JP3190837U - 冬用タイヤ - Google Patents

Abstract

【課題】トレッドバンドが摩耗しても雪に覆われた路面での性能低下を軽減し、同時に、許容可能な容易さで製造用成形型から取り出すことができる冬用タイヤを提供する。【解決手段】トレッドバンドは、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、ブロック内に形成され、上部７と底部８との間に延びる少なくとも１つのサイプとで形成され、少なくとも１つのサイプは、各ブロック部分内において、他のブロック部分に面し、サイプの上部から中間深度部Ｐまで延び、ほぼ直線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の面に連結され、中間深度部から底部まで延び、それぞれが頂部１３ａ、１４ａを有する一連の凹部分１３および凸部分１４で形成された波状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、第１の面を包含する基準面Ａから頂部までの距離が、中間深度部から底部に向かって漸進的に増加する。【選択図】図３ａ

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、氷の張った地面または雪で覆われ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。

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。

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。

本明細書および添付の特許請求の範囲では、「ほぼ直線状の」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その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。

特開平１１−１５１９１４号は、ブロックが、サイプの上部から中間深度部まで延びるほぼ平坦な面を示すように成形されたサイプであって、その後サイプが、サイプによって分離された一方および他方のブロック部分内に、平坦な面に対して傾斜した態様でそれぞれ延びる２つの分岐部に分割される、冬用タイヤを開示している。タイヤが所定の摩耗度に達した後、サイプにより、サイプの全体的な直線伸展を増大させ、ひいては雪上での性能の低下を軽減することができるさらなるブロック部分が、２つの元のブロック部分間に画定される。

本出願人は、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直線伸展が大きく、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、単純な直線状サイプに対して明白な利点を有することを検証した。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が、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。

本出願人はまた、特に、使用されるトレッド用合成物およびトレッドバンド上のブロックの構成（「トレッドパターン」）などの他のすべての条件が同じままの場合、雪に覆われた路面に接するタイヤの路面保持は、その摩耗度によって決まることを検証した。摩耗および時間の経過と共に、トレッド用合成物は、低温でのその柔軟性および弾性を部分的に失う傾向があり、雪上でのその路面保持能力に悪影響を及ぼす。

この欠点に対する問題解決策として、引用された文献、特開平１１−１５１９１４号で開示されたタイプのサイプの設置があり、サイプは、トレッド面から所定の深さにおいて、トレッド面で見られる直線伸展よりも多くの直線伸展を有する。しかし、本出願人は、特開平１１−１５１９１４号に開示されたタイプの構成により、タイヤが製造されるときに、成形型からのタイヤの取り出しがより複雑になるだけでなく、ブロックが部分にさらに分割され、それにより、湿った、または乾いた路面での制動およびコーナリングの際に、タイヤの路面保持が低下する可能性があることを認めた。

本出願人はまた、波状のプロファイルのサイプを有する、部分的に摩耗したタイヤの性能が、他のすべての条件が同じままの場合、雪上での横方向の路面保持、制動、およびトラクションに関して、ほぼ直線状のプロファイルのサイプよりも良好であることを検証した。

それにもかかわらず、出願人は、波状のプロファイルを有するサイプを設けることで、タイヤが、高速時に、特に、湿った、および乾いた路面上の大型スポーツ車で、急な方向変更を受けた場合に、トレッドバンドの過剰な表面摩耗という問題が生じることがあるのを検証した。

したがって、出願人は、深さと共にプロファイルが変わるサイプは、タイヤの摩耗度に応じて性能を改善することを可能にすると分かった。

最後に、出願人は、半径方向外側部分でほぼ直線状のプロファイルを示し、かつ半径方向内側部分で、深さが増すにつれて振幅が漸進的に大きくなる波状のプロファイルを示すように成形されたサイプは、タイヤが新しく、接線方向応力が非常に高い場合に過剰な表面摩耗を防止する、乾いた地面での良好な性能と、タイヤが漸進的に摩耗した場合でさえ、雪に覆われた地面での良好な性能との両方を提供することができるタイヤを得るのを可能にすることを発見した。

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区切られた少なくとも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つのブロック内に形成され、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規定された中間深度部まで延び、ほぼ直線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、前記中間深さから前記底部まで延び、波状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、
各前記凹部分および前記凸部分はそれぞれの頂部を有し、前記第１の面を包含する基準面からの頂部の距離が、前記中間深度部から前記底部まで漸進的に増加する。

本出願人は、このように形成されたサイプが、トレッドバンドが漸進的に摩耗した場合でさえ、雪に覆われた路面での性能の低下を軽減し、同時に、許容可能な容易さでタイヤを製造用成形型から取り出すことを保証すると考える。

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。

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、前記中間深度部から前記底部まで線形で増加する。

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、前記基準面に関して対称に配置されるのがより好ましい。

このようにして、波状のプロファイルの直線伸展が同じままである場合に、サイプの基準面に対する横方向の張り出しを可能な限り小さくし、それにより、製造用成形型からの取り出しに関する問題を最小限にする。

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２の面が入射面による断面でほぼ正弦波の線を形成する。

代替の実施形態によれば、前記波状のプロファイルは、前記第２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。

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、タイヤが摩耗したときに、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、意図された用途のタイプに応じてどちらかを優先して、最も適切な形でタイヤの異なる路面保持を調整することが可能である。

より好ましくは、前記サイプは、前記ブロック内において、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。

前記サイプは、側面間で前記ブロックを貫通するように、そ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２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形成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１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、前記中間深度部は、前記底部から約１ｍｍ〜約１０ｍｍだけ離間する。

前記中間深度部はまた、前記上部から約１ｍｍ〜約４ｍｍだけ離間するのが好ましい。

このように、前記サイプの第２の面は、タイヤを構成する混合物の柔軟性および弾性が失われる典型的なエージング時間に相当すると考えられる期間後、トレッドバンドの半径方向外側層の摩耗に続いてトレッド面に次第に出現する。

前記第２の面は、前記サイプの長手方向の全範囲の約５０％〜約１００％の距離にわたって長手方向に延びるのが好ましい。

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、拡大上面概略斜視図である。 図２ａのブロック部分の、拡大底面概略斜視図である。 図２ａのブロック部分の、拡大斜視図である。 摩耗が増大した図３ａのブロック部分の図である。 摩耗が増大した図３ａのブロック部分の図である。 図１のタイヤの実施形態の変形形態に従って得られたサイプを有するブロック部分の図２ｂと同様の図である。

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

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が形成され、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、路面と接して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、ここで説明する好ましい実施形態では、トレッドバンド２内で定義した軸方向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って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状態のまま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１の面１１はほぼ平坦であり、したがって、ほぼ直線状のプロファイルを有する。

対照的に、第２の面１２は波状のプロファイルを有し、第１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に関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、この距離がゼロである中間深度部Ｐから、この距離が最大である底部８まで線形の態様で漸進的に増加する。

凹部分１３および凸部分１４は、第２の面１２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、底部８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、振幅が次第に小さくなり、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、サイプの底部８で得られ、その底部８において、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、底部８から約１ｍｍ〜約１０ｍｍだけ、より好ましくは約２ｍｍ〜約６ｍｍだけ離間し、上部７から約１ｍｍ〜約４ｍｍだけ離間するのが好ましい。第２の面１２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間で均等に分割される。

第２の面１２は、サイプ６の中心領域に画定され、第１の面１１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３ａ〜３ｃに示すように、トレッドバンド２の外側面の層が漸進的に摩耗するにつれて、トレッド面３でのサイプ６の伸展は、直線（新しいタイヤの場合、図３ａ）から若干波状になっているもの（タイヤの寿命の中間点、図３ｂ）、次いで、大きく波状になっているもの（タイヤの寿命の終わり近く、図３ｃ）に変わり、それにより、雪に覆われた路面に配慮してサイプ６によって付与されたグリップエッジの伸展を増加させ、タイヤ１に使用された混合物のエージングにより低下した路面保持特性を少なくとも部分的に補う。

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、全体として１０６で示すサイプの半径方向内側部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２の面１２が、任意の入射面による断面でみた場合に、ジグザグ線の形態の折れ線を形成する点でサイプ６と異なり、このジグザク線は、第２の面１２のプロファイルを、底部８を通りトレッド面３に平行な平面による断面でみた場合の、図４の底面図に明瞭に見ることができる。

第２の面１２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の直線部分を含み、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ように成形される。

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、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。第１の部分１０１および第２の部分１０２の長さ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 (15)

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（６）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（６）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前記ブロック部分（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、ほぼ直線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、波状のプロファイルを有するように一連の凹部分（１３）および凸部分（１４）を含む第２の面（１２）と、
   を画定するように成形され、
   各前記凹部分（１３）および前記凸部分（１４）はそれぞれの頂部（１３ａ、１４ａ）を有し、前記第１の面（１１）を包含する基準面（Ａ）からの前記頂部の距離が、前記中間深度部（Ｐ）から前記底部（８）まで漸進的に増加する、冬用タイヤ。
2. 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１に記載の冬用タイヤ。
3. 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）から前記底部（８）まで線形で増加する、請求項１または２に記載の冬用タイヤ。
4. 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１〜３のいずれか一項に記載の冬用タイヤ。
5. 前記凹部分（１３）および前記凸部分（１４）は、前記基準面（Ａ）に関して対称に配置される、請求項４の記載の冬用タイヤ。
6. 前記波状のプロファイルは、前記第２の面（１２）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１〜５のいずれか一項に記載の冬用タイヤ。
7. 前記波状のプロファイルは、前記第２の面（１２）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１〜５のいずれか一項に記載の冬用タイヤ。
8. 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の直線部分および第２の直線部分を含む、請求項７に記載の冬用タイヤ。
9. 前記サイプ（６）は、前記ブロック内において、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１〜８のいずれか一項に記載の冬用タイヤ。
10. 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１〜９のいずれか一項に記載の冬用タイヤ。
11. 前記第２の面（１２）は、前記長手方向において前記サイプ（６）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１〜１０のいずれか一項に記載の冬用タイヤ。
12. 前記平面（１６、１７）は、前記第１の面（１１）と同一平面上にある、請求項１１に記載の冬用タイヤ。
13. 前記中間深度部（Ｐ）は、約１ｍｍ〜約１０ｍｍだけ前記底部（８）から離間する、請求項１〜１２のいずれか一項に記載の冬用タイヤ。
14. 前記中間深度部（Ｐ）は、約１ｍｍ〜約４ｍｍ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. 前記第２の面（１２）は、前記サイプ（６）の長手方向の全範囲の約５０％〜約１００％の距離にわたって長手方向（Ｘ）に延びる、請求項１に記載の冬用タイヤ。

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