JP2015506299A - 斜めブロックを有するトレッド - Google Patents

Abstract

本発明は、冬季運転用のタイヤのためのゴム材料で作られたトレッドに関する。トレッドは、高さＨの複数個のブロック（３）を有し、各ブロックは、タイヤの走行中，路面に接触する接触面（７）及び少なくとも１つの側面（５ａ，５ｂ）を有し、側面は、その表面の少なくとも５０％にわたり、被覆材料の層（１０）で覆われている。ブロックは、タイヤの走行中、まず最初に路面に接触する先導領域を有し、ブロック（３）は、斜めの延長方向（Ｊ）を有し、ブロックの先導領域は、先導コーナ（９）である。ブロック（３）は、被覆材料によって覆われていない部分（１１）を有し、被覆材料は、ブロックを構成するゴム材料の弾性率よりも高い弾性率を有し、非被覆部分（１１）は、ブロックの高さＨの少なくとも１／３にわたって先導コーナから延びている。

Description

本発明は、冬季走行用のタイヤトレッドに関し、特に、主として斜めの方向に差し向けられたブロックを有するタイヤトレッドに関する。

雪で覆われた路面（以下「雪面」という）に対するスノータイヤと呼ばれている冬季走行用のタイヤのグリップを向上させるため、低い弾性率を有するゴム状材料をトレッド内に用いることが知られている。かくして、トレッドを形成するブロックの全体的剛性が減じられ、その耐摩耗性も又低下する場合がある。

ブロックの剛性を改善する一方で良好な耐摩耗性を維持するため、軸方向と０°を超える角度をなす傾斜ブロックを備えたトレッドを提供することが知られている。このようにすると、各ブロックは、このブロックに及ぼされる応力の面において多大な役割を果たす目に見える突出部となる。

ブロックの剛性を改善するために、ゴム状材料の弾性率よりも高い弾性率を有する被覆材料の層を備えたブロックの側方フェースを提供することが知られている。しかしながら、かかる被覆材料の使用の結果として、タイヤが走行しているときに路面上に対するかかる被覆材料の衝撃に起因して生じるノイズ（騒音）が増大する場合がある。

かくして、スノータイヤが走行しているときに、そのタイヤの雪面に対するグリップとこのタイヤにより生じるノイズとの妥協点を最適化することが必要である。

定義

「タイヤ」は、タイヤが内部圧力を受けるにせよそうでないにせよいずれにせよ、任意形式の弾性タイヤとして理解される。

「スノータイヤ」又は「冬タイヤ」は、タイヤのサイドウォールのうちの少なくとも１つに付けられた刻印Ｍ＋Ｓ若しくはＭ．Ｓ．又はＭ＆Ｓによって識別されるタイヤとして理解される。かかるスノータイヤは、主として、泥又は新雪若しくは溶けている雪の中において、雪で覆われていない路面上を走行するよう設計されたロードタイヤ（road tyre）の挙動よりも向上した挙動を提供するよう設計されたトレッドの設計及びゴム組成を有することを特徴とする。

タイヤの「トレッド」という用語は、側面及び２つの主要な表面により画定された所与の量のゴム材料として理解され、２つの主要な表面のうちの一方は、タイヤの走行時に路面に接触するよう設計されている。

「転動面」は、タイヤが走行しているとき、路面に接触するタイヤのトレッドの箇所により形成される表面であると理解される。

「ブロック」は、切り欠き、即ち溝及び／又はサイプによって画定された凸状要素として理解される。

ブロックの接触面の一部を形成する「コーナ」は、ブロックの接触面の２つの側によって画定される断面として理解される。これら２つの側は、傾斜部分を形成するよう互いに交差する。かかる傾斜部分は、尖っていても良く、丸形であっても良く、斜切されていても良くその他の形状になっていても良い。

「溝」は、材料フェースが通常の走行条件では互いに接触することがない切り欠きとして理解される。一般に、溝の幅は、２ｍｍ以上である。

「サイプ」は、材料フェースが通常の走行条件の際に互いに接触する切り欠きとして理解される。一般に、サイプの幅は、２ｍｍ未満である。

弾性材料の「弾性率」は、材料が引っ張り力又は圧縮力を受けたときの応力の変化と変形量の変化の関係として理解される。

「半径方向」は、タイヤの回転軸線に垂直な方向として理解される（この方向は、トレッドの厚さの方向に一致している）。

「軸方向」は、タイヤの回転軸線に平行な方向として理解される。

「円周方向」は、中心が回転軸線上に位置した任意の円の接線の方向として理解される。この方向は、軸方向と半径方向に両方向に垂直である。

「斜めの方向」は、ゼロではない軸方向成分とゼロではない円周方向成分の両方を有する方向として理解される。

本発明は、冬季走行用のタイヤのためのゴム状材料で作られたトレッドであって、トレッドは、高さＨの複数個のブロックを有し、各ブロックは、タイヤが走行しているときに路面に接触するよう設計された接触フェース及び少なくとも１つの側方フェースを有し、側方フェースは、その表面の少なくとも５０％にわたり、被覆材料の層で覆われ、ブロックは、タイヤが走行する際にまず最初に路面に接触するよう設計された先導ゾーンを有する、トレッドにおいて、ブロックは斜めの延長方向を有し、ブロックの先導ゾーンは、先導コーナであり、ブロックは、被覆材料によって覆われていない部分を有し、被覆材料は、ブロックを形成するゴム状材料の弾性率よりも高い弾性率を有し、非被覆部分は、ブロックの高さＨの少なくとも１／３にわたって先導コーナから延びていることを特徴とするトレッドに関する。

第１の場合、トレッドのブロックは、先導コーナの付近で路面に接触する。接触が起こる条件は、タイヤの走行時におけるノイズのレベルを定める。

本発明は、被覆材料が接触フェースの先導コーナの付近に配置されないことを提案する。このようにすると、ブロックは、このコーナの付近において、路面との接触の繰り返しによって生じるノイズのレベルを制限するのに十分なほど弾性のままである。さらに、ブロックの側方フェースは、その表面の少なくとも５０％にわたり、被覆材料で覆われ、雪面に対するタイヤの良好なグリップを保証するブロックの全体的剛性が維持される。

変形例では、トレッドは、先導コーナからブロックの接触フェース上でこれに沿って延びるサイプを有する。

サイプにより、接触面の先導コーナに更に可撓性を提供することができる。かくして、路面とのコーナの接触と関連したノイズが更に一段と減少する。

変形例では、サイプは、ブロック内において可変深さを有し、サイプの深さは、先導コーナからのサイプの距離が増すにつれて増大する。

サイプに可変深さを与えることによって、ブロックの或る特定の剛性が先導コーナの付近で維持される。かくして、路面との接触の繰り返しの結果としてのコーナの付近における大きすぎるほどのブロックの損傷が回避される。

好ましい実施形態では、被覆層は、１０Ｈｚの周波数及び−１０℃の温度状態で０．７ＭＰａの最大交番応力を受けたときの動的剪断弾性率Ｇ^*が２００ＭＰａを超え、好ましくは３００ＭＰａを超えるエラストマー材料から成る。

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非限定的な例として与えられた以下の説明から明らかになろう。

本発明のタイヤトレッドの概略部分図である。 本発明の第１の実施形態としての図１のトレッドの一部を形成するブロックの斜視図である。 本発明の第２の実施形態としての図１のトレッドの一部を形成するブロックの斜視図である。 ブロック中に延びるサイプの長さに沿う図３のブロックの断面図である。 本発明の第３の実施形態としての図１のトレッドの一部を形成するブロックの斜視図である。

以下の説明において、実質的に同一又は類似である要素は、同一の参照符号で示される。

図１は、本発明のトレッド１の概略部分図である。このトレッドは、凸状の複数個のブロック３を有する。ブロック３は、この場合、全体として平行六面体であり、主として、斜めの延長方向Ｊに延びている。この延長方向Ｊは、円周方向Ｘ及び軸方向Ｙに対してゼロではない角度（角度Ψ）をなしている。ブロック３は、タイヤが走行方向Ｒに走行しているとき（この場合、この方向は、方向Ｘとは逆である）路面にまず最初に接触するブロックの部分である先導ゾーン９を有する。かかる先導ゾーン９は、この箇所のところに先導コーナを形成する。

図２は、本発明の第１の実施形態としての図１のブロック３の斜視図である。ブロック３は、高さＨ及び長さＬを有する。具体的に説明すると、ブロック３は、側方フェース５ａ，５ｂ及びこれら側方フェース５ａ，５ｂを互いに繋ぐ接触フェース７を有する。長手方向フェース５ａ及び横方向フェース５ｂは、これら側方フェース内に見え、この場合、横方向フェースは、長手方向フェース５ａに垂直である。長手方向フェース５ａは、主として、ブロック３の長さに沿って、即ち、斜めの方向Ｊに延びている。
各側方フェース５ａ，５ｂは、このフェースの表面の少なくとも５０％にわたり被覆材料の層９によって覆われている。被覆材料は、良好な剛性、即ち、圧縮及び／又は剪断力を受けた状態で弾性変形に抵抗する良好な性能を有する。

より具体的に言えば、被覆材料は、ブロック３を形成するゴム状材料の弾性率よりも高い弾性率を有する。かかる被覆材料は、例えば、１０Ｈｚの周波数及び−１０℃の温度状態で０．７ＭＰａの最大交番応力を受けたときの動的剪断弾性率Ｇ^*が２００ＭＰａを超え、好ましくは３００ＭＰａを超えるエラストマー材料である。本明細書においては、「弾性モジュラスＧ′」及び「粘性モジュラスＧ″」は、当業者に周知である動的性質を示している。これらの特性は、未硬化配合物から成形された試験片に対して“Metravib VA4000”粘度分析装置により測定される。例えば図Ｘ２．１（円形実施形態）において規格ＡＳＴＭ・Ｄ・５９９２‐９６（当初１９９６年に認可され、２００６年９月に発行された版）に記載された試験片が用いられる。試験片の直径は、１０ｍｍであり（かくして、試験片の円形断面積は、７８．５ｍｍ²であり）、ゴム配合物の各部分の厚さは、２ｍｍであり、それにより、５の「直径と厚さ」の比が提供される（ＡＳＴＭ規格の段落Ｘ２．４で言及されていて、２のｄ／ｔ値を推奨している規格ＩＳＯ２８５６とは異なる）。１０Ｈｚの周波数で単純な交番正弦波剪断応力を受けた加硫済みゴム配合物の試験片の応答を記録する。試験片に１０Ｈｚで正弦波応力を、制御された応力（０．７ＭＰａ）でその平衡位置に関して対称に加える。材料のガラス転移温度（Ｔｇ）未満の温度Ｔｍｉｎから材料のゴム平坦部に対応する場合のある温度Ｔｍａｘまで毎分１．５℃の漸増温度勾配中に測定を実施する。走査の開始前に、試験片全体を通じて一様な温度を得るために試験片を２０分間温度Ｔｍｉｎに安定させる。用いられた結果は、選択された温度（この場合、０℃、５℃及び２０℃）での動的剪断弾性率（Ｇ′）及び粘性剪断弾性率（Ｇ″）である。「複素弾性率」Ｇ^*は、弾性モジュラスＧ′の値と粘性モジュラスＧ″の値の複素数和の絶対値として定められ、即ち、Ｇ^*＝√（Ｇ′²＋Ｇ″²）である。

変形例では、被覆層のエラストマー材料は、少なくとも１つのジエンエラストマーを主成分とし、極めて高い硫黄含有量を含む配合物、例えばエボナイトを含む。

別の変形例では、被覆層は、繊維の集成体、例えばフェルトを形成する繊維の立体的集成体から成る。このフェルト中の繊維は、紡織繊維、鉱物繊維及びこれらの混合物から成る群から選択されるのが良い。また、注目されるように、このフェルト中の繊維は、天然由来の紡織繊維、例えば絹、綿、タケ、セルロース、ウール繊維及びこれらの混合物から成る群から選択されるのが良い。

別の変形例では、被覆層のエラストマー材料は、少なくとも１つの熱可塑性ポリマー、例えばポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）を主成分とする配合物から成る。かかるポリマーは、１ＧＰａを超えるヤング率を有するのが良い。

また、注目されることとして、ブロック３は、被覆材料によって覆われていない部分１１を有する。この部分１１は、先導コーナ９を包囲したブロックの側方フェース５ａ，５ｂ上に延びている。

図３は、ブロックの非被覆部分１１が２つの三角形により形成された変形例を示している。三角形は、それぞれ、先導コーナ９を包囲したブロックの側方フェース５ａ，５ｂ上に延びている。

図３の実施形態では、ブロック３は、先導コーナ９からブロックの接触フェース７上でこれに沿って延びるサイプ１３を更に有する。サイプは、長手方向縁１５と角度θをなしている。縁１５は、接触フェース７がブロックの長手方向フェース５ａと出会うところに形成されている。角度θは、この場合、３０°〜６０°である。

一変形例として、ブロック内のサイプ１３の深さは、可変である。一例を挙げると、この深さは、先導コーナ９からの距離が増すにつれて増大する。図４は、かかる変形例を示している。具体的に説明すると、図４は、サイプの深さが曲線１７に沿う規則的な経過を辿る変形例を示している。

図５は、ブロック３が主サイプ１９及びそれぞれブロック３の４つのコーナから延びる４つの副次的サイプ２１，２２，２３，２４を有する第３の実施形態を示している。主サイプ１９は、ブロック３の長さの少なくとも６０％にわたり、ブロック３の長さに沿って部分的に延び、かくして、主サイプは、２つの端２５，２６を有する。主サイプの各端２５，２６は、２つの副次的サイプ２３，２４及び副次的サイプ２１，２２にそれぞれ連結されている。この場合、注目されることとして、図５の例では、ブロック３の各側方フェース５ａ，５ｂは、被覆材料によって覆われていない１つ又は２つ以上の部分を有する。

本発明は、説明すると共に図示した例には限定されず、本発明の範囲から逸脱することなく、これら例に対する種々の改造を行うことができる。

Claims (4)

1. 冬季走行用のタイヤのためのゴム状材料で作られたトレッドであって、前記トレッドは、高さＨの複数個のブロック（３）を有し、各ブロックは、タイヤが走行しているときに路面に接触するよう設計された接触フェース（７）及び少なくとも１つの側方フェース（５ａ，５ｂ）を有し、前記側方フェースは、その表面の少なくとも５０％にわたり、被覆材料の層（１０）で覆われ、前記ブロックは、前記タイヤが走行する際にまず最初に路面に接触するよう設計された先導ゾーンを有する、トレッドにおいて、前記ブロック（３）は、斜めの延長方向（Ｊ）を有し、前記ブロックの前記先導ゾーンは、先導コーナ（９）であり、前記ブロック（３）は、被覆材料によって覆われていない部分（１１）を有し、前記被覆材料は、前記ブロックを形成する前記ゴム状材料の弾性率よりも高い弾性率を有し、前記非被覆部分（１１）は、前記ブロックの高さＨの少なくとも１／３にわたって前記先導コーナから延びている、トレッド。
2. 前記トレッドは、前記先導コーナ（９）から前記ブロックの前記接触フェース（７）上でこれに沿って延びるサイプ（１３）を有する、請求項１記載のトレッド。
3. 前記サイプは、ブロック内において可変深さを有し、前記サイプの深さは、前記先導コーナ（９）からの前記サイプの距離が増すにつれて増大する、請求項１又は２記載のトレッド。
4. 前記被覆層（１０）は、１０Ｈｚの周波数及び−１０℃の温度状態で０．７ＭＰａの最大交番応力を受けたときの動的剪断弾性率Ｇ^*が２００ＭＰａを超え、好ましくは３００ＭＰａを超えるエラストマー材料から成る、請求項１〜３のうちいずれか一に記載のトレッド。

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