JP2017503706A - タイヤ用リブ付き騒音抑制装置 - Google Patents

Abstract

本発明は、少なくとも１本の溝（１）を有するタイヤ用トレッドであって、溝は、溝底部（１３）によって互いに連結された２つの対向した壁（１１，１２）によって画定され、溝は、幅及び深さを有し、溝（１）は、共鳴騒音の発生を阻止する少なくとも１つの共鳴騒音減少装置を有し、共鳴騒音減少装置は、溝を画定している壁（１１，１２）のうちの一方又は溝底部に取り付けられると共に溝の断面を少なくとも部分的に閉じる可撓性ゴムの少なくとも１枚のストリップ（３）で形成され、各可撓性ストリップ（３）は、溝の断面を閉じる２つの主要な壁（３１，３３）、主要壁を画定する端壁（３０）及びトレッドへの連結壁を有する形式のタイヤ用トレッドに関し、共鳴騒音減少装置は、各可撓性ストリップ（３）がこの可撓性ストリップの主要壁（３１，３２）のうちの少なくとも一方に設けられた少なくとも１つの隆起リブ（４）を更に有することを特徴とし、隆起リブ（４）は、可撓性ストリップを支持した壁又は底部で始まって可撓性ストリップの長さの少なくとも５０％にわたって延び、この長さは、可撓性ストリップを支持している壁に垂直な方向に見て、２つの端壁相互間で測定される。

Description

本発明は、タイヤトレッドに関し、特に溝を有するトレッドに関し、かかる溝は、走行中、空気がこれら溝内で共鳴することによって生じる騒音（ノイズ）を減少させるクロージャ又は閉鎖装置を有する。

各溝、特に全体として円周方向の向きの溝が、タイヤが走行中に路面に接触する接触パッチに入ると、空気がこれら溝に沿って循環するようになるということが知られている。各溝は、路面と一緒になって、２つの開口した端を有する管（又はパイプ）を形成する。

この管内における空気は、共鳴振動数が管の２つの端を隔てる長さ及びかくして路面と接触により影響を受ける溝の長さで決まる振動「気柱」を形成する。

溝内における空気のこの共鳴は、これらタイヤを履いた車両において、車両内外で聞こえる騒音を発生させるという効果を有する。これら車両内外の騒音は、通常、１ｋＨｚ又はその近傍の振動数に相当しており、この振動数は、人の耳にとって特に敏感な又は耳障りな振動数である。

かかる共鳴騒音を減少させるため、各円周方向に向けられた溝又は全体として円周方向の向きの溝内に、ゴムコンパウンドで作られた複数枚の比較的薄い可撓性ブレード又はメンブレンを配置することが慣例であり（例えば仏国特許第２７１５８９１号明細書を参照されたい）、各可撓性ブレード又はメンブレンは、閉鎖装置を形成するため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。

各可撓性ブレードは、溝の底部から延びる場合があり又は溝を画定する壁のうちの少なくとも一方に固定される場合がある。比較的薄いという表現は、本明細書においては、各可撓性ブレードが特に雨天における運転時に液体の流れの作用を受けて溝の断面を少なくとも部分的に開くために撓むことができるということを意味している。これらの同じブレードは、晴天における運転時に溝が閉じられる位置に留まり、かくして空気の循環が制止される。

これら可撓性ブレードにより、各円周方向溝内の空気の柱（気柱）の長さは、接触パッチ内における溝の全長と比較して短くされ、この結果、共鳴振動数の変化が生じる。振動数のシフトは、人の耳がそれほど敏感ではない共鳴振動数の値に向かう。

当然のことながら、水で覆われた路面上を運転するために必要とされる排水機能を維持するため、各メンブレンは、水の圧力の作用を受けて適切に撓むことができ、かくして液体の十分な流れを可能にするために溝の断面を少なくとも部分的に開くことができるということが必要である。

定義：
ブロックは、トレッド上に形成された隆起要素であり、この要素は、空所（ボイド）又は溝によって画定され、この要素は、側壁及び路面に接触するようになった接触フェースを有する。この接触フェースは、共通重心又はこの接触フェース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、円周方向に延びると共にタイヤの周囲全体を構成している。リブは、２つの側壁及び接触フェースを有し、接触フェースは、走行中、路面に接触するようになっている。

本明細書で言及する半径方向は、タイヤの回転軸線に垂直な任意の方向（この方向は、トレッドの厚さの方向に一致している）を意味している。

横方向又は軸方向は、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する任意の円の接線の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向に垂直である。

外側に向かって軸方向という表現は、タイヤの内部キャビティの外側の方に差し向けられた方向を意味している。

赤道中間面（単に「赤道面」ともいう）は、タイヤの回転軸線に垂直であり且つタイヤの軸方向最も外側の箇所を通る平面であり、この赤道面は、タイヤを２つの互いに等しい又は実質的に等しい部分に分割する。

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、タイヤの荷重定格及び速度コードによって指示されたタイヤの積載能力に対応した基準膨張圧力を指定している。これら使用条件は、「公称条件」又は「常用条件」とも呼ばれる場合がある。

切れ目は、総称として、溝とサイプのいずれも意味し、切れ目は、互いに向かい合っており且つゼロではない距離（「切れ目の幅」とも呼ばれる）だけ互いに離れて位置する材料の壁によって画定された空間に対応している。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、このサイプを画定する対向した壁が、少なくとも接触パッチ内で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（「踏み面」と呼ばれる場合がある）は、かかるトレッドを備えたタイヤの走行中、路面に接触するトレッドの表面を意味している。

すでに思い起こされているものと思われるが、先行技術において記載されている可撓性ブレードで作られた装置は、流体の流れの影響を受けて撓むことができることが必要なので溝の底部か溝を画定している側壁のうちの一方かのいずれかに連結される。両方の場合において、これらブレードは、走行中、路面に接触する。この接触の際、各ブレードと路面との間に相対的な滑りの現象が起こり、したがって、これは、ブレードの摩耗を招く摩擦が起こる状態と同様である。しかしながら、これら可撓性ブレードの摩耗率は、平均的なトレッド摩耗度と同一ではないことが判明した。確かに、タイヤが摩耗差を呈し、トレッドが部分的に摩耗状態になったときに各ブレードがトレッド表面に対して外部に向かってオフセットした状態になることが観察された。これが特に見栄えの良い外観であるとは言えないということはさておき、これらブレードがトレッド表面から突き出るので、各ブレードが接触パッチに入るたびに、各ブレードは、路面に叩きつけるように当たり、それにより騒音が発生する。

仏国特許第２９８３４３１（Ａ１）号明細書は、溝の底部に連結された可撓性ブレードを有する装置の別の形態を開示しており、この形態は、可撓性ブレードと、このブレードと溝の底部の連結部に沿って延びる過剰厚さ部とを組み合わせたものである。しかしながら、成形を容易にするのに適したこの過剰厚さ部は、走行中、路面に接触する部分内のブレードの摩耗になんら影響を及ぼすことがない。

仏国特許第２７１５８９１号明細書 仏国特許第２９８３４３１（Ａ１）号明細書

したがって、均等に摩耗し又は別法としてトレッド表面から僅かに後退するような仕方で摩耗する溝内での共鳴騒音を減少する装置を得ることが要望されている。

本発明は、複数枚の可撓性ブレードを有する共鳴騒音減少装置の技術改良であり、それと同時に、一様な摩耗を得ると同時にこれら可撓性ブレードの成形及び脱型を容易にすることを目的としている。

この目的のため、本発明の一要旨は、少なくとも１本の溝を有するタイヤ用トレッドであって、この溝が溝底部によって連結された２つの対向した壁によって画定され、この溝が幅及び深さを有し、この溝が少なくとも１つの共鳴騒音減少装置を有し、この共鳴騒音減少装置が溝を画定している壁のうちの一方か又は溝底部かのいずれかに固定された少なくとも１枚の可撓性ゴムブレードで形成され、この可撓性ブレードが溝の断面を少なくとも部分的に閉じ、各可撓性ブレードが溝の断面を少なくとも部分的に閉じる２つの主要な壁、これら主要壁を画定する端壁及びトレッドに結合している連結壁を有し、この連結壁が溝の側壁か底部かのいずれかに連結されている形式のタイヤ用トレッドにある。

この共鳴騒音減少装置は、各可撓性ブレードがこの可撓性ブレードの主要壁のうちの少なくとも一方に設けられた少なくとも１つの隆起リブを更に有し、この隆起リブが２つの端、即ち、トレッドに結合している連結壁（連結フェース）上に位置する第１の端及び連結壁に対して可撓性ブレードの全長の少なくとも５０％に等しい距離のところに位置する第２の端を有し、可撓性ブレードの長さがトレッドに結合している連結壁に垂直な方向に見て、連結壁と、この連結壁と反対側に位置する端壁との間で測定されることを特徴としている。

このようにして形成された各隆起リブは、トレッドに結合している連結壁から遠ざかって反対側の端壁に近づくようにブレードに沿って延びている。

有利には、各隆起リブは、ブレードの厚さの少なくとも０．１５倍に等しく且つこの厚さの多くとも２倍に等しい最大厚さ及びブレードの厚さの少なくとも０．８倍に等しく且つ該厚さの多くとも４倍に等しい最大幅を有する。可撓性ブレードの厚さは、ブレードの２つの主要壁を隔てる平均距離として測定される。

路面と接触状態にある各可撓性ブレードの剛性を調節することによって、驚くべきこととして、路面と少なくとも１つ隆起リブを備えた可撓性ブレードとの擦れ接触状態が可撓性ブレードの摩耗パターンを改変すると共に見栄えの観点で顧客の要件に一層適合した良好な摩耗パターンを得ることができるほど十分に影響を受けることが判明した。当然のことながら、剛性の追加が所望の機能、即ち液体の流れの影響を受けている際に雨天での運転時に満足の行く性能を保証するのに十分な可撓性を損ねることがないようこれら隆起リブを寸法決めすることが必要である。

さらに、少なくとも１つの隆起リブの存在は、タイヤを脱型する際に有益である。と言うのは、タイヤモールド内においてこれら隆起リブが可撓性ブレードを形成するためのゴムコンパウンドを運ぶランナ（runner）に相当するからである。これらランナが要素のかなり広い部分にわたって延びているときに、成形具合が向上する。さらに、脱型も又、特に各可撓性ブレードの良好な耐引き裂き性によって向上する。

好ましくは、各リブは、可撓性ブレードの厚さ（主要な壁相互間の距離）に少なくとも等しい半径を備えた半円筒形の形状のものである。

実施形態の変形形態では、溝を画定する壁又は溝の底部によって支持された可撓性ブレードは、少なくとも１つのリブを有し、このリブは、直線状ではない輪郭を有する。有利には、この輪郭は、曲線状であり、波形であり、又はジグザグ形であるのが良い。

さらに又有利には、溝を画定している壁によって支持された各可撓性ブレードは、可撓性ブレードのコーナー部に向かって延びると共にブレードの全体に対して影響を及ぼすのに十分にコーナー部の近くに位置する少なくとも２つのリブを有する。この場合、コーナー部は、２つの端壁の交差部に隣接して位置する可撓性ブレードの領域を意味している。

好ましくは、リブは、可撓性ブレードの２つの主要な壁上に形成される。リブは、ブレードの各主要壁上におけるリブの分布状態を考慮したときに、互いにオフセットするよう形成されるのが良い。

リブは、これらの２つの端相互間で考慮したこれらの長さに沿って可変厚さを有するのが良い。好ましくは、この厚さは、ブレードが溝の壁又は底部に結合しているゾーンに位置するリブの端からリブの他端まで減少している。

有利には、各隆起リブは、過剰長さ部を備えたゾーンの外側で測定してブレードの厚さの少なくとも０．１５倍に等しく且つこの厚さの多くとも１．２倍に等しい厚さを有する。

この騒音減少装置は、当然のことながら、これが円周方向の向きの溝であれ横方向の向きの溝であれ斜めの方向の向きの溝であれいずれにせよ、任意形式の溝で具体化できる。

本発明の特徴及び他の利点は、非限定的な例により本発明の内容の実施形態の取り得る形態を示す添付の図面を参照して以下に与えられる説明から明らかになろう。

閉鎖状態にある閉鎖装置の本発明の第１の実施形態を示す図である。 閉鎖状態にある閉鎖装置の本発明の第１の実施形態を示す図である。 本発明の第２の実施形態を示す図である。 本発明の第２の実施形態を示す図である。 本発明の第３の実施形態を示す図である。 本発明の第４の実施形態を示す図である。 本発明の第５の実施形態を示す図である。

本明細書に添付された図中、同一の参照符号は、性質が構造的であれ又は確かに機能的であれいずれにせよ同じ性質の要素をこれら参照符号が示す場合、本発明の実施形態を説明するために用いられる場合がある。

図１及び図２は、閉鎖状態にある閉鎖装置の本発明の実施形態を示している。

この第１の実施形態では、トレッドは、トレッドのトレッド表面１０上に開口した溝１を有し、この溝１は、２つの対向した壁１１，１２によって画定され、これらの溝は、溝底部１３によって互いに連結されている。この溝１は、複数の共鳴騒音減少装置２を有し、これら装置は、溝１内に均等に分布して配置されている。

各装置２は、トレッドと共に成形された単一の可撓性ブレード３によって形成されている。図１は、トレッドが新品である場合に溝１の断面をほぼ完全に閉鎖したかかる可撓性ブレード３を示している。この可撓性ブレード３は、０．６ｍｍに等しい平均厚さを有し、この可撓性ブレードは、特に雨天での運転時に溝１内を流れる液体の流れの作用を受けて撓むことができる。

この可撓性ブレード３は、溝の底部１３に固定され、この可撓性ブレードは、溝の断面を閉鎖した主要なフェース３１，３２を有し、一方の主要フェース３１が図１に見える。この可撓性ブレード３は、走行時に路面に接触するようになった接触フェース３０及び底部１３に結合した連結フェースと呼ばれる別のフェースを含む端フェースを更に有する（なお、本明細書において「フェース」と呼ぶ場合、これは表面又は場合によっては壁を意味する）。新品であるとき、可撓性ブレードの接触フェース３０は、トレッド表面１０に対して僅かに内方にオフセットしている。

さらに、この可撓性ブレード３は、その主要フェースのうちの一方３１上に、細長い形状の且つ断面が半円形の隆起補強リブ４を有する。このリブ４は、２つの端を有し、第１の端４０１は、溝の底部に連結され、第２の端４０２は、走行中、路面に接触するようになったブレードの端フェースの近くに位置する。このリブ４の２つの端相互間で測定されたこのリブの長さは、この場合、溝の底部に結合しているその連結フェースに対して垂直に測定されたブレードの高さの８０％に等しい。この隆起リブ４は、溝の底部１３のところで始まって可撓性ブレードの高さのほぼ全体にわたって延びており、これは、ほぼブレードの接触フェース３０までのことを意味している。このリブ４は、主要フェース３１の中間に位置決めされている。かくして、このリブ４の存在によって生じる追加の剛性は、ブレード３が溝内の液体の流れの作用を受けて撓むことができるよう制限されているが、走行中における路面とのブレードの接触条件を変更するのに足るほどである。この場合、この結果として、可撓性ブレード３の摩耗に対して改善が得られ、その理由は、このブレード３は、車輪の各回転に関してトレッドのトレッド表面１０に対する実質的に同一高さ位置でその接触フェース３０を路面に接触させ、そしてトレッドが部分的に摩耗状態になったときにブレードがもはやこの表面から突き出ることがないからである。

この特定の場合、図１に示されたＩ‐Ｉ線矢視断面図である図２に見えるリブ４は、単一の主要フェース３１上に形成されている。かくして、一方向における撓みを逆方向の撓みと比較して制限するような仕方でこのリブ４を位置決めすることによって方向性効果から恩恵を受けることも又可能である。

図３及び図４に示されている本発明の第２の実施形態では、トレッドは、少なくとも１本の溝１を有し、溝１は、この溝を画定している壁１１，１２のうちの一方上に、走行中に共鳴騒音減少装置として働く可撓性ブレード３を支持している。この特定の場合、可撓性ブレード３の連結フェースは、側壁１２によって支持される。

このブレード３は、空気の循環に対して溝を閉鎖するように溝１の深さ及び幅の中に延びている。さらに、このブレード３は、３つの隆起補強リブ４１，４１′，４２を有し、これらリブのうちの２つは、一方の主要フェース３１上に形成され、第３のリブは、他方の主要フェース３２上に形成されている。細長い形状の且つ断面が半円形のこれらのリブは、可撓性ブレードを維持したトレッドの壁から可撓性ブレードの長さ（この場合、溝の幅に相当している）のほぼ全てにわたって延びている。さらに、これらのリブ４１，４１′，４２は、互いにオフセットした位置にあるよう配置されている。

各リブは、溝を画定している側壁上に位置する第１の端４１１と、同一の溝を画定している他方の側壁の近くにそれ自体位置した端フェースの近くに位置する第２の端４１２との間に延びている。各リブの長さは、この場合、可撓性ブレードの全幅の９０％に等しい。これらのリブが設けられていることにより、流体の流れが流動を止めたときに閉鎖位置に戻るのに必要な弾性戻り特性が促進される。

図５に示されている本発明の第３の実施形態では、溝１の底部１３によって支持された可撓性ブレード３は、その２つの主要フェース３１，３２上に、曲線の形をした２つの隆起リブ４１，４２を有している。各リブ４１，４２は、溝１の底部１３のところで始まって車輪の各回転に関して走行中に路面に接触するようになった端壁３０の近くに位置するブレードのコーナー部３３，３４まで延びている。

この実施形態は、可撓性ブレードの摩耗に関する上述の問題を解決することができるのとは別に、別の利点、即ち、ブレードを成形する作業を容易にするという利点を提供する。

図６に示されている別の実施形態では、断面が半円形であり且つ半径が０．４ｍｍの３つの隆起リブ４１，４１′，４１″が溝１の底部１３によって支持された厚さ０．７ｍｍの可撓性ブレード３の一方の主要フェース３１上に配置されている。中間リブ４１″、即ち、他の２つのリブ４１，４１′相互間に位置したリブは、追加の剛性を適切に分布させることができるよう他の２つよりも長さが長い。

図７に示されている本発明の第５の実施形態では、溝１の底部１３に固定されると共にトレッドのトレッド表面１０とほぼ同一の高さ位置まで延びる可撓性ブレード３は、隆起リブ４を有し、このリブは、２つの端４４，４５を備えている。第１の端４４は、ブレードを底部１３に連結している連結領域上に位置し、第２の端４５は、走行中、路面に接触するようになったブレード３の端壁３０の近くに位置している。これら２つの端相互間で、リブ４は、厚さ（これは、ブレードに対するその高さを意味している）の一様な減少を示している。溝の底部１３への連結領域におけるその端４４のところでは、厚さは、１ｍｍに等しく、その他端４５のところでは、その厚さは、０．２ｍｍに等しい。

好ましくは、各リブは、可撓性ブレードの厚さの０．１５〜２倍の最大厚さ（ブレードに直角に測定される）を有する。各リブの幅（ブレードに平行に測定される）は、有利には、可撓性ブレードの厚さの０．８〜４倍である。

本発明を一般的に且つ多くの形態を用いて説明したが、理解されなければならないこととして、本発明は、説明すると共に図示したこれらの形態に限定されることはない。当業者であれば特許請求の範囲に記載された本発明の範囲から逸脱することなく達成しようとする目的に応じて本明細書において説明した種々の実施形態を互いに組み合わせることができる。

Claims (8)

1. 少なくとも１本の溝（１）を有するタイヤ用トレッドであって、前記溝は、溝底部（１３）によって連結された２つの対向した壁（１１，１２）によって画定され、前記溝は、幅及び深さを有し、前記溝（１）は、少なくとも１つの共鳴騒音減少装置を有し、前記共鳴騒音減少装置は、前記溝を画定している前記壁（１１，１２）のうちの一方又は前記溝底部（１３）に固定されると共に前記溝の断面を少なくとも部分的に閉じる少なくとも１枚のゴム製の可撓性ブレード（３）で形成され、各可撓性ブレード（３）は、前記溝の断面を閉じる２つの主要な壁（３１，３３）、前記主要壁を画定する端壁（３０）及び前記トレッドに結合している連結壁を有する、タイヤ用トレッドにおいて、各可撓性ブレード（３）は、該可撓性ブレードの前記主要壁（３１，３２）のうちの少なくとも一方に設けられた少なくとも１つの隆起リブ（４）を更に有し、前記隆起リブ（４）は、２つの端、即ち、前記トレッドに結合している前記連結壁上に位置する第１の端（４０１）及び前記連結壁に対して前記可撓性ブレードの全長の少なくとも５０％に等しい距離のところに位置する第２の端（４０２）を有し、前記可撓性ブレードの長さは、前記トレッドに結合している前記連結壁に垂直な方向に見て、前記連結壁と、該連結壁と反対側に位置する前記端壁との間で測定される、タイヤ用トレッド。
2. 各可撓性ブレード（３）は、厚さを有し、各隆起リブは、前記ブレードの前記厚さの少なくとも０．１５倍に等しく且つ該厚さの多くとも２倍に等しい最大厚さ及び前記ブレードの前記厚さの少なくとも０．８倍に等しく且つ該厚さの多くとも４倍に等しい最大幅を有する、請求項１記載のタイヤ用トレッド。
3. 前記可撓性ブレード（３）は、少なくとも１つのリブ（４）を有し、該リブは、直線状ではない輪郭を有する、請求項１又は２記載のタイヤ用トレッド。
4. 各可撓性ブレード（３）は、少なくとも２つのコーナー部（３３，３４）を有し、少なくとも１つの主要壁は、前記可撓性ブレードの前記コーナー部（３３，３４）に向かって延びると共に前記ブレードの全体に対して影響を及ぼすのに十分前記コーナー部の近くに位置する２つのリブ（４１，４１′）を有する、請求項１〜３のうちいずれか一に記載のタイヤ用トレッド。
5. 前記リブ（４１，４１′，４２）は、前記可撓性ブレード（３）の前記２つの主要壁（３１，３２）上に形成されている、請求項１〜４のうちいずれか一に記載のタイヤ用トレッド。
6. 前記リブは、前記ブレードの各主要壁上における前記リブの分布状態を考慮したときに、互いにオフセットするよう形成されている、請求項１又は２記載のタイヤ用トレッド。
7. 各隆起リブ（４）は、前記ブレードが溝の壁又は底部に結合している前記ブレードの連結フェースから減少的に変化している厚さを有する、請求項１〜６のうちいずれか一に記載のタイヤ用トレッド。
8. 各隆起リブは、前記ブレードの前記厚さの多くとも１．２倍に等しい厚さを有する、請求項１〜７のうちいずれか一に記載のタイヤ用トレッド。

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