JP4286776B2 - 自己再現性トレッド - Google Patents

Description

本発明は、タイヤ、詳細には、重車両に取付けられるようになっているタイヤ用のトレッドパターンに関する。

トレッドがあらゆる種類（乾いたまたは湿った）地面で最適に作用するようにするために、(溝または切り込みの形態をとる)切欠きにより構成された複数のトレッドパターン要素で構成されたトレッドパターンをトレッドに設けることが知られており、これらの切欠きは、新しいとき、トレッドの走行面に開口している。これらの切欠きの機能は、液体で覆われた地面におけるこのようなタイヤが取付けられた車両の安全性を向上させるために、道路に存在する液体の膜を切り通り、この液体が流れるための通路として役立つようになっている隆起部を構成することである。

しかしながら、トレッドの全実用寿命（このトレッドで許容可能な摩耗限度にほぼ対応する）のために役立つ前述の技術効果をもたらす深い切欠きが存在すると、トレッドの全体剛性（地面との接触部と平行な方向における圧潰剛性および剪断剛性）が著しく減少する。剛性のこの減少の作用を少なくするために、例えば、特許文献１に公表された特許出願において、深さの小さい、すなわち、トレッドの全厚さを含まない溝を新しい時の走行面に形成し、且つ全体的に走行面の下に位置決めされたチャンネルを補足により形成することが提案されている。これらのチャンネルは、新しいとき、走行面に開口しておらず、トレッドの十分な部分摩耗の後に新しい溝を形成するように設けられている。新しいとき、走行面に開口している溝は、チャンネルにより新しい溝の形成に必要な摩耗に近づくか或いはこの摩耗よりわずかに大きい摩耗の後に消失する。

トレッドパターンがこの教示により生じられた結果、著しい改良が得られるが、或る状況下では、チャンネルが走行面に達する時点で形成された新しい溝により新たに生じられたトレッドパターン要素の縁部（または隆起部）のところで不規則な摩耗が生じることがある。不規則な摩耗は、トレッドの或る領域にわたって生じ、トレッドの厚さ以内で均一には生じない摩耗を意味しており、この摩耗は、このようなトレッドを備えたタイヤの早期取外しを必要とする。

特許第ＷＯ９８／５４００９号

種々の種類の地面において良好な性能レベルを達成しながら、顕著な剛性の維持および不規則な摩耗の出現および発生の防止をもたらす重車両のタイヤ用のトレッドパターンの改良の必要性があることがあきらかになった。

この目的で、本発明によるトレッドは、新しいとき、
・走行面と、
・トレッドの厚さの一部を含むトレッドパターン要素を構成する複数の切欠きと、
・新しいとき、走行面の下に設けられた複数のキャビティと、を備えており、これらのキャビティが、トレッドの部分摩耗の後、新しい溝または切り込みを形成するようになっており、
・トレッドのゴム混合物により境界決めされた各キャビティが、新しいとき、走行面と平行な表面に完全には含まれない上方母線（すなわち、前記キャビティを境界決めしており、走行面に最も近くに位置決めされたトレッドの点すべてを集めている線）を有しており、
各キャビティでは、上方母線が、一連の凹部および高位部を有する起伏する輪郭に沿っており、これらの凹部および高位部の振幅が、生じられた新しい溝または切り込みの深さの少なくとも１０％であることを特徴としている。

好ましくは、同一の母線の凹部および高位部の振幅は、多くとも、形成された新しい溝または切り込みの深さの５０％に等しい。
キャビティの上方母線は、新しいとき、走行面に最も近くに位置決めされた前期キャビティの各横断面の点よりなる。
本発明によるトレッドでは、各キャビティは、その全体において（すなわち、その全長にわたって）ではなく、部分摩耗の後、むしろ漸次に走行面に開口する。このようにして、少なくとも第１相において、ゴムブリッジが間に存在する新しいトレッドパターン要素を構成する新しい溝または切り込みが生じられ、これは、トレッドの剛性レベルを適合させ、これらの新しいトレッドパターン要素における局部化摩耗の出現を減少させるか或いは防ぐ効果をもたらす（この不規則な摩耗は、新しい要素が形成されたばかりのときから代わって出現する）。

他方、走行面における溝または切り込みの漸次形成は、割れ目がゴムに形成される恐れを減じることがわかったので、有利である。
新しいときに走行面に最も近いキャビティの外形の点、すなわち、部分摩耗の後に走行面に最初に現れる点と、前記キャビティの全深さの１０％に少なくとも緋地しい最後に現れる同一母線の点との間の最大の離れが、良好な摩耗性能を得る際の主な要因である。キャビティの全深さは、走行面と直交する方向（トレッドの厚さの方向にも対応する）で測定されたこのキャビティの外形の点間の最大距離に相当する。

キャビティの上方母線は、形状が正弦曲線状であるか、起伏しているか、或いはジグザグであり、最大および最小の振幅の点の間の振幅は少なくとも前記キャビティの全深さの１０％に等しい。
好ましくは、キャビティの下方母線は、新しいタイヤの走行面と平行な仮想表面（すなわち、走行面と同じであって、この走行面からゼロ以外の距離を隔てて位置決めされた表面）には含まれない。好ましくは、下方母線は、キャビティの全長にわたってほぼ一定の断面を維持するようにキャビティの上方母線の幾何形状とほぼ平行である（すなわち、同様なうねりを有する）形状を有している。
有利には、走行面から最も遠い各キャビティの上方母線の点は、キャビティの長さの方向で前記キャビティの長さＬの３分の２のところに位置決めされている。

１つの特に有利な場合では、切り込みを成形する部分により覆われた（すなわち、走行面の近くの）溝を成形する部品により先に述べたキャビティが形成されている。本発明によれば、切り込みの形成に対応するキャビティの部分は、進路が新しいときに走行面と平行な表面に全体的に含まれていない上方母線を備えている。かくして、トレッドが摩耗すると、キャビティの或る点が表面に達し、追加の部分摩耗の後に溝を経てトレッドの厚さの中へ延びる切込みを形成し、本発明によれば、少なくとも１つのゴム部分が切り込みと反対側の壁部間に形成されている。有利には、切り込みを成形する部分は、前記切り込みと反対側の壁部の機械的係止を生じるための手段(例えば、形状がジグザグであり、突起および凹部の組合せ)よりなり、この手段は前記壁部間の相対変位を制限する。キャビティの上方母線の点の振幅の推薦値は、有利には、前記キャビティを延長する切り込みの上方母線の点にも当てはまる(例えば、トレッドの走行面に最も近い切り込みの部分の幾何形状は、この切り込み部分が延びるキャビティの上方母線の幾何形状とほぼ平行である。

本発明によるタイヤの転動抵抗が、本発明によるキャビティの特性を有していないキャビティを備えたタイヤに対して向上され、この転動抵抗の減少は、おそらく、新しい溝が形成されるときのトレッドの変形の限度と関連されていることがわかった。
本発明のその他の特徴および利点は、非限定例として本発明の要旨の実施形態を示す添付の図面を参照して以下になされる説明から明らかになる。

図１は、新しいときの（すなわち、摩耗されていないときの）トレッドパターンを形成するレリーフ要素を構成する複数の第１溝１０を備えている本発明のトレッド１の断面図を示している。このトレッドは、これを備えたタイヤの走行中、道路と接触するようになっている新しいときの走行面２を有している。
これらの溝１０はトレッドの全厚さＥより小さい深さＰ１を有している（この場合、この深さＰ１は厚さＥの５０％にほぼ等しい）。

更に、新しいときの走行面２の下に全体的に位置決めされたキャビティ２０を通る横断面が示されており、断面の平面において、このキャビティは、（走行面２と実質的に直交する）大きい軸線が深さＰ１にほぼ等しい長さＰ２のものである実質的に楕円形断面を有している。このキャビティは、トレッドの部分摩耗により前記キャビティの上部分を新しい走行面まで至らせると、新しい溝を形成するようになっている。この場合、この新しい溝は第１溝が完全に消失する前でも形成される。

部分摩耗後に走行面に形成される新しい溝を構成するゴム要素の縁部における不規則な摩耗の形成を防ぐように、キャビティ２０の上方母線２１は、(線ＩＩ−ＩＩに沿った断面（すなわち、図１の平面と直交していて、キャビティの断面の外形を形成する楕円の中心を通っている平面）で見て、走行面２と平行な３つのほぼまっすぐな部分２２、２３、２４で構成されている幾何形状を有しており、端部分２２、２４は傾斜部分２５、２６により中間部分２３に連結されている。更に、中間部分２３は、走行面２から、端部分２２、２４を走行面２から離す距離Ｄ２より大きい距離Ｄ１を隔てて位置決めされている。図示の場合、距離Ｄ１、Ｄ２間の差はキャビティの最大寸法Ｐ２の２０％より大きい。

トレッドの摩耗が十分に進行されると、キャビティ２０の上方母線２１の端部分２２、２４が新しい走行面に現れ、対向壁部が(図３で見える)ゴム混合物のブリッジにより深さＤ２と深さＤ１との間で連結されている新しい溝が形成される。少なくとも１つのブリッジの存在により、形成された走行面要素の縁部における不規則な摩耗の出現を防ぐのに十分である程度の剛性を確保し、溝の容積は、新しい溝の形成により更新される。
上方母線２１を形成する部分２２、２３、２４は、それぞれＬ１、Ｌ２、Ｌ３の長さを有しており、長さＬ２は他の２つの長さＬ１、Ｌ３の各々より長い。

図１、図２および図３に示す例では、キャビティ２０は、断面平面がどうであれ、ほぼ一定のキャビティ断面を確保するように同じキャビティの上方母線２１とほぼ平行である下方母線２１′を有している。
十分な部分摩耗（すなわち、Ｄ２に少なくとも等しい摩耗）後、トレッドは新しい溝１０′が新しい走行面２′に開口する図３に示す形状をとり、この溝１０′は、その上部分に、すなわち、走行面２′の近傍に、前記新しい溝１０′を構成する対向壁部を連結するゴム混合物のブリッジ１１を備えている。このゴムブリッジの存在により、このブリッジ１１の高さに対応する摩耗のための対向トレッドパターン要素を機械的に連結することができる。

図４、図５、図６に示す他の変形例では、トレッドは、新しいとき、走行面に部分的にのみ開口する切り込みを第１相に形成し、溝（切り込みはこの溝を形成するために漸次広がっている）を第２相に形成するための走行面の下に少なくとも１つのキャビティを有している。
図４は以上に述べたばかりのキャビティを成形するようになっているモールドの構成要素３をより正確に示している。この構成要素３は、２．５ｍｍ未満の幅の切り込みを成形するのに適した上部分３１と、２，５ｍｍより大きい(ここでは切り込みの幅の少なくとも４倍の)幅の下部分３２とを備えており、これらの部分は互いに一体である。上部分３１の上方母線３１０は、前記モールド構成要素３の断面の高さが一定ではなく、構成要素の長さＬに沿って移るにつれて変化するように、非一様である幾何進路を有している。

図示の場合、上部分３１の上方母線３１０は、起伏する幾何進路を辿っており、構成要素（３）の横断面を示している図５および図６では、断面の高さがそれぞれＨ１、Ｈ２（高さＨ１は高さＨ２より大きい）であることを見ることができる。使用時に、この構成要素は上部分（すなわち、走行面に最も近い部分）が切り込みであるキャビティを成形し、この切り込みは、新しいときに前記走行面と平行な表面に完全には含まれない上方母線を有している。
このようにして、前記構成要素３で成形されたキャビティを備えたトレッドの部分摩耗後、切り込みの上方母線の点のうちの幾つか（構成要素上の点３１２に相当する）が走行面に達すると、不規則な摩耗の出現の恐れを制限する切り込みの対向壁部を接続する帯域（凹み帯域３１１に対応する）の存在にもかかわらず、キャビティ（溝および切り込み）の全容積が流体（水、空気）の排出に有効である。

前記の例では、走行面に最も近い上方母船３１０の点３１２と、走行面から最も遠い同母線の点３１１との間の最大の振幅は構成要素３の最大の全高さＨの２０％に少なくとも等しい。
実際、構成要素３は、例えば、特許ＷＯ９８／５４００９号に公表された特許出願に記載のようなゴムトレッドを成形するようになっているモールドに設けられており、成形されたトレッドの取出しは、前記トレッドをモールドから取出す前に第１相における構成要素３を引出すことによって行なわれる。

本発明は以上に説明して図示した例に限定されず、本発明の範囲を超えることなしに種々の変更例を行うことができる。詳細には、上部分３１および下部分３２を連結する輪郭は、上部分３１の上方母線に幾何形状とほぼ同じの幾何形状を沿ってもよい。

本発明よるトレッドの断面を示す図である。 図１に示すトレッドの線ＩＩ−ＩＩに沿った断面を示す図である。 本発明によるトレッドの部分摩耗の後の図２のものと同じ断面を示す図である。 切り込みによりトレッドの外面に向けて延長されたキャビティを成形するようになっている成形要素を示す図である。 図４に示す成形要素の線Ｖ−Ｖに沿った断面を示す図である。 図４に示す成形要素の線ＶＩ−ＶＩに沿った断面を示す図である。

Claims (8)

1. タイヤ用トレッド（１）であって、該トレッド（１）は、全厚さＥを有し、新しいとき、
   ・走行中、道路と接触するようになっている走行面（２）と、
   ・深さが、トレッドの全厚さＥ未満であり、トレッドの全厚さ未満Ｅの高さのトレッドパターン要素を構成する複数の第１切欠き（１０）と、
   ・新しいとき、全体が走行面（２）の下にあり、平均長さＬにわたって延びている複数のキャビティ（２０）と、を備えており、これらのキャビティ（２０）の各々が、部分摩耗の後、少なくとも１つの新しい溝または切り込みを形成するようになっており、
   ・ゴムにより境界決めされた各キャビティ（２０）が、新しいとき、走行面と平行な表面に完全には含まれない上方母線（２１）を有しており、該上方母線（２１）は、新しいとき、走行面に最も近くに位置する前記各キャビティ（２０）の断面を境界決めするすべての点で構成されている、タイヤ用の全厚さＥのトレッド（１）において、
   各キャビティ（２０）では、上方母線（２１）は、一連の凹部および高位部を有する起伏する輪郭に沿っており、これらの凹部および高位部の振幅は、生じられた新しい溝または切り込みの深さの少なくとも１０％であることを特徴とするトレッド（１）。
2. 新しいとき、走行面に最も近い上方母線の点と、同走行面から最も離れた点との間でトレッドの厚さの方向に測定された距離は、前記キャビティ（２０）により形成された溝または切り込みの全深さ（Ｐ２）の２０％に少なくとも等しいことを特徴とする請求項１に記載のトレッド（１）。
3. 同一の母線の凹部および高位部の振幅は、多くとも、形成された新しい溝または切り込みの深さの５０％に等しいことを特徴とする請求項１または２に記載のトレッド（１）。
4. 各キャビティ（２０）では、走行面（２）から最も遠い上方母線の点は、前記キャビティ（２０）の長さＬの３分の２に位置決めされていることを特徴とする請求項１ないし３のうちのいずれか１項に記載のトレッド（１）。
5. 新しいときの走行面の下の少なくとも１つのキャビティは、幅が多くとも２．５ｍｍに等しい切り込みにより形成された部分により前記走行面に向けて延長された溝により形成された部分を備えており、前記切り込みの上方母線は、新しいときの走行面と平行な表面に完全には含まれないことを特徴とする請求項１ないし４のうちのいずれか１項に記載のトレッド。
6. キャビティを延長している切込みは、機械的係止手段よりなるゴム混合物の壁部により構成されて、前記壁部間の相対移動の減少または除去を許容することを特徴とする請求項５に記載のトレッド。
7. 各キャビティの上方母線の点は、新しいタイヤの走行面から、この走行面に形成された第１の溝の内側に最も遠い点の距離より短い距離を隔てられていることを特徴とする請求項１ないし６のうちのいずれか１項に記載のトレッド。
8. 各キャビティは、新しいタイヤの走行面と平行な仮想表面に含まれていない下方母線を備えていることを特徴とする請求項１ないし７のうちのいずれか１項に記載のトレッド。

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