示す本発明の第２の実施形態に係る空気タイヤ１００の、車内側へのコーナリング操作のシミュレーション時の、当該タイヤ１００の一部の変形を示す概略断面図である。

この操作の条件は、図４に関して記載したのと同じであってよく、それにより、図６に概略的に示すようにトレッドが曲がった形状になる。トレッドの内側の部分は曲がって道路４２から離れ、それにより、最も内側の溝２２は路面から離れ、外側のタイヤサイドウォールの一部が道路４２に接触する。最も外側の溝２００と中間溝２１は歪むか、または変形する。最も外側の溝２００の面取り部も歪むか、または変形し、地面４２に接触する。第１の実施形態と同様に、図５および６の実施形態に係る特徴により、地面４２をグリップ可能な面が大きくなり、結果的に局部的な剛性が高められる。

図７は、本発明の非限定的な第３の実施形態に係る空気タイヤ１０１の概略断面を示す。第３の実施形態に係る空気タイヤ１０１は、本発明の第１の実施形態に係る空気タイヤ１と類似している。しかしながら、それらの中間溝の幾何形状は異なる。分かりやすくするために、前の図面と同じ参照符号を、タイヤ１０１の構成要素に対して用いている。同じことが、図８に示すタイヤ１１１にもあてはまる。

図７によると、最も外側の溝２０および最も内側の溝２２は、図１に示す本発明の第１の実施形態の最も外側の溝２０および最も内側の溝２２と実質的に類似しているか、同じであってよい。しかしながら、図７に示すように、中間溝２１０は半円形の断面を有している。溝開口は、最も外側の溝２０および最も内側の溝２２の溝開口よりも大きくてよい。

図示されている半円形の中間溝２１０は、例えば既に述べた操作、特にスリップ角度が大きい場合の、コーナリング操作におけるタイヤのコーナリング力、すなわち横方向の力をさらに向上させることができる。

図８は、本発明の第４の実施形態に係る空気タイヤ１１１の概略断面を示している。第４の実施形態に係る空気タイヤ１１１は、本発明の第１の実施形態に係る空気タイヤ１と類似している。しかしながら、それらの中間溝の幾何形状と中間溝の数が異なる。特に、タイヤ１１１は、トレッド１０内に全体的にＵ字形状の開口を形成する、周方向に延びる４つの主溝２０，２１１，２１２，２２を有している。主溝２０，２１１，２１２，２２は、最も外側の溝２０と、最も内側の溝２２と、最も外側の溝２０と最も内側の溝２２との間に配置された２つの中間溝２１１，２１２と、を含む。各中間溝２１１，２１２は、車外側から車内側に向かって、外側側壁２６と、溝底部２８と、内側側壁２７と、を含む。

内側の中間溝２１２は最も外側の溝２０と鏡像対称であってよい。外側の中間溝２１１は、中間溝２１２と概ね類似しているか同じであってよい。

一般に、そして前述した特徴に加えて、コーナリング条件下での溝の剛性をさらに高め、および／または溝の座屈を小さくするために、少なくとも、１つまたは複数の溝の底部をより補強することが可能である。このような補強は、例えば、参照によってここに組み入れられる２０１２年９月１２日に出願された米国特許出願第１３／６１１３２６号に開示されている。溝底部の補強とここに記載された溝の構造の組み合わせは、溝の剛性とタイヤのハンドリング性能をさらに向上させることができ、特に、ウエットハンドリング性能が代わりに低下することを抑える。

本発明の例示のために、ある代表的な実施形態、実施例、および詳細について示したが、添付する特許請求の範囲によって定義される本発明の範囲を逸脱することなく、様々な変更および修正を施し得ることが、当業者には明らかであろう。

いかなる場合においても、前述した実施形態および実施例を限定的な意味合いに理解すべきではない。特に、前述した複数の実施形態の特徴は、互いに入れ換えたり、互いに組み合わせたりすることもできる。

１，１００，１０１，１１１ タイヤ
１０ トレッド
２ タイヤサイドウォール
２０，２００ 最も外側の溝
２１，２１０，２１１，２１２ 中間溝
２２ 最も内側の溝
２３，２６，２９ 外側側壁
２４，２７，３０ 内側側壁
２５，２８，３１ 溝底部（ベース）
３２，３７ 溝開口
３３ 面取り部
３５ 軸方向外側接合部
３６ 軸方向内側接合部

Claims (20)

1. 周方向に延びる複数の主溝を含む環状のトレッド部を有する空気タイヤであって、
   前記主溝は、最も内側の溝と、最も外側の溝と、前記最も内側の溝と前記最も外側の溝との間に配置された少なくとも１つの中間溝とを含み、前記最も外側の溝は、内側側壁と、外側側壁と、溝底部と、前記溝底部と対向する溝開口とを含み、
   前記最も外側の溝は、前記溝開口に直交する任意の直線に関して非対称な断面を有し、前記最も外側の溝の前記外側側壁は、前記溝開口に直交する直線に対して２０度より大きい角度傾いていることを特徴とする空気タイヤ。
2. 前記外側側壁と前記内側側壁とは、少なくとも４０度、互いに対して傾いている、請求項１に記載の空気タイヤ。
3. 前記外側側壁と前記内側側壁のうちの少なくとも一方は、前記溝開口に直交する直線に対して２５度と４０度の間の角度だけ傾いている、請求項１に記載の空気タイヤ。
4. 前記外側側壁と前記内側側壁は、前記溝開口に直交する任意の直線に関して非対称である、請求項１に記載の空気タイヤ。
5. 前記トレッド部は、半径方向外側のトレッド表面を有し、前記最も外側の溝は、一方の側では縁部を介して前記トレッド表面と接し、他方の側では面取り部を介して前記トレッド表面と接している、請求項１に記載の空気タイヤ。
6. 前記最も外側の溝は、前記縁部を介して軸方向外側で前記トレッド表面に接し、前記内側側壁と前記溝開口の間を延びている前記面取り部を介して軸方向内側で前記トレッド表面に接している、請求項５に記載の空気タイヤ。
7. 前記最も外側の溝は、前記外側側壁と前記溝開口の間を延びている前記面取り部を介して軸方向外側で前記トレッド表面に接し、前記縁部を介して軸方向内側で前記トレッド表面に接している、請求項５に記載の空気タイヤ。
8. 前記最も外側の溝は、前記外側側壁と前記溝開口の間を延びている面取り部を介して軸方向外側で前記トレッド表面に接し、前記内側側壁と前記溝開口の間を延びているもう１つの面取り部を介して軸方向内側で前記トレッド表面に接している、請求項１に記載の空気タイヤ。
9. 前記トレッド部は半径方向外側のトレッド表面を有し、前記最も外側の溝は、縁部を介して前記トレッド表面と接している、請求項１に記載の空気タイヤ。
10. 前記面取り部は、前記最も外側の溝の前記溝開口に対して、１０度と４５度の間の角度だけ傾いており、前記面取り部の高さは、前記最も外側の溝の最大深さの１０％と２５％の間であり、前記面取り部の幅は、前記溝開口の幅のおよそ１０％と２０％の間である、請求項６に記載の空気タイヤ。
11. 各溝の断面積は半径方向内側方向に向けて減少している、請求項１に記載の空気タイヤ。
12. 前記溝開口の幅は、前記溝底部の幅の２倍から４倍の大きさである、請求項１に記載の空気タイヤ。
13. 前記最も外側の溝は、前記最も内側の溝よりも、前記タイヤの赤道面に近接している、請求項１に記載の空気タイヤ。
14. 各々の前記主溝は断面積を規定し、前記最も外側の溝の前記断面積は、前記最も内側の溝と前記中間溝のうちの少なくとも一方の断面積よりも小さい、請求項１に記載の空気タイヤ。
15. 前記最も外側の溝の水力直径は、前記最も内側の溝と前記中間溝のうちの少なくとも一方の水力直径よりも小さい、請求項１に記載の空気タイヤ。
16. 前記最も外側の溝の前記水力直径の、前記最も内側の溝と前記中間溝のうちの少なくとも一方の水力直径に対する比は、０．１と１．０の間である、請求項１５に記載の空気タイヤ。
17. 前記最も内側の溝の前記水力直径と、前記中間溝の水力直径との比は、０．５と２．０の間である、請求項１６に記載の空気タイヤ。
18. 前記外側側壁は、前記溝開口に直交する直線に対して、前記内側側壁に比べて少なくとも２倍大きい角度だけ傾いている、請求項１に記載の空気タイヤ。
19. 前記側壁は、前記最も外側の溝の深さの少なくとも７５％に亘って延びている、請求項１に記載の空気タイヤ。
20. 前記最も外側の溝は接合部を含み、前記接合部は、前記溝底部を前記内側側壁に接合させる内側の接合部と、前記溝底部を前記外側側壁に接合させる外側の接合部とを含み、前記接合部は直線状であるか、または曲線状である、請求項１に記載の空気タイヤ。

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