JP2017505261A - 重量物運搬車両用タイヤのためのトレッド - Google Patents

Abstract

本発明は、重量物運搬車両用タイヤのためのトレッド（１）であって、トレッドは、全幅Ｗ及び摩耗材料の厚さＰＭＵを有し、トレッドは、赤道中間面の各側に少なくとも４本の円周方向溝（２，２′）を有し、溝（２，２′）は、トレッドを中央領域（中央領域は、この中央領域の各側に位置する２本の軸方向最も近くに位置する円周方向溝相互間に位置する領域として定められる）、中央領域の各側に軸方向に位置した中間領域及びトレッドを軸方向に画定する縁領域に分割しており、中央領域は、全幅Ｗの３０％〜６０％の軸方向幅Ｌｍを有し、新品トレッドの全ボイド比は、１７％未満であり、中央領域の全ボイド比は、この値の半分未満である。中央領域は、円周方向溝中に開口した複数の横方向又は斜めの切れ目（６）を有し、切れ目（６）は、円周方向溝（２，２′）の深さの７５％以上の深さを有し、タイヤの一回りに沿って存在する中央領域中の切れ目（６）の本数は、他の各中間又は縁領域上に潜在的に存在する場合のある切れ目の本数よりも多い。

Description

本発明は、重車両用タイヤのためのトレッド、特に駆動アクスルに取り付けられるようになったタイヤのためのかかるトレッドのトレッドパターンに関する。

水で覆われた路面上における運転時に満足のゆくグリップと良好な排水の両方を保証するためには、複数の溝と複数のサイプを含む多少複雑な切れ目機構をトレッド上に形成することが必要である。これら切れ目は、路面に接触するようになったトレッド表面（踏み面とも呼ばれる）上とトレッドの厚みの中の両方にトレッドパターンデザイン又は模様を形成する。

特許文献である仏国特許第１４５２０４８号明細書は、特に、幅の広い切れ目（溝）と幅の狭い切れ目（サイプ）をどのように形成するかを開示している。サイプは、タイヤが路面に接触する接触パッチにサイプが入ったときにこれらサイプが閉じることができるのに適した幅を有する。かくして、エッジコーナー部の存在から恩恵を受けると同時に十分な剛性を維持することが可能である。したがって、当業者は、特に溝によって形成されるボイドの容積から成る必要な排水容積と、溝のエッジコーナー部とサイプのエッジコーナー部の両方を含むアクティブなエッジコーナー部の長さを組み合わせる必要がある。

国際公開第２０１０／０７２５２３（Ａ１）号パンフレットは、新品時における減少ボイド容積部をどのように形成するかを開示しており、このボイド容積部は、部分摩耗状態がいったん達成されると新たな溝を形成するようになった部分を含み、このボイド容積部は、複数の横方向サイプによって新品時から形成されている溝に連結されている。

国際公開第２０１３／０１４２５３（Ａ）号パンフレットは、オフロード用タイヤのためのトレッドを開示しており、このトレッドは、複数の材料ブロックを画定する円周方向溝及び横方向溝を有している。

新品時における全ボイド容積と接触パッチ中のアクティブなエッジコーナー部の長さとのバランス取りという行為を一段と改善し、摩耗レベルが異なっている場合であってもかかる改善を行うという要望が生じている。

定義
本明細書において用いられる半径方向という用語は、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）。

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に垂直である。

赤道中間面（中間平面としての赤道面）は、タイヤの回転軸線に垂直であり且つこの回転軸線から半径方向最も遠くに位置するタイヤの箇所を通る平面である。この平面は、トレッドをその幅方向に、幅の等しい２つの半部に分割する。

リブは、トレッド上に形成された隆起要素であり、この隆起要素は、円周方向に延びると共にタイヤの丸一回転にわたって延びている。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なっている。

切れ目は、総称として、溝かサイプかのいずれかを示し、切れ目は、互いに向かい合うと共に非ゼロ距離（「切れ目の幅」）だけ互いに距離を置いて位置する材料の壁によって画定された空間に相当している。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、サイプを画定している向かい合った壁が、少なくともタイヤが路面と接触状態にある接触パッチ内にサイプが入ったときにこれら向かい合った壁が少なくとも部分的に互いに接触することができるのに適した距離である。溝の場合、この溝の壁は、通常の走行条件下においては互いに接触することはあり得ない。

トレッドは、走行中にすり減り可能な材料の最大摩耗可能厚さＰＭＵを有し、この厚さにいったん達すると、新たな溝の実現を保証するためにタイヤに再溝付けをするのが良いかタイヤを別の新品のタイヤに交換するかのいずれかを行う。

トレッドパターンの表面ボイド容積は、溝により形成されるボイドの表面積と全表面積（隆起要素の接触面積及びボイドの表面積）の比に等しい。ボイド比が小さいことは、隆起要素の接触面積が大きいこと及びこれら要素相互間のボイドの表面積が小さいことを意味している。

新品時におけるトレッドのトレッドパターンの体積ボイド比は、トレッド中に形成されるボイド容積（特に溝により形成されるボイド、空所）と摩耗可能な材料の体積及びボイドの容積を含むトレッドの全体積の比に等しい。体積ボイド比が小さいことは、摩耗可能なトレッド材料の体積に対してボイドの容積が小さいことを意味している。

トレッドが次第に摩耗するにつれて、残りのボイド容積及び体積ボイド比を定めることが可能である。

タイヤに関する通常の走行条件又は使用条件は、関係国に応じて特にＥＴＲＴＯ規格又は任意の同等の規格によって定められた条件であり、これら使用条件は、そのロードインデックス及びその速度指数によって示されるタイヤの耐荷力に対応した基準インフレーション圧力を特定している。これら使用条件は、「公称条件」又は「使用条件」とも呼ばれる場合がある。

接触パッチは、タイヤが公称条件又は任意他の設定条件にある場合のある条件において静止状態にある場合に定められ、この接触パッチから、円周方向における接触パッチの長さについて平均値を計算することが容易である。

仏国特許第１４５２０４８号明細書 国際公開第２０１０／０７２５２３（Ａ１）号パンフレット 国際公開第２０１３／０１４２５３（Ａ）号パンフレット

本発明は、重車両用タイヤのためのトレッドを提案することを目的としており、このトレッドは、摩耗性能の向上と転がり抵抗の減少の両方を可能にすると同時にこのトレッド摩耗度とは無関係に適当なグリップレベルを維持するトレッドパターンのデザインを有する。本発明は、非常に幅の広いトレッド、即ち少なくとも３６０ｍｍの幅のトレッドに特に利用できる。

この目的のため、本発明の一要旨は、重車両用タイヤのためのトレッドにあり、このトレッドは、材料の全幅Ｗ及び材料の摩耗可能な厚さＰＭＵを有し、このトレッドは、全体として円周方向の向きの少なくとも４本の溝を備え、これら溝は、トレッドを中央領域、中央領域の各側に軸方向に位置した中間領域及びトレッドを軸方向に画定する縁領域に分割している。中央領域は、赤道中間面の軸方向最も近くに位置する２本の円周方向溝相互間に位置したトレッドの領域として定められている。この中央領域は、トレッドの全幅Ｗの少なくとも３０％に等しく且つ多くとも６０％に等しい軸方向幅を有する。全ボイド容積は、ボイド（溝、トレッド内に隠れているボイド）の容積の全てを含み、新品時に測定される。同様に、新品時における全ボイド容積は、上記において定められた各領域について測定される。これらボイド容積は、摩耗につれて減少する。

新品時におけるトレッドの全体積ボイド比は、１７％未満であり、中央領域における新品時の体積ボイド比は、新品時におけるトレッドの全体積ボイド比の半分未満である。新品時におけるトレッドの全体積ボイド比は、全ボイド容積とボイド全ての容積の両方を含み、この全トレッド体積は、新品時におけるトレッド表面と新品時におけるトレッド表面に平行にトレッド内で延びる内面との間で評価され、この内面は、半径方向内側が、トレッドの内側に向かって最も遠くに位置する最も深い円周方向溝の箇所と接触状態にある。

このトレッドは、中央領域がこの中央領域を画定している円周方向溝中に開口した複数の横方向又は斜めのサイプを有し、これらサイプが円周方向溝の深さの少なくとも７５％に等しい深さを有し、タイヤの一回り全体で見た場合の中央領域中の横方向又は斜めのサイプの本数が他の各中間又は縁領域上に潜在的に存在する場合のある横方向又は斜めのサイプの本数よりも多いようなものである。

中央領域の軸方向幅は、赤道中間面の最も近くに位置する円周方向溝の軸方向最も内側の壁を互いに隔てる平均軸方向距離として定められる。したがって、この中央領域には新品時にトレッド表面上に開口している円周方向溝が存在しない。

各中間領域は、中央領域の軸方向限度とこの中間領域を軸方向に画定する他方の円周方向溝の軸方向最も内側の壁との間に延びている。この中間領域の軸方向幅は、これら２つの上述の壁相互間の平均軸方向距離に等しい。中間領域のボイド容積は、この中間領域の軸方向内側に位置する溝の容積を含む。

中央領域、中間領域及び縁領域のこれらの区切りから、新品時における更に又各部分摩耗度に関する体積ボイド比は、トレッドのボイド比を得るために行ったと同様な仕方で各領域について計算される。

本明細書における斜めの向きは、中央部の各サイプが円周方向と少なくとも４５°に等しい角度をなしていることを意味している。横方向の向きは、サイプが円周方向と９０°に等しく又はこれに近い角度をなしていることを意味している。

有利な一変形形態では、このトレッドは、各中間領域も又、円周方向溝中に開口した横方向又は斜めのサイプを有するようなものであり、これらサイプは、円周方向溝の深さの少なくとも７５％に等しい深さを有し、これら横方向サイプは、平均間隔Ｐｉで配置され、中央領域のサイプの平均間隔Ｐｍは、平均間隔Ｐｉよりも小さい。

本発明の変形形態では、縁領域には横方向又は斜めのサイプが全く存在しない。

本発明の変形形態では、縁領域は、平均間隔Ｐｓで横方向又は斜めのサイプを備え、この平均間隔Ｐｓは、中央領域のサイプの平均間隔Ｐｍよりも大きい。

好ましくは、各中間領域のサイプの平均間隔Ｐｉは、中央領域のサイプの平均間隔Ｐｍの少なくとも１．２倍である。

本発明の変形形態では、上述のトレッドは、その中央領域のところに、少なくとも２本の円周方向サイプを更に有し、トレッド中へのこれら円周方向サイプの延長部として、チャネルを形成する拡幅部が設けられ、これらチャネルは、トレッドが部分摩耗状態になった後、新たな溝を形成するようになっている。

有利には、チャネルのうちの少なくとも１本は、部分摩耗度が材料の摩耗可能な厚さＰＭＵの多くとも６０％に達したときにトレッド表面のところに現れる。

本発明の有利な変形形態では、新品時におけるトレッドの体積ボイド比は、１３％未満であり、新品時における中央領域の体積ボイド比は、多くとも６％に等しく、より好ましくは多くとも５％に等しい。

本発明は又、上述したようなトレッドを備えたタイヤに関し、このタイヤは、特に、重車両の駆動アクスルに取り付けられるようになっているが、これには限られない。

本発明の別の特徴及び別の利点は、本発明の要旨の実施形態を非限定的な例により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。

本発明の第１の代替的形態によるトレッドのトレッドパターンデザインの平面図である。 図１に垂直な平面で見た断面図であり、その断面線がＩＩ‐ＩＩ線で具体化されている図である。 本発明の第２の代替的形態によるトレッドのトレッドパターンデザインの平面図である。 図３に垂直な平面で見た断面図であり、その断面線がＩＶ‐ＩＶ線で具体化されている図である。

図面を理解しやすくするため、同一の参照符号が本発明の変形形態を説明するために用いられており、これら参照符号は、これが性質上構造的であれ確かに機能的であれいずれにせよ、同じ性質の要素を指している。

図１は、重車両のタイヤに取り付けられるようになったトレッドのトレッドパターンデザインの平面図である。

サイズ４４５／５０Ｒ２２．５のこのタイヤは、重車両の駆動アクスルに取り付けられるようになっている。このタイヤは、トレッド１を有し、新品時におけるこのトレッドのトレッド表面１０が図１に部分的に示されている。このトレッド１は、軸方向に測定された幅Ｗを有し、この幅は、この場合、３７９ｍｍに等しい。

このトレッド１は、全体として円周方向の向きの４本の溝２，２′を有し且つ僅かにジグザグの幾何学的形状を呈する非方向性トレッドパターンデザインを備え、これら円周方向溝２，２′は、新品時のトレッド表面１０上に開口しており、これら円周方向溝２，２′は、この図１では線ＸＸ′で示された赤道中間面の各側に形成されている。これら円周方向溝相互間で互いに軸方向最も近くに位置する２本の円周方向溝２は、中央領域Ｍを画定し、この中央領域の幅Ｌｍは、この場合、１４５ｍｍ（即ち、全幅Ｗの約３８％）に等しい。

中央領域Ｍの軸方向外側に且つこの中央領域の各側には、平均幅Ｌｉが５２ｍｍ（即ち、全幅Ｗの１４％）に等しい中間領域Ｉが形成され、そして最後には平均幅Ｌｓが６５ｍｍ（即ち、全幅Ｗの１７％）に等しい縁領域Ｓが形成されている。

中央領域Ｍは、新品時のトレッド表面１０上に開口した円周方向の向きの２本のサイプ４１，４２を更に有し、トレッドの厚み中へのこれらサイプ４１，４２の各々の延長部として、それぞれ、チャネル５１，５２が設けられ、これらチャネルは、７０％摩耗（この百分率は、材料の摩耗可能な厚さＰＭＵに対して計算されている）に達した後、新たな溝を形成するようになっている。

この実施形態の場合、新品時における全体積ボイド比は、９％に等しく、これに対し、中央領域Ｍの体積ボイド比は、３％に等しい。中間領域Ｉに関し、新品時における体積ボイド比は、１８％に等しく、縁領域Ｓの体積ボイド比は、１２％に等しい。全体積ボイド比は、トレッドが新品であるとき、円周方向溝の容積及び横方向溝の容積並びにチャネルの容積を合計することによって計算される。新品時における中央領域及び他の領域に関する体積ボイド比は、本明細書において上述したように計算される。

中央領域Ｍは、この中央領域を画定している２本の円周方向溝２相互間に延びる複数の斜めのサイプ６を備えている。これら横方向に差し向けられたサイプ６は、３３ｍｍに等しい平均間隔Ｐｍで配置されている。これらサイプ６は、上述の円周方向溝２中に且つ中央領域の円周方向サイプ４１，４２中に開口している。さらに、これらサイプ６は、トレッドの厚み中に形成されたチャネル５１，５２中に開口している。

中間領域及び縁領域には横方向又は斜めのサイプは全く存在していない。

図２は、図１に示されたトレッドの断面平面を示しており、この断面線は、この図１では、線ＩＩ‐ＩＩに対応している。

この図２では、チャネル５１，５２は、摩耗可能厚さＰＭＵの７０％が摩耗した後に新たな溝を形成するようになっている。これらチャネルは、最大の状態で、円周方向溝２，２′の高さ位置に等しい高さ位置までトレッド厚み中に延びており、それによりトレッドが完全に摩耗するまで新たな溝が形成されるようになっている。

タイヤが部分摩耗状態になって新たなトレッド表面上に開口するこれら新たな溝が現れるようにした後、体積ボイド比の分布状態が変化して、それぞれ次のようになる。

‐中央領域又は中央部については４％、

‐各中間領域については１０％、

‐各縁領域については７％である。

図３は、重車両用のタイヤのトレッドのトレッドパターンデザインの平面図である。

サイズ４４５／５０Ｒ２２．５のこのタイヤは、重車両の駆動アクスルに取り付けられるようになっている。このタイヤは、トレッド１を有し、新品時におけるこのトレッドのトレッド表面１０が図３に部分的に示されている。このトレッド１は、軸方向に測定された幅Ｗを有し、この幅は、この場合、３９５ｍｍに等しい。

このトレッド１は、全体として円周方向の向きの４本の溝２，２′を有する非方向性トレッドパターンデザインを備え、軸方向最も外側の溝２′は、ジグザグの幾何学的形状を呈している。これら円周方向溝２，２′は、新品時のトレッド表面１０上に開口しており、これら円周方向溝２，２′は、この図３では線ＸＸ′で示された赤道中間面の各側に形成されている。これら円周方向溝相互間で互いに軸方向最も近くに位置する２本の円周方向溝２は、中央領域Ｍを画定し、この中央領域の幅Ｌｍは、この場合、１５８ｍｍ（即ち、全幅Ｗの約４０％）に等しい。

中央領域Ｍの軸方向外側に且つこの中央領域の各側には、平均幅Ｌｉが５４ｍｍ（即ち、全幅Ｗの１３．７％）に等しい中間領域Ｉが形成され、そして最後には平均幅Ｌｓが６４．５ｍｍ（即ち、全幅Ｗの１６．３％）に等しい縁領域Ｓが形成されている。

中央領域Ｍは、新品時のトレッド表面１０上に開口した円周方向の向きの３本のサイプ４１，４２，４３を更に有し、トレッドの厚み中へのこれらサイプ４１，４２，４３の各々の延長部として、それぞれ、チャネル５１，５２，５３が設けられ、これらチャネルは、５５％摩耗（この百分率は、材料の摩耗可能な厚さＰＭＵに対して計算されている）に達した後、新たな溝を形成するようになっている。

この実施形態の場合、新品時における全体積ボイド比は、１２．３％に等しく、これに対し、中央領域Ｍの体積ボイド比は、４．８％に等しい。中間領域Ｉに関し、新品時における体積ボイド比は、１７．６％に等しく、縁領域Ｓの体積ボイド比は、１６．２％に等しい。全体積ボイド比は、トレッドが新品であるとき、円周方向溝の容積及び横方向溝の容積並びにチャネルの容積を合計することによって計算される。新品時における中央領域及び他の領域に関する体積ボイド比は、本明細書において上述したように計算される。

中央領域Ｍは、この中央領域を画定している２本の円周方向溝２相互間に延びる複数の斜めのサイプ６を備えている。これら斜めのサイプ６は、列全てにおいて同一であり且つ２７ｍｍに等しい平均間隔Ｐｍで配置されている。これらサイプ６は、上述の円周方向溝２中に且つ中央領域の円周方向サイプ４１，４２，４３中に開口している。さらに、これら斜めのサイプ６は、円周方向溝の深さに等しい深さまでトレッドの厚み中に下方に延びると共にトレッドの厚み中に形成されたチャネル５１，５２中に開口している。

各中間領域Ｉは、複数の横方向に差し向けられたサイプ７を備えている。これら斜めのサイプ７は、中央領域のサイプの平均間隔Ｐｍよりも大きい平均間隔Ｐｉで配置されており、この実施形態の場合、平均間隔Ｐｉは、３３ｍｍに等しい（Ｐｉ／Ｐｍ比は、１．２２に等しい）。

各縁領域Ｓは、深さの浅い複数の溝３を有し、これら斜めに差し向けられた溝３は、この実施形態の場合、部分トレッド摩耗が６％（材料の全摩耗可能厚さＰＭＵに対して計算された比）に等しくなった場合に消えるようになっている。これら溝３は、中間領域のサイプ７の平均間隔Ｐｉに等しい間隔で円周方向に配置されている。

図４は、図３に垂直な平面で見た断面図であり、その断面線がこの図３のＩＶ‐ＩＶ線に対応している。

この図４では、チャネル５１，５２，５３は、摩耗が厚さＰＭＵの実質的に５０％に達した後に新たな溝を形成するようになっている。これら溝は、トレッドの深さ中で、新品時におけるトレッド表面上に開口している溝２，２′の高さ位置に等しい高さ位置まで下に延びている。

新たなトレッド表面上に開口するこれら新たな溝が現れるようにする部分摩耗後、体積ボイド比の分布状態が変化して、それぞれ次のようになる。

‐中央領域又は中央部については８．４％、

‐各中間領域については１３．６％、

‐各縁領域については１１．１％である。

特にこれら２つの代替的な形態に関して説明した本発明の構成により、摩耗及び転がり抵抗の面における挙動を改善すると同時にトレッド摩耗度とは無関係にグリップの適当なレベルを維持することがはっきりと分かるほど可能であった。

これら２つの実施形態にのみ限定されることはなく、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これら実施形態に対して種々の改造を行うことができる。

Claims (9)

1. 重車両用タイヤのためのトレッド（１）であって、前記トレッドは、材料の全軸方向幅Ｗ及び摩耗可能な厚さＰＭＵを有し、前記トレッドは、前記トレッドを幅の等しい２つの部分に軸方向に分割する中間面の各側に全体として円周方向の向きの少なくとも４本の溝（２，２′）を備え、全体として円周方向の向きの前記溝（２，２′）は、前記トレッドを中央領域、前記中央領域の各側に軸方向に位置した中間領域及び前記トレッドを軸方向に画定する縁領域に分割しており、前記中央領域は、前記赤道中間面の各側に軸方向に最も密接して互いに間隔を置いて設けられた２本の前記円周方向溝相互間に位置した前記トレッドの領域として定められ、前記中央領域は、前記トレッドの前記全幅Ｗの少なくとも３０％に等しく且つ多くとも６０％に等しい軸方向幅Ｌｍを有し、新品時における前記トレッドの全体積ボイド比は、１７％未満であり、前記全体積ボイド比は、前記全ボイド容積と前記ボイドを全て含み且つ新品時における前記トレッドの表面と新品時における前記トレッド表面に平行に前記トレッド内で延びる内面との間で評価されるトレッドの全容積の比として計算され、前記内面は、半径方向内側が、前記トレッドの内側に向かって最も遠くに位置する最も深い前記円周方向溝の箇所と接触状態にあり、前記中央領域は、新品時における前記トレッドの前記全体積ボイド比の半分未満である体積ボイド比を有する、トレッドにおいて、前記中央領域は、前記円周方向溝中に開口した複数の横方向又は斜めのサイプ（６）を有し、前記サイプ（６）は、前記円周方向溝（２，２′）の深さの少なくとも７５％に等しい深さを有し、前記タイヤの一回り全体で見た場合の前記中央領域中の前記横方向又は斜めのサイプ（６）の本数は、他の各中間又は縁領域上に潜在的に存在する場合のある横方向又は斜めのサイプの本数よりも多い、トレッド。
2. 各中間領域は、複数の横方向又は斜めのサイプ（７）を備え、前記サイプ（７）は、平均間隔Ｐｉを有する前記円周方向溝（２，２′）の深さの少なくとも７５％に等しい深さを有し、前記中央領域の前記サイプ（６）の平均間隔Ｐｍは、前記平均間隔Ｐｉよりも小さい、請求項１記載のトレッド。
3. 前記縁領域には横方向又は斜めのサイプが全く存在しない、請求項１又は２記載のトレッド。
4. 前記縁領域は、平均間隔Ｐｓで横方向又は斜めのサイプ（３）を備え、前記平均間隔Ｐｓは、前記中央領域の前記サイプの前記平均間隔Ｐｍよりも小さい、請求項１又は２記載のトレッド。
5. 各中間領域の前記サイプの前記平均間隔Ｐｉは、前記中央領域の前記サイプの前記平均間隔Ｐｍの少なくとも１．２倍である、請求項１〜４のうちいずれか一に記載のトレッド。
6. 前記中央領域は、少なくとも２本の円周方向サイプを更に有し、前記トレッド中への前記円周方向サイプの延長部として、チャネルを形成する拡幅部が設けられ、前記チャネルは、前記トレッドが部分摩耗状態になった後、新たな溝を形成するようになっている、請求項１〜５のうちいずれか一に記載のトレッド。
7. 前記チャネルのうちの少なくとも１本は、部分摩耗度が材料の前記摩耗可能な厚さＰＭＵの多くとも６０％に達したときに前記トレッド表面のところに現れる、請求項６記載のトレッド。
8. 新品時における前記トレッドの前記体積ボイド比は、１３％未満であり、新品時における前記中央領域の前記体積ボイド比は、多くとも６％に等しい、請求項１〜７のうちいずれか一に記載のトレッド。
9. 前記タイヤは、重車両の駆動アクスルに取り付けられるようになっている、請求項１〜８のうちいずれか一に記載のタイヤ。

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