JP2016501769A - 切り込み及び空所を有するスノータイヤ用トレッド - Google Patents

Abstract

本発明は、溝（３）によって互いに離隔された複数個のブロック（２）を有するスノータイヤ用のトレッドに関する。ブロック（２）は、或る特定の深さから先へコンプレックス切り込みと呼ばれる多数の部分に分離された切り込み（５）を備えている。断面図で見ると、各コンプレックス切り込み（５）は、トレッドの走行表面から半径方向に延びる第１の直線状部分（９）及び第１の部分の延長部をなしていて、各々が端（１５）を有する少なくとも２つの枝部（１３）を備えた第２の部分（１１）を有する。トレッドは、各々がコンプレックス切り込みの枝部（１３）相互間に延びる空所（１７）を有する。各空所は、枝部の端（１５）と同じ高さ位置に位置した底（１９）を有する。トレッドの空所（１７）及び溝（３）は、トレッドが摩耗の終わりに３５％以上の表面グルービング率を有するよう構成されている。加うるに、２つの隣り合うコンプレックス切り込み（５）の２つの枝部（１３）相互間の距離（Ｄ）は、少なくとも２ｍｍに等しい。

Description

本発明は、スノータイヤ型のタイヤのためのトレッドに関する。本発明は、特に、寿命末期のグリップ性能が向上したスノータイヤに関する。

スノータイヤと呼ばれている冬季運転用のタイヤは、複数のサイプ形切り込みを備えたトレッドをそれ自体周知の仕方で有している。タイヤのトレッドに対するサイプの追加は、特に、仏国特許第７５９５９２号明細書及びこれと追加の関係にある仏国特許第４３３８３号明細書に開示されている。

サイプは、トレッド上で、ゴムのブレードを画定し、これらゴムブレードは、雪で覆われた表面上を運転しているときに雪に食い込むことができるエッジコーナを有し、かくしてこの路面上におけるグリップが向上する。路面に対するエッジコーナの作用効果は、トレッドが新品であればなおさら高い。これは、この条件では、ゴムのブレードが高い細長比を有し、即ち、高さに対して幅が小さいので高い高さを有しているからである。かくして、タイヤが路面と接触状態にある接触パッチにブレードが入ると、これらブレードは、傾斜する。したがって、ブレードのエッジコーナが路面に加える圧力は増大する。かかる現象は、特に、仏国特許第２４１８７１９号明細書の図３に記載されている。

トレッドの摩耗により、ブレードの高さが減少し、これらブレードの変形量は、これらブレードが接触パッチに入ったときに、同様に減少する。その結果、エッジコーナの食い込み効果は、トレッド摩耗につれて減少する。

摩耗レベルが進んだ場合であってもスノータイヤの良好なグリップを維持するため、欧州特許第０３７８０９０号明細書は、このタイヤのトレッドに或る特定の深さから先へは２つになるコンプレックスサイプを提供することを提案している。断面で見て、これらサイプの各々は、トレッド中へ半径方向に延びる直線状の第１の部分及び第１の部分の延長部をなしていて、２つの枝部から成る第２の部分を有する。かかる構成により、トレッド上のその寿命末期におけるサイプの密度は、このトレッドの寿命の初めにおけるこのトレッドのサイプの密度よりも高く、従って、エッジコーナの数を増大させ、従ってこのタイヤの摩耗が或る特定のレベルに達したときにこのタイヤのグリップを向上させることができる。

このタイヤの寿命末期のグリップを一段と向上させるため、コンプレックスサイプ相互間に、欧州特許第０３７８０９０号明細書の図４に示されているようにトレッドの深さ中に直線状に延びるシンプルサイプを挿入することが可能である。しかしながら、トレッド内におけるサイプの数を増大させることにより、これらサイプ相互間のゴムのブレードによって占められる空間がそれに対応して減少する。したがって、これらブレードの機械的健全性が低下し、タイヤの動作中におけるこれらブレードの全て又は一部のチャンキング（chunking）の恐れが高まる。

仏国特許第７５９５９２号明細書 仏国特許第４３３８３号明細書 仏国特許第２４１８７１９号明細書 欧州特許第０３７８０９０号明細書

したがって、特に寿命末期におけるスノータイヤのグリップを向上させると同時にその全体的な機械的強度を維持し又はそれどころか向上させる必要がある。

定義
「タイヤ」は、これが内圧を受けるにせよそうでないにせよいずれにせよ、弾性タイヤのあらゆる形式を意味している。

「スノータイヤ」（又は「冬用タイヤ」）は、タイヤのサイドウォールのうちの少なくとも一方上にマーク付けされたＭ＋Ｓ又はＭ．Ｓ．又は場合によってはＭ＆Ｓという刻印によって識別されるタイヤを意味している。このスノータイヤは、トレッド設計及び構造が、まず第一に、ぬかるみ（泥）や新雪又は溶けつつある雪の中で、雪で覆われていない路面上で走行するよう設計されているロード型タイヤの挙動よりも良好な挙動を提供するようになっていることを特徴としている。

タイヤの「トレッド」は、側面及び２つの主要な面により画定された或る量のゴムコンパウンドを意味し、２つの主要面のうちの一方は、タイヤが駆動されているときに路面に接触するようになっている。

トレッドの「トレッド表面」は、この場合、基準圧力までインフレートされ且つスタッドのないタイヤが路面に沿って駆動状態にあるときにこの路面に接触するトレッドの箇所の全てを意味している。基準インフレーション圧力は、タイヤの使用条件において定められ、かかる使用条件は、特にE.T.R.T.O （欧州タイヤ・リム協会）規格によって特定されている。

トレッドの「摩耗率」は、トレッドが摩耗により失った厚さとトレッドを交換する必要がある前にトレッドが失うことができる全厚の比である。かくして、２５％という摩耗率は、トレッドが摩耗可能なゴムコンパウンドの１／４を失ったことを意味している。

トレッドの「摩耗末期」は、トレッドの厚さがこのトレッドに設けられた摩耗インジケータの法律で定められた高さに達したことを意味している。乗用車用のタイヤの場合、この法上の高さは、１．６ｍｍである。

「サイプ」は、材料の対向した壁を生じさせる切れ目を意味している。サイプの材料の壁相互間の距離は、タイヤが路面と接触状態にある接触パッチにサイプが入ったときにこれら壁が少なくとも部分的に互いに接触することができるようにするのに合わせられている。

「溝」は、材料の対向した壁を生じさせる切れ目を意味している。溝の材料の壁相互間の距離は、これら壁が通常の走行条件下においては互いに接触することがありえないようなものである。

「ブロック」は、溝により画定されると共に側壁及び接触フェースを備えた隆起要素を意味しており、接触フェースは、運転中、路面に接触するようになっている。

トレッドの「ボイド表面比」は、このトレッドのトレッド表面上に存在するボイドの量を意味している。これらボイドは、特に、トレッドの溝によって作られる。

「モールド」は、互いに比較的に密接させると、ドーナツ形の成形空間を画定する別々の成形要素のひとまとまり又は集成体を意味している。

「半径方向」は、タイヤの回転軸線に垂直な方向を意味している（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を意味している。

「円周方向」は、中心が回転軸線上に位置した任意の円に接する方向を意味している。この方向は、軸方向と半径方向の両方に垂直である。

本発明は、溝によって離隔された複数個のブロックを有するスノータイヤ用のトレッドに関する。ブロックは、或る特定の深さから先へ数個の部分に分かれたサイプ形切り込みを備え、これら部分は、コンプレックスサイプと呼ばれている。各コンプレックスサイプは、断面で見て、トレッドのトレッド表面から半径方向に延びる直線状の第１の部分及び第１の部分の延長部をなしていて、各々が端を有する少なくとも２つの枝部を備えた第２の部分を有する。トレッドは、空所を更に有し、各空所は、コンプレックスサイプの枝部相互間に延びている。各空所は、枝部の端と同じ高さ位置に位置した底を有する。トレッドの空所及び溝は、このトレッドが摩耗の終わりに３５％以上のボイド表面比を有するよう構成されている。さらに、２つの隣り合うコンプレックスサイプの２つの枝部相互間の距離は、少なくとも２ｍｍに等しい。

かくして、本発明は、トレッドが或る特定の摩耗レベルに達したときに空所からボイドを生じさせることを提案している。これらボイドは、少なくとも２ｍｍに等しい幅のゴムのリブを画定することになり、それにより、これらリブに路面によって加えられる機械的応力に耐えることができる能力が与えられる。さらに、ボイドがトレッド中に設けられていることにより、これらリブのエッジコーナに加える圧力の増加を生じさせることができ、かくしてタイヤの「食い込み」が増強する。最後に、これらボイドは、雪を蓄えることができるリザーバを形成することになり、かくして雪で覆われた路面上におけるトレッドのグリップが向上する。

好ましい実施形態では、各空所は、その底からこの空所と側面を接して位置するコンプレックスサイプの直線状第１部分まで延び、この直線状第１部分は、新品状態におけるトレッドの厚さの１０％〜６０％の深さにわたってトレッド中に延びている。

かくして、トレッドのトレッド表面上への空所の出現をトリガする摩耗レベルを調節することができる。

実施形態の変形形態では、コンプレックスサイプの枝部は、直線状であり且つトレッドのトレッド表面と直交した平面に関して対称であり、これら枝部は、この平面と多くとも２０°に等しい角度θをなしている。

枝部のこの形状により、サイプの第２の部分を次第に露呈させることができ、かくしてタイヤの全体的な見た目が向上する。この利点は、空所がサイプの２つの枝部相互間の空間の全てを占めるときに際立つ。

実施形態の一変形形態では、トレッドは、トレッドの深さ中に直線状に延びる少なくとも１つのサイプを有し、このサイプは、シンプルサイプと呼ばれている。このシンプルサイプは、２つのコンプレックスサイプ相互間に位置し、これらコンプレックスサイプの各々は、空所と側面を接して位置している。シンプルサイプは、トレッドの深さ中に延びているが、空所の高さの半分を超えて延びてはいない。

シンプルサイプをトレッドに追加することにより、追加のエッジコーナが作られ、タイヤの寿命の初めにおける雪への食い込み効果が際立つ。これらシンプルサイプがトレッドの深さ中に部分的に延びるので、これらシンプルサイプは、寿命末期に空所により作られるリブの剛性を低下させることはない。したがって、本発明により、寿命末期におけるトレッド性能を損なわないで寿命の初めにおける良好なスノーグリップを有するトレッドを得ることが可能である。

実施形態の一変形形態では、シンプルサイプ及びコンプレックスサイプは、それぞれの延長方向で新品状態におけるトレッドの表面上に延び、これら延長方向の各々は、円周方向成分及び／又は軸方向成分を有する。シンプルサイプ及びコンプレックスサイプの軸方向成分の合計と接触パッチの表面積の比を計算することによって得られた数値は、１１０マイクロメートル／ｍｍ²を超える。

このようにすると、寿命の開始時におけるトレッドのグリップが最適化される。

実施形態の一変形形態では、ブロックは、トレッド上に、このトレッドに好ましい走行方向を与える全体としてＶ字形のトレッドパターンを形成している。

ブロックの側壁は、これらブロックの接触フェースと一緒になってエッジコーナを形成する。これらエッジコーナは、寿命の初期と寿命末期の両方においてトレッドのグリップに寄与する。トレッドのブロックにＶ字形を与えることによって、ブロックのエッジコーナの長さが増大し、従って、雪で覆われた路面に対するグリップが向上する。

好ましい一実施形態では、トレッドは、各々が空所の底から突き出た突起を有し、この突起の高さは、空所の高さの少なくとも１／６に一致している。

このようにすると、空所がトレッド表面上に現れたときに石が空所内に入り込んだ状態になるのが阻止される。かくして、空所の底及びタイヤの内部補強構造体に対する機械的損傷の恐れが制限される。

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実施例により与えられる以下の説明から明らかになろう。

本発明による新品状態のトレッドのトレッド表面の部分図である。 図１のトレッドの中央部分のブロックを示す図である。 図２のブロックの概略断面図である。 摩耗状態における図２のブロックの概略断面図である。 摩耗状態における図１のトレッドのトレッド表面の部分図である。 第２の実施形態としての図２のブロックの部分断面図である。 第３の実施形態としての図２のブロックの部分断面図である。 第４の実施形態としての図２のブロックの部分断面図である。 第５の実施形態としての図２のブロックの部分断面図である。 図３の実施形態に従ってコンプレックスサイプ及びこのサイプと関連した空所を成形するための加硫モールド内に配置できる成形要素を示す図である。

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

図１は、本発明による新品状態のトレッド１のトレッド表面の部分図である。

このトレッドは、溝３によって画定された複数個のブロック２を有している。各ブロック２は、トレッドのトレッド表面上に開口した複数個のサイプ５を有している。各サイプは、所与の延長方向においてこのトレッド表面上に延びている。この延長方向は、円周方向成分、即ち円周方向軸線Ｘに沿う成分及び軸方向成分、即ち軸方向軸線Ｙに沿う成分を有する。円周方向成分及び軸方向成分により定められる値に応じて、サイプは、横方向（ゼロ円周方向成分）であり円周方向（ゼロ軸方向成分）であり斜め（非ゼロ円周方向及び軸方向成分）であるかのいずれかであると呼ばれる。

ブロック２は、この場合、Ｖという全体的形状を備えたトレッドパターンを構成し、トレッド１には好ましい走行方向が与えられていることが注目されよう。

図２は、図１に示されたトレッドの中央部分のブロック２の拡大図である。

この図２は、サイプ５の延長部としてそれぞれブロック２内に配置された空所１７を点線で示している。

図３は、この図のＡ‐Ａ線で取った図１のブロック２の断面図である。この図では、サイプ５が或る特定の深さから先へ数個の部分に分かれていることが理解できる。このサイプ５を本明細書の残りにおいて、即ち、以下の説明において、コンプレックスサイプと呼ぶ。かくして、このコンプレックスサイプ５は、直線状の第１の部分９及びこの第１の部分９の延長部としての第２の部分１１を有している。第１の部分９は、新品状態におけるトレッドの厚さＥの１０％〜６０％の深さにわたってトレッドのトレッド表面７から半径方向に延びている。サイプ５の第２の部分１１は、体積部と側面を接して位置した少なくとも２つの枝部１３を有する。図１の実施例では、この体積部は、ゴムの体積部１６及びトレッド中に空所を形成するボイド容積部１７を含む。本発明を理解しやすいようにするために、この空所１７の境界部は、点線で描かれている。かくして、空所１７は、コンプレックスサイプの枝部１３相互間に延びている。具体的に説明すると、空所は、枝部１３の端１５と同じ高さ位置に位置した底１９を有している。

注目されるように、図１及び図２では、コンプレックスサイプ５は、ブロック２の長さ全体にわたって延びているわけではない。かくして、図３のゴム体積部１６は、その端がブロックの残部に取り付けられている。それにより、ゴム体積部１６を図３に示されているように空所１７の上方に保つことができる。

図４は、トレッドがその摩耗寿命の末期にあるときにおけるブロック２の断面図である。この状態では、トレッドの厚さＥは、摩耗インジケータ２０の高さに一致している。乗用車用のトレッドの実施例では、摩耗インジケータの高さは、１．６ｍｍである。図４では、トレッドの空所１７は、ゴムのリブ２１を画定している。各リブは、走行中、路面に接触するようになった接触面２２を有する。

各リブの幅Ｄは、図１では、２つの隣り合うコンプレックスサイプの２つの枝部相互間の距離に一致していることが注目されよう。この幅Ｄは、少なくとも２ｍｍに等しい。

図５は、摩耗寿命の末期におけるトレッド１のトレッド表面の部分図である。

この図では、トレッドが走行中における所与の時点で路面と接触関係をなす場所に形成された接触パッチの境界部１８が点線で示されている。この接触パッチから、接触パッチ領域を定めることが可能である。この領域（図５ではハッチングが施されている）は、接触パッチの境界部１８により画定された表面領域に該当しており、この表面領域は、トレッドのトレッド表面の平面内に定められている。

図５では、空所１７及び溝３は、トレッド中にボイドを生じさせる。このボイドは、トレッドのボイド表面比を求めることによって定量化できる。このボイド表面比は、一方において接触パッチの面積と接触パッチに含まれるリブの接触面２２の面積の差と他方において接触パッチのこの面積の比を計算することによって得られた数値に一致している。本発明では、溝３及び空所１７は、摩耗寿命末期におけるトレッドのボイド表面比が３５％以上であるように構成されている。

図６は、空所１７がその底１９からコンプレックスサイプの直線状第１の部分９まで延びている本発明の第２の実施形態を示している。かくして、この実施形態では、コンプレックスサイプの２つの枝部相互間に配置されている容積部は、全体がボイドで占められている。

図７は、コンプレックスサイプの枝部１３が直線状であり且つトレッドのトレッド表面７と直交した平面Ｚ‐Ｚ′に関して対称である本発明の第３の実施形態を示している。各枝部１３は、平面Ｚ‐Ｚ′と多くとも２０°に等しい角度θをなしている。

図８は、トレッドがトレッドの深さ中に直線状に延びたサイプ２１を有する図７の実施形態の変形形態を示している。これらサイプ２１を本明細書の残部、即ち、以下の説明において、シンプルサイプと呼ぶ。各シンプルサイプ２１は、２つのコンプレックスサイプ５相互間に配置され、各コンプレックスサイプは、空所１７と側面を接して位置し、空所１７は、この場合、サイプの枝部１３相互間の容積部の全てを占めている。シンプルサイプ２１は、トレッドの深さ中に部分的に延びている。具体的に説明すると、シンプルサイプは、空所の高さＨｃの半分を超えて延びてはいない。

注目されるように、コンプレックスサイプ５及びシンプルサイプ２１は、新品状態におけるトレッド上のシンプルサイプ及びコンプレックスサイプの軸方向成分の合計と接触パッチの表面積の比が１１０マイクロメートル／ｍｍ²を超えるように構成されている。

図９は、トレッドが空所１７の底１９から突き出た突起２５を有する本発明の第５の実施形態を示している。この突起の高さＨｐは、空所の高さＨｃの少なくとも１／６に一致している。

図１０は、図３のコンプレックスサイプ５のうちの１つを成形することができる成形要素２７を示している。この成形要素２７は、主要部分２９及び副次的部分３１を有している。成形要素の主要部分２９は、Ｙ字形断面を有し、この主要部分は、コンプレックスサイプ５を成形するようになっている。副次的部分は、全体にわたって平行六面体であり、これら副次的部分は、空所１７を成形するようになっている。具体的に説明すると、副次的部分は、ピボットピン３３によって、それぞれ主要部分２９の端部３５に関節連結状態で取り付けられている。成形要素２７は、ここでは、この成形要素が成形作業中、コンプレックスサイプ及び空所を成形することができる状態で示されている。脱型作業の際、成形要素２７をタイヤから取り出すことが要望される。この取り出しを容易にするため、この成形要素の副次的部分３１は、ピボットピン３３を中心として徐々に回動し、それにより成形要素の主要部分２９と整列し、モールドが徐々に開いているときに次第にかかる整列を行うようになる。

本発明は、説明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、これら実施例に対して種々の改造を行うことができる。

かくして、図１及び図２では、サイプ５は、連続した切れ目として図示されている。変形例として、数個の短いサイプ５を互いに次々に整列させることが可能である。

さらに、図７では、コンプレックスサイプの枝部は、軸線Ｚ‐Ｚ′に関して対称をなすものとして図示されている。変形例として、これら枝部が対称ではないようにすることが可能である。同様に、同一のコンプレックスサイプの枝部の長さは、図７では、同一であるように選択されている。変形例として、これら枝部の長さは、互いに異なっていても良い。別の変形形態では、同一のコンプレックスサイプは、互いに異なる形状の枝部、例えば、コンプレックスサイプの直線状の第１の部分の延長部をなす直線状枝部をこの直線状第１の部分と連結可能な形状を有していて、図３の実施例において開示したサイプの枝部と同一の枝部と組み合わせたものであるようにすることが可能である。枝部形状のあらゆる組み合わせが可能である。

加うるに、図８の変形形態では、シンプルサイプ２１をブロックのエッジとコンプレックスサイプ５との間に追加することが可能である。このシンプルサイプとこのブロックエッジとの間の距離は、これがこのブロックを機械的に過度に弱体化させることがないように選択される必要があろう。

最後に、図３では、空所は、サイプの枝部１３中に開口している状態で示されている。変形例として、これら空所がこれら枝部中に開口しないでこの空所と関連したサイプの枝部相互間にそれぞれ延びるようにすることが可能である。この場合、材料の部分は、空所と枝部との間に存在する。

Claims (7)

1. スノータイヤ用のトレッドであって、前記トレッドは、溝（３）によって互いに離隔された複数個のブロック（２）を有し、前記ブロックは、或る特定の深さから先へコンプレックスサイプと呼ばれる数個の部分に分かれたサイプ形切り込み（５）を備え、各コンプレックスサイプは、断面で見て、前記トレッドのトレッド表面（７）から半径方向に延びる直線状の第１の部分（９）及び前記第１の部分の延長部をなしていて、各々が端（１５）を有する少なくとも２つの枝部（１３）を備えた第２の部分（１１）を有する、トレッドにおいて、前記トレッドは、各々がコンプレックスサイプの前記枝部（１３）相互間に延びる空所（１７）を有し、各空所は、前記枝部（１３）の前記端（１５）と同じ高さ位置に位置した底（１９）を有し、前記トレッドの前記空所（１７）及び前記溝（３）は、前記トレッドが摩耗の終わりに３５％以上のボイド表面比を有するよう構成され、２つの隣り合うコンプレックスサイプ（５）の２つの枝部相互間の距離（Ｄ）は、少なくとも２ｍｍに等しい、トレッド。
2. 各空所（１７）は、その底（１９）から該空所と側面を接して位置する前記コンプレックスサイプの前記直線状第１部分（９）まで延び、前記直線状第１部分は、新品状態における前記トレッドの厚さ（Ｅ）の１０％〜６０％の深さにわたって前記トレッド中に延びている、請求項１記載のトレッド。
3. 前記コンプレックスサイプの前記枝部（１３）は、直線状であり且つ前記トレッドの前記トレッド表面と直交した平面（Ｚ‐Ｚ′）に関して対称であり、前記枝部は、前記平面と多くとも２０°に等しい角度θをなしている、請求項１又は２記載のトレッド。
4. 前記トレッドは、前記トレッドの前記深さ中に直線状に延びるシンプルサイプと呼ばれる少なくとも１つのサイプ（２１）を有し、前記シンプルサイプ（２１）は、２つのコンプレックスサイプ（５）相互間に位置し、前記コンプレックスサイプの各々は、空所（１７）と側面を接して位置し、前記シンプルサイプ（２１）は、トレッドの深さ中に延びているが、前記空所の高さ（Ｈｃ）の半分を超えて延びてはいない、請求項１乃至３の何れか１項に記載のトレッド。
5. 前記シンプルサイプ（２１）及び前記コンプレックスサイプ（５）は、それぞれの延長方向で新品状態における前記トレッドの表面上に延び、前記延長方向の各々は、円周方向成分（Ｃｘ）及び／又は軸方向成分（Ｃｙ）を有し、前記シンプルサイプ及び前記コンプレックスサイプの前記軸方向成分（Ｃｙ）の合計と接触パッチ（２３）の表面積の比を計算することによって得られた数値は、１１０マイクロメートル／ｍｍ²を超える、請求項１乃至４の何れか１項に記載のトレッド。
6. 前記ブロック（２）は、前記トレッド上に、該トレッドに好ましい走行方向を与える全体としてＶ字形のトレッドパターンを形成している、請求項１乃至５の何れか１項に記載のトレッド。
7. 前記トレッドは、各々が空所（１７）の前記底（１９）から突き出た突起（２５）を有し、前記突起の高さ（Ｈｐ）は、前記空所の前記高さ（Ｈｃ）の少なくとも１／６に一致している、請求項１乃至６の何れか１項に記載のトレッド。

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