JP3190836U - 冬用タイヤ - Google Patents

Abstract

【課題】雪に覆われた地面または氷の張った地面に対するタイヤの路面保持特性を損なうことのない冬用タイヤを提供する。【解決手段】トレッドバンドを含み、そのトレッドバンドには、複数の溝と、複数の溝によって限定された少なくとも１つのブロックと、少なくとも１つのサイプであってブロックに形成され、上部７と底部８との間に延びる少なくとも１つのサイプとが画定され、少なくとも１つのサイプは、サイプによって分離された各ブロック部分９内において、他のブロック部分に面し、上部７からサイプの中間深度部Ｐまで延び、波状のプロファイルを有する第１の面１１と、他のブロック部分に面し、第１の面１１に連結され、中間深度部Ｐから底部８まで延び、ほぼ直線のプロファイルを有する第２の面１２とを画定するように成形される。【選択図】図３

Description

本考案は、特定の使用条件で、湿った、および乾燥した地面でのタイヤの性能を改善し、それにより、雪に覆われた地面または氷の張った地面に対するタイヤの路面保持特性を損なうことのないように構成されたサイプが、ブロックに適切に設けられたトレッドバンドを含む冬用タイヤに関する。

一般的な構造構成において、冬用タイヤは、対応する複数のブロックの範囲を限定する円周方向および横方向の複数の溝を設けたトレッドバンドを含み、さらに、各複数のブロックには、複数のサイプが画定されている。通常、サイプは、タイヤのトレッド面に対してほぼ垂直な半径方向基準面内でブロック内に延び、サイプの存在は、視覚的な観点からも冬用タイヤを一般的な夏用タイヤと区別するより明白な特徴の１つである。

サイプの機能は、雪に覆われた地面をグリップし、特定の量の雪を内部に保持するさらなるエッジを提供することであり、サイプは、公知のように、路面の雪に対してトレッドバンド自体よりも高いレベルの摩擦を有する。

しかし、トレッドバンドのブロックにサイプがあることで、路面が湿っていようと乾燥していようと、路面に雪がない場合にタイヤの性能が大幅に低下することが知られている。

この性能低下は、サイプによって分離されたブロックの様々な部分が、特に半径方向に比較的自由に相互的に運動するので、加速、コーナリング、または制動中に、トレンドバンドに作用する接線方向の（または「剪断」）応力に十分に耐えることができず、結果として、前記ブロックが変形し、路面との接触面が小さくなるという事実のためと考えられる。

サイプは、場合によっては、タイヤの必要とされる性能に応じて、様々な構成でブロックに画定することができ、例えば、ジグザクタイプの直線のプロファイルを有する構成、または波状のプロファイルを有する構成で設けることができる。

当然のことながら、これに関連して、「サイプ」という用語は、トレッドバンド部分に設けられ、０．１〜１．５ｍｍの幅と１〜１５ｍｍの深さとを有する凹部を意味し、「溝」という用語は、トレッドバンド部分に設けられ、１．５ｍｍを超える幅と５ｍｍを超える深さとを有する凹部を意味する。

本明細書および添付の特許請求の範囲において、「ほぼ直線の」という用語は、サイプ、またはサイプによって決まるブロック部分表面のプロファイルに適用する場合に、完全な直線状態から最大で長手方向範囲全体の１／２０に等しい長さだけ外れてもよい曲線を意味する。

さらに、本明細書および添付の特許請求の範囲において、交互に連続する凹部分および凸部分が認識できる場合に、面が「波状の」プロファイルを有する、と称する。このように、前記面の任意の部分は、交互に連続する、反対側に窪んだ第１および第２の部分によって画定された総称的な曲線をもたらす。

波状の面の特定の場合として、凹部分および凸部分は、一連の様々に位置する入射面（incident planes）によって画定することができ、セクション線は、様々な方向に向けられた第１および第２の直線部分を含むジグザク線の形態の折れ線（polygonal chain）によって表される。

さらに、波状のプロファイルを有する面の場合、各第１および第２のセクション線部分は、サイプが沿って延びる基準面から最も離れた点と解釈される「頂点」を有し、各凹部分および凸部分は、「頂部」、すなわち、セクションが変わったときに識別されるセクション線部分のすべての頂点によって画定される線を有することができる。

出願人は、長手方向の範囲が同じ場合、波状のサイプは、直線構成のものよりも展開した直線が長く、したがって、雪に覆われた地面に接するグリップエッジがより長く、より高い雪保持能力を有するという事実を含めて、波状のサイプが、単純な直線サイプに対して明白な利点を有することを確認した。波状のプロファイルを有する構成の直線構成に対するさらなる利点は、波状のプロファイルを有する構成は、サイプによって分離されたブロック部分間の相互干渉の結果として、サイプの長手方向に平行な剪断応力に対する抵抗が大きいことである。

出願人はまた、波状のプロファイルを有するサイプを設けることで、他のすべての条件が同じままの場合、コーナリング時の路面保持性能が、直線のプロファイルを有するサイプよりも概ね良好なタイヤを得ることが可能になることを検証した。

それにもかかわらず、出願人は、応力が過度の状況において、剪断応力が、サイプの位置でブロックの深刻な摩耗を引き起こすことがあり、これが、上記の利点をある程度損なわせ、視覚的に不利な影響をもたらすことを確認した。これらの欠点は、特に、タイヤの横方向の路面保持挙動を評価する試験であって、特に、大型のスポーツ車で行われた場合に、高速時に車両に対して急でかつ不意の方向変更を行う試験（乾いた路面上での「車線変更」試験として公知である）中に認められた。

出願人は、これらの摩耗が、各サイプによって分離されたそれぞれのブロック部分の凹部分および凸部分の相互干渉によって引き起こされるのを検証した。

それでもなお、出願人は、高いレベルの摩耗が生じる理由の１つは、「アコーディオン」または「ベローズ」タイプのブロック部分のある種の長手方向および横方向の伸びを可能にする、波状のプロファイルを有するサイプの幾何学的構成による、ブロック部分の長手方向の過度な移動範囲であり得ると分かった。

したがって、出願人は、この欠点を改善する、または少なくとも限定するために、サイプによって分離されたブロック部分の起こり得る相対移動を、特に、長手方向において限定する必要があると認識した。

最後に、出願人は、サイプの半径方向内側部を、波状のプロファイルを有するサイプによって画定されるブロック部分に関する「アコーディオン」または「ベローズ」効果を防止できるほぼ直線のプロファイルにすることで、サイプによって分離されたブロック部分の相対的な長手方向および横方向移動を限定できることを発見した。

特に、第１の態様によれば、本考案は、トレッドバンドを含むタイヤに関し、トレッドバンドには、複数の溝と、前記複数の溝によって限定された少なくとも１つのブロックと、少なくとも１つのサイプであって前記少なくとも１つのブロックに形成され、前記トレッドバンドの半径方向外側のトレッド面で開放された前記サイプの上部と前記トレッドバンドの半径方向内側の前記サイプの底部との間に延びる少なくとも１つのサイプとが形成され、前記少なくとも１つのサイプは、前記サイプによって分離された各ブロック部分内において、
− 他のブロック部分に面し、前記上部から、前記上部と前記底部との間で前記サイプ内に画定される中間深度部まで延び、波状のプロファイルを有する第１の面と、
− 他のブロック部分に面し、前記第１の面に連結され、前記中間深度部から前記底部まで延び、ほぼ直線のプロファイルを有する第２の面と、
を画定するように成形される。

出願人は、サイプがこのように成形された場合、前記サイプによって分離されたブロック部分は、互いに対する長手方向の移動性が低くなり、それにより、剪断応力が過度の場合において、ブロック部分の相互干渉の悪影響が小さくなると考える。同時に、サイプの半径方向外側部を波状のプロファイルのままにすることで、横方向の路面保持および雪に覆われた地面での性能に関して、波状の構成のすべての利点が維持される。

本考案は、上記の態様において、下記に説明する好ましい特徴の少なくとも１つを含むことができる。

第１の好ましい実施形態によれば、前記波状のプロファイルは、前記第１の面が入射面による断面で正弦波の線を画定する。

代替の好ましい実施形態によれば、前記波状のプロファイルは、前記第１の面が入射面による断面でジグザク線の形態の折れ線を画定する。

前記サイプは、前記ブロック内において、前記トレッド面に対して接線方向の平面に平行で、かつ前記トレッドバンド内で規定された軸方向および円周方向の両方に対して傾斜する長手方向に延びるのが好ましい。

このように、例えば、不意の制動による円周方向の剪断応力の場合、および、例えば、不意の方向転換による軸方向の剪断応力の場合の両方で、少なくともブロック部分の一構成要素に対して、前記ブロック部分の長手方向の相対移動を制限する対策をとることができる。

ジグザグ線の形態の前記折れ線は、前記トレッドバンド内で規定された軸方向および円周方向に対してそれぞれほぼ平行な、交互に連続するそれぞれの第１の直線部分および第２の直線部分を含むのがより好ましい。

この構成の結果として、各ブロック部分のセクションは、方向転換する場合、および制動または加速する場合の両方で、雪に覆われた路面上での路面保持能力を可能な限り良好に発揮するように、円周方向または軸方向を向く。

さらに、前記第１および第２のセクションの長さを適切な寸法にすることで、円周方向または軸方向の剪断応力に対して、最も適切な形でタイヤの異なる路面保持を調整して、意図された用途のタイプに応じてどちらかを優先することが可能である。

前記サイプは、側面間で前記ブロックを貫通するように、サイプの長手方向両端部で、前記ブロックを限定する１対の溝に開放されるのが好ましい。

特に、前記第１の面が、長手方向において、前記サイプの中心領域に画定され、前記サイプの長手方向両端部に画定された平面間に挟まれるのが好ましい。

さらに、前記平面は、前記第２の面と同一平面上にあるのが好ましい。

好ましい実施形態では、前記サイプは、前記ブロック内で、前記トレッド面に対して接線方向の平面に平行な長手方向に延び、前記第１の面は、一連の凹部分および凸部分を含み、各凹部分および凸部分はそれぞれの頂部を有し、前記第２の面を包含する基準面からの頂部の距離は、前記上部から前記中間深度部まで漸進的に短くなる。

各前記凹部分および前記凸部分に関して、前記基準面からの前記頂部の距離は、前記中間深度部でゼロであるのが好ましい。

一実施形態では、各前記凹部分および前記凸部分に関して、前記基準面からの前記頂部の距離は、前記上部から前記中間深度部まで線形的に減少する。

これは、成形型からタイヤを取り出す作業を容易にする。

前記凹部分および前記凸部分は、前記基準面の両側に配置されるのが好ましい。

前記凹部分および前記凸部分は、前記基準面に対して対称に配置されるのがより好ましい。

好ましい実施形態では、前記中間深度部は、約１．５ｍｍ〜約１０ｍｍだけ前記上部から離間する。

好ましい実施形態では、前記中間深度部は、約２．５ｍｍ〜約５ｍｍだけ前記底部から離間する。

前記中間深度部は、約４ｍｍだけ前記底部から離間するのが好ましい。

これは、波状のプロファイルを有する第１の面の路面保持特性と、ほぼ直線のプロファイルを有する第２の面の長手方向伸長制限特性との間の最適なバランスをもたらす。

前記サイプは、前記ブロック内で長手方向に延びるのが好ましく、前記第１の面は、前記サイプの長手方向全範囲の約５０％〜約１００％の距離にわたって前記長手方向に延びる。

単なる非限定的な例として提供された添付の図面を参照することを前提として、以下の本考案の好ましい実施形態の詳細な説明から本考案の他の利点および特徴が明らかになるであろう。

本考案により具現化された冬用タイヤの重要部分の概略的な正面斜視図である。 サイプを有する図１のタイヤのブロック部分の、拡大概略斜視図である。 図２のブロック部分の、拡大斜視図である。 図１のタイヤの実施形態の変形形態に基づいて得られたサイプを有するブロック部分の、拡大上面図である。

最初に図１〜３を参照すると、本考案により具現化されたタイヤが、全体として１で示されている。

好ましくは、タイヤ１は、軸Ｚのまわりにトロイドの態様で配置されたカーカス構造体と、カーカス構造体に対して半径方向外側位置に配置されたベルト構造体と、ベルト構造体に対して半径方向外側位置に配置されたトレッドバンド２とを含み、トレッドバンド２上には、トレッドバンド２の半径方向外側面として定義されるトレッド面３が画定され、その面は、路面と接触した状態になるように設計され、タイヤ１は、路面上を転動することを意図されている。

トレッドバンド２には、すべてが総称的に４で示され、トレッドバンド２の円周方向Ｙに連続して配置された複数のブロック５の範囲を限定する複数の溝が設けられている。

１つまたは複数のサイプ６は各ブロック５に設けられ、本明細書で説明する好ましい実施形態では、定義した軸方向Ｚおよび円周方向Ｙの両方に対して傾斜した長手方向Ｘに延びている。

当然のことながら、当業者ならば、特定の機能要件を満たすために、ブロック５の形状およびサイプ６の配置がトレッドバンド上で異なるように設定された代替の実施形態を容易に得ることができる。

各サイプ６は、側面間でブロックを貫通するように、その長手方向両端部６ａ、６ｂで、ブロック５を限定する１対の溝４に開放されるのが好ましい。

各サイプ６は、トレッド面３で開放されたサイプの上部７と、トレッドバンド２の半径方向内側のサイプの底部８との間にさらに延び、サイプ６によって互いに分離され、サイプ６の伸展に沿ってほぼ一定の距離だけ離間した、９および１０でそれぞれ示す第１および第２のブロック部分を画定する。

各ブロック部分９、１０は、他のブロック部分に面し、上部７から、上部７と底部８との間でサイプ６内に規定された中間深度部Ｐまで延びる第１の面１１と、同様に他のブロック部分に面し、第１の面１１に連結され、中間深度部Ｐからサイプ６の底部８まで延びる第２の面１２とを特に含む。

第２の面１２はほぼ平坦であり、したがって、ほぼ直線のプロファイルを有する。

対照的に、第１の面１１は波状のプロファイルを有し、第２の面１１を包含し好ましくはタイヤ１の半径方向面と合致する基準面Ａに対して両側で対称に配置された一連の凹部分１３および凸部分１４を含む。

それぞれの頂部１３ａ、１４ａは、各凹部分１３および凸部分１４で規定され、基準面Ａからの凹部分１３および凸部分１４の距離は、上部７から中間深度部Ｐまで線形の態様で漸進的に短くなり、この距離は、中間深度部Ｐでゼロになる。

凹部分１３および凸部分１４は、第１の面１１が任意の入射面による断面でほぼ正弦波の線が得られるように成形されている。

凹部分および凸部分を基準面Ａに向かって漸進的に近づけた結果として、上部７から様々な距離で得られる正弦波は同じ波長を有するが、それらの距離が中間深度部Ｐに近づくにつれて、振幅は次第に小さくなり、正弦波は、中間深度部Ｐで直線になる。

正弦波の最も高い振幅は、サイプの上部７で得られ、基準面Ａからの頂部１３ａ、１４ａの距離は、約０．５ｍｍ〜約２ｍｍ、好ましくは約１ｍｍ〜約１．５ｍｍである。

中間深度部Ｐは、上部７から約１．５ｍｍ〜約１０ｍｍだけ離間し、底部８から約２．５ｍｍ〜約５ｍｍだけ離間するのが好ましい。中間深度部Ｐは、上部７から約２ｍｍ〜約６ｍｍだけ離間し、底部８から約４ｍｍだけ離間するのがより好ましい。第１の面１１は、サイプ６の長手方向全範囲の約５０％〜約１００％の距離にわたって長手方向Ｘに延び、その範囲の残りの部分はいずれも、平面１６、１７の間で均等に分割される。

第１の面１１は、サイプ６の中心領域に画定され、第２の面１２と同一平面上にある態様でサイプ６の長手方向両端部６ａ、６ｂに形成された平面１６、１７間に挟まれるのが好ましい。

図４は、全体として１００で示すタイヤ１の変形形態を概略的な形態で示している。

上記の実施形態と同様な細部は同じ参照数字が付いている。

タイヤ１００は、この場合に１０６で示すサイプの波状のプロファイルの形状が異なるためにタイヤ１と異なっている。

サイプ１０６は、第１の面１１を任意の入射面による断面でみた場合に、第１の面１１がジグザグ線の形態の折れ線を画定する点で、サイプ６と異なり、このジグザク線は、面１１のプロファイルをトレッド面３による断面でみた場合の、図４の上面図に明瞭に見ることができる。

第１の面１１は、ジグザク線の形態の折れ線が、１０１および１０２でそれぞれ示す、交互に連続する第１および第２の直線部分を含むように成形され、この第１および第２の直線部分は、折れ線が丸みの付いた頂点を有するように互いに連結されている。

第１の直線部分１０１および第２の直線部分１０２は、タイヤ内で規定された軸方向Ｚおよび円周方向Ｙに対してほぼ平行な態様で延びる。さらに、すべての第１の部分１０１は、すべての第２の部分１０２と同様に、例えば、約１．５ｍｍ〜約１０ｍｍ、好ましくは約２ｍｍ〜約６ｍｍなど、ほぼ一定に伸長する。このように、サイプ６は、円周方向Ｙおよび軸方向Ｚに対して約４５°だけ傾斜した長手方向Ｘに直線状に延びることができる。第１の部分１０１および第２の部分１０２の伸長間の比率を異なる態様で変えることで、軸方向Ｚおよび円周方向Ｙに対して異なる傾斜度を有する長手方向に延びるサイプが得られる。

Claims (17)

1. トレッドバンド（２）を含む冬用タイヤであって、前記トレッドバンド（２）には、複数の溝（４）と、前記複数の溝によって限定された少なくとも１つのブロック（５）と、少なくとも１つのサイプ（６）であって前記少なくとも１つのブロックに形成され、前記トレッドバンドの半径方向外側のトレッド面（３）で開放された前記サイプの上部（７）と前記トレッドバンドの半径方向内側の前記サイプの底部（８）との間に延びる少なくとも１つのサイプ（６）とが形成され、前記少なくとも１つのサイプは、前記サイプによって分離された各ブロック部分（９、１０）内において、
   − 他のブロック部分に面し、前記上部（７）から、前記上部と前記底部（８）との間で前記サイプ内に画定された中間深度部（Ｐ）まで延び、波状のプロファイルを有する第１の面（１１）と、
   − 他のブロック部分に面し、前記第１の面（１１）に連結され、前記中間深度部（Ｐ）から前記底部（８）まで延び、ほぼ直線のプロファイルを有する第２の面（１２）と、
   を画定するように成形される、冬用タイヤ。
2. 前記波状のプロファイルは、前記第１の面（１１）が入射面による断面でほぼ正弦波の線を画定する、請求項１に記載の冬用タイヤ。
3. 前記波状のプロファイルは、前記第１の面（１１）が入射面による断面でジグザク線の形態の折れ線を画定する、請求項１に記載の冬用タイヤ。
4. ジグザグ線の形態の前記折れ線は、前記トレッドバンド（２）内で規定された軸方向（Ｚ）および円周方向（Ｙ）に対してそれぞれほぼ平行な、交互に連続するそれぞれの第１の直線部分（１０１）および第２の直線部分（１０２）を含む、請求項３に記載の冬用タイヤ。
5. 前記サイプ（６）は、前記ブロック内において、前記トレッド面（２）に対して接線方向の平面に平行で、かつ前記トレッドバンド（２）内に規定された軸方向（Ｚ）および円周方向（Ｙ）の両方に対して傾斜する長手方向（Ｘ）に延びる、請求項１〜４のいずれか一項に記載の冬用タイヤ。
6. 前記サイプ（６）は、側面間で前記ブロックを貫通するように、前記サイプ（６）の長手方向両端部（６ａ、６ｂ）で、前記ブロックを限定する１対の溝に開放される、請求項１〜５のいずれか一項に記載の冬用タイヤ。
7. 前記第１の面（１１）は、前記長手方向において前記サイプの中心領域に画定され、前記サイプの前記長手方向両端部（６ａ、６ｂ）に形成された平面（１６、１７）間に挟まれる、請求項１〜６のいずれか一項に記載の冬用タイヤ。
8. 前記平面（１６、１７）は、前記第２の面（１２）と同一平面上にある、請求項７に記載の冬用タイヤ。
9. 前記サイプ（６）は、前記ブロック内で、前記トレッド面（３）に対して接線方向の平面に平行な長手方向（Ｘ）に延び、前記第１の面（１１）は、一連の凹部分（１３）および凸部分（１４）を含み、各前記凹部分および凸部分はそれぞれの頂部（１３ａ；１４ａ）を有し、前記第２の面（１２）を包含する基準面（Ａ）からの前記頂部の距離は、前記上部（７）から前記中間深度部（Ｐ）まで漸進的に短くなる、請求項１〜８のいずれか一項に記載の冬用タイヤ。
10. 各前記凹部分（１３）および前記凸部分（１４）に関して、前記基準面（Ａ）からの前記頂部（１３ａ；１４ａ）の前記距離は、前記中間深度部（Ｐ）でゼロである、請求項９に記載の冬用タイヤ。
11. 各前記凹部分（１３）および前記凸部分（１４）に関して、前記基準面（Ａ）からの前記頂部（１３ａ；１４ａ）の前記距離は、前記上部（７）から前記中間深度部（Ｐ）まで線形的に減少する、請求項９または１０に記載の冬用タイヤ。
12. 前記凹部分（１３）および前記凸部分（１４）は、前記基準面（Ａ）の両側に配置される、請求項９〜１１のいずれか一項に記載の冬用タイヤ。
13. 前記凹部分（１３）および前記凸部分（１４）は、前記基準面（Ａ）に対して対称に配置される、請求項１２の記載の冬用タイヤ。
14. 前記中間深度部（Ｐ）は、約１．５ｍｍ〜約１０ｍｍだけ前記上部（７）から離間する、請求項１〜１３のいずれか一項に記載の冬用タイヤ。
15. 前記中間深度部（Ｐ）は、約２．５ｍｍ〜約５ｍｍだけ前記底部（８）から離間する、請求項１〜１４のいずれか一項に記載の冬用タイヤ。
16. 前記中間深度部（Ｐ）は、約４ｍｍだけ前記底部（８）から離間する、請求項１５に記載の冬用タイヤ。
17. 前記サイプ（６）は、前記ブロック内で長手方向（Ｘ）に延び、前記第１の面（１１）は、前記サイプ（６）の長手方向全範囲の約５０％〜約１００％の距離にわたって前記長手方向（Ｘ）に延びる、請求項１〜１６のいずれか一項に記載の冬用タイヤ。

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