JP2017538627A - 切込まれたブロックを備える土工機械タイヤのトレッド - Google Patents

Abstract

【課題】非常に厚いトレッドのグリップ性能を向上させると同時にタイヤの高温領域での動作温度の上昇を制限すること。【解決手段】建設車両用タイヤ用トレッドであって、トレッドは、複数のブロック（１）を備え、各ブロック（１）は、横方向又は傾斜グルーブ（１１）及び円周方向のグルーブ（１２）によって境界が定められ、トレッドは、複数のブロック（１）が３つの分岐部（２１、２２、２３）を有するサイプ（２）を備えるようになっており、これらの３つの分岐部は、共通の一端を有し、第１の分岐部（２１）は、横方向又は傾斜方向に配向され、第２の分岐部（２２）及び第３の分岐部（２３）の各々は、新品時にブロック（１）の境界を定める横方向グルーブ（１１）へ開口し、各サイプ（２）は、第１の分岐部（２１）と第２の分岐部（２２）との間に形成された角度が少なくとも１００°に等しく、最大でも１２５°に等しくなっており、さらに第１の分岐部と第３の分岐部との間に形成された角度が少なくとも１００°に等しくて、最大でも１２５°に等しくなっており、サイプ（２）は、総摩耗可能厚さの４５％〜７０％に相当する摩耗の後で、新しいトレッド面上で測定した３つの分岐部（２１、２２、２３）のそれぞれの長さ、Ｌ１’、Ｌ２’、Ｌ３’が、新品時のトレッド面上で測定したそれぞれの長さＬ１、Ｌ２、Ｌ３よりも短くなっている。【選択図】図１

Description

本発明は、建設車両用タイヤに関し、より具体的には、このタイヤのトレッドのトレッドパターンのデザインに関する。

牽引及び制動のための十分なグリップを保証するために、タイヤのトレッド上にトレッドパターンを形成する必要があり、トレッドパターンは、より複雑な又はより単純な切れ込み及び窪みの集合を含む。これらの切れ込み及び窪みは、地面と接触することが意図されるトレッド面と呼ばれる表面上及びトレッドの厚さ内の両方にトレッドパターンデザインを形成する。

仏国特許第１４５２０４８号には、広い切れ込み（グルーブと呼ばれる）及び狭い切れ込み（「サイプ」と呼ばれる）を形成することが特に説明されている。サイプは、タイヤが道路と接触状態になる接触面にサイプが入る際に少なくとも部分的に接触することができる、サイプの境界を定める対向する面に適切な幅を有する。従って、トレッド面との切れ込みの交差部に形成された縁コーナー部の存在の恩恵を受けることが可能であり、同時に対向する壁部が少なくとも部分的に互いと接触すると十分なトレッド剛性を維持することが可能である。

また、国際公開第２０１２／１３１０８１号、国際公開第２０１４／１０２１３６号、及び欧州公開第１１２７７１５号は、従来技術の一部を成す。

建設車両を意図したタイヤのためのトレッドは、一般的に有意な摩耗可能な厚さ、すなわち少なくとも６０ｍｍに等しい厚さの材料を有する。推奨される使用条件下で、この大きな厚さは、回転によってもたらされる周期的変形の結果として、温度上昇をもたらす場合がある。経時的に良好な性能を得るために、大きな温度上昇を受ける可能性が最も高いトレッド領域の換気を高めることで、少なくともトレッドの新品時にこの動作温度を低減する必要である。

定義
本明細書における半径方向とは、タイヤの回転軸に垂直な方向を意味する（この方向は、トレッドの厚さ方向に対応する）。

横方向又は軸方向とは、タイヤの回転軸に平行な方向を意味する。

円周方向とは、回転軸に中心がある任意の円に正接する方向を意味する。この方向は、軸方向及び半径方向に垂直である。

赤道中央平面は、回転軸に垂直な平面であり、この軸線から半径方向に最も離れたタイヤの地点を通過する平面である。トレッドに関して、この平面は、トレッドを幅方向に等しい幅の２つの半割部に分割する。

ブロックとは、トレッド上に形成され、窪み又はグルーブによって境界が定められ、側方壁部と、道路と接触することが意図される接触面とを備える隆起した構成要素である。

本明細書では、切れ込みは、一般的にグルーブ又はサイプを意味し、互いに対向しかつ所定距離（「切れ込みの幅」と呼ばれる）だけ互いに離間した材料の壁部によって境界が定められる空間に対応する。この距離は、サイプとグルーブとをはっきりと区別し、サイプの場合、この距離は、サイプの境界を定める対向する壁部が、少なくともサイプが道路と接触する場合に少なくとも部分的に接触することを可能にするのに適切である。グルーブの場合、このグルーブの壁部は、通常の回転状態では互いと接触することができない。

トレッドは、回転中に摩耗する摩耗可能な材料の最大厚さを有する。この最大厚さに到達すると、タイヤを新品のタイヤに交換するか又は実際に再生するのがよく、このことは新しいトレッドを設けることを意味する。摩耗可能な材料の容積は、本発明のタイヤの場合、新品時のトレッド面と、新品時のトレッド面に平行でありトレッド内に形成された切れ込みの最内点を通過する仮想表面との間に位置付けられた材料の量に対応する。

軸方向外側とは、タイヤの内部キャビティの外側に向かう方向を意味する。

タイヤの通常の回転条件又は使用条件は、Ｅ．Ｔ．Ｒ．Ｔ．Ｏ．規格により定義された条件であり、これらの使用条件は、タイヤの負荷指標及び速度レーティングによって示されるその積載量に対応する基準膨張圧を定める。これらの使用条件は、「公称条件」又は「作業条件」とも呼ばれる。

仏国公開第１４５２０４８号明細書 国際公開第２０１２／１３１０８１号明細書 国際公開第２０１４／１０２１３６号明細書 欧州公開第１１２７７１５号明細書

本発明は、非常に厚いトレッドのグリップ性能を向上させると同時にタイヤの高温領域での動作温度の上昇を制限することを目的とする。

このために、本発明の主題は、クラウン補強体が載置されるカーカス補強体を備える建設車両用のタイヤのトレッドである。本発明によるトレッド部はクラウン補強体上に載置され、タイヤの回転時に地面と接触することが意図された表面（トレッド面と呼ばれる）を備える。このトレッド部は、複数のブロックの少なくとも６０ｍｍに等しい摩耗可能な材料の全厚さを有し、トレッド面上に材料の複数のブロックで形成されたトレッドパターンデザインを備える、各ブロックは、横方向又は傾斜グルーブ及び全体的に円周方向のグルーブによって境界が定められ、横方向又は傾斜グルーブは、円周方向に対して少なくとも４５°に等しい角度を成す。複数のブロックは、３つの切込まれた分岐部を有するサイプを備え、これらの３つの切込まれた分岐部は、共通の一端を有し、この端部は、トレッドの厚さ内へ延在するウェルを形成し、第１の分岐部は、横方向又は傾斜方向に配向され、第２の分岐部及び第３の分岐部の各々は、新品時にブロックの境界を定める横方向のグルーブに開口する。

このタイヤは、サイプの第１の分岐部と第２の分岐部との間に形成された角度が少なくとも１００°に等しく、最大でも１２５°に等しくなっており、さらに第１の分岐部と第３の分岐部との間に形成された角度が少なくとも１００°に等しく、最大でも１２５°に等しくなっている。

さらに、総摩耗可能厚さの４５％〜７０％に相当する摩耗の後で、新しいトレッド面上で測定した３つの切込まれた分岐部のそれぞれの長さＬ１’、Ｌ２’、Ｌ３’が、新品時にトレッド面上で測定したそれぞれの長さＬ１、Ｌ２、Ｌ３よりも短く、この長さの低減は、初期長さの少なくとも３０％にそれぞれ等しい。

各３分岐状サイプ切れ込みの分岐部は、トレッドが接触状態にある地面と接触する状態になる際に、分岐部が少なくとも部分的に閉じることができるのに適切な幅を有する。この幅は、材料の摩耗可能な厚さの少なくとも８％に等しく、この同じ厚さの最大でも１６％に等しい幅として合理的に選択することができる。

好ましくは、長さの低減は、各分岐部のそれぞれの初期長さの少なくとも３０％に等しくて、最大でも６０％に等しい。

好ましくは、総摩耗可能厚さの９５％超えに相当する摩耗の後で、新しいトレッド面上で測定された３つの分岐部のそれぞれの長さＬ１’’、Ｌ２’’、Ｌ３’’は、新品時のトレッド面上で測定されたそれぞれの初期長さＬ１、Ｌ２、Ｌ３よりも短い。

好ましくは、第１の分岐部は、新品時のトレッド面上で２つの端部を備え、２つの端部のうちの一方は、他の２つの分岐部と共通であり、他方は、共通の端部とタイヤの赤道中央平面との間で軸方向に位置付けられる。

好都合には、第１の分岐部は、グルーブに開口しない場合、他の２つの分岐部と共通ではない端部において、第１の分岐部の幅よりも大きな直径のウェルを備え、この端部における応力を低減しかつ回転時にトレッドに発生する熱の除去を促進するようになっている。このウェルは、少なくとも第１のサイプ切れ込みの長さ低減部まで深さ方向に延在する。

後者の場合、トレッドに発生する熱の除去を促進するために、各ブロックは、前述の３分岐状のサイプに加えて、総摩耗可能厚さの少なくとも３０％に等しい深さのウェルを備えることは好都合であり、このウェルは３分岐状サイプに接続されない。

本発明の好都合な代替形態において、第２及び第３のサイプ切れ込みの長さが低減される場所での深さは互いに異なっており、前記分岐部内の空気の動きを高めて熱の除去を改善するようになっている。

好ましくは、新品時、本発明のサイプの３つの分岐部は、ブロックの円周長さ（円周方向で測定した長さ）の少なくとも１０％に等しく、最大でも２０％に等しい最大表面寸法を有するウェルで相互接続される。好都合には、このウェルは、トレッドを備えたタイヤに損傷を与える傾向がある異物を捕らえる可能性を制限するために、深さと共に減少する断面を有する。

本発明によるサイプの分岐部の境界を定める壁部の協働ロッキング（locking-together）を向上させるために、これらの分岐部の壁部に起伏又はジグザグを設けることが適切である。好ましくは、第２及び第３の分岐部は、２つの方向に起伏を備え、一方で第１の分岐部は、深さ方向に起伏を備える。

本発明の更なる特徴及び利点は、添付図面を参照して、本発明の主題の一部の実施形態を非限定的な例として示す以下の説明から明らかになるはずである。

本発明によるトレッドの部分図である。 部分的な摩耗の後のトレッドの部分図である。 別の代替形態による新品時のトレッドブロックを示す。

図面の解釈を容易にする目的で、本発明の代替形態を説明するために同じ参照符号が使用されており、これらの参照符号は、構造的であるか又は実際に機能的であるか否かに関わらず本質的に同じ要素を指す。

図１は、本発明による建設機械タイヤのトレッドの部分図を示す。

このタイヤは、クラウン補強体が載置されるカーカス補強体を備え、カーカス補強体にはトレッドが載置され、トレッドの表面（トレッド面と呼ばれる）は、タイヤの回転時に地面と接触することが意図される。

このトレッドは、少なくとも６０ｍｍに等しい摩耗可能な材料の可変厚さである。この厚さは、新品時のトレッド面と最大摩耗に対応する高さとの間の材料の厚さに対応する。このトレッドはトレッド面上にトレッドパターンデザインを備え、このデザインは、材料の複数のブロック１で形成され、各ブロック１は、横方向グルーブ１１（すなわち、円周方向（矢印Ｘで示す）と９０°に等しい角度を成すグルーブ）と、円周方向グルーブ１２とによって境界が定められる。

図１は、各々がトレッドのトレッド面の一部を形成する接触面１０を備える２つのブロック１を示す。各ブロック１の各接触面１０は、側方縁コーナー部、並びに前縁及び後縁コーナー部によって境界が定められる。側方縁コーナー部１０３、１０４は、ブロックの境界を定める円周方向グルーブに接する。前縁コーナー部１０１は、最初に地面と接触することになる先端コーナー部に対応し、後縁コーナー部１０２は、最後に接触することになる接触面の後端コーナー部に対応する。
各ブロック１の接触面１０上には、３分岐状のサイプ２が開口し、３つの分岐部２１、２２、２３は、サイプ２の最大深さに対応する深さＰの半径方向ウェル３１を形成する共通の一端を有する。第１の分岐部２１は、ブロック１の境界を定める横方向グルーブ１１の方向に平行な横方向に配向され、第２の分岐部２２及び第３の分岐部２３の各々は、新品時に、ブロックの境界を定める横方向グルーブ内に開口する。

この代替形態では、サイプ２の第１の分岐部２１と第２の分岐部２２との間に形成された角度は、少なくとも１００°に等しく、最大でも１２５°に等しく、第１の分岐部２１と第３の分岐部２３との間に形成された角度は、少なくとも１００°に等しく、最大でも１２５°に等しい。

この代替形態では、サイプ２の３つの分岐部は、新品時に各グルーブ内に開口する。第１の分岐部は、新品時に接触面上で測定された長さＬ１を有し、一方、第２及び第３の分岐部は、それぞれ長さＬ２及びＬ３を有する。

摩耗が、新品時のトレッド面とトレッドの摩耗限界との間で測定された総摩耗可能厚さの４５％から７０％となった後、図２に示すように、サイプ２は、共通の半径方向ウェル３１に沿って接続された状態の３つの分岐部を保持するが、新しいトレッド面上で測定した長さＬ１’、Ｌ２’、Ｌ３’をそれぞれ有し、この長さは、新品時のトレッド面の上で測定したそれぞれの長さＬ１、Ｌ２、Ｌ３よりも短い。長さの低減は、それぞれの初期長さの少なくとも３０％に等しく、このことは、例えば、Ｌ１’がＬ１の７０％未満であることを意味する。図示のシナリオにおいて、３つの分岐部の長さの変化は、同一の百分率で表される。このサイプの３つの分岐部は、トレッドが完全に摩耗するまでトレッド面上に存在したままである。

この計測により、機械的観点及び熱的観点の両方から作動時のバランスを確定することができる。

図３は、本発明の別の代替形態における新品時のトレッドのブロック１を示し、このブロックは、３分岐状のサイプ２を備える。この代替形態において、サイプ２の３つの分岐部２１、２２、２３が接続されるウェル３１は、サイプの各分岐部の平均幅の３倍に等しい直径を有する円形断面を有し、この幅は、新品時のトレッド面上で測定される。新品時のトレッド面上のウェル３１の断面直径は、ブロック１の円周長さＬｃの１０％〜２０％を占める。

このレイアウトでは、３つの分岐部２１、２２、２３は、このウェル３１を介して相互接続されるが、同時にウェルの断面の円中心から僅かにオフセットしている。

さらに、サイプ２の第１の分岐部２１は、ブロック１の内側で、サイプの３つの分岐部が接続するウェル３１の断面と類似した断面の第２の半径方向ウェル３２で終端する。これらの２つのウェルとの併用で、第３のウェル３３は、サイプの第２及び第３の分岐部により境界が定められる構成要素の部分に形成され、この構成要素は他のサイプを有していない。この第３のウェル３３は、サイプに接続されておらず、その目的は、機械的かつ熱的観点からブロックをバランス調整することである。好ましくは、本明細書で使用されるウェル３１、３２、３３は、円錐台形状であり、換言すると、潜在的にトレッドを損傷する可能性がある異物を捕らえるのを回避するように、トレッドの摩耗に伴って低減する断面を有する。

前記の実施例で説明した本発明は、この実施例だけに限定されるものではなく、請求項で定義される範疇から逸脱することなく様々な変更を行うことができる。特に、ブロックは、曲線を成す幾何形状のグルーブによって境界を定めることができ、この場合、サイプは、図１〜３に示す直線的な幾何形状ではなく曲線を成す幾何形状を採用することができる。

１ ブロック
２ サイプ
１１ 横方向グルーブ
１２ 円周方向グルーブ
２１ 第１の分岐部
２２ 第２の分岐部
２３ 第３の分岐部

Claims (10)

1. 建設車両用タイヤのトレッドであって、前記トレッドは、前記タイヤの回転時に地面と接触することが意図された表面（トレッド面と呼ばれる）を有し、前記トレッドは、少なくとも６０ｍｍに等しい摩耗可能な材料の可変厚さを有しかつ前記トレッド面上に材料の複数のブロック（１）で形成されたトレッドパターンデザインを含み、前記ブロック（１）の各々は、横方向又は傾斜グルーブ（１１）及び円周方向グルーブ（１２）によって境界が定められ、前記横方向グルーブ（１１）は、円周方向に対して少なくとも４５°に等しい角度を成しており、前記トレッドにおいて、
   複数のブロック（１）が、３つの切込まれた分岐部（２１、２２、２３）を有するサイプ（２）を備え、前記３つの分岐部は、共通の一端を有し、第１の分岐部（２１）は、横方向又は傾斜方向に配向され、第２の分岐部（２２）及び第３の分岐部（２３）の各々は、新品時に前記ブロック（１）の境界を定める横方向グルーブ（１１）に開口し、前記サイプ（２）の各々は、前記第１の分岐部（２１）と前記第２の分岐部（２２）との間に形成された角度が少なくとも１００°に等しく、最大でも１２５°に等しくなっており、さらに前記第１の分岐部と前記第３の分岐部との間に形成された角度が少なくとも１００°に等しく、最大でも１２５°に等しくなっており、前記サイプ（２）は、総摩耗可能厚さの４５％〜７０％に相当する摩耗の後で、新しいトレッド面上で測定された前記３つの分岐部（２１、２２、２３）のそれぞれの長さＬ１’、Ｌ２’、Ｌ３’が、新品時の前記トレッド面上で測定されたそれぞれの長さＬ１、Ｌ２、Ｌ３よりも短く、前記長さの低減は、初期長さの少なくとも３０％にそれぞれ等しくなっている、
   ことを特徴とするトレッド。
2. 前記サイプ（２）の前記分岐部（２１、２２、２３）の前記長さの低減は、それぞれ前記分岐部の各々の前記初期長さの少なくとも３０％に等しく、最大でも６０％に等しい、
   請求項１に記載のトレッド。
3. 前記総摩耗可能厚さの９５％超えに相当する摩耗の後で、前記新しいトレッド面上で測定された前記３つの分岐部（２１、２２、２３）のそれぞれの前記長さＬ１’’、Ｌ２’’、Ｌ３’’は、新品時の前記トレッド面上で測定されたそれぞれの前記初期長さＬ１、Ｌ２、Ｌ３よりも短い、
   請求項１又は２に記載のトレッド。
4. 前記第１の分岐部（２１）は、新品時の前記トレッド面上で２つの端部を含み、前記端部のうちの一方は、前記他の２つの分岐部と共通であり、前記端部のうちの他方は、前記共通の端部と前記タイヤの赤道中央平面との間で軸方向に位置付けられている、
   請求項１ないし３のいずれか１項に記載のトレッド。
5. 前記サイプ（２）の前記第１の分岐部（２１）は、前記他の２つの分岐部と共通ではない端部において、前記第１の分岐部の前記幅よりも大きな直径のウェル（３２）を備え、前記端部における応力を低減しかつ回転時に前記トレッドに発生する熱の除去を促進するようになっており、前記ウェル（３２）は、少なくとも前記第１のサイプ切れ込みの長さ低減部まで深さ方向に延在している、
   請求項４に記載のトレッド。
6. 前記トレッドに発生する熱の除去を促進するために、前記他の２つの分岐部と共通ではない前記第１の分岐部（２１）の前記端部に形成された前記ウェル（３２）は、前記総摩耗可能厚さの少なくとも３０％に等しい深さを有する、
   請求項５に記載のトレッド。
7. 前記サイプ（２）の前記第２及び第３の分岐部の長さが低減される場所での深さは、互いに異なっており、前記分岐部内の空気の動きを高めて熱の除去を改善する、
   請求項１ないし６のいずれか１項に記載のトレッド。
8. 新品時の前記サイプの前記３つの分岐部（２１、２２、２３）は、前記ブロックの前記円周長さの少なくとも１０％に等しく、最大でも２０％に等しい最大表面寸法を有するウェル（３１）で相互接続されている、
   請求項１ないし７のいずれか１項に記載のトレッド。
9. 前記サイプの前記３つの分岐部が接続される前記ウェル（３１）は、前記トレッドを備える前記タイヤに損傷を与える傾向にある異物を捕らえる可能性を制限するために、深さに共に減少する断面を有する、
   請求項８に記載のトレッド。
10. 前記第２及び第３の分岐部は、２つの方向の起伏を備え、一方で前記第１の分岐部は、前記深さ方向の起伏を備えている、
    請求項１ないし９のいずれか１項に記載のトレッド。

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