JP4130362B2 - 可変傾斜切込みを備えた指向性トレッド - Google Patents

Description

【０００１】
（技術分野）
本発明は、輸送車両、特に、一定速度で長距離を走行する重車両の前車軸に装着することを意図したタイヤのトレッドに関する。
【０００２】
（背景技術）
これらのタイヤは、半径方向に配置された複数の補強体を備えたカーカス補強体を有し、このカーカス補強体自体自体の上には、周方向に延びているクラウン補強体が重畳されている。このクラウン補強体は互いに重畳された少なくとも２つのプライからなり、各プライは延伸性の小さい複数のケーブルまたはコードにより補強されたゴム配合物で形成されている。ケーブルまたはコードは、最大でも４０°の角度を形成する方向に、１つの同じプライ内で互いに平行に配置され、かつ１つのプライから他のプライにかけて互いに交差している。このクラウン補強体は、一方では、周方向に対して４５〜８０°の角度を形成する低延伸性のケーブルで形成された２つのハーフプライにより形成され、かつ他方では、クラウンプライの半径方向外方に配置されかつ４０°以下の角度を形成しているいわゆる「弾性」ケーブルで形成された少なくとも１つのプライにより形成されている。
【０００３】
クラウン補強体の半径方向外面上には少なくとも１つのゴム配合物で形成されたトレッドが重畳されており、タイヤの半径方向外方にあるトレッドの部分は、タイヤの走行中に路面と接触することを意図した走行面を形成している。
【０００４】
水で覆われた路面上を走行するときの満足できる路面グリップ性能を得るため、重車両の操舵前車軸に装着するためのタイヤの場合には、トレッドの外面にはほぼ周方向に配置された複数の溝が設けられている。これらの溝は複数のリブを備えたトレッドパターンを形成しており、各リブは、半径方向外方の接触面と、該接触面に対して実質的に垂直であるか、前記接触面に対してゼロ以外のテーパ角を形成する側壁とを有している。グリップ能力を更に高めるため、幾つかのリブに複数の溝（grooves）および横方向の切込み（incisions）を設けることが知られている。これらの横方向の切欠き（cutout）および長手方向の溝は複数のゴムモチーフを形成しており、該モチーフは、前縁部すなわち隆起部（すなわち走行時にモチーフの接触面の残部よりも前に路面と接触する縁部）と、後縁部とを有している。このトレッドが設けられたタイヤの走行中に、後縁部の近傍でこれらのモチーフの接触面に摩耗が生じると、「不規則」摩耗と呼ばれる外観が見られる。
【０００５】
後縁部に近い表面に不規則摩耗が生じる傾向を低減させることにより、このトレッドの不規則摩耗に対する抵抗性を改善するため、本件出願人は、欧州特許ＥＰ０３８４１８２において新規なトレッドパターンを提案した。
この欧州特許によれば、トレッドに少なくとも５つのリブを設けるための周方向溝を備えたトレッドパターンが提案されており、少なくとも、２つの周方向溝により形成されたリブには３ｍｍ以下の幅をもつ切込みが設けられ、これらの切込みは横方向にかつ互いに実質的に平行に配置されている。これらの切込みはトレッドの走行面に垂直な方向に対して５〜２５°の間の角度で傾斜しており、これにより、走行時に路面との接触ゾーンにおいて路面からトレッドに加えられる合力により、切込みの角度が前記垂直方向に対してゼロ方向に向けて縮小される。
【０００６】
この構成は、この種の不規則摩耗を有効に除去できるが、側方リブの全平均摩耗は、中間リブの全平均摩耗に対して非常に大きく増大される。摩耗におけるこの差異は、或る走行距離を走行後に、側方リブの長手方向縁部に「レール」状不規則摩耗と呼ばれる外観を引起こす。この摩耗は、側方リブおよび中間リブが走行する長さの差異から生じかつ、路面からこれらの縁部に加えられる制動応力の発生に関連している。
簡単にいえば、摩耗は規則的になるが、トレッドの摩耗寿命は、傾斜切込みが設けられていないトレッドを備えたタイヤの寿命に比べて短縮される。「摩耗寿命」とは、タイヤの交換または山かけによるタイヤの再生を行なうときの、走行中のタイヤのトレッドの完全摩耗前の使用可能期間を意味するものと理解されたい。
【０００７】
（発明の開示）
従って、重車両の前車軸に装着することを意図したタイヤのトレッドパターンであって、不規則摩耗が生じないか、生じても極く僅かであり、同時に、全体的な小さい平均摩耗速度を維持でき、これらの性能によって、前掲の欧州特許のタイヤに比べて優れた寿命をタイヤに付与できるタイヤのトレッドパターンが要望されている。
【０００８】
本発明によれば、重車両の前車軸に装着することを意図したタイヤのトレッドであって、前記タイヤがラジアルカーカス補強体を有し、該ラジアルカーカス補強体上にはクラウン補強体が重畳され、トレッドは、少なくとも３つのリブを形成する周方向の溝を備え、前記リブのうちの２つはトレッドの側部を形成し、中間リブ（すなわち、両側方リブの間に配置されたリブ）の幾つかには複数の切込みが設けられており、該切込みは３ｍｍより小さい幅および深さＥを有しかつほぼ横方向に互いに実質的に平行に配置されており、これらの切込みは新品のときのトレッドの走行面に対して垂直な方向にゼロ以外の平均傾斜を有し、走行時に路面との接触ゾーンにおいて路面からトレッドに加えられる合力により、切込みの角度が前記垂直方向に対してゼロ方向に向けて縮小されるように構成されたタイヤのトレッドにおいて、
タイヤの回転軸線に対して垂直な断面で見て、中間リブに形成された各切込みは、新品のときのトレッドの走行面上でかつ最大でも切込みの深さＥの１／３に亘って、走行面との交点での該走行面への垂線に対して最大でも５°に等しい角度を形成し、これらの各切込みは、前記と同じ垂線に対して、トレッドの厚さ方向に増大する角度を形成し、トレッド内方に最も離れた前記切込みの点は、新品のときに走行面上に位置する切込みの点より前方にあるするように、前記垂線に対して位置していることを特徴とするタイヤのトレッドが提供される。
【０００９】
トレッドの内部に位置する切込みの点（位置）は、新品のときに走行面上に位置する切込みの点より前方にあるといわれ、半径方向平面（タイヤの回転軸線を含む平面）が新品のときの走行面上の切込み点を通るときは、トレッド内の切刃の点まで移動させるように、意図する走行方向に回転しなければならない。
「垂線に対して０°またはこれに近い角度」とは、最大でも５°に等しい角度を意味するものと理解されたい（この角度は、正または負の角度の両方に等しく適用される）。
切込みの平均傾斜は、トレッドの走行面上の切込み点と、回転軸線に対する垂直な同じ断面内でとったトレッドの内部に最も離れた点とを結ぶ方向により形成される角度で与えられる。
【００１０】
本発明によるタイヤは、重車両の前車軸に装着することを意図しており、リブの切込みの平均傾斜は、路面から前記各リブに加えられる平均合力が、切込み従ってこれらの切込みにより形成されるゴム要素を真直にする方向に作用する。本発明によるタイヤを重車両に容易に装着できるようにするため、各タイヤには、好ましい走行方向はを表示する可視手段を設けることができる。
【００１１】
新品のときおよびトレッドに種々の摩耗レベルが生じた後に、走行面間の切込みの傾斜を変えることにより、本発明によるトレッドが設けられたタイヤの全使用期間に亘って、異なるリブに生じる平均力の分布を調節することができる。より詳しくは、トレッドの部分摩耗後の切込みの傾斜が大きくなると、傾斜切込みが設けられた中間リブと切込みが設けられていない側方リブとの間に平均合力の差が維持され、このことは、トレッドの部分摩耗後に側方リブの過度の摩耗を防止できる点で特に好ましい。
【００１２】
本願において、トレッドの厚さ内での可変傾斜の切込み同士の間のピッチを、タイヤが新品であるときにトレッド表面で測定される同じリブの２つの隣り合う切込み間の周方向距離であると定義すると、側方リブの摩耗に満足できる効果が得られるようにするには、厚さ内の可変傾斜の切込みが、少なくとも１つの中間リブに平均ピッチｐで配置され、かつ比ｋ＝（Ｓｎｅ／Ｓｅ）・（ｐ／Ｈ）が次の関係、すなわち、
０．５≦ｋ≦４
ここで、Ｓｎｅは、本発明による、厚さ内の可変傾斜の切込みが設けられていないリブ（側方リブおよび可能ならば他の中間リブ）の表面の合計、
Ｓｅは、本発明による、厚さ内の可変傾斜の切込みが設けられているリブの表面の合計、および
Ｈは長手方向溝の平均深さ、
を満たすようにする。
【００１３】
ｋの値が０．５より小さいときは、側方リブの剛性に対する、厚さ内の可変傾斜の切込みが設けられたリブの剛性の変化が顕著になり過ぎ、所望の効果が得られなくなる。同様に、ｋの値が４より大きいときは、厚さ内に可変傾斜の切込みが設けられたリブの剛性の変化が不充分になり、側方リブの不規則摩耗の問題を調節できなくなる。
側方リブの全高さを保護するためには、切込みは、長手方向溝の深さＨに近い深さＥを有することが好ましい。
【００１４】
可変傾斜の切込みは、次の値、すなわち、
５〜１５°の平均傾斜、
端部での５〜２５°の傾斜
を満たすことが好ましい。
可変傾斜の切込みは、傾斜を規則的で徐々に変化するように構成するか、或いは他の任意の形状（例えば、直線状ピース）にすることができる。
【００１５】
（発明を実施するための最良の形態）
本発明の他の特徴および長所は、本発明の実施形態の非制限的な例を示す添付図面を参照して以下に述べる説明から明らかになるであろう。
図１には、重車両の前車軸に装着することを意図した本発明によるタイヤのトレッド１の走行面Ｓの一部を示す断面図である。このトレッド１は周方向に配向された３つの溝２を有し、これらの３つの溝は１８ｍｍの深さＨを有している。これらの溝２は、３つの中間リブ３１、３２、３３と２つの側方リブ３０、３４とを形成し、各側方リブは、タイヤの走行中のトレッドと路面との接触ゾーンを軸線方向に限定している。両側方リブ３０、３４の間に配置された中間リブ３１、３２、３３には複数の切込み４１、４２、４３が設けられており、これらの切込みは、トレッド厚さ内で傾斜を変化でき（可変傾斜）かつ各中間リブの両側面を貫通している。これらの切込みは、走行面Ｓ上で見てＶ形の筋痕（traces）を有し、該Ｖ形筋痕のトウは、好ましくは、このトレッドが設けられたタイヤの回転方向（矢印Ｒで示す）を向いている。
【００１６】
トレッドの厚さ内での可変傾斜の切込み同士の間の平均ピッチｐは、図示の実施形態の場合には各リブについて一定であるが、目的とするリブによっては異ならせることもできる。この実施形態では、平均ピッチｐは３８ｍｍに等しい。この実施形態の場合の比ｋ＝（Ｓｎｅ／Ｓｅ）・（ｐ／Ｈ）は、１．７に等しい。切込みが設けられていない表面（非切込み面）Ｓｎｅは、側方リブ３０、３４の幅の合計に比例し、各幅は４５ｍｍに等しい。また、切込みが設けられた表面（切込み面）Ｓｅは中間リブ３１、３２、３３の幅の合計に比例し、各幅は３５ｍｍに等しい。
【００１７】
図２は、側方リブ３０に近接して配置された中間リブ３１を通る断面図であり、この断面図は、タイヤの回転軸線に垂直な平面内で図１のＩＩ−ＩＩ線に沿って切断したものである。この断面図には、厚さ内での可変傾斜の溝の深さＨより僅かに小さい全深さの切込み４１を見ることができ、該切込み４１は湾曲形状を有している。切込み４１の平均傾斜は７°に等しい（切込みの平均傾斜は、この切込みと走行面との交点Ａで走行面に垂直に引いた直線Ｄと、切断平面内にありかつ前記交点Ａと同一切込みの最内方の点Ｂとを通る直線Ｄ′とにより形成される角度βに等しい）。
【００１８】
図２の平面図において、新品のときの走行面上の点Ａでの切込みの筋痕に対する接線Ｔと、同じ点Ａでの走行面に対する垂線Ｄとのなす角度αは、この実施形態の例ではゼロであり、この角度αは、トレッドの最も内方の点Ｂでの１０°に至るまで、深さとともに徐々にかつ規則的に増大する（点Ｂは、新品のときの走行面からの距離Ｅの位置にある）。
【００１９】
図３は、図１に示したトレッド１の中間リブ３２を通るＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿う断面図である。この中間リブは、３８ｍｍのピッチで周方向に規則的に分散された複数の切込み４２を有する。各切込み４２は、断面図で見て、連続する３つの直線筋痕を有し、これらの切込みの全深さＥは、溝２の深さＨより僅かに小さい（溝２の深さＨはリブ３２の高さに等しい）。第一筋痕４２１は、切込みと走行面との交点Ａ１で走行面に対して垂直で、かつ実質的に中間リブ３２の高さＨの１／３に等しい深さに亘って延びている。第二直線筋痕４２２は、第一筋痕４２１に対して５°に等しい角度α２を形成し、かつリブの高さの約１／３に亘って延びている。最後の直線筋痕４２３は、第二筋痕４２２に対して５°に等しい角度α３を形成し、かつ切込みの端点Ｂ１までリブの高さの約１／３に亘って延びている。
【００２０】
本発明は以上に説明しかつ図示した例に限定されるものではなく、本発明の範囲から逸脱することなく種々の変更を行なうことができる。
【００２１】
より詳しくは、側方リブの近傍に直接位置する中間リブには、更に、前記側方リブの側に位置する中間リブの縁部に開口する複数の切込みを設けることができる。これらの切込みは、既知のように、中間リブの長手方向縁部に悪影響を与える不規則摩耗から中間リブを保護する機能を有する。これらの切込みは、厚さ内での可変傾斜切込みと同じプロファイルに形成して、傾斜を変化できるように構成できる。
【００２２】
更に、側方リブを含む全てのリブについて、溝の深さに比べて小さい深さをもつ切込みを形成できる。数十分の一ミリメートルから２ミリメートルの深さをもつこれらの切込みは、トレッドが新品であるときに役割を演じるに過ぎず、正に最初の数キロメートル走行時の摩耗後に消滅し、いかなる意味においてもトレッドパターンの剛性を変化させるものではない。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明による重車両用トレッドの一部を示す平面図である。
【図２】 図１のトレッドのＩＩ−ＩＩ線に沿う断面図である。
【図３】 図１のトレッドのＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿う断面図である。

Claims (4)

1. 重車両の前車軸に装着することを意図したタイヤのトレッド（１）であって、前記タイヤが好ましい走行方向およびラジアルカーカス補強体を有し、該ラジアルカーカス補強体上にはクラウン補強体が重畳され、トレッドは、少なくとも３つのリブ（３０、３１、３２、３３、３４）を形成する周方向の溝（２）を備え、前記リブのうちの２つはトレッドの側部（３０、３４）を形成し、中間リブ（３１、３２、３３）の幾つかには複数の切込み（４１、４２、４３）が設けられており、該切込みは３ｍｍより小さい幅および深さＥを有しかつほぼ横方向に互いに実質的に平行に配置されており、これらの切込みは新品のときのトレッドの走行面（Ｓ）に対して垂直な方向にゼロ以外の平均傾斜を有し、走行時に路面との接触ゾーンにおいて路面からトレッドに加えられる合力により、切込みの角度が前記垂直方向に対してゼロ方向に向けて縮小されるように構成されたタイヤのトレッド（１）において、タイヤの回転軸線に対して垂直な断面で見て、中間リブ（３１、３２、３３）に形成された各切込み（４１、４２、４３）は、新品のときのトレッドの走行面上でかつ最大でも切込みの深さＥの１／３に亘って、走行面との交点での該走行面への垂線に対して最大でも５°に等しい角度を形成し、これらの各切込みは、前記と同じ垂線に対して、トレッドの厚さ方向に増大する角度を形成し、トレッド内方に最も離れた前記切込みの点は、新品のときに走行面上に位置する切込みの点より前方にあるように、前記垂線に対して位置していることを特徴とするタイヤのトレッド。
2. 前記厚さ内の可変傾斜の切込み（４１、４２、４３）の平均傾斜は５〜１５°の間にあることを特徴とする請求項１記載のトレッド。
3. 前記厚さ内の可変傾斜の各切込み（４１、４２、４３）の、トレッド内方に最も離れた点での端傾斜は５〜２５°の間にあることを特徴とする請求項１または２記載のトレッド。
4. 前記厚さ内の可変傾斜の切込み（４１、４２、４３）は、次の関係、すなわち、
   ０．５≦（Ｓｎｅ／Ｓｅ）・（ｐ／Ｈ）≦４
   を満たし、
   ここで、Ｓｎｅは、厚さ内の可変傾斜の切込みが設けられていないリブ（３０、３４）の表面の合計、
   Ｓｅは、厚さ内の可変傾斜の切込み（４１、４２、４３）が設けられているリブ（３１、３２、３３）の表面の合計、
   ｐは、トレッドの厚さ内での可変傾斜の切込み同士の間のピッチを、タイヤが新品であるときにトレッド表面で測定される同じリブの２つの隣り合う切込み間の周方向距離であるとしたときのトレッドの厚さ内での可変傾斜の切込み同士の間の平均ピッチ、
   Ｈは長手方向溝（２）の平均深さであることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項記載のトレッド。

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