JP2017531591A

JP2017531591A - タイヤの壁を保護する装置

Info

Publication number: JP2017531591A
Application number: JP2017519883A
Authority: JP
Inventors: ベノワビュッフトー; ジルゴドー; ロランスラプラ; マテューヴァンデル
Original assignee: Compagnie Generale des Etablissements Michelin SCA; Michelin Recherche et Technique SA France
Current assignee: Compagnie Generale des Etablissements Michelin SCA; Michelin Recherche et Technique SA France
Priority date: 2014-10-21
Filing date: 2015-10-16
Publication date: 2017-10-26
Also published as: CN107074042A; US20180229557A1; FR3027256A1; EP3209507A1; US10787042B2; CN107074042B; EP3209507B1; WO2016062623A1

Abstract

本発明は、壁（３０）を通って延びるカーカス補強材を有するタイヤ（１）に関し、タイヤ（１）は、外部からの危険物に対して保護を行う装置（１０）を備える。この保護装置（１０）は、円周方向に配置された高さＨの複数の隆起要素（１００）を有する。このタイヤ（１）は、各隆起要素（１００）が少なくとも２つの部分（１０１，１０２）で形成され、これら部分は、分離領域（１０３）によって互いに少なくとも部分的に隔てられ、分離領域が実質的に円周方向に差し向けられ、各部分（１０１，１０２）は、これら部分のうちの一方が外部障害物に当たると同一の隆起要素（１００）の別の部分に係合することができることを特徴としている。

Description

本発明は、重い荷重が加わる車両のタイヤ、例えばヘビーデューティ車両に取り付けられるようになったタイヤに関する。本発明は、特に、これらタイヤをこれらタイヤのサイドウォールの受ける潜在的な攻撃に対して保護する装置に関する。

ヘビーデューティ車両用のタイヤは、取り付けリムに接触するようになったビード、サイドウォールおよびクラウンを有する。タイヤのクラウンは、車両が走行しているときに表面―トレッド表面と呼ばれる―が道路または地面に接触するようになったトレッドによって半径方向外側が包囲された補強用補強材を有する。各サイドウォールは、クラウンとビードのうちの一方との間の連結部となる。

ヘビーデューティ車両用のタイヤ、特に、路面状態の悪い道路網上で使用されるタイヤは、走行時または操縦時に攻撃を受ける場合があることが知られている。これらのタイヤはまた、街路での走行時、ある特定の条件下においては有害であってサイドウォールのうちの一方を損傷させる場合のある縁石に接触する場合がある。これら攻撃は、障害物がタイヤのサイドウォールのうちの一方を凹ませることによって引き起こされる。これら攻撃の結果として、カーカス補強材およびクラウン補強材に荒っぽく応力を加える場合があり、またはこれら攻撃は、カーカス補強材のコード相互間に存在するゴム材料を破断させるほど強力であると言ってよい場合があり、これら結果を全て想像することができ、特に、タイヤの圧力の損失が想像できる。

これら同じ攻撃は、接触時点で破断を生じさせなくても、タイヤが曲げ荷重の繰り返しに耐えることができる能力に悪影響を及ぼす場合があり、これは、障害物との接触時点で材料の受ける大きな変形のためである。

障害物または種々の物体が存在する路上における走行時、サイドウォールがこれら障害物またはこれら物体からの外部攻撃を受けることが起こりうる。かかる攻撃の大部分は、サイドウォールの健全性に対する影響がごく僅かであるが、しかしながら、荷重を受けたサイドウォールに破断が見える場合がある。これは、当然のことながら、タイヤの寿命に対して非常に有害であり、と言うのは、サイドウォールをしばしば補修することができないからであり、破断は、サイドウォールを補強しているカーカス補強材のコード相互間で広がる。

この問題は、知られており、解決策が既に提案されているが、知られている解決策のどれもが十分に満足の行くものではないように思われる。

特に国際公開第２００９／０２９０８８号パンフレットの発明が知られており、この国際公開パンフレットは、オールテライン（不整地）用途向きのタイヤを記載しており、このタイヤは、そのサイドウォール上に保護ブロックを備えている。これら保護ブロックは、外部物体に引っ掛かるのを阻止する傾斜した表面を有する。ブロックは、回転軸線と同心の少なくとも２つの円をなして配置されており、その結果、これらブロックは、互いに交互にしかしながら相互に接触しないで配置されるようになっている。

特に米国特許出願公開第２０１３／００９２３０８（Ａ１）号明細書の発明が知られており、この米国特許出願公開明細書は、サイドウォール上に複数の隆起パターンを備えたタイヤを記載しており、これら隆起パターンは、中実の形態（solid shape）を有しており、これらパターンは、２本の円周方向線上に各線上に互いに隣接した状態で配置され、一方の線上の各パターンが他方の線上の２つのパターン相互間に部分的に介在して位置して自由に変形することができるのに足るほどの間隔が設けられている。

米国特許出願公開第２０１３／０７５００６（Ａ１）号明細書は、転がり抵抗を減少させるために走行中、タイヤの周りの空気の流れの乱流を増大させるようになった凸部を有するタイヤを記載している。

定義
中間赤道面：これは、回転軸線に垂直でありか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。

半径方向は、本明細書においては、タイヤの回転軸線に垂直な任意の方向を意味するものと理解されるべきである。

横方向または軸方向は、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の方向に対して垂直である。

国際公開第２００９／０２９０８８号パンフレット米国特許出願公開第２０１３／００９２３０８（Ａ１）号明細書米国特許出願公開第２０１３／０７５００６（Ａ１）号明細書

本発明は、少なくとも一方のサイドウォールがタイヤの走行時に障害物との接触時においてタイヤのサイドウォールのうちの一方の受ける外部からの攻撃から保護されるタイヤを提供することを目的としている。この接触は、タイヤの内部空所の内側に向かう方向に差し向けられた成分および円周方向に差し向けられた別の成分を有する強烈な荷重で現れる場合がある。

この目的のため、本発明の一要旨は、重量物を運搬するようになった車両用のタイヤであって、このタイヤは、レインフォーサを含むカーカス補強材を有し、このタイヤは、走行中、道路と接触関係をなすようになったトレッドを含むクラウン部を有し、クラウン部は、クラウン補強材を有し、クラウン補強材の各側の延長部としてサイドウォールが設けられ、サイドウォール自体の延長部として、取り付けリムに接触するようになったビードが設けられ、タイヤは、少なくとも一方のサイドウォールを外部からの攻撃から保護する保護装置を備え、この保護装置は、保護されるべきサイドウォール上に形成された複数の隆起要素を有し、高さＨのこれら複数の隆起要素は、円周方向に配置されている形式のタイヤにある。このタイヤは、各隆起要素が円周方向に見て細長い形状の中間領域を有し、この中間領域が２つの端部を有し、中間領域の２つの端部の各々の延長部として、隆起要素の細長い中間領域と非ゼロの角度をなす延長部が設けられているようなものである。さらに、各隆起要素は、少なくとも２つの互いに向かい合った部分で形成され、これら向かい合った部分は、分離ゾーンに沿って互いに少なくとも部分的に分離され、この分離ゾーンは、実質的に円周方向に差し向けられるとともに少なくとも部分的に各延長部中に延びる。さらに、各向かい合った部分は、２つの部分相互間に存在する分離ゾーンを少なくとも部分的に閉じるよう同一の隆起要素の他方の部分に接触することができ、それによりサイドウォールの裂けの恐れを減少させる目的でこれら部分のうちの一方が外部障害物に接触したときに一方の部分を他方の部分に対して摺動させることによって摩擦を生じさせるようになっている。

有利な一変形形態によれば、この装置の隆起要素の各延長部は、円周方向と少なくとも４０°に等しい角度をなす。

好ましくは、互いに接触するようになった保護装置の隆起要素の部分は、材料のブリッジが設けられていることによって互いにしっかりと連結されている。

好ましくは、保護装置の隆起要素の各部分が高さおよび円周方向長さを有し、同一の隆起要素の２つの部分を互いに分離する分離ゾーンは、各部分の表面積の少なくとも５０％に等しく、各部分の表面積は、この高さと円周方向に測定したその長さの積に等しい。

保護装置を走行条件および種々の形式の障害物に対して最適に個別調整するため、保護装置の各隆起要素の部分が分離ゾーン内において摩擦力を増大させる幾何学的形状を有することが有利である。

摩擦‐スリップ力を個別調整する一手法は、分離ゾーンを形成する向かい合った壁上に起伏もしくはジグザグまたは任意他の凸部を含む幾何学的形状を形成することである。

摩擦‐スリップ力を増大させる別の手法は、各隆起要素の部分の向かい合った壁に適当な粗さを設けることであり、これら壁は、分離ゾーンを画定する。

好ましくは、保護装置の隆起要素の２つの部分を互いに分離する分離表面は、隆起要素の各部分の高さの少なくとも５０％に等しい高さにわたって延びる。

さらに好ましくは、この高さは、隆起要素の各部分の高さの少なくとも８０％に等しい。

２０インチ（５０．８ｃｍ）に等しい受座直径を備えるヘビーデューティ車両用のタイヤに関し、保護装置の隆起要素の寸法は、好ましくは、次の通りであることが判明した。

‐各隆起要素の全体的（この表現は、各端部における延長部を含むことを意味している）平均円周方向長さＬは、少なくとも２０ｍｍに等しくかつ多くとも１５０ｍｍに等しい、

‐高さＨは、少なくとも２ｍｍに等しくかつ多くとも７ｍｍに等しい（この高さは、更により好ましくは、１０ｍｍ未満である）、

‐厚さＥは、高さＨの少なくとも０．５倍に等しくかつこの高さの多くとも３倍に等しい。

本発明の第１の代替的な形態によるサイドウォール保護装置を有するタイヤの一部の斜視図である。図１に示されている装置の隆起要素のＩＩ‐ＩＩ線矢視断面図である。図２に示されていて走行中、障害物の作用を受ける隆起要素の断面図である。本発明の第２の代替的な形態によるサイドウォール保護装置を示す図である。本発明の第３の代替的な形態による装置の隆起要素を示す図である。

図面を理解しやすくするために、同一の参照符号が本発明の代替的な形態を説明するために用いられており、この場合、これら参照符号は、性状が構造的にかあるいは確かに機能的にかのいずれかにおいて同一である要素を示している。

図１は、本発明の第１の代替的な形態によるサイドウォール保護装置を有するタイヤ１の一部の斜視図である。図示のタイヤ１は、クラウン部２０を有し、このクラウン部の各側の延長部として、サイドウォール３０が設けられ、これらサイドウォール３０は、タイヤ取り付けリム（ここでは図示せず）に接触するようになったビード４０に結合している。

タイヤ１は、複数のレインフォーサで構成されたカーカス補強材３１によって補強されている。この場合、これらレインフォーサは、ビードワイヤ４１上で各ビード４０内に繋留されていて、これらレインフォーサは、サイドウォールおよびクラウン部２０を通ってビードからビードまで延びている。

上述の場合、タイヤが取り付けられる車両の外部から見えるように位置決めされるようになったサイドウォール３０だけがこのサイドウォールを保護するための保護装置１０を備える。当然のことながら、本発明を同一タイヤの２つのサイドウォールについて実施することができる。

クラウン部２０は、カーカス補強材３０の半径方向外側にクラウン補強材２２を有するとともにその半径方向外側に、トレッド２１を有し、トレッド２１の表面は、トレッド表面２００として作用するようになっている。

走行中、タイヤの外部サイドウォールが接触する障害物によって生じる場合のある外部からの攻撃に対して保護を行う保護装置１０がサイドウォール３０上に設けられていることが識別できる。

この装置１０は、サイドウォール３０に固定された複数の隆起要素１００で構成され、これら隆起要素１００は、単一の線をなして円周方向（図１では、矢印Ｃで示されている）に互いに隣接して配置されている。各要素相互間の円周方向距離は、どのような障害物であってもサイドウォールを直接攻撃するのを阻止するように小さい。保護装置の隆起要素は、タイヤがその取り付けリムに取り付けられてその作業圧力までインフレートされたときにクラウン部の軸方向端部とサイドウォールの軸方向最も外側の箇所との間に配置される。当然のことながら、単一の円周方向線をなすこのような配置は、同一形式のパターンを含む別の円周方向線によって補完可能である。

各隆起要素１００は、円周方向に見て形状が細長い中間領域１０４を有する。この中間領域１０４は、２つの端部を有し、この中間領域の２つの端部の各々の延長部として、隆起要素１００の細長い中間領域１０４と非ゼロの平均角度をなす延長部１０５が設けられ、この場合、この角度は、実質的に４５°に等しい。

さらに、各隆起要素１００は、少なくとも２つの向かい合った部分１０１，１０２によって形成され、これら向かい合った部分は、図示の構成例では１ｍｍに等しい平均幅の分離ゾーン１０３に沿って少なくとも部分的に互いに分離されている。この分離ゾーンは、中間領域１０４中では実質的に円周方向に差し向けられ、かかる分離ゾーンは、各延長部１０５の全長にわたって延びている。さらに、各向かい合った部分１０２，１０３は、同じ隆起要素の他方の部分に接触することができ、それによりサイドウォールの裂けの恐れを減少させる目的でこれら２つの向かい合った部分相互間に存在する分離ゾーン１０３を少なくとも部分的に閉じてこれら部分のうちの一方が外部障害物に接触したときに一方の部分の他方の部分上での滑りによって摩擦を生じさせるようになっている。

この中間領域に対して角度をなす延長部を用いて中間領域を延長させた場合の利点は、これにより、障害物によって及ぼされた力の作用線が厳密に半径方向ではない場合に装置の有効性が高められるということにある。

有利な変形形態によれば、装置の隆起要素の各延長部は、円周方向と少なくとも４０°に等しい角度をなす。

図２は、図１に示された隆起要素１００のＩＩ‐ＩＩ線矢視断面図である。この断面は、荷重を受けてない状態における同じ隆起要素１００の２つの部分１０１，１０２を示している。この隆起要素は、５ｍｍに等しい高さＨ、１００ｍｍに等しい円周方向長さＬおよび１０ｍｍに等しい平均厚さＥを有する。

図３は、図２に示されている隆起要素が障害物に接触したときのかかる隆起要素の断面図である。この障害物の作用は、図３にＦで概略的に示されている。障害物は、強度および方向が可変であるという特定の特徴を有する応力を及ぼす。と言うのは、タイヤは、接触が起こったときに回転しているからである。この応力が加わっている状況下において、装置１０の隆起要素１００の第１の部分１０１は、撓んで第２の部分１０２に接触し、かくして、第１の場合において、これら向かい合った部分相互間の分離ゾーン１０３を部分的に閉じ、次に、この第２の部分１０２は、同様に撓むように構成されている。最後に、滑りが第１の部分と第２の部分との間の接触ゾーンで生じ、この滑りは、摩擦力がここで生じることによって調節される。

この機構により、走行中、障害物との接触時にサイドウォール内におけるカーカス補強材の変形を制限することが可能であることが判明しており、本発明の保護装置は、障害物の接触力の大部分を吸収し、そしてこの接触力をカーカス補強材への悪影響の度合いが少ない仕方で再配分する。

図１〜図３に示されている第１の代替的な形態は、保護装置の要素１つ当たり２つの向かい合った部分を有し、これら部分は、外部物体への接触時に互いに接触するようになっている。当然のことながら、同一の要素についてこれよりも多い部分を形成することは、全く可能であり、これら部分は、互いに接触するようになっている。

図示しなかった変形形態では、摩擦接触によって協働するようになっている向かい合った部分の分離ゾーンは、一方の部分の他方の部分に対する相対温度を減少させる手段を備える。これら手段は、ジグザグ形状または起伏を含む形状から成るのがよい。

図４は、本発明の第２の代替的な形態によるサイドウォール保護装置を示している。この代替的な形態では、サイドウォール保護装置１０は、円周方向に見て一連の隆起要素１００，１００′によって形成され、これら隆起要素は全て、同一の幾何学的特徴を備えている。各要素１００は、円周方向に見て細長い形状の中間領域１０４を有する。この中間領域１０４は、２つの端部を有し、この中間領域の２つの端部の各々の延長部として、隆起要素１００の細長い中間領域１０４と非ゼロの平均角度Ａをなす延長部１０５が設けられ、この特定の場合、この角度は、実質的に４５°に等しい。

さらに、各隆起要素１００は、少なくとも２つの向かい合った部分１０１，１０２によって形成され、これら向かい合った部分は、図示の構成例では１ｍｍに等しい平均幅の分離ゾーン１０３に沿って少なくとも部分的に互いに分離されている。この分離ゾーンは、中間領域１０４中では実質的に円周方向に差し向けられており、この分離ゾーンは、向かい合った部分１０１，１０２相互間の定位置に材料のブリッジ１０６を残すよう各延長部１０５の長さの一部だけにわたって延びている。各向かい合った部分１０２，１０３は、同じ隆起要素の他方の部分に接触することができ、それによりサイドウォールの裂けの恐れを減少させる目的で分離ゾーン１０３を少なくとも部分的に閉じてこれら部分のうちの一方が外部障害物に接触したときに一方の部分の他方の部分上での滑りによって摩擦を生じさせるようになっている。

この代替的な形態では、要素１００′は、要素１００に対して逆さまになっており、要素１００，１００′を互いに分離する距離は、どんな障害物もこれら２つの要素相互間を通るのを阻止するのに適している。

図５は、本発明の第３の代替的な形態によるサイドウォール保護装置１０を示しており、この装置は、互いに相互作用することができる複数の隆起要素１００，１００′を有する。各要素１００について与えられた説明は、要素１００′が要素１００に対して逆さまの位置にあることを除き、要素１００′について同じである。

各要素１００は、円周方向に見て細長い中間領域１０４を有し、この中間領域１０４は、各々が延長部１０５を備えた２つの端部を有し、各延長部は、中間領域１０４の方向に対して４５°に等しい平均角度をなしている。各要素１００′は、円周方向に見て細長い中間領域１０４′を有し、この中間領域１０４′は、各々が延長部１０５′を備えた２つの端部を有し、各延長部１０５′は、中間領域１０４′の方向に対して４５°に等しい平均角度をなしている。

この第３の代替的な形態では、２つの部分１０１，１０２（または１０１′，１０２′）を有し、これら２つの部分は、各隆起要素１００（１００′）は、中間領域１０４′の全長にわたってかつ各延長部１０５′中に部分的にだけ延びる分離ゾーン１０３（または１０３′）によって互いに分離されている。この代替的な形態では、隆起要素１００と隆起要素１００′は、交互にかつ要素１００′（または１００）の延長部が要素１００（または１００′）の延長部相互間に位置するような仕方で配置されている。

このように、タイヤの周囲全体を効果的に閉じることが可能である。更に、この代替的な形態によれば、これら要素は、障害物によって攻撃を受けたときに互いに接触することができる。

多くの代替的な形態によって本明細書において説明した本発明は、当然のことながら、これら実施例にのみ限定されることはなく、種々の改造例、特に上述した実施例の組み合わせを特許請求の範囲の記載によって定められた本発明の範囲から逸脱することはなく行うことができる。

Claims

重量物を運搬するようになった車両用のタイヤ（１）であって、前記タイヤは、レインフォーサを含むカーカス補強材（３１）を有し、前記タイヤは、走行中、道路と接触関係をなすようになったトレッド（２１）を含むクラウン部（２０）を有し、前記クラウン部は、クラウン補強材（２２）を有し、前記クラウン補強材の各側の延長部としてサイドウォール（３０）が設けられ、前記サイドウォール自体の延長部として、取り付けリムに接触するようになったビード（４０）が設けられ、前記タイヤ（１）は、少なくとも一方のサイドウォール（３０）を外部からの攻撃から保護する保護装置（１０）を備え、前記保護装置（１０）は、保護されるべき前記サイドウォール上に形成された複数の隆起要素（１００）を有し、高さＨの前記複数の隆起要素（１００）は、円周方向に配置されている、タイヤ（１）において、各隆起要素（１００）は、円周方向に見て細長い形状の中間領域（１０４）を有し、前記中間領域は、２つの端部を有し、前記中間領域の２つの端部の各々の延長部として、前記隆起要素の前記細長い中間領域と非ゼロの角度をなす延長部（１０５）が設けられ、各隆起要素（１００）は、少なくとも２つの互いに向かい合った部分（１０１，１０２）で形成され、前記部分は、分離ゾーン（１０３）に沿って互いに少なくとも部分的に分離され、前記分離ゾーンは、実質的に円周方向に差し向けられ、各部分（１０１，１０２）は、前記２つの部分相互間に存在する前記分離ゾーン（１０３）を少なくとも部分的に閉じるよう同一の前記隆起要素（１００）の別の部分に接触することができ、それにより前記部分のうちの一方が外部障害物に接触したときに一方の部分を他方の部分に対して摺動させることによって摩擦を生じさせるようになっている、タイヤ（１）。
円周方向をなす前記隆起要素（１００）の前記延長部（１０５）の平均角度は、少なくとも４０°に等しい、請求項１記載のタイヤ（１）。
互いに接触するようになった前記保護装置の前記隆起要素（１００）の前記部分（１０１，１０２）は、材料のブリッジ（１０６）が設けられていることによって互いにしっかりと連結されている、請求項１または２記載のタイヤ（１）。
前記保護装置の各隆起要素が高さＨおよび円周方向長さＬを有し、同一の隆起要素の２つの部分を互いに分離する前記分離ゾーン（１０３）は、各部分の表面積の少なくとも５０％に等しく、各部分の前記表面積は、この高さと円周方向に測定したその長さの積に等しい、請求項１〜３のうちいずれか一に記載のタイヤ（１）。
前記保護装置の前記隆起要素の前記部分（１０１，１０２）は、前記分離ゾーン内で摩擦力を増大させる幾何学的形状を有する、請求項１〜４のうちいずれか一に記載のタイヤ（１）。
前記分離ゾーン（１０３）は、起伏およびジグザグを含む幾何学的形状を有する、請求項４記載のタイヤ（１）。
前記保護装置の前記隆起要素の前記部分（１０１，１０２）は、前記分離ゾーン内の摩擦力を増大させることができる粗さを備えている、請求項５または６記載のタイヤ（１）。
前記分離ゾーン（１０３）は、前記隆起要素の各部分の前記高さＨの少なくとも５０％に等しい高さにわたって延びている、請求項１〜７のうちいずれか一に記載のタイヤ（１）。
前記分離ゾーン（１０３）は、前記隆起要素の各部分の前記高さＨの少なくとも８０％に等しい高さにわたって延びている、請求項１〜７のうちいずれか一に記載のタイヤ（１）。
２０インチ（５０．８ｃｍ）に等しくまたはこれを超える直径のタイヤに関し、各隆起要素の前記平均円周方向長さＬは、少なくとも２０ｍｍに等しくかつ多くとも１５０ｍｍに等しく、前記高さＨは、少なくとも２ｍｍに等しくかつ多くとも７ｍｍに等しく、前記厚さＥは、前記高さＨの少なくとも０．５倍に等しくかつ該高さの多くとも３倍に等しい、請求項１〜８のうちいずれか一に記載のタイヤ（１）。