JP2016537255A - 改善されたタイヤ用ノイズ低減デバイス - Google Patents

Abstract

タイヤトレッド（１）であって、このトレッドは、路面に接触することを意図したトレッド表面（１０）を有し、かつ、互いに向かい合う２つの側壁（２１、２２）により境界付けられる幅Ｗ及び深さＰの少なくとも１つの溝（２）を含み、これらの２つの側壁は、溝の底部（２０）により互いに接続され、少なくとも１つの溝（２）は、各々が可撓性ブレード（３）で構成され、少なくとも９０％の閉鎖度まで休止位置においてこの溝を閉鎖する、複数の閉鎖デバイスを含み、各々の可撓性ブレード（３）は、溝内で、液体の循環の影響下で、可撓性ブレードが変形するのを可能にするのに適した厚さを有し、この少なくとも１つの可撓性ブレード（３）は、溝を境界付ける２つの側壁及び溝の底部に固定され、かつ、各々の可撓性ブレード（３）は、液体の流れの影響下で、溝内で変形して多くとも４０％まで溝の断面の閉鎖度を減少させ得るのに適した大きさにされ、閉鎖度は、液体の循環のために閉鎖される溝の断面の割合を表す。【選択図】図１

Description

本発明は、タイヤトレッドに関し、より具体的には、溝を備えたタイヤトレッドに関し、この溝は、走行時に溝内で共鳴する空気によって生じるノイズを低減するための閉鎖デバイスを備える。

走行中、各溝、特に全体として周方向に向いた溝が、タイヤが路面に接触する接触パッチに入ると、空気がこれらの溝に沿って循環するようになることが知られている。各溝は、路面と一緒になって２つの開口端を有する管を形成する。

この管内の空気は、共鳴振動数が管の２つの開口端を分離する長さ、従って、路面との接触の影響を受ける溝の長さに依存する振動気柱を形成する。

溝内の空気の共鳴は、このタイヤを装着した車両において車内及び車外でノイズを発生させる。これら車内及び車外のノイズは、通常、１ｋＨｚ又はその近傍の振動数に相当し、これは人の耳が特に敏感な振動数に相当する。

このような共鳴ノイズを低減するために、周方向に向いた溝の各々又は全体として周方向に向いた溝の内部に、ゴム配合物で作られた複数の比較的薄い可撓性ブレード(板状部)又は膜を配置すること知られており（例えば、特許文献１を参照されたい）、各々の可撓性ブレード又は膜は、閉鎖デバイスを形成するように溝の断面全体又はこの断面の少なくとも大きな割合を占める。

各々の可撓性ブレードは、溝の底部から延在すること、又は溝を境界付ける壁のうちの少なくとも一方に固定することができる。本明細書において、「比較的薄い」とは、各々の可撓性ブレードが、特にウェット路面での運転時に、液体流の作用の下で溝の断面を少なくとも部分的に開放するように撓むことができることを意味する。これらのブレードは、ドライ路面での運転時には、溝が閉鎖した位置に留まる。

これら可撓性ブレードによって、各々の周方向の溝内の気柱の長さは、接触パッチ内の溝の全長に比べて減少し、これにより共鳴振動数の変化が生じる。振動数は、人の耳があまり敏感でない共鳴振動数値に向かってシフトされる。

当然のことながら、ウェット路面での走行時、特に雨天での運転時に必要とされる排水機能を維持するため、この膜は、水圧の作用の下で適切に撓むことができ、従って溝の断面を少なくとも部分的に開放して十分な液体流の循環を可能にすることが絶対に必要である。

定義
「ブロック」は、トレッドに形成され、ボイド（空所）又は溝によって境界付けられた隆起要素であり、側壁と、路面に接触することを意図した接触面とを含む。接触面は、重心又は面の重心として定められた幾何学的中心を有する。

「リブ」は、トレッド上に形成された隆起要素であり、この要素は、周方向に延びかつタイヤを完全に一周する。リブは、２つの側壁及び接触面を有し、接触面は、走行中、路面に接触するように意図される。

本明細書における「半径方向」は、タイヤの回転軸に対して垂直な方向を意味し、この方向は、トレッドの厚さの方向に一致する。
「横断方向」又は「軸方向」は、タイヤの回転軸に平行な方向を意味する。

「周方向」は、回転軸上に中心がある任意の円の接線の方向を意味する。この方向は、軸方向及び半径方向の両方に対して垂直である。
「軸方向外方」とは、タイヤの内部キャビティの外側に向かう方向を意味する。

「赤道面」は、タイヤの回転軸に対して垂直であり、かつタイヤの軸方向最外側の点を通る平面であり、この赤道面は、タイヤを２つの実質的に等しい半体に分割する。

タイヤの通常の走行条件又は使用条件は、Ｅ．Ｔ．Ｒ．Ｔ．Ｏ．規格によって定められた条件であり、これら使用条件は、ロードインデックス及び速度コードによって指示されるタイヤの積載能力に対応した基準タイヤ圧を規定する。これら使用条件は、「公称条件」又は「利用条件」とも呼ばれる場合もある。

「カット」は、全体的には溝又はサイプのいずれかを示し、互いに向かい合っておりかつ非ゼロの距離（「カットの幅」と呼ばれる）だけ互いに離間した材料の壁によって境界付けされた空間に相当する。サイプを溝から区別するものは、正確に言えば、この距離であり、サイプの場合、この距離は、少なくともタイヤが路面に接触状態にある接触パッチをこの領域、すなわちサイプが通過しているときに向かい合った壁が少なくとも部分的に互いに接触できるようにするのに適している。溝の場合、この溝の壁は、通常の走行条件下では互いに接触することはない。

トレッドの「トレッド表面」は、トレッドが設けられたタイヤの走行時に、地面に接触するトレッドの表面に相当する。

前述したように、可撓性ブレードで形成され、従来技術で説明されたデバイスは、液体の流れの下で撓み得る必要があるため、溝の底部又は溝を境界付ける側壁の一方のいずれかに接続される。しかしながら、壁と各ブレードとの間又は底部と各ブレードとの間のいずれかに空間が残るので、期待される共鳴ノイズ低減性能が低下する。

この問題に対処するために、本出願の出願日の時点では未公開の先の特許出願では、溝の底部内又はこの溝を境界付ける壁上に小さなカット又は溝を形成し、ブレードをこれらの小さいカットに挿入することができ、それにより、溝の完全な閉鎖を達成することを提案している。この解決法は、溝を完全に閉鎖できるので有効であるが、それにもかかわらず、依然として実装するには費用がかかる。

特許文献２は、各々が一方の壁と、部分的に同一の溝の底部固定される、２つの接合されていないブレードを含むデバイスを開示する。２つのブレードの間には、依然として閉鎖されていない空間が残るので、ノイズ性能のさらなる改善がまだできる。

実装がより簡単で、より経済的な、溝内の共鳴ノイズを低減するデバイスを得る必要性がある。
「ブレードを支持する壁」という表現は、本明細書では、溝を境界付ける側壁のうちの一方又は他方を意味すると解釈され、ノイズ低減デバイスを形成するブレードは、各側壁及び溝の底部に固定される。

仏国特許第２７１５８９１号明細書 特開平０４−２２１２０７号明細書

本発明は、共鳴ノイズ低減デバイスの改善であり、同時に、溝閉鎖デバイスを形成する可撓性ブレードの容易な成型及び離型、並びにこれらの可撓性ブレードが形成される各溝の断面の完全な閉鎖を得ようとするものである。

この目的のために、本発明の主題は、タイヤトレッドであり、このトレッドは、路面に接触することを意図したトレッド表面を有し、かつ、互いに向かい合う２つの側壁により境界付けられる幅Ｗ及び深さＰの少なくとも１つの溝を含み、これらの側壁は、溝の底部により互いに接合され、少なくとも１つの溝は、各々が可撓性ブレードで構成され、少なくとも９０％の閉鎖度まで休止位置においてこの溝を閉鎖する、複数の閉鎖デバイスを含み、各々のブレードは、溝内で、液体の循環の影響下で、可撓性ブレードが変形するのを可能にするように適した厚さＥを有する。

このトレッドは、この可撓性ブレードが、溝を境界付ける２つの側壁及び溝の底部に固定され、かつ、各々の可撓性ブレードは、液体の流れの作用下で、溝内で該溝の底部に向けて弾性的に変形して、最大４０％までこの溝の断面の閉鎖度を低減するのに適した大きさにされる。

可撓性ブレードは、溝の底部又は代替的に溝の壁の一方にのみ接続される従来技術で用いられる可撓性ブレードとは異なり、これらの壁及び底部に固定的に接続される場合に壁及び溝の底部に固定される。本発明によるデバイスが設けられた溝内を流れる液体の作用を受けて、可撓性ブレードは撓み、側壁及び底部に固定されたままでありながら、展開して、所定の寸法の結果として、液体の流れが通過することを可能にする。液体の流れが遮断されると、可撓性ブレードは、ブレードが作られる材料が引き起こす弾性戻りのために、その変形されていない初期位置に戻る。一般に、この材料は、トレッドが作られるゴム状材料である。

本明細書の可撓性の閉鎖度は、この可撓性ブレードが設けられた溝の断面の、百分率として表される部分を意味する。１００％に等しい閉鎖度は、可撓性ブレードにより完全に閉鎖されることを意味する。

可撓性ブレードが液体の流れの作用を受けたときに、最大４０％に等しい閉鎖度を得るということは、断面の６０％が開いており、この液体の循環が可能であることを意味する、この百分率は、タイヤの新品時に測定され、実際は最大量の共鳴ノイズが発生する状態に相当する。

好ましくは、ブレードが液体の流れの作用下で変形するときの閉鎖度は、最大３０％であり、より好ましくは最大２０％である。

有利なことに、可撓性ブレードが変形すると、閉鎖度は可能な限り小さくなり、すなわち可能な限り０％に近くなり、タイヤが規制トレッド摩耗限度まで完全に摩耗するまで、ウェット路面での走行性能が維持される。

この可撓性ブレードが溝を境界付ける壁に接続される、２つの点の間の可撓性ブレードの長さＬ（ｈ）について考えると、これらの２つの点は、溝の底部に対して測定された同じ高さｈに位置し（底部が湾曲し、高さｈが、断面で見たときに、底部の最内側の点に対して考えられる場合）、この長さＬは、高さｈに関係なく、流体の流れの影響下で、可撓性ブレードが、溝の内部で該溝の底部に向けて展開し、最大４０％まで、より好ましくは最大３０％、又は１０％、又は０％まで閉鎖度を減少させ得ることは有利である。

好ましいことに、本発明による可撓性ブレードは、以下の関係：
１．５＊（Ｗ＋ｈ＊３．１４）≧Ｌ（ｈ）≧０．８＊（Ｗ＋３．１４）
を満たすように選択される高さｈに対する長さＬ（ｈ）を有する。

より好ましくはさらに、可撓性ブレードの長さＬ（ｈ）は、この可撓性ブレードが溝を境界付ける壁に接続される２つの点の間のものであり、これらの２つの点は、溝の底部に対して測定された同じ高さｈに位置し、かつ、高さｈに関係なく、関係：
１．２＊（Ｗ＋ｈ＊３．１４）≧Ｌ（ｈ）≧０．９＊（Ｗ＋３．１４）
を満たす。

好ましくは、ノイズ低減デバイスの可撓性ブレードは、溝の主方向に対して垂直である（この方向は、雨天での運転時に水が流れる方向に一致する）。
可撓性ブレードの全高は、Ｈと示され、この高さＨは、溝の底部と溝の底部から最も遠い側壁に接続する点との間で測定される長さに一致する。

このノイズ低減デバイスは、言うまでもなく、これが周方向の溝、横断方向の溝、又は傾斜した溝であろうと、任意のタイプの溝と共に使用することができる。
本発明の１つの代替的形態において、ノイズ低減デバイスは、中央部と、この中央部の両側上の、各々が少なくとも１つの折り畳み部を含む、溝を境界付ける側壁と接続するための接続部とで形成されたブレードを含む。

別の代替的形態において、可撓性ブレード上にプロットされ、溝の底部に対する同じ高さｈに位置する全ての点を接続するいずれの線も、少なくとも２つの波形を含む全体形状を有する。本明細書における波形とは、高さｈにおいて、ブレードが溝を境界付ける壁と接続する２つの点を接続する直線からそれる形状を意味する。この波形は、破線を形成するセグメントの連続した形態を取ることができる。

各可撓性ブレードの材料の弾性特性は弾性戻り力も生じさせ、もはや溝内にいずれの液体の流れもないときに、溝が閉鎖される位置にブレードが戻ることを保証する。

本発明はまた、可撓性ブレードで形成され、この溝を９０％に等しい閉鎖度まで休止位置において閉鎖するノイズ低減デバイスを含むトレッドが設けられたタイヤにも関し、各ブレードは、溝内で液体の循環の影響下でブレードが変形するのを可能にするのに適した厚さＥを有する。

本発明の特徴及び他の利点は、限定されない例として本発明の主題の実施形態を示す添付図面を参照して以下に与えられる説明から明らかになるであろう。

空気が循環するのを防止するために閉鎖状態にあるノイズ低減デバイスの、本発明による代替的形態を示す。 液体が流れるのを可能にするために部分的開放位置にある、図１の代替的形態を示す。 図１に示される代替的形態による閉鎖デバイスにより閉鎖される溝の断面を示す。 図２に示される液体の流れ作用の下で部分的に開放した断面を示す。 平坦な中央部と、折り畳み部を形成する溝を境界付ける側壁と接続するための接続部とから形成される、閉鎖デバイスの本発明による第２の代替的形態の表面の図を示す。 溝の断面を開放すための展開位置における、本発明による第２の代替的形態の表面の図を示す。

本明細書に添付する図面において、その性質が構造的であっても又は機能的であっても、同一の参照符号は、これらの参照符号が同様の性質の要素を指す場合、本発明の代替的形態を説明するために用いることができる。

図１は、空気が循環するのを防ぐための閉鎖状態におけるノイズ低減デバイスの本発明による代替的形態を示す。

この図１は、タイヤのトレッド１上に形成された全体として周方向に向いた溝２を示す。幅Ｗのこの溝は、隆起要素の側壁２１、２２によって境界付けられ、互いに向かい合うこれらの側壁は、溝の底部２０により接続される。この溝２は、新品時に、即ち、走行する前に、従って摩耗する前に、深さＰを有する。トレッドは、走行中に路面に接触することを意図したトレッド表面１０を含む。

共鳴ノイズを消す複数のデバイスがこの溝２内に形成され、各デバイスは、トレッドの隆起要素が作られる材料と同じ性質の可撓性ゴムのブレード３で構成される。可撓性ブレード３は、溝を境界付ける側壁２１、２２及び溝の底部２０に固定される。さらに、休止位置（ｒｅｓｔ ｐｏｓｉｔｉｏｎ）における、新品時の各可撓性ブレード３は、溝全体を閉鎖して、走行中の空気の循環を防ぐ。本明細書での休止位置とは、走行中に荷重がかかっていない状態を意味する。

この代替的形態において、可撓性ブレード３は、特にウェット路面での走行時に、液体の流れにより生じる圧力の作用を受けて撓むことができるような大きさにされる。

図２は、矢印Ｆで概略的に示される液体の流れを可能にするための部分的開放位置にある、図１の代替的形態を示す。この位置では、新品時に、溝２の断面は、ウェット路面での走行時に液体が循環するのを可能にするように、部分的に開いている（この例では、溝の断面の少なくとも６０％が開いている）。

言うまでもなく、液体が循環するのを可能にするための開放位置にある可撓性ブレード３が、該可撓性ブレードが配置される溝２の断面を僅かに閉鎖することが好ましい。

図３は、図１に示される代替的形態による閉鎖デバイスにより閉鎖された溝２の断面図を示す。
閉鎖位置にある可撓性ブレード３は、溝を境界付ける側壁２１、２２及びこの溝の底部２０に接続されることが分かる。可撓性ブレード３は、全高Ｈを有し、全高Ｈは、この例では新品時の溝の深さＰに等しい。この可撓性ブレードは、２ミリメートルの平均厚を有する。

ブレード３が溝内で撓み、従ってこの溝の断面を開くことを可能にするために、長さＬ（ｈ１）、Ｌ（ｈ２）及びＬ（Ｈ）はそれぞれ、以下の関係：
１．５＊（Ｗ＋ｈ＊３．１４）≧Ｌ（ｈ）≧０．８＊（Ｗ＋３．１４）
を満たす。

図４は、液体がこの溝内に流れる際の、図３に示される溝２の断面図を示す。可撓性ブレード３は、溝内を循環する液体の圧力作用を受けて溝内で展開し、溝の断面を開く。

図５は、縁部でトレッド表面に交差する側壁２１、２２と、側壁を接続する溝の底部２０とにより境界付けられる溝（２）を閉鎖するためのデバイスの、本発明による別の代替的形態の表面の図を示す。

各々の接続部分３２は、側壁２１、２２に略平行な２つの折り畳み部３２１、３２２を形成する。中央部の長さと組み合わせられたこれらの接続部の展開長さは、液体の流れの影響下で溝が少なくとも部分的に開くことを可能にするのに適している。

溝を境界付ける壁に対するこの可撓性ブレードの２つの接続点の間で測定した長さＬ（ｈ）の条件を想定すると、各接続部分について１つの折り畳み部だけ又は２つより多い折り畳み部を形成することは完全に可能であり、これらの２つの接続点は、溝の底部に対して測定した同じ高さｈに位置し、高さｈに関わらず以下の関係：
１．５＊（Ｗ＋ｈ＊３．１４）≧Ｌ（ｈ）≧０．８＊（Ｗ＋３．１４）
を満たす。
Ｗは、新品時のトレッド表面上の溝の幅に相当する。

図６は、可撓性ブレードが溝内に展開してこの溝の断面を開き、液体が循環するのを可能にする構成における、図５に示されるトレッドの表面の図を示す。この構成において、折り畳み部は広げられ、ブレード３は溝内に展開して、断面を少なくとも部分的に開くことができる。

本発明が一般的な用語でかつ多数の代替的形態を用いて説明されているが、本発明は、説明され、示されたこれらの代替的形態のみに制限されるものでないことを理解されたい。特に、新品時に、溝を境界付ける側壁がトレッド表面に対して９０度以外の角度をなす場合、当業者が、溝の断面を開くことができるように、各ブレードの長さＬ（ｈ）を適合させることは容易である。さらに、特許請求の範囲により定められるような本発明の範囲から逸脱することなく、追求される目的に従って、当業者が本明細書で説明される代替的形態を互いに組み合わせることができる。

Claims (7)

1. タイヤトレッド（１）であって、前記トレッドは、路面に接触することを意図したトレッド表面（１０）を有し、かつ、互いに向かい合う２つの側壁（２１、２２）により境界付けられる幅Ｗ及び深さＰの少なくとも１つの溝（２）を含み、前記側壁は、溝の底部（２０）により互いに接続され、前記少なくとも１つの溝（２）は、各々が可撓性ブレード（３）で構成され、少なくとも９０％の閉鎖度まで休止位置において前記溝を閉鎖する、複数の閉鎖デバイスを含み、前記可撓性ブレード（３）は、前記溝内で、液体の循環の影響下で前記可撓性ブレードが変形するのを可能にするのに適した厚さを有し、
   前記可撓性ブレード（３）は、前記溝を境界付ける前記２つの側壁及び前記溝の前記底部に固定され、前記可撓性ブレード（３）は、液体の流れの作用下で、前記溝内で変形して、最大４０％まで前記溝の断面の閉鎖度を減少させ得るのに適した大きさにされ、前記閉鎖度は、前記液体の循環のために閉鎖される前記溝の前記断面の割合を表す、
   ことを特徴とするタイヤトレッド（１）。
2. 液体が流れる際の前記閉鎖度は最大３０％であり、より好ましくは最大２０％である、
   請求項１に記載のタイヤトレッド（１）。
3. 前記可撓性ブレード（３）の長さＬ（ｈ）は、前記可撓性ブレードが溝を境界付ける前記壁に接続される２つの点の間の長さであり、前記２つの点は、前記溝の前記底部に対して測定された同じ高さｈに位置し、かつ、前記高さｈに関係なく、流体の流れの影響下で、前記閉鎖度を低減するように前記溝内で前記溝の前記底部に向けて展開する前記可撓性ブレードに適合しており、前記長さＬ（ｈ）は、以下の関係：
   １．５＊（Ｗ＋ｈ＊３．１４）≧Ｌ（ｈ）≧０．８＊（Ｗ＋３．１４）
   を満たす、
   請求項１または２に記載のタイヤトレッド（１）。
4. 前記可撓性ブレード（３）の長さＬ（ｈ）は、前記可撓性ブレードが溝を境界付ける前記壁に接続される２つの点の間の長さであり、前記２つの点は、前記溝の前記底部に対して測定された同じ高さｈに位置し、かつ、前記高さｈに関係なく、前記関係：
   １．２＊（Ｗ＋ｈ＊３．１４）≧Ｌ（ｈ）≧０．９＊（Ｗ＋３．１４）
   を満たす、
   請求項１乃至３のいずれか１項に記載のタイヤトレッド（１）。
5. 前記可撓性ブレード（３）上にプロットされ、前記溝の前記底部（２０）に対する同じ高さｈに位置した全ての点を接続するいずれの線も、少なくとも２つの波形を含む全体形状を有する、
   請求項１乃至４のいずれか１項に記載のタイヤトレッド（１）。
6. 前記可撓性ブレード（３）上にプロットされ、前記溝の前記底部（２０）に対する同じ高さｈに位置した全ての点を接続するいずれの線も、少なくとも１つの折り畳み部を含む全体形状を有する、
   請求項１乃至４のいずれか１項に記載のタイヤトレッド（１）。
7. 前記少なくとも１つの可撓性ブレード（３）は、平坦な中央部（３１）と、前記中央部の両側上の、前記溝を境界付ける前記側壁に接続する接続部（３２）とを含み、各々の外側部は、前記側壁に略平行な少なくとも１つの折り畳み部（３２１、３２２）を形成する、
   請求項１乃至６のいずれか１項に記載のタイヤトレッド（１）。

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