JP2017124829A - 両方向性能を有するタイヤ - Google Patents
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Abstract
【課題】タイヤ回転方向に応じたタイヤ性能を提供する。【解決手段】第1及び第2の回転方向を画定する第1及び第2の側を含む。第1の回転方向はタイヤを第1の側から見て反時計回りであり、第2の回転方向はタイヤを第1の側から見て時計回りである。タイヤは更に、第1のビード部から第2のビード部まで延びるカーカスプライと、ベルトの上に設けられる周方向トレッド130とを含むタイヤ100。周方向トレッド130及びカーカスプライの少なくとも1つによって、タイヤが第1の回転方向に回転されるときにタイヤが第1のタイヤ性能を示し、タイヤが第2の回転方向に回転されるときに第1のタイヤ性能とは異なる第2のタイヤ性能を示すタイヤ100。制動、ドライ走行トラクション、磨耗性能、及びスノートラクション性能から選択されるタイヤ性能。【選択図】図2
Description
本開示はタイヤ性能及びタイヤ装着の分野に関する。具体的には、本開示は異なる方向に回転されるときに又は異なる向きで装着されたときに異なる特性を有するタイヤに関する。
従来技術では、さまざまなタイヤのトレッドパターン及び構造が知られている。対称及び非対称トレッドパターンの両方が、例えばブレーキ性能、ウェットハンドリング、ドライハンドリング、スノーハンドリング、トラクション、磨耗、騒音低減、及び転がり抵抗といった特定の特長を最適化するように構成されていてもよい。カーカスプライ及びその他の要素の配置並びに向きもまた、このような特長を最適化するように構成されていてもよい。タイヤは、対称タイヤ、非対称タイヤ、及び方向性タイヤに分類することができる。対称タイヤは好適な装着方法を特に有さないのに対し、非対称タイヤは好適な表側の面を有し、方向性タイヤは好適な走行方向を有する。
多くの車両では、前車軸のタイヤと後車軸のタイヤで異なる性能を必要とする。前車軸は車両の重量の大部分を支え得る。いくつかの場合では、前車軸は車両の重量の60%を支え得る。更に、前輪駆動タイヤでは、後輪はブレーキ時にしか寄与せず、駆動力には寄与しない。同様に、後輪駆動タイヤでは、前輪はブレーキ時にしか寄与せず、駆動力には寄与しない。
それに加えて、ラジアル力及び横力は、前輪及び後輪で異なって分布されてもよい。更に、いくつかの車両では前輪のキャンバが後輪のキャンバと異なっていてもよい。これによって、前輪と後輪とでは、トレッドパターンの異なる部分が転がり面と係合する。
図1は、シミュレーションされたロードコースを走る例示的な後輪駆動車両の前輪及び後輪にかかる前後力の分布を示すサンプルヒストグラムである。ヒストグラムは特定のタイヤ又は特定の車の性質を図示する意図はなく、ここでは、前輪にかかった力に対する後輪にかかった力の差異の一部を示すために提示されている。
図示される例は、2つの異なる車にかかる力を示す。x軸は、タイヤの前静荷重に対する前後力の比率を表す。軸上の負の数は制動力を表し、正の数は駆動力を表す。y軸は、各発生率の百分率を表す。
図1から分かるように、後輪駆動車両はしばしば前輪に小さな制動力をもたらし、時に前輪により大きな制動力をもたらし得る。しかしながら、予想されるように、後輪駆動タイヤは前輪に駆動力をもたらさない。
対照的に、図1は後輪駆動車両がしばしば後輪に小さな駆動力をもたらし、時に後輪により大きな駆動力をもたらすことを示す。後輪駆動車両はまた、後輪に小から中くらいの制動力をもたらし得る。
図1のヒストグラムは所定のシミュレーションされたロードコースに固有であるが、ロードコースの変更はヒストグラムに影響を与えるものの、前輪と後輪との間の一般的な違いは保持されることを理解されたい。
「方向性タイヤ」は従来周知であるが、このようなタイヤが時計回り及び反時計回りの両方でどのように機能するかは一般的に知られていなかった。したがって、タイヤ/ホイール組立体中心での反力及びモーメントを記録しながら、スリップ率並びに荷重のマトリックスを細かく制御してスイープ試験を行う、フラットベルト式タイヤ試験機にて、既存の方向性タイヤのサンプルを試験した。表1は結果として得られるデータから算定されるドライトラクションに関するピークFx計量を示す。
表1では、ピークFxは前後力(N)曲線に対するスリップ比における最も大きな前後力である。ピークFxはトラクション性能と相関する点で当業者に知られている。
表1を見て分かるように、方向性タイヤは特定の方向に回転するように構成されるが、走行方向を変更することによるピークFxの違いは3%を超えることはなかった。3%の違いの一部は、非方向性タイヤAでさえも違いを示したために、主に試験/計測におけるエラーによる可能性が高い。したがって、現在の方向性タイヤは、タイヤ走行方向に基づく車上性能における著しい変化に影響を与えるためのドライ走行又はブレーキトラクションにおける著しい違いは示さない。
一実施形態では、赤道面を有するタイヤは、タイヤの第1の回転方向及び第2の回転方向を画定する第1の側及び第2の側を含む。タイヤの第1の回転方向は、タイヤを第1の側から見てタイヤの反時計回りの回転であり、タイヤの第2の回転方向は、タイヤを第1の側から見てタイヤの時計回りの回転である。タイヤは更に、第1のビード部から第2のビード部まで延びるカーカスプライと、ベルトの上に設けられる周方向トレッドとを含む。周方向トレッド及びカーカスプライの少なくとも一方によって、タイヤが第1の回転方向に回転されるときにタイヤは第1のタイヤ性能を呈し、タイヤが第2の回転方向に回転されるときに第1のタイヤ性能とは異なる第2のタイヤ性能を呈する。タイヤ性能は、制動、ドライ走行トラクション、磨耗性能、及びスノートラクション性能からなる群から選択される。
別の実施形態では、赤道面を有するタイヤは第1のビード部及び第2のビード部を含む。タイヤは、タイヤの第1の装着位置及び第2の装着位置を画定する第1の側及び第2の側を更に含む。第1の装着位置では、第1の側は車両の前後軸から離れるように向き、第2の装着位置では、第2の側は車両の前後軸から離れるように向く。タイヤは、第1のビード部から第2のビード部まで延びる少なくとも1つのカーカスプライと、少なくとも1つのカーカスプライの上に設けられる周方向ベルトとを更に含む。タイヤはまた、周方向ベルトの上方に設けられた複数のトレッド要素を有する周方向トレッドを含む。少なくとも1つのカーカスプライ及び複数のトレッド要素のうちの少なくとも一方によって、タイヤは、第1の装着位置が車両の前車軸上にあり及び第2の装着位置が車両の後車軸上にあるときに、第1の車両横方向性能を示し、並びに第1の装着位置が車両の後車軸上にあり及び第2の装着位置が車両の前車軸上にあるときに、第2の車両横方向性能を示す。
更に別の実施形態では、前車軸及び後車軸を有する車両に複数のタイヤを装着する方法が開示される。方法は、第1のタイヤ、第2のタイヤ、第3のタイヤ、及び第4のタイヤを含む4つのタイヤを提供することを含む。4つのタイヤはそれぞれ、第1のビード部及び第2のビード部、第1の側、第2の側、第1のビード部から第2のビード部まで延びる少なくとも1つのカーカスプライ、少なくとも1つのカーカスプライの上方に設けられた周方向ベルト、及び周方向ベルトの上方に設けられた周方向トレッドを有する。4つのタイヤそれぞれの第1の側は実質的に同じであり、4つのタイヤそれぞれの第2の側は実質的に同じである。同様に、4つのタイヤそれぞれの周方向トレッドは実質的に同じである。方法は、第1のタイヤを第1のホイールに装着することと、第2のタイヤを第2のホイールに装着することと、第3のタイヤを第3のホイールに装着することと、第4のタイヤを第4のホイールに装着することとを更に含む。方法はまた、第1のタイヤの第1の側が車両の前後軸から離れる方向に向くように、かつ第1のタイヤが第1の性能を示すように、第1のホイールを車両の前車軸の左端に装着することを含む。方法はそれに加えて、第2のタイヤの第2の側が車両の前後軸から離れる方向に向くように、かつ第2のタイヤが第1の性能の性能を示すように、第2のホイールを車両の前車軸の右端に装着することを含む。方法は更に、第3のタイヤの第2の側が車両の前後軸から離れる方向に向くように、かつ第3のタイヤが第1の性能よりも低い第2の性能を示すように、第3のホイールを車両の後車軸の左端に装着することを含む。方法はまた、第4のタイヤの第1の側が車両の前後軸から離れる方向に向くように、かつ第4のタイヤが第2の性能を示すように、第4のホイールを車両の後車軸の右端に装着することを含む。
更に別の実施形態では、前車軸及び後車軸を有する車両上に複数のタイヤを装着する方法を開示する。方法は、第1のタイヤ、第2のタイヤ、第3のタイヤ、及び第4のタイヤを含む4つのタイヤを用意することを含む。4つのタイヤはそれぞれ、第1のビード部及び第2のビード部、第1の側、第2の側、第1のビード部から第2のビード部まで延びるカーカスプライ、カーカスプライの上方に設けられるベルト、並びにベルトの上方に設けられる周方向トレッドを有し、周方向トレッド及びカーカスプライの少なくとも一方によって、タイヤは赤道面を中心にして反射的非対称となる。4つのタイヤそれぞれの第1の側は実質的に同じであり、4つのタイヤそれぞれの第2の側は実質的に同じである。同様に、4つのタイヤそれぞれの周方向トレッドは実質的に同じである。方法は、第1のタイヤを第1のホイールに装着することと、第2のタイヤを第2のホイールに装着することと、第3のタイヤを第3のホイールに装着することと、第4のタイヤを第4のホイールに装着することとを更に含む。方法はまた、第1のタイヤの第1の側が車両の前後軸から離れる方向に向くように、第1のホイールを車両の前車軸の左端に装着することを含む。方法はそれに加えて、第2のタイヤの第1の側が車両の前後軸から離れる方向に向くように、第2のホイールを車両の前車軸の右端に装着することを含む。方法は更に、第3のタイヤの第2の側を車両の前後軸から離れる方向に向くように、第3のホイールを車両の後車軸の左端に装着することと、第4のタイヤの第2の側を車両の前後軸から離れる方向に向くように、第4のホイールを車両の後車軸の右端に装着することとを含む。
更に別の実施形態では、前車軸及び後車軸を有する車両に複数のタイヤを装着する方法が開示される。方法は、第1のタイヤ、第2のタイヤ、第3のタイヤ、及び第4のタイヤを含む4つのタイヤを提供することを含む。4つのタイヤはそれぞれ、第1のビード部及び第2のビード部、第1の側、第2の側、第1のビード部から第2のビード部まで延びる少なくとも1つのカーカスプライ、少なくとも1つのカーカスプライの上方に設けられた周方向ベルト、及び周方向ベルトの上方に設けられた周方向トレッドを有する。4つのタイヤはそれぞれ、トレッドパターン及びカーカスプライの一方が、二次の不連続な回転非対称性を有する周方向タイヤ設計を有する。4つのタイヤそれぞれの第1の側は実質的に同じであり、4つのタイヤそれぞれの第2の側は実質的に同じである。同様に、4つのタイヤそれぞれの周方向トレッドは実質的に同じである。方法は、第1のタイヤを第1のホイールに装着することと、第2のタイヤを第2のホイールに装着することと、第3のタイヤを第3のホイールに装着することと、第4のタイヤを第4のホイールに装着することとを更に含む。方法はまた、第1のタイヤの第1の側が車両の前後軸から離れる方向に向くように、第1のホイールを車両の前車軸の左端に装着することと、第2のタイヤの第2の側が車両の前後軸から離れる方向に向くように、第2のホイールを車両の前車軸の右端に装着することとを含む。方法はそれに加えて、第3のタイヤの第1の側が車両の前後軸から離れる方向に向くように、第3のホイールを車両の後車軸の左端に装着することと、第4のタイヤの第2の側が車両の前後軸から離れる方向に向くように、第4のホイールを車両の後車軸の右端に装着することとを含み、その結果として全てのタイヤに第1の性能を有する第1の回転方向を全てのタイヤにもたらす。
添付の図面では、構造は、以下に記載する詳細な説明と併せて、請求項に係る発明の例示的な実施形態を説明するように図示される。同様の要素は同じ参照番号で識別される。単一部品として示される要素は複数部品で代替可能であり、複数部品として示される要素は単一部品と代替可能であるものと理解されるべきである。図面は寸法どおりではなく、特定の要素の比率は図示する目的で強調され得る。
例示的な後輪駆動車両の前輪及び後輪の前後力の分布を図示するサンプルヒストグラムである。
第1及び第2走行方向を有するタイヤ100の一実施形態の概略斜視図である。
図2のタイヤ100の概略正面図である。
図2のタイヤ100の概略複数斜視図であり、タイヤを第1の向き及び第2の向きで示す。
車両の車軸に装着された複数のタイヤ100を図示する概略図である。
図5の車両の車軸に装着された複数のタイヤ100の点検ローテーションを図示する概略図である。
第1及び第2の走行方向を有するタイヤ300の代替的な実施形態の概略斜視図である。
図7のタイヤ300の概略正面図である。
図7のタイヤ300の概略複数斜視図であり、タイヤを第1の向き及び第2の向きで示す。
車両の車軸に装着された複数のタイヤ300を図示する概略図である。
図10の車両の車軸に装着された複数のタイヤ300の点検ローテーションを図示する概略図である。
第1及び第2の装着位置を第1の向き及び第2の向きで有するタイヤ500の概略複数斜視図である。
車両の車軸に装着された複数のタイヤ500を図示する概略図である。
図13の車両の車軸に装着された複数のタイヤ500の点検ローテーションを図示する概略図である。
タイヤ用トレッド要素の一実施形態の概略側面図である。
タイヤ用トレッド要素の代替的な実施形態の概略側面図である。
タイヤ用トレッド要素の別の代替的な実施形態の概略側面図である。
タイヤ用トレッド要素のいっそう別の代替的な実施形態の概略側面図である。
タイヤ用トレッド要素の更に別の代替的な実施形態の概略側面図である。
タイヤのトレッド要素のいっそう別の代替的な実施形態の概略側面図である。
以下は、本明細書に用いられる選択された用語の定義を含む。定義には、用語の範囲内に該当し、実装において用いられ得る部品のさまざまな例又は形態を含む。これらの例に制限する意図はない。用語の単数形及び複数形の両方が、定義内に含まれ得る。
「軸方向の」又は「軸方向に」は、タイヤの回転軸と平行の方向を意味する。
「ビード」は、ホイールと接触し、側壁の境界を画定するタイヤの部分を意味する。
「カーカスプライ」は、ビードをトレッドに接続する構造部材を意味し、連続的又は非連続的であり得る。
「周方向の」及び「周方向に」は、軸方向に垂直なトレッドの表面の外周に沿って延びる方向を意味する。
「赤道面」はタイヤの回転軸と垂直の面を意味し、タイヤの中心を通り抜ける。
「ラジアル」及び「ラジアルに」は、タイヤの回転軸に垂直な方向を意味する。
「側壁」は、トレッドとビードとの間のタイヤの部分を意味する。
「トレッド」は、正常な空気圧下及び荷重下で道路と接触するタイヤの部分を意味する。
本開示では、方向は車両の上面図を参照して、車両の前後軸に対して示される。用語「内側」及び「内側に」は車両の前後軸に向かう一般的方向を意味する一方で、「外側」及び「外側に」は車両の前後軸から離れる一般的方向を意味する。よって、「内部」及び「外部」などの関連する方向的な用語が要素と関連して用いられる場合、「内部」要素は、「外部」要素よりも車両の前後軸の近くに間隔をあけて配置されている。同様に、用語「左」及び「右」はタイヤが装着された車両の上面図を参照して、車両の前後軸に対して示される。用語「前」及び「後ろ」もまた、タイヤが装着された車両を参照して示される。
図2及び3は、車軸固有走行方向を有するタイヤ100の一実施形態の概略斜視図及び側面図をそれぞれ示す。図4は、第1の向き110a及び第2の向き110bにおけるタイヤ100の複数の斜視図を示す。タイヤ100はこれらの図面の全てを参照して説明される。
タイヤ100は、第1及び第2のビード部(図示せず)、第1の側壁120a、並びに第2の側壁120bを含む。タイヤ100は2つの回転方向を有する。タイヤを第2の側壁120bから見た場合(図3に示すとおり)、タイヤ100の第1の回転方向は時計回りであり、タイヤ100の第2の回転方向は反時計回りである。
タイヤ100は、第1のビード部から第2のビード部まで延びる少なくとも1つのカーカスプライ(図示せず)と、カーカスプライの上方に設けられる周方向ベルト(図示せず)と、ベルトの上方に設けられる周方向トレッド130とを更に含む。周方向トレッド130は140で概略的に示されるトレッドパターンを有する。一実施形態では、トレッドパターン140は二次の非連続的回転非対称性を有し、これによってタイヤ100は方向性となる。したがって、タイヤ100が第1の向き110aにある場合、トレッドパターン140は第1の外観を有し、タイヤ100が第2の向き110bに配置されるとき、逆向きのトレッドパターン140は第1の外観とは異なる第2の外観を有する。
トレッドパターンの非対称性によって、タイヤ100が第1の方向と第2の方向とで回転されるときに、トレッドが異なる性質を示す場合がある。トレッドパターン及びカーカスプライの配置並びに向きは、タイヤ100が第1の方向に回転されるときに前輪についての所望の性質が示されるように、及びタイヤ100が第2の方向に回転されるときに後輪についての所望の性質が示されるように、選択されてもよい。
例えば、トレッドパターンは、タイヤが第1の回転方向に回転されるときに周方向トレッドが第1の制動性能及び第1の走行トラクション性能を示し、タイヤが第2の方向に回転されるときに周方向トレッドが第1の制動性能よりも低い第2の制動性能及び第1の走行トラクション性能よりも高い第2の走行トラクション性能を示すように選択されてもよい。後輪駆動車両では、後輪がより高い走行トラクション性能を示すことがより有利であり得る。前輪駆動車両では、前輪がより高い走行トラクション性能を示すことがより有利であり得る。
別の例では、トレッドパターンは、第1の方向に回転されるときに周方向トレッドが第1の磨耗性能を、及び第2の方向に回転されるときに第1の磨耗性能とは異なる第2の磨耗性能を示すように選択されてもよい。例えば、前輪駆動車両では、前輪がより早く磨耗する傾向がある。後輪駆動タイヤでは、後輪がより早く磨耗する傾向がある。トレッドパターンは、前輪と後輪の磨耗率の間の不一致を減少させるために選択されてもよい。
いっそう別の例では、トレッドパターンは、周方向トレッドが第1の方向に回転されると第1のスノートラクション性能を、及び第2の方向に回転されると第1のスノートラクション性能とは異なる第2のスノートラクション性能を示すように選択されてもよい。トレッドパターンはまた、その他の性質が回転方向の変化によって影響されるように選択されていてもよい。
それに加えて、又は代替的に、カーカスプライの配置及び向きは、カーカスプライによって、回転方向によってタイヤが異なる性質を示すように選択されてもよい。カーカスプライにおけるこのような違いは、タイヤの外観からは容易に観察することができないが、タイヤはそれでも非対称の性質を表す。
一実施形態では、タイヤの1つ以上の位置において、第1の回転方向は前回転方向として表示されてもよく、第2の回転方向は後回転方向として表示されてもよい。図示される実施形態から分かるように、第1のしるし150aをタイヤ100の第1の側壁120aに設け、第2のしるし150bを第2の側壁120bに設ける。第1のしるし150a及び第2のしるし150bの両方は、第1の回転方向を前輪回転方向として指定し、第2の回転方向を後輪回転方向として指定するインジケータを含む。図示される実施形態では記述を有する矢印を示すが、しるしは任意の形態又は大きさであってもよいことを理解されたい。
このようなしるしは、車両に車軸固有タイヤを装着する人を補助する目的で用いられてもよい。図5に示すように、タイヤ100の性質は、実質的に同じ側壁、カーカスプライ、及び周方向トレッドを有する4つのタイヤが、前車軸210上の第1及び第2のタイヤ1001、1002が後車軸220上の第3及び第4のタイヤ1003、1004と異なる性質を示すように車両200に装着され得るように、選択されてもよい。
図示される実施形態では、第1のタイヤ1001は第1のホイール(図示せず)に装着されており、第2のタイヤ1002は第2のホイール(図示せず)に装着されており、第3のタイヤ1003は第3のホイール(図示せず)に装着されており、第4のタイヤ1004は第4のホイール(図示せず)に装着されている。第1のホイール及びタイヤは、第1のタイヤ1001の第1の側壁120a1が外側を(すなわち、車両200の前後軸Aから離れる方向に)向くように、及び第1のタイヤ1001の第2の側壁120b1が内側を(すなわち、車両200の前後軸Aに向かって)向くように、車両200の前車軸210の左端に装着される。第2のホイール及びタイヤは、第2のタイヤ1002の第1の側壁120a2が内側を向くように、及び第2のタイヤ1002の第2の側壁120b2が外側を向くように、車両200の前車軸210の右端に装着される。第3のホイール及びタイヤは、第3のタイヤ1003の第1の側壁120a3が内側を向くように、及び第3のタイヤ1003の第2の側壁120b3が外側を向くように、車両200の後車軸220の左端に装着される。第4のホイール及びタイヤは、第4のタイヤ1004の第1の側壁120a4が外側を向くように、及び第4のタイヤ1004の第2の側壁120b4が内側を向くように、車両200の後車軸220の右端に装着される。
タイヤは車両に任意の順番で装着されてもよく、上記の特定のステップは同時又は異なる順番で行われてもよいことを理解されたい。
車両を点検するとき、タイヤは図6に図示する様態で、ホイールからタイヤを外す必要なく、ローテーションされてもよい。第1のホイール及びタイヤは車両200の前車軸210から取り外され、第4のホイール及びタイヤは車両200の後車軸220から取り外される。第1のホイール及びタイヤは、第1のタイヤ1001の第1の側壁120a1が外側を向くように、及び第1のタイヤ1001の第2の側壁120b1が内側を向くように、車両200の後車軸220の右端に装着される。第4のホイール及びタイヤは、第4のタイヤ1004の第1の側壁120a4が外側を向くように、及び第4のタイヤ1004の第2の側壁120b4が内側を向くように、車両200の前車軸210の左端に装着される。
第2のホイール及びタイヤは車両200の前車軸210から取り外され、第3のホイール及びタイヤは車両200の後車軸220から取り外される。第2のホイール及びタイヤは、第2のタイヤ1002の第1の側壁120a2が内側を向くように、及び第2のタイヤ1002の第2の側壁120b2が外側を向くように、車両200の後車軸220の左端に装着される。第3のホイール及びタイヤは、第3のタイヤ1003の第1の側壁120a3が内側を向くように、及び第3のタイヤ1003の第2の側壁120b3が外側を向くように、車両200の前車軸210の右端に装着される。
タイヤをローテーションさせるステップは任意の順番で行われてもよく、上記の特定のステップは同時又は異なる順番で行われてもよいことを理解されたい。それに加えて、タイヤは任意の位置で再装着可能であるようにホイールから外されてもよいことも理解されたい。
図2〜6は、第1の方向に回転されると所望の前輪特性を示し、第2の方向に回転されると所望の後輪特性を示す両方向性タイヤを図示するが、第1の方向に回転されると所望の夏性能特性を示し、第2の方向に回転されると所望の冬性能特性を示すように両方向性タイヤを設計してもよい。図7及び8は、季節固有走行方向を有するタイヤ300の一実施形態の概略斜視図及び側面図をそれぞれ示す。図9は第1の向き310a及び第2の向き310bでのタイヤ300の複数斜視図を示す。タイヤ300はこれら図面の全てを参照して説明される。
タイヤ300は、第1及び第2のビード部(図示せず)、第1の側壁320a、並びに第2の側壁320bを含む。タイヤ300は2つの回転方向を有する。タイヤを第2の側壁320bから見て(図8に示すとおり)タイヤ300の第1の回転方向は時計回りであり、タイヤ300の第2の回転方向は反時計回りである。
タイヤ300は更に、第1のビード部から第2のビード部まで延びる少なくとも1つのカーカスプライ(図示せず)と、カーカスプライの上方に設けられる周方向ベルト(図示せず)と、ベルトの上方に設けられる周方向トレッド330とを含む。周方向トレッド330は、340で概略的に示されるトレッドパターンを有する。一実施形態では、トレッドパターン340は二次の非連続的回転非対称性を有し、これによってタイヤ300は方向性となる。したがって、タイヤ300が第1の向き310aにあるとき、トレッドパターン340は第1の外観を有し、タイヤ300が第2の向き310bに配置されると、逆向きのトレッドパターン340は第1の外観と異なる第2の外観を有する。
トレッドパターンの非対称性によって、タイヤ300が第1の方向と第2の方向とで回転されるときに、トレッドが異なる性質を示す場合がある。トレッドパターン及びカーカスプライの配置並びに向きは、タイヤ300が第1の方向に回転されるときに夏性能についての所望の性質が示されるように、及びタイヤ300が第2の方向に回転されるときに冬性能についての所望の性質が示されるように、選択されてもよい。
例えば、トレッドパターンは、周方向トレッドが第1の方向に回転されるときに第1のスノートラクション性能を、及び第2の方向に回転されるときに第1のスノートラクション性能とは異なる第2のスノートラクション性能を示すように選択されてもよい。トレッドパターンはまた、その他の性質が回転方向の変化によって影響されるように選択されてもよい。
別の例では、トレッドパターンは、タイヤが第1の回転方向に回転されるときに周方向トレッドが第1の停止距離性能を示し、タイヤが第2の方向に回転されるときに周方向トレッドが第1の停止性能より低い第2の停止距離性能を示すように選択されてもよい。停止距離性能は、車両をより速い速度で走行させる傾向のある夏により重要であり得る。
更に別の例では、トレッドパターンは、第1の方向に回転されるときに周方向トレッドが第1の磨耗性能を示し、第2の方向に回転されるときに第1の磨耗性能とは異なる第2の磨耗性能を示すように選択されてもよい。例えば、タイヤは雪の上を走行する冬ではより遅く磨耗する傾向がある。トレッドパターンは、夏と冬との磨耗率の間の不一致を低減するように選択されてもよい。
更に別の例では、トレッドパターンは、周方向トレッドが第1の方向に回転するときに第1の騒音性能を示し、第2の方向に回転するときに第1の騒音性能とは異なる第2の騒音性能を示すように選択されてもよい。例えば、タイヤは、雪の上を走行する冬ではより静かな傾向がある。トレッドパターンは、夏と冬とのタイヤ音の間の不一致を低減するように選択されてもよい。
それに加えて、又は代替的に、カーカスプライの配置及び向きは、カーカスプライによって、回転方向によってタイヤが異なる性質を示すように選択されてもよい。カーカスプライにおけるこのような違いは、タイヤの外観からは容易に観察することができないが、タイヤはそれでも非対称の性質を表す。
一実施形態では、タイヤの1つ以上の位置において、第1の回転方向は夏回転方向として表示されてもよく、第2の回転方向は冬回転方向として表示されてもよい。図示される実施形態から分かるように、第1のしるし350aをタイヤ300の第1の側壁320aに設け、第2のしるし350bを第2の側壁320bに設ける。第1のしるし350a及び第2のしるし350bの両方は、第1の回転方向を夏回転方向として、及び第2の回転方向を冬の回転方向として指定するインジケータを含む。図示される実施形態では記述を有する矢印を示すが、しるしは任意の形態又は大きさであってもよいことを理解されたい。
このようなしるしは、車両に季節固有タイヤを装着する人を補助する目的で用いられてもよい。図10に示すように、タイヤ300の性質は、実質的に同じ側壁、カーカスプライ、及び周方向トレッドを有する4つのタイヤが、全てのタイヤ3001、3002、3003、3004が所望の夏性能特性を示すように車両400に装着され得るように、選択されてもよい。
図示される実施形態では、第1のタイヤ3001は第1のホイール(図示せず)に装着されており、第2のタイヤ3002は第2のホイール(図示せず)に装着されており、第3のタイヤ3003は第3のホイール(図示せず)に装着されており、第4のタイヤ3004は第4のホイール(図示せず)に装着されている。第1のホイール及びタイヤは、第1のタイヤ3001の第1の側壁320a1が外側を(すなわち、車両400の前後軸Aから離れる方向を)向くように、及び第1のタイヤ3001の第2の側壁320b1が内側を(すなわち、車両400の前後軸Aに向かって)向くように、車両400の前車軸410の左端に装着される。第2のホイール及びタイヤは、第2のタイヤ3002の第1の側壁320a2が内側を向くように、及び第2のタイヤ3002の第2の側壁320b2が外側を向くように、車両400の前車軸410の右端に装着される。第3のホイール及びタイヤは、第3のタイヤ3003の第1の側壁320a3が外側を向くように、及び第3のタイヤ3003の第2の側壁320b3が内側を向くように、車両400の後車軸420の左端に装着される。第4のホイール及びタイヤは、第4のタイヤ3004の第1の側壁320a4が内側を向くように、及び第4のタイヤ1004の第2の側壁320b4が外側を向くように、車両400の後車軸420の右端に装着される。
タイヤは車両に任意の順番で装着されてもよく、上記の特定のステップは同時又は異なる順番で行われてもよいことを理解されたい。
季節が変わるときにタイヤの方向を変えるには、タイヤを図11に図示する様態のように、ホイールからタイヤを外す必要なくローテーションさせてもよい。第1のホイール及びタイヤは車両400の前車軸410から外され、第4のホイール及びタイヤは車両400の後車軸420から外される。第1のホイール及びタイヤは、第1のタイヤ3001の第1の側壁320a1が外側を向くように、及び第1のタイヤ3001の第2の側壁320b1が内側を向くように、車両400の後車軸420の右端に装着される。第4のホイール及びタイヤは、第4のタイヤ3004の第1の側壁320a4が内側を向くように、及び第4のタイヤ1004の第2の側壁320b4が外側を向くように、車両400の前車軸410の左端に装着される。
第2のホイール及びタイヤは車両400の前車軸410から外され、第3のホイール及びタイヤは車両400の後車軸420から外される。第2のホイール及びタイヤは、第2のタイヤ3002の第1の側壁320a2が内側を向くように、及び第2のタイヤ3002の第2の側壁320b2が外側を向くように、車両400の後車軸420の左端に装着される。第3のホイール及びタイヤは、第3のタイヤ3003の第1の側壁320a3が外側を向くように、及び第3のタイヤ3003の第2の側壁320b3が内側を向くように、車両400の前車軸410の右端に装着される。
タイヤをローテーションさせるステップは任意の順番で行われてもよく、上記の特定のステップは同時又は異なる順番で行われてもよいことを理解されたい。それに加えて、タイヤは任意の位置で再装着可能であるようにホイールから外されてもよいことも理解されたい。
図12は、第1の向き510a及び第2の向き510bにおけるタイヤ500の別の実施形態の複数斜視図を示す。タイヤ500は、第1及び第2のビード部(図示せず)、第1の側壁520a、並びに第2の側壁520bを含む。第1及び第2の側壁520a、bは、タイヤの第1の装着位置及び第2の装着位置を、第1の側壁520aが第1の装着位置にて外側を向くように、並びに第2の側壁面520bが第2の装着位置にて外側を向くように画定する。
タイヤ500は更に、第1のビード部から第2のビード部まで延びる少なくとも1つのカーカスプライ(図示せず)と、カーカスプライの上に設けられる周方向ベルト(図示せず)と、ベルトの上に設けられる周方向トレッド530とを含む。周方向トレッド530は、540で概略的に示されるトレッドパターンを有する。トレッドパターン540は、タイヤ500の赤道面を中心にして非対称である。したがって、タイヤ500が図4に示される第1の向きにある場合、トレッドパターン540は第1の外観を有し、タイヤ500が図7に示される第2の向きに回転されると、逆向きのトレッドパターン540は第1の外観とは異なる第2の外観を有する。
トレッドパターンの非対称性によって、タイヤ100が第1の装着位置と第2の装着位置とに装着されるときで、トレッドが異なる性質を示す場合がある。例えば、トレッドパターンは、タイヤが第1の位置に装着されるときに第1の磨耗特性の原因となり、タイヤが第2の位置に装着されるときに第1の磨耗特性とは異なる第2の磨耗特性の原因となるように選択されてもよい。当業者が理解するように、前輪及び後輪は異なるキャンバを有していてもよい。それに加えて、車両の重量は前車軸及び後車軸で異なるように分布されてもよい。これらの違いによって、前輪の足跡が後輪のものとは異なるものとなり得る。タイヤの第1及び第2の装着位置におけるトレッドパターンは、これらの異なる足跡の原因となるように選択されてもよい。
別の例では、トレッドパターンは、周方向トレッドが第1の位置に装着されるときに第1のスノートラクション性能を示し、第2の位置に装着されるときに第1のスノートラクション性能とは異なる第2のスノートラクション性能を示すように選択されてもよい。
トレッドパターンはまた、装着位置の変更によってその他の性質が影響されるように選択されてもよい。例えば、車両の前輪及び後輪は異なる横力を経験してもよい。トレッドパターンは、これらの異なる横力を効果的に管理するように選択されてもよい。
それに加えて、又は代替的に、カーカスプライの配置及び向きは、カーカスプライによって、装着位置によってタイヤが異なる性質を示すように選択されてもよい。カーカスプライにおけるこのような違いは、タイヤの外観からは容易に観察することができないが、タイヤはそれでも非対称の性質を表す。
トレッドパターン及びカーカスプライの配置並びに向きは、前輪及び後輪に示される異なる力の原因となるように設計されてもよい。このような異なる力によって、前輪及び後輪が異なって磨耗し得る。
このような実施形態では、タイヤの1つ以上の位置において、第1の装着方向は前装着位置として表示されてもよく、及び第2の回転方向は後装着位置として表示されてもよい。図示される実施形態から分かるように、第1のしるし550aをタイヤ500の第1の側壁520aに設け、及び第2のしるし550bを第2の側壁520bに設ける。図示される実施形態では記述を含むしるしを示すが、しるしは任意の形態及び大きさであってもよいことを理解されたい。
このようなしるしは、車両に車軸固有タイヤを装着する人を補助する目的で用いられてもよい。図8に示すように、タイヤ500の性質は、実質的に同じ側壁、カーカスプライ、及び周方向トレッドを有する4つのタイヤが、前車軸610上の第1及び第2のタイヤ5001、5002が後車軸620上に装着される第3及び第4のタイヤ5003、5004とは異なる性質を示すように車両600に装着され得るように、選択されてもよい。
図示の実施形態では、第1のタイヤ5001は第1のホイール(図示せず)に装着されており、第2のタイヤ5002は第2のホイール(図示せず)に装着されており、第3のタイヤ5003は第3のホイール(図示せず)に装着されており、第4のタイヤ5004は第4のホイール(図示せず)に装着されている。第1のホイール及びタイヤは、第1のタイヤ5001の第1の側壁520a1が外側を向くように、及び第1のタイヤ5001の第2の側壁520b1が内側を向くように、車両600の前車軸610の左端に装着される。第2のホイール及びタイヤは、第2のタイヤ5002の第1の側壁520a2が外側を向くように、及び第2のタイヤ5002の第2の側壁520b2が内側を向くように、車両600の前車軸610の右端に装着される。第3のホイール及びタイヤは、第3のタイヤ5003の第1の側壁520a3が内側を向くように、及び第3のタイヤ5003の第2の側壁520b3が外側を向くように、車両600の後車軸620の左端に装着される。第4のホイール及びタイヤは、第4のタイヤ5004の第1の側壁520a4が内側を向くように、及び第4のタイヤ5004の第2の側壁520b4が外側を向くように、車両600の後車軸620の右端に装着される。
タイヤは車両に任意の順番で装着されてもよく、上記の特定のステップは同時又は異なる順番で行われてもよいことを理解されたい。
車両を点検するとき、タイヤは図9に図示する様態で、タイヤをホイールから外す必要なく、ローテーションされてもよい。第1のホイール及びタイヤ、並びに第2のホイール及びタイヤを、車両600の前車軸610から外す。第1のホイール及びタイヤは、第1のタイヤ5001の第1の側壁520a1が外側を向くように、及び第1のタイヤ5001の第2の側壁520b1が内側を向くように、車両600の前車軸620の右端に装着される。第2のホイール及びタイヤは、第2のタイヤ5002の第1の側壁520a2が外側を向くように、及び第2のタイヤ5002の第2の側壁520b2が内側を向くように、車両600の前車軸610の左端に装着される。
第3のホイール及びタイヤ並びに第4のホイール及びタイヤを、車両600の後車軸620から外す。第3のホイール及びタイヤは、第3のタイヤ5003の第1の側壁520a3が内側を向くように、及び第3のタイヤ5003の第2の側壁520b3が外側を向くように、車両600の後車軸620の右端に装着される。第4のホイール及びタイヤは、第4のタイヤ5004の第1の側壁520a4が内側を向くように、及び第4のタイヤ5004の第2の側壁520b4が外側を向くように、車両600の後車軸620の左端に装着される。
タイヤをローテーションさせるステップは任意の順番で行われてもよく、上記の特定のステップは同時又は異なる順番で行われてもよいことを理解されたい。それに加えて、タイヤは任意の位置で再装着可能であるようにホイールから外されてもよいことも理解されたい。
上記の各実施形態、及び図2〜14に図示するように、方向性トレッド要素は第1の方向に回転されると第1の特性を表し、第1の方向と逆の第2の方向に回転されると第1の特性とは異なる第2の特性を表すタイヤについて、選択されてもよい。図15〜19は異なる走行方向において異なる特性を示すトレッド要素の例を図示する。これらの図面はそれぞれ単一の特長を図示するが、トレッド要素は図示される特長の2つ以上を採用してもよいことを理解されたい。簡潔のために、特長のさまざまな組み合わせは本明細書に示していない。
図15は、第1の走行方向D1では第1の特性を示し、第2の走行方向D2では第2の特性を示すトレッド要素700の一実施形態の側面図である。トレッド要素700は第1の壁710と第2の壁720とを含む。第1の壁710は、タイヤの溝の底730に対して第1の角度α1で設けられる。第2の壁720は、タイヤの溝の底730に対して、第1の角度α1よりも大きい第2の角度α2で設けられる。タイヤが第1の方向D1で回転されるときは、トレッド要素700の最上部及び第1の壁710で先端(すなわち、転がり面と最初に接触する縁部)を形成する。タイヤが第2の方向D2で回転されるときは、トレッド要素700の最上部及び第2の壁720で先端を形成する。第1の壁710の角度α1がより浅いと、タイヤが第1の方向D1で回転されるときに、タイヤが第2の方向D2で回転されるときに比べてトレッド要素700に対してより低い縁部への圧力がかかる。この効果はトラクション、磨耗、騒音及びその他のタイヤ性能特性に関連するラグの方向性性能を得るために用いられる。
図16は、第1の走行方向D1では第1の特性を、及び第2の走行方向D2では第2の特性を示すトレッド要素800の別の実施形態の側面図である。トレッド要素800は第1の壁810と第2の壁820とを含む。トレッド要素800は第2の壁に隣接して複数のサイプ830を含み、第1の壁に隣接してはサイプを含まない。代替的な実施形態(図示せず)では、トレッド要素は両方の壁に隣接してサイプを有し得るが、第2の壁に隣接してより多くの数のサイプを有する。
タイヤが第1の方向D1で回転されるときは、トレッド要素800の最上部及び第1の壁810で先端を形成する。タイヤが第2の方向D2で回転されるときは、トレッド要素800の最上部及び第2の壁820で先端を形成し、サイプ830は先端に隣接して付加的な縁部を提供する。この効果はトラクション、磨耗、騒音及びその他のタイヤ性能特性に関連するラグの方向性性能を得るために用いられる。
図17は、第1の走行方向D1では第1の特性を、及び第2の走行方向D2では第2の特性を示すトレッド要素900の更に別の実施形態の側面図である。トレッド要素900は第1の壁910と第2の壁920とを含む。トレッド要素900は角度を有する複数のサイプ930を含む。タイヤが第1の方向D1で回転されるときは、転がり面はトレッド要素900の最上部にせん断力を与え、それによって角度を有するサイプ930が開いて付加的な端を提供する。タイヤが第2の方向D2で回転されるときは、転がり面はトレッド要素900の最上部にせん断力を与え、それによって角度を有するサイプ930が閉じて、付加的な縁部がなくなる。この効果はトラクション、磨耗、騒音及びその他のタイヤ性能特性に関連するラグの方向性性能を得るために用いられる。
図18は、第1の走行方向D1では第1の特性を、及び第2の走行方向D2では第2の特性を示すトレッド要素1000の更に別の実施形態の側面図である。トレッド要素1000は第1の壁1010と第2の壁1020とを含む。トレッド要素1000は、3次元(又は3D)サイプ1030と称され得る、複数のラチェット形状のサイプ1030を含む。タイヤが第1の方向D1で回転されるときは、転がり面はトレッド要素1000の最上部にせん断力を与え、これによって、ラチェット形状のサイプ1030が開いて付加的な縁部が提供される。タイヤが第2の方向D2に回転されるときは、転がり面はトレッド要素1000の最上部にせん断力を与え、これによってラチェット形状のサイプ1030が閉じて、付加的な縁部がなくなる。この効果はトラクション、磨耗、騒音及びその他のタイヤ性能特性に関連するラグの方向性性能を得るために用いられる。
図19は、第1の走行方向D1では第1の特性を、及び第2の走行方向D2では第2の特性を示すトレッド要素1100の更に別の実施形態の側面図である。トレッド要素1100は第1の壁1110と第2の壁1120とを含む。トレッド要素1100は縁部処理を含む。本実施形態では、縁部処理は第2の壁1120からトレッド要素1100の最上面まで延びる丸みのある面取り部1130である。タイヤが第1の方向D1に回転されるときは、トレッド要素1100の最上部と第1の壁1110とで先端を形成する。タイヤが第2の方向D2に回転されるときは、トレッド要素1100の最上部と第2の壁1120とで先端を形成する。第2の壁1120から延びる丸みのある面取り部1130は、タイヤが第2の方向D2に回転されるときに、タイヤが第1の方向D1に回転されるときと比べてトレッド要素1100に対してより低い縁部への圧力がかかる。なお、平面面取り部などのその他の端処理も採用されてもよいことを理解されたい。
トレッド要素1100は、一対の溝で囲まれるラグであってもよいことを理解されたい。あるいは、トレッド要素1100は一対のサイプで囲まれるラグの一部を表してもよい。
図示される実施形態では、丸みのある面取り部1130はその高さよりも実質的に大きい長さを有する。特定の一実施形態では、長さは高さの4倍である。別の周知の実施形態では、長さは高さの2倍である。代替的な実施形態(図示せず)では、高さは長さより大きいか同じである。
図20は、第1の走行方向D1では第1の特性を、及び第2の走行方向D2では第2の特性を示すトレッド要素1200の更に別の実施形態の側面図である。トレッド要素1200は、単一のトレッド要素に複数の特長が含まれ得ることを示す。図示される実施形態では、トレッド要素1200は第1の壁1210、及び第2の壁1220からトレッド要素1200の最上面まで延びる丸みのある面取り部1130などの端処理を含む。トレッド要素は更に、角度を有して第1の壁1210に近位に設けられるラチェット形状のサイプ1240を含む。しかしながら、上記実施形態の任意の組み合わせは単一のトレッド要素に含まれ得ることを理解されたい。
用語「含む」「含んでいる」が明細書又は請求項に用いられるという範囲において、請求項において用語「備える」が移行表現として用いられるときに解釈されるものと同様に、包括的なものとして意図される。更に、用語「又は」が用いられる点について(例えば、A又はB)、これは「A又はB又は両方」を意味するように意図する。出願者が「A又はBのみであり、両方でない」ことを示す意図がある場合は、用語「A又はBのみであり、両方でない」が用いられる。よって、用語「又は」の使用は包括的であり、排他的使用ではない。Bryan A.Garner,A Dictionary of Modern Legal Usage 624(2d.Ed.1995)を参照のこと。また、明細書又は請求項において用語「内(in)」又は「内に(into)」が用いられる点では、付加的に「の上(on)」又は「の上に(onto)」を意味するように意図される。更に、明細書又は請求項で用語「接続する」が用いられる点では、「直接接続される」だけではなく、別の1つ又は2つ以上の構成要素を介して接続されるなど「間接的に接続される」ことも意味する意図がある。
本開示はその実施形態の記載によって図示され、実施形態は相当に詳細に記載されているが、出願者は添付の請求項の範囲をこのような詳細に制限する、又はいかなる方法で限定する意図はない。付加的な利点及び変形は当業者にとって容易に分かるであろう。したがって、本開示は、より広範囲な態様について、示されて記載される具体的な詳細、代表的な装置及び方法、並びに図示的な例によって限定されない。したがって、出願者の一般的な発明概念の精神又は範囲を逸脱することなく、このような変更を行うことができる。
Claims (5)
- 赤道面を有するタイヤであって、前記タイヤは
前記タイヤの第1の回転方向及び第2の回転方向を画定する第1の側及び第2の側であって、
前記タイヤの前記第1の回転方向は、前記タイヤを前記第1の側から見て前記タイヤの反時計回りの回転であり、
前記タイヤの前記第2の回転方向は、前記タイヤを前記第1の側から見て前記タイヤの時計回りの回転である、
第1の側及び第2の側と、
第1のビード部から第2のビード部まで延びるカーカスプライと、
ベルトの上に設けられる周方向トレッドと
を備え、
前記周方向トレッドは複数のトレッド要素を含み、各トレッド要素は最上面を有し、前記複数のトレッド要素の少なくとも1つが前記最上面の第1の半分に、より大きいサイプ密度を有する複数のサイプを含み、
前記サイプ密度によって、前記タイヤは、前記タイヤが前記第1の回転方向に回転されるときに第1のタイヤ性能を示し、前記タイヤが前記第2の回転方向に回転されるときに前記第1のタイヤ性能とは異なる第2のタイヤ性能を示し、前記タイヤ性能は制動、ドライ走行トラクション、騒音、磨耗性能、及びスノートラクション性能からなる群から選択される、タイヤ。 - 前記複数のトレッド要素の少なくとも1つは前記トレッド要素の壁と最上面との間に設けられる丸みのある面取り部を含む、請求項1に記載のタイヤ。
- 前複数のサイプは、角度を有する少なくとも1つのサイプを含む、請求項1に記載のタイヤ。
- 前複数のサイプは、少なくとも1つのラチェット形状のサイプを含む、請求項1に記載のタイヤ。
- 前記第1の側に設けられる第1のしるしと前記第2の側に設けられる第2のしるしとを更に備え、前記第1のしるしは前記第1の回転方向を夏回転方向として、及び前記第2の回転方向を冬回転方向として指定するインジケータを含み、前記第2のしるしは前記第1の回転方向を夏回転方向として、及び前記第2の回転方向を冬回転方向として指定するインジケータを含む、請求項1に記載のタイヤ。
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