JP2017507841A - 土木工学車両用タイヤのためのボイド付きトレッド - Google Patents

Abstract

土木工学作業車両用タイヤのためのトレッド（１）であって、このトレッドは、材料の摩耗可能厚さＥＭＵを有し、トレッド（１）は、溝（３，４）によって画定される隆起要素（２）を形成すると共に各々が接触面を備えた中実部と、この接触面（２０）上に開口した最大深さが摩耗可能厚さＥＭＵの少なくとも５０％を超える少なくとも１つの空所（５）とを有し、各空所（５）は、新品状態では接触面（２０）上に開口していて壁面及び底面によって画定され、各壁面（５１）は、長軸ＡＡ及び短軸ＢＢを備えた幾何学的形状を有するエッジ輪郭（５３）に沿って接触面（２０）と交差する空所（５）を画定し、新品状態において、長軸ＡＡの長さは、短軸ＢＢの長さの少なくとも１．５倍に等しく、このトレッドは、最低として既定の摩耗レベルまでの任意のトレッド表面に関し、既定摩耗レベルが材料の摩耗可能厚さＥＭＵの多くとも３０％に等しいようなものであり、トレッド表面上で考慮される各空所（５）のエッジ輪郭（５３′）は、長軸ＡＡが円周方向となす角度が少なくとも０°に等しく且つ多くとも４０°に等しいようなものであり、既定の摩耗レベルを超えると、長軸Ａ′Ａ′と円周方向のなす角度は、４０°を超え且つ新品状態のトレッド表面上における長軸ＡＡと円周方向のなす角度よりも大きいことを特徴とするトレッド（１）。

Description

本発明は、土木工学車両、例えばダンパ用のタイヤトレッド、特にかかるトレッドのトレッドパターンの或る特定の要素に関する。

鉱山での作業は、特にこれら鉱山で処理される非常に重い荷重としての物体を運搬することができ、或る程度の勾配を持つと共にトラクションかブレーキングかステアリングかのいずれかの面においてグリップ性能を損なう場合のある物質で覆われている場合の多い路面上を長い又は短い距離にわたって走行する適当な車両の使用を頼みの綱としている。高い物体積載能力を備えたこれら車両は、極めて多量の物体をあちこち移動させることができるのに適したサイズ及び能力のタイヤを履く。これらタイヤは、極めて大きなサイズのものであり特に重量物運搬車両用のタイヤよりも遙かに大きい。

これらタイヤの各々は、摩耗可能な材料の厚い厚さ（少なくとも６０ｍｍ）を有するトレッドを備えている。さらに、このトレッドは、走行中、タイヤのトレッドが接触パッチに入ったときに物質を集めることができる空所部分と水を集めることができる空所部分の両方を生じさせる例えば溝及びサイプで構成されたトレッドパターンと、グリップがトラクションの面であるにせよ或いはブレーキングの面であるにせよ或いはそれどころかコーナーリングの面であるにせよいずれにせよ、グリップの面での要件を満たす際に有用であるコーナーエッジとを備えている。

車両の使用に関する制約は、新品のタイヤをかかる車両のフロントアクスルに取り付け、そしてこれらタイヤを取り外してリヤアクスルに取り付けることが通常のやり方であるようなものであるということであり、その目的は、これらトレッドの摩耗寿命を全うすることにある。かかるタイヤ交換は、一般に、トレッド摩耗が材料の摩耗可能厚さの１／３に等しくなり又はこれに近くなったときに行われる。

また、中実で且つ厚い部分、例えばトレッドの軸方向外側に位置するエッジが冷えることができるようにするために空所又はボイドを形成することが慣例である。これら空所は、一般に、トレッドに向かって側方かトレッド表面上にかのいずれかに開口している。

法人である本出願人は、タイヤの寿命の間でのこの種の車両上におけるタイヤの使用位置を変更するという制約を受けるこの種の車両のタイヤに関するトレッドパターンの設計を最適化すると同時に改良した空所の使用によって中実部を冷却する作用効果の恩恵を受けるという目的の達成に取り組んだ。

定義
本明細書においては、半径方向は、タイヤの回転軸線に垂直な方向（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。

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（点）を通る平面である。トレッドの場合、この平面は、トレッドの幅全体にわたって幅の等しい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一回りにわたって延びている。リブは、接触面のところに２つの側壁を有し、接触面は、走行中、路面に接触するようになっている。

ブロックは、トレッド上に形成された隆起要素であり、この隆起要素は、円周方向に差し向けられた溝及び横方向に差し向けられた溝によって画定される。ブロックは、３つ以上の側壁及び接触面を有する。

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ゼロではない距離（「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該当している。正確に言えば、サイプを溝から区別するものは、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、サイプを画定している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互いに接触することはあり得ない。

トレッドは、走行中に摩耗可能な材料の最大厚さＥＭＵを有し、この厚さにいったん達すると、タイヤを別の新品のタイヤに交換する必要がある。

空所は、トレッドの隆起要素に形成されたボイド容積部である。この空所は、隆起要素の接触面上で、それ自体閉じられる輪郭を形成するコーナーエッジ又は閉じられた輪郭を形成する複数のコーナーエッジによって画定される。

本発明は、土木工学作業車両用タイヤのためのトレッドであって、このトレッドが少なくとも６０ｍｍに等しい材料の摩耗可能厚さＥＭＵを有すると共に溝、サイプ及びより総称的に言って空所の存在によって定められるトレッドパターンデザインを備えたトレッドを提案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、土木工学作業車両用タイヤのためのトレッドにあり、この車両は、非常に重い荷重（少なくとも、タイヤ１本当たりの定格圧力で少なくとも２０トン）を運搬するようになっており、このトレッドは、路面と接触するようになった表面（トレッド表面と呼ばれる）と摩耗限度との間で新品時に測定された材料の摩耗可能厚さＥＭＵを有する。このトレッド表面は、タイヤ周りにぐるりと円周方向に延びると共にこのトレッドについて最大幅を定める縁部によって軸方向に画定されている。摩耗限度に達すると、タイヤは、交換され又は更生（リトレッド）されなければならず、このことは、新品タイヤの取り付けを意味している。

トレッドは、溝によって画定される隆起要素を形成すると共に各々が接触面を備えた中実部と、接触面上に開口した最大深さが摩耗可能厚さＥＭＵの少なくとも３０％を超える少なくとも１つの空所とを有し、各空所は、新品時の接触面上に開口していて壁面及び底面によって画定される。各壁面は、長軸及び短を備えた幾何学的形状を有するコーナーエッジ輪郭に沿って接触面と交差する空所を画定し、新品時において、長軸の長さは、短軸の長さの少なくとも１．５倍に等しい。

このトレッドは又、
‐最低として既定の摩耗レベルまでの任意のトレッド表面に関し、既定摩耗レベルは、各空所の深さ未満であり、トレッド表面上で考慮される各空所のコーナーエッジ輪郭は、長軸と円周方向のなす角度が少なくとも０°に等しく且つ多くとも４０°に等しいようなものであり、
‐既定の摩耗レベルから進んで、長軸と円周方向のなす角度は、４０°を超え且つ新品時のトレッド表面上における長軸と円周方向のなす角度よりも大きいようなものである。

長軸は、検討対象のトレッド表面上のコーナーエッジ輪郭の２つの最も遠くに間隔を置いて位置する箇所（点）を通る直線のセグメント（線分）を意味し、短軸は長軸とその中央のところで交差し且つこの長軸に垂直である直線のセグメント（線分）を意味している。長軸及び短軸のそれぞれの長さは、既定のセグメントとコーナーエッジ輪郭の交差点相互間で測定される。

好ましくは、各空所は、摩耗可能厚さＥＭＵの少なくとも５０％を超える最大深さを有する。

既定摩耗レベルが空所の深さの１／３以上であることが有利である。

好ましくは、空所は、トレッドを軸方向に画定する縁部上に形成される。

好ましくは、既定の摩耗後における長軸の長さは、短軸の長さの多くとも１．２５倍に等しい。

有利な変形形態では、長軸が円周方向となす角度は、不連続に変化し、この不連続性は、既定摩耗レベルで起こる。

別の有利な変形形態では、長軸が円周方向となす角度は、新品時のトレッド表面と各空所の底部との間で連続的に且つ増加して変化する。

空所内部の異物をピックアップする恐れを減少させるために、壁が、トレッド上の各空所の表面がトレッド摩耗につれて減少するような逃げ角を形成する空所を成形することが可能である。

本発明は又、上述したようなトレッドを備えるタイヤに関し、タイヤは、先ず最初に、非常に重い荷重を運搬するようになった土木工学車両のフロントアクスルに取り付けられるようになっている。タイヤは、次に、タイヤが既定の摩耗レベルに達するとフロントアクスルから取り外され、そして同一形式の車両のリヤアアクスルに取り付けられる。

タイヤが新品形態にあるとき、好ましい向き及び長軸と短軸の長さの比は、良好なコーナーリンググリップを得る上で有益であり、これに対し、既定の量の摩耗後、円周方向に対する長軸の向きの増大及び長軸と短軸の長さの比の減少は、このタイヤがリヤアクスルに取り付けられたときにトラクション及びブレーキングの面で良好な性能を得ることができるようになることを意味している。

本発明の別の特徴及び別の利点は、添付の図面を参照して以下において与えられる説明から明らかになろう。なお、添付の図面は、非限定的な例として、本発明の要旨の一実施形態を示している。

本発明のトレッドのトレッドパターンの部分図であり、このトレッドが新品のものとして示されていることを表す図である。 材料の摩耗可能厚さの１／３に相当する部分摩耗後における図１のトレッドを示す図である。

図１は、本発明のトレッド１のためのトレッドパターンの一形態の部分図であり、このトレッド１は、新品のものとして示され、即ち、ほんの僅かでも走行していない前の状態で示されている。

この図１では、トレッドの肩を形成する部分を識別することが可能であり、この部分は、円周方向に延びる溝４と交差する横方向の溝３によって画定された複数のブロック２で構成されている。これら横方向及び円周方向の溝は、走行中、摩耗すべき材料の厚さＥＭＵに実質的に対応した同一の深さを有する。この特定の場合、溝の深さは、１００ｍｍに等しい。

この図では、円周方向は、円周方向の溝に沿って延びる矢印ＸＸ′によって表されている。

ショルダ部の各ブロック２は、側面及び走行中、路面と接触するようになった接触面２０を有する。接触面２０と側面の交線は、この場合、タイヤトラクションの際に有益な４つのコーナーエッジを形成する。

さらに、各ブロック２中には、このブロックを画定する溝の深さ（約１００ｍｍ）に実質的に等しい深さを有する単一の空所５が成形されている。各空所５は、ブロック２の接触面２０上に開口すると共に側壁５１及び底壁５２によって画定されている。各空所５は、コーナーエッジ輪郭５３に沿って接触面２０と交差し、この輪郭５３は、菱形の幾何学的形状を有し、この菱形は、長軸ＡＡ及び短軸ＢＢを有している。

この特定の場合において、そして新品時における長軸ＡＡの長さは、短軸ＢＢの長さの１．５倍を超える。

この形態では、非常に重い荷重を運搬するようになった車両に取り付けられるようになっているタイヤは、フロントアクスルに取り付けられる。

トレッドが既定の部分摩耗レベルに達すると、本発明のトレッドは、図２に示されているような形態を呈する。この特定の場合、既定の摩耗レベルは、材料の全摩耗厚さの１／３に等しい。

空所の深さの１／３に相当する部分摩耗後における図１のトレッドを示す図２において、ショルダ部の各ブロック２について、全深さが減少し且つ接触面２０′上のコーナーエッジ輪郭５３′が菱形の形状を維持しているキャビティ５の存在を識別することが可能である。ただし、この形状は、接触面に垂直な軸線回りに回転してある。

この特定の場合、直軸Ａ′Ａ′が円周方向（矢印ＸＸ′で表されている）となす角度は、９０°に等しい。

この場合、この形態は、トレッドが完全に摩耗するまで維持される。

図示していない変形形態では、ブロック上に形成された空所は、接触面上のコーナーエッジ輪郭により画定される表面が新品時において最大であり、そして摩耗につれて次第に減少すると同時に摩耗につれてその長軸の漸次回転を示すようなものである。かかる構成の利点は、かかる構成によりトレッドを成型したり脱型したりすることが容易であるようにすることにある。

上述した本発明の構成により、特に本発明のこれらの変形形態により、タイヤのトラクションを実質的に長手方向及び横方向に向上させると同時に作動中における熱の量を減少させ、しかもトレッド摩耗の程度がどのようなものであれかかる減少を行うことが可能であった。

本発明は、当然のことながら、これら実施例に限定されることはあり得ず、特許請求の範囲の記載により定められた本発明の範囲から逸脱することなくかかる実施例の種々の改造を行うことができる。

Claims (8)

1. 土木工学作業車両用タイヤのためのトレッド（１）であって、前記車両は、タイヤ１本当たりの定格圧力で非常に重い荷重、少なくとも２０トンを運搬するようになっており、前記トレッドは、路面と接触するようになったトレッド表面と摩耗限度との間で測定された材料の摩耗可能厚さＥＭＵを有し、前記トレッド表面は、前記タイヤ周りにぐるりと円周方向に延びると共に前記トレッドについて最大幅を定める縁部によって軸方向に画定されており、前記トレッド（１）は、溝（３，４）によって画定される隆起要素（２）を形成すると共に各々が接触面（２０）を備えた中実部と、前記接触面（２０）上に開口した最大深さが前記摩耗可能厚さＥＭＵの少なくとも３０％を超える少なくとも１つの空所（５）とを有し、各空所（５）は、新品時の接触面（２０）上に開口していて壁面及び底面によって画定され、各壁面（５１）は、長軸ＡＡ及び短軸ＢＢを備えた幾何学的形状を有するコーナーエッジ輪郭（５３）に沿って前記接触面（２０）と交差する空所（５）を画定し、新品時において、前記長軸ＡＡの長さは、短軸ＢＢの長さの少なくとも１．５倍に等しい、トレッド（１）において、
   ‐最低として既定の摩耗レベルまでの任意のトレッド表面に関し、前記既定摩耗レベルは、各空所の前記深さ未満であり、前記トレッド表面上で考慮される各空所（５）の前記コーナーエッジ輪郭（５３′）は、前記長軸ＡＡと前記円周方向のなす角度が少なくとも０°に等しく且つ多くとも４０°に等しいようなものであり、
   ‐前記既定の摩耗レベルから進んで、前記長軸Ａ′Ａ′と円周方向のなす角度は、４０°を超え且つ新品時の前記トレッド表面上における前記長軸ＡＡと円周方向のなす角度よりも大きい、トレッド（１）。
2. 各空所（５）は、前記摩耗可能厚さＥＭＵの少なくとも５０％を超える最大深さを有する、請求項１記載のトレッド（１）。
3. 前記既定摩耗レベルは、前記空所（５）の深さの１／３以上である、請求項２記載のトレッド（１）。
4. 前記空所（５）は、前記トレッドを軸方向に画定する前記縁部上に形成されている、請求項１〜３のうちいずれか一に記載のトレッド（１）。
5. 既定の摩耗後における前記長軸ＡＡの長さは、前記短軸の長さの多くとも１．２５倍に等しい、請求項１〜４のうちいずれか一に記載のトレッド（１）。
6. 前記長軸ＡＡが円周方向となす角度は、不連続に変化し、該不連続性は、既定摩耗レベルで起こる、請求項１〜５のうちいずれか一に記載のトレッド（１）。
7. 前記長軸ＡＡが円周方向となす角度は、新品時の前記トレッド表面と各空所（５）の底部との間で連続的に且つ増加して変化する、請求項１〜６のうちいずれか一に記載のトレッド（１）。
8. 請求項１〜７のうちいずれか一に記載のトレッドを備えたタイヤであって、前記タイヤは、先ず最初に、非常に重い荷重を運搬するようになった土木工学車両のフロントアクスルに取り付けられるようになっており、前記タイヤは、次に、前記タイヤが既定の摩耗レベルに達すると前記フロントアクスルから取り外され、そして同一形式の車両のリヤアアクスルに取り付けられる、タイヤ。

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