JP4593563B2 - 不規則な摩耗を抑える通気装置を備えたトレッド - Google Patents

Description

本発明の対象は、大型車用のタイヤのトレッドの改良に関し、本発明は特に、本質的にリブの形態又はブロックとリブの組合せの形態をしたトレッドパターン要素で形成されたトレッドパターンを備えたトレッドに関する。
本発明は特に、大型車の非駆動アクスル向きのラジアルカーカスタイヤに用いられるようになっている。

かかるタイヤは大抵の場合、半径方向外側にクラウンベルトが載せられているカーカス補強材を有し、クラウンベルトそれ自体には、本質的に全体として円周方向の向きのリブで形成されたトレッドパターンを備えたトレッドが載せられている。特に、米国特許第４，４８０，６７１号明細書から、このトレッドの側方ゾーンの各々にトレッドの軸方向外側寄りに側方リブを設けることが知られており、その子午面プロフィールは、トレッドの主子午面ゾーンの幾何学的包絡線又はエンベロープを形成する幾何学的輪郭の子午面プロフィールに実質的に平行であって、その半径方向内側に位置している。「半径方向内側」という用語は、新品の場合、側方リブが、タイヤの走行面に対してオフセットしたフェースを半径方向外側に有していることを意味するものと理解されたい。支持荷重の作用下で道路に接触したときに、トレッドの構成材料が圧縮され、それにより側方リブが道路に接触する。初期のオフセットは、道路に対するスリップを促進しながらこの側方リブに接触圧力を生じさせ、かくしてこのリブに優先的に摩耗を生じさせ、かくしてトレッドのエッジリブを不規則な摩耗から保護するのに十分でなければならない。オフセットがトレッドの使用機関全体にわたって維持されることが注目された。用いられる平均オフセットは、少なくとも１ｍｍに等しく、せいぜい６ｍｍに等しく、初期オフセットの値、即ち、タイヤが新品である場合のこの値は、当然のことながら、トレッドを構成する材料（配合ゴム）の性状及び圧縮の際のこれらの機械的性質に合わせることが必要である。

この構成に起因して、トレッドのエッジのところに鋭利なエッジを保つことが可能であり、これらエッジの各々の軸方向外側寄りに形成されたリブは、いわゆる「犠牲となる」リブと呼ばれるものとして作用する。というのは、このリブは、タイヤの荷重の支持に関してほんの少ししか寄与しないからである。この犠牲リブは、軸方向にトレッドのリブを画定するトレッドの主溝の深さに実質的に等しい深さの幅の狭い実質的に円形の円周方向溝によってトレッドの軸方向最も外側のリブから離されている。

この構造は、使用に際して、その有効性を十分に立証したが、使用条件は、実質的に変わっており、今日、従来よりも要求が一段と高くなっており、その結果、特に、タイヤのクラウンのための補強ベルトの軸方向端部の付近及び更に犠牲リブの付近においてトレッドの互いに異なる配合ゴム内に発熱が生じることが注目された。走行条件に起因する機械的応力の結果としてのこの発熱の結果、エネルギが追加的に消費され、この発熱は又、配合ゴムの劣化の促進及び特に衝撃の作用を受けた場合の配合ゴムの耐疲労性能及び耐引き裂き性能の低下の原因である。

本発明の対象は、構造的特性により、トレッドの軸方向外側寄りのリブのエッジに対する不規則な摩耗の発生を阻止する犠牲リブ効果を維持できるトレッドであり、このトレッドそれ自体は、リブを画定する全体として円周方向の向きの複数の溝で形成されたトレッドパターンを備え、このトレッドは、使用中、配合ゴムの劣化の促進減少を制限するために適当な減少した熱的レベルを有し、このトレッドは、そのエッジに対する衝撃に一段とよく耐える。

本発明のトレッドは、走行面を包囲した２つの側方フェースにより軸方向に画定され、このトレッドは、その走行面に複数の凸状要素により形成されたトレッドパターンを備え、凸状要素が、溝及び（又は）切込みにより画定され、このトレッドパターンが、その縁部の各々に、即ち、トレッドの軸方向最も外側寄りに、全体として同一の向き及び深さＨの溝によって軸方向内側寄りに画定された円周方向の向きのエッジリブを備えている（トレッドの幅は、２つのエッジリブの軸方向最も外側の箇所相互間の軸方向距離に一致している）。このトレッドは、各エッジリブの軸方向外側寄りに犠牲リブを更に有し、犠牲リブは、その隣りのエッジリブの外側接触面に対してゼロではない距離ｄだけ半径方向内側に向かってオフセットしたフェースを半径方向外側に有し、この犠牲リブは、エッジリブを画定する溝の深さＨに等しく又はこれにほぼ等しい深さの溝によってエッジリブから離されている。内側に向かって半径方向にオフセットしたこのリブは、走行中、地面に接触するようになっており、このリブは、半径方向外側寄りに地面に接触するようになったフェースを有すると共に２つの側方フェースを有し、これら側方フェースのうち一方は、トレッドの軸方向外側寄りに位置している。さらに、このトレッドは、犠牲リブが形成される各側に、トレッドの側方フェースで開口した複数のチャネルを有し、これらチャネルは、オフセットしたリブと隣りのエッジリブとの間の溝に開口するまでトレッド中を延びている。内側に向かって半径方向にオフセットしたリブのオフセット量の値ｄは、ゼロではなく、このオフセットリブの外面がその隣りのエッジリブの外側接触面に対して引っ込められるようなものである。この値ｄは好ましくは、オフセットリブと地面の接触をトレッドの他のリブと地面との間に存在する接触圧力よりも実質的に小さな接触圧力で可能にするよう選択される。一般に、このオフセットｄは、少なくとも１ｍｍに等しく、せいぜい６ｍｍである。米国特許第４，４８０，６７１号明細書で説明されているように、２つのリブ（エッジリブとオフセットリブ）相互間の横揺れ長さの違いの結果として、制動力がオフセットリブに生じ、かくして摩耗をこのリブに集中させることができ、それによりエッジリブを不規則な摩耗から保護する。「制動力」という用語は、地面によりリブに及ぼされる力を意味するものと理解され、この力は、タイヤの前方運動とは逆である。

チャネルは好ましくは、円板の直径に等価な１．５ｍｍ〜４ｍｍ、より好ましくは２ｍｍ〜３ｍｍの直径の部分を有する。

さらに、これらチャネルが設けられていることにより、犠牲リブの加重時に犠牲層の圧縮強さを減少させ、かくして接触圧力を減少させることができ、これにより、良好な耐衝撃性を確保した上で、隣りのエッジリブの摩耗に対してこのオフセットリブの有効性が実質的に非常に向上する。さらに、チャネル内への空気の流れは、オフセットリブの熱的レベルにとって非常に好ましく、これらオフセットリブは、地面とのこれらの滑り接触により、トレッドパターンの他の凸状要素に見られる温度と比較して特に高い温度を受ける。

有利には、オフセットリブに形成されたチャネルの少なくとも幾つかは、トレッドのこの部分に熱交換を促進するよう軸方向内側寄りにオフセットリブを備えたエッジリブを軸方向内側寄りに画定する溝まで延びている。

エッジリブをオフセットリブから離隔させる溝の幅は好ましくは、オフセットリブとエッジリブとの間の接触をタイヤにより支持される荷重の作用下又はコーナリングの際の横方向力の作用下に置くことができるよう大型車タイプの輸送車両用のタイヤ向きのトレッドの場合、３．５ｍｍ未満である。その目的は、リブの曲がりを制限することにある。

有利には、２つのチャネル相互間の平均距離は、チャネルの等価直径の１倍〜１２倍であり、より有利には、この直径の２倍〜６倍である。その目的は、トレッドを構成する材料の亀裂発生の恐れを回避することにある。チャネルの「等価平均直径」という用語は、問題のチャネルと同じ表面積の円板の直径を意味するものと理解されたい。好ましくは、チャネルの数は、犠牲リブの幅が大きくなるよう多い。

当然のことながら、チャネルは、軸方向とゼロの角度又はゼロ以外の角度をなすよう差し向けることができる。この後者の場合、角度は、せいぜい４５°に等しい。

本発明の他の特徴及び利点は、添付の図面を参照して以下に与えられる説明を読むと明らかになり、添付の図面は、非限定的な例として、本発明の要旨の実施形態の形態を示している。

図１は、サイズが３１５／８０Ｒ２２．５のタイヤ用の本発明トレッドＢの部分図であり、このトレッドＢは、円周方向に差し向けられた複数の主リブ１，１０により形成されたトレッドパターンを有し、これら主リブ１，１０は、円周方向に向き且つ深さＨ及び同一の幅の主溝２によって互いに離されている。図１は、トレッドの軸方向外側寄りに幅が７．８ｍｍに等しいオフセットリブ３を備えたエッジリブ１を有するトレッドのエッジを示しており、このオフセットリブ３は、幅が１ｍｍ未満であり、主溝２の幅を持つ切込み４によりエッジリブから離されている。この切込み４は、主溝と実質的に同一の深さまでトレッドの厚さ中に延びている。

トレッドの走行面の一部をなすエッジリブ１の接触フェース又は接触面１１とオフセットリブ３の外側フェース又は外面３１との間のオフセットｄ（これは、図示の場合、１．４ｍｍに等しい）は、このトレッドを備えたタイヤにより支持される荷重の作用によるトレッドの加重時に、この外側フェース３１も又地面に接触するようなものである。この効果は、新品のトレッドの使用開始から又はトレッドに許容される全摩耗の僅かな比率を表す初期摩耗後であっても望ましい（トレッドの使用期間の１０％に等価な摩耗がこの初期摩耗の近似値であると考えられる。

さらに、オフセットリブ３の外面３１の下に複数本のチャネル５が成形されている。これらチャネル５は、オフセットリブ３の軸方向外側寄りのフェース３２と軸方向内側寄りのフェース３３との間に延びている。このように、オフセットリブ３とエッジリブ１との間の切込み４は、オフセットリブの軸方向外側フェース３２と繋がっている。
これらチャネル５は全て、直径が３ｍｍの実質的に円形断面形態を有し、これらチャネルは、８．２ｍｍ（又は、チャネルの直径の２．７倍）に等しい平均距離だけ互いに間隔を置いて位置している。

図２は、このトレッドを、半径方向平面、即ち、このトレッドを備えたタイヤの回転軸線を通る平面で取った断面で見た状態を示している。この図２及び他の図３〜図６は全て、同等な要素を示すために同一の符号を用いている。
図示の場合、チャネル５は、トレッドの長手方向に垂直な平面（これら平面も又、半径方向平面である）に設けられると共に実質的に軸方向（即ち、トレッドの幅の方向又はタイヤの回転軸線の方向）に差し向けられるよう配置されている。

オフセット要素３の外面３１は、使用中、道路との接触を可能にするのに適当な量ｄだけリブ１の外面１１に対して引っ込められている。このオフセット又は引っ込みは、このトレッドを備えたタイヤの使用期間全体を通じて維持される。

半径方向平面の断面で図３に示された別の変形例では、チャネル５は、エッジリブ１に隣接した主溝２まで延びている。この構成により、トレッドの外部から溝に向かう空気の流れ（この逆の関係も同様である）によりオフセットリブ３のより高い一様な冷却が確保される。

この空気の流れは、図６に示す変形例で理解できるように一段と向上させることができ、図６では、チャネル５がかかるトレッドを備えたタイヤの回転軸線とゼロではなく、４５°未満の角度αをなすよう傾けられることに加えて、各チャネル出口５の近くにオフセットリブ３の外側フェース３２に凸部７が更に設けられている。この凸部７は、好ましくは、各チャネル５の周囲の一部に形成され、その目的は、各チャネル５内での空気の循環を促進すると共に空気の流れを増大させる一種の翼（ウイング）を形成し、かくしてオフセットリブ３の強制換気を保証している（この凸部は、チャネルが傾けられていてもいなくても使用できる）。

本発明の別の変形例（図４）では、チャネル５は、オフセット要素３内の２つの同心円筒形表面Ｓ１，Ｓ２に設けられ、互いに異なるチャネル５は、互い違いの状態で配置され、チャネル相互間の距離Ｐは、チャネル５の等価断面直径の１〜４倍である。このようにすると、チャネル５の付近の材料の破損の恐れが実質的に減少する。チャネルの「等価直径」という用語は、チャネルの最大寸法の方向に垂直な平面内で取ったチャネルの断面と同一の表面積の円板の直径を意味するものと理解されたい。

別の変形例（図５）では、チャネル５は、半径方向平面（即ち、回転軸線を通る平面）内に配置され、図５においてＸで示された軸方向に対して角度βだけ傾けられており、それにより、オフセットリブ３の内部に半径方向に配置されたトレッドの部分（即ち、オフセットリブ３を画定する切込み４の深さＨよりも大きな深さのところに位置する）が換気から恩恵を受け、それにより冷却効果の恩恵を受けるようにしている。

さらに、そしてチャネル内を循環する空気の流れを更に一段と増大させるため、少なくともチャネルが開口しているフェースの付近のチャネルの幾何学的形状を変更する（例えば、幅の広い部分を設けることにより）ことが可能である。

一般に、本発明のトレッド及び本明細書において説明した変形例は、成形上の困難さを生じさせず、このため、特許文献である米国特許第６，４０８，９１０号明細書に記載された方法を利用することができる。

本発明は、図示すると共に説明した例には限定されず、本発明の範囲から逸脱することなくこれら例の種々の改造例を想到できる。特に、トレッドパターンのリブ及び溝は、円周方向に必ずしも整列していない（例えば、ジグザグを形成する）又は変形例としてトレッドの深さの方向にジグザグの状態の軌跡を有してもよい。最後に、リブに関して説明した技術的事項は、円周方向に延びる列の状態で配列されたトレッドパターンブロックにも当てはまる。

複数のチャネルを備えたオフセットリブを有する本発明のトレッドの部分図である。 トレッドのＩＩ−ＩＩ平面矢視断面図である。 本発明のトレッドの変形例を示す図であり、チャネルがエッジリブを画定する溝まで延びている状態を示す図である。 オフセットリブの軸方向外側フェース上のチャネルの分布例の変形例を示す図である。 チャネルがトレッドの走行面から遠ざかり、軸方向外側に近づくよう傾けられた本発明の変形例の断面図である。 チャネルの外端部に空気の循環を促進する装置が設けられた本発明の変形例を示す図である。

Claims (9)

1. 走行面を包囲した２つの側方フェースにより軸方向に画定されたトレッド（Ｂ）であって、このトレッドが、その走行面に複数の凸状要素（１，１０）により形成されたトレッドパターンを備え、前記凸状要素が、溝及び／又は切込み（２）により画定され、このトレッドパターンが、その縁部の各々に、即ち、トレッドの軸方向最も外側に、全体として同一の向き及び深さＨの溝（２）によって軸方向内側寄りに画定された円周方向の向きのエッジリブ（１）を備え、このトレッドが、各エッジリブ（１）の軸方向外側寄りに犠牲リブ（３）を更に有し、前記犠牲リブ（３）が、その隣りのエッジリブ（１）の外側接触面（１１）に対してゼロではない距離ｄだけ半径方向内側寄りにオフセットしたフェースを半径方向外側に有し、この犠牲リブ（３）が、前記エッジリブ（１）を画定する溝（２）の深さＨに等しく又はこれにほぼ等しい深さの溝（４）によって前記エッジリブ（１）から離されているトレッドにおいて、このトレッドは、犠牲リブ（３）が形成される各側に、前記トレッドの前記側方フェースで開口した複数のチャネル（５）を有し、これらチャネル（５）は、前記犠牲リブ（３）と前記隣りのエッジリブ（１）との間の前記溝（４）に開口するまで前記トレッド中を延びており、回転時に前記チャネル内の空気の流れを促進するために、各チャネルの付近で凸部が前記犠牲リブの外面に設けられていることを特徴とするトレッド。
2. 走行面を包囲した２つの側方フェースにより軸方向に画定されたトレッド（Ｂ）であって、このトレッドが、その走行面に複数の凸状要素（１，１０）により形成されたトレッドパターンを備え、前記凸状要素が、溝及び／又は切込み（２）により画定され、このトレッドパターンが、その縁部の各々に、即ち、トレッドの軸方向最も外側に、全体として同一の向き及び深さＨの溝（２）によって軸方向内側寄りに画定された円周方向の向きのエッジリブ（１）を備え、このトレッドが、各エッジリブ（１）の軸方向外側寄りに犠牲リブ（３）を更に有し、前記犠牲リブ（３）が、その隣りのエッジリブ（１）の外側接触面（１１）に対してゼロではない距離ｄだけ半径方向内側寄りにオフセットしたフェースを半径方向外側に有し、この犠牲リブ（３）が、前記エッジリブ（１）を画定する溝（２）の深さＨに等しく又はこれにほぼ等しい深さの溝（４）によって前記エッジリブ（１）から離されているトレッドにおいて、このトレッドは、犠牲リブ（３）が形成される各側に、前記トレッドの前記側方フェースで開口した複数のチャネル（５）を有し、これらチャネル（５）は、前記犠牲リブ（３）と前記隣りのエッジリブ（１）との間の前記溝（４）に開口するまで前記トレッド中を延びており、前記チャネルは、互い違いの状態で配列され、前記チャネル相互間の距離は、前記チャネルの直径の１倍〜４倍であることを特徴とするトレッド。
3. 前記オフセットは、少なくとも１ｍｍに等しく、せいぜい６ｍｍに等しいことを特徴とする請求項１又は２記載のトレッド。
4. 前記チャネル（５）は、１．５ｍｍ〜４．０ｍｍの直径の円板に等しい断面を有することを特徴とする請求項１〜３のうち何れか一に記載のトレッド。
5. ２つのチャネル（５）相互間の平均距離は、前記チャネル（５）の直径の２倍〜６倍であることを特徴とする請求項１〜４のうちいずれか一に記載のトレッド。
6. 前記チャネル（５）は各々、前記トレッドの長手方向に垂直な平面内には位置しておらず、前記トレッドの横方向とせいぜい４５°に等しい角度αをなしていることを特徴とする請求項１〜５のうちいずれか一に記載のトレッド。
7. 前記エッジリブ（１）を前記犠牲リブ（３）から離す前記溝（４）の平均幅は、３．５ｍｍ未満であることを特徴とする請求項１〜６のうちいずれか一に記載のトレッド。
8. 前記犠牲リブに形成された前記チャネル（５）の少なくとも幾つかは、軸方向内側寄りに前記犠牲リブ（３）の前記隣りのエッジリブ（１）を画定する前記溝（２）まで延びていることを特徴とする請求項１〜７のうちいずれか一に記載のトレッド。
9. 請求項１〜８のうちいずれか一に記載のトレッドを備えたタイヤであって、大型車タイプの車両のフロントアクスルに取り付けられるようになっていることを特徴とするタイヤ。

Images