JP4653926B2 - 変化する傾斜の切込みを備えたリブを有するトレッド - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は持続速度で長距離走行することが必要とされる車両、より詳細には重車両の前車軸に嵌合するように設計されたタイヤ用のトレッドに関する。
【０００２】
【従来技術】
これらのトレッドは一般に半径方向に配列された複数の補強要素を備えたカーカス補強体を有しており、上記カーカス補強体はそれ自身、円周方向に延びるクラウン補強体により覆われている。このクラウン補強体は互いに重ねられた少なくとも２つの層よりなり、各層は、同一層において互いにに平行に配列され且つ多くとも４０°の方向に傾斜され、好ましくは鋼製で低い伸張性を有する複数のコードまたはワイヤにより補強されたゴム混合物で形成されており、各層のコードは他の層のコードに対して交差されている。上記クラウン補強体は、一方では、円周方向に対して４５°と８０°との間の角度をなす低伸張性のコードで構成された２つの半層により、他方では、クラウン層の半径方向外側に位置決めされ、且つ補強コードが４０°より小さい角度をなしている「弾性である」と言われているコードで構成された少なくともたった１つの層により完成することができる。
【０００３】
また、クラウン補強体はその半径方向外面が、タイヤの半径方向外側の一部がタイヤの転動中に道路と接触するようになっている転動面を形成する少なくとも１種のゴム混合物で作られたトレッドにより覆われている。
【０００４】
水で覆われた道路上を転動するときに満足なグリップを得るためには、重車両の前側操向車軸に嵌合するように設計されているタイヤの場合、上記トレッドはその外面に実質的に円周方向の配向を有する複数の溝を備えている。これらの溝は複数のリブを備えたパターンを構成しており、各リブは半径方向外側の接触面と、リブの接触面と実質的に直角であるか、或いはこの接触面とゼロでないテーパ角度をなすことができる側壁部とを有している。リブの接触面との各側壁部の交差は縁部を構成している。
【０００５】
かかるトレッドを備えたタイヤの転動中、摩耗が観察されたが、この摩耗はリブの縁部において且つその近くで上記リブの接触面の残部にわたるより大きい程度で起こるので、「不規則である」と呼ばれている。この局部的な不規則の摩耗はいくつかの不都合を有している。すなわち、不美的な外観のほかに、早期なタイヤ交換を必要とし、またかかる摩耗は、タイヤが特に曲がりをとるときに横方向の力を受けると、リブの適切な機械的機能を損なう。なぜなら、縁部接触面に対して変位され、その結果、上記接触面が比例して小さくなるからである。
【０００６】
かかるトレッドの耐不規則磨耗性を改良するために、文献米国特許大６，１９６，２８８号は、各リブの各縁部近くに複数の切込みを設けるべきであり、接触面上のこれらの切込みの痕跡が４ｍｍと８ｍｍとの間の長さであり、切込みがリブの厚さ以内で接触面に対する垂線に対して５°と１５°との間の平均の一定な傾斜を有することを勧めている。
【０００７】
このような構成はこの種類の不規則な摩耗に対するには効果的であるが、かかる切込みを備えたリブの平均の全体摩耗はかかる切込みの無いリブの全体摩耗と比較して非常に著しく増大することがわかった。
【０００８】
要約すると、各リブの摩耗はより規則的になるが、トレッドの摩耗寿命はトレッドがかかる傾斜切込みを有していないタイヤのものと比較して短い。「摩耗寿命」は、タイヤを交換しなければならないほどに、或いはトレッドを修理により再生しなければならないほどにタイヤのトレッドが摩耗する前の可能な使用期間を意味している。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
従って、重車両の前車軸に嵌合するように設計されたタイヤ用のトレッド構造であって、不規則な摩耗をほとんど或いは全く示さない少なくとも１つのリブを備えており、平均の全体摩耗率が低いままでありながら、リブすべての摩耗率が実質的に同じであり、これらの特性が上記引用特許の範囲内のタイヤのものと比較して向上された摩耗寿命をタイヤに与えるトレッド構造の必要性がある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、好適な転動方向を有し、且つクラウン補強体により覆われたラジアルカーカス補強体を備えていて、従動車軸である重車両の前車軸に嵌合するように設計されたタイヤ用のトレッドであって、該トレッドは、
軸方向幅Bのリブを境界決めする実質的に円周方向の配向で深さHの溝を備えており、
各リブが、道路と接触するようになっている接触面と、２つの縁部を構成するように接触面と交差している２つの側面とを有しており、
リブのうちの少なくとも１つが、その縁部の各々の近くに複数の切込みを備えており、それらの幅が１．５ｍｍより小さく、それらの深さEが溝の深さHの少なくとも４０％に等しく、
タイヤの回転軸線と直角な平面で見た場合、所定のリブにおける各切込みは、これがリブの接触面と交差する点において上記リブの接触面に対する垂線に対して、トレッドの深さに伴って変化する傾斜を有しており、
リブに形成された傾斜が変化する各切込みの平均長さLは、上記リブの軸方向幅Bの１０％以上かつ３５％以下であり、
上記切込みが接触面に開口していて、互いに本質的に平行であり、且つ回転軸線と直角な平面における横断面でみた場合、トレッドが新しいすなわち未使用のときにトレッドの転動面と直角な方向に対してゼロと異なる平均傾斜αを有しており、道路との接触帯域における転動中、道路がトレッドに及ぼす合力が切込みを上記垂線に対してゼロの平均傾斜に向けてまっすぐにする傾向があるようになっており、
各切込みは、トレッドが新しいすなわち未使用のときに転動面とのその交差点において角度αより大きい角度β１、およびトレッドの内側でトレッドの転動面に対して最も遠い切込みの箇所で角度αより小さい角度β２で上記垂線に対して傾斜されており、トレッドの内側でトレッドの転動面に対して最も遠い切込みの箇所はリブの転動面に位置決めされた切込みの箇所のタイヤ転動方向前方であるように上記垂線に対して位置決めされていることを特徴とするトレッドが提供される。
【００１１】
横断面で見て、トレッドの内側に位置決めされた切込みの箇所は、新しいときの転動面上の切込みの箇所を通る半径方向の平面（タイヤの回転軸線を含む平面）をトレッドの内側の切込みの箇所までもたらすべくタイヤの好適な転動方向に相当する垂線転動方向に回転しなければならないなら、新しいときに転動面上の切込みの箇所の「前方」であると言える。
横断面で見て、切込みの平均傾斜はトレッドの転動面上の切込みの箇所と、回転軸線と直角な同一平面におけるトレッド内側でトレッドの転動面に対して最も遠い箇所とを直接繋ぐ方向がなす角度により得られる。
【００１２】
可変傾斜を有する切込みを備えたトレッド要素は従来技術から公知であるが、これらの可変傾斜は深さに伴う同―変化方向を有していなく、その結果、上記トレッドの摩耗に対する本発明による切込みと同じ効果を有していなく、例えば、ヨーロッパ出願EP８１０１０４号は深さに伴って傾斜角度が増大する複数の切込みを示している。その上、切込みが所定の転動方向に対して傾斜される方向に関して何も記載されていない。
【００１３】
好ましくは、角度β１は５°以上かつ１５°以下である。
好ましくは、角度β２は０°以上かつ５°以下であり、角度β１とは異なる。
好ましくは、切込みの幅は０．４ｍｍ以下であり、しかも、上記切込みを境界決めするゴム混合物製壁部には、これらの壁部の相対移動を制限するために、従って各リブごとに適切な剛性を維持するために、一方の壁部を他方の壁部に対して遮断するために互いに協同するように設計されたレリーフ（中空部、キャビティ）が設けられているのがよい。
「０°に近い或いは等しい角度」は（角度が正であるか或いは負であるかにかかわらず）０°以上かつ５°以下である角度を意味している。
好ましくは、リブの縁部の近くに形成された各切込みは上記リブの側壁部に開口しているが、各切込みを上記縁部に対して変位させることが可能であり、その場合、リブの縁部に最も近い転動面上の切込みの痕跡の端部を上記縁部から離す距離は１．５ｍｍ以下である。
【００１４】
本発明によるタイヤは重貨物車両の前車軸に嵌合するようになっており、リブ切込みの平均傾斜は、上記リブの各々に地面が及ぼす平均合力が上記切込みをまっすぐにする傾向にある方向に作用するように選択される。トレッドが新しいときにリブ縁部のところの切込みのより顕著な傾斜によれば、本質的にタイヤを初めて使用するときに起こる縁部における不規則摩耗の出現を回避することが可能になり、一方、部分摩耗後のより小さい傾斜によれば、各リブの全体摩耗の調整を可能になる。
【００１５】
好ましくは、トレッドにおいて傾斜が深さに伴って変化する切込みは接触面と直角に測定された切込みの深さの３分の１以下にわたって高い傾斜（１０°以上）の帯域を有するように形成される。これらの切込みは縁部においてリブの高さの４０％ないし１００％に及ぶ深さを有している。
可変傾斜の切込みは規則的且つ漸進的傾斜変化または他の変化形状を示す（例えば、断面における線形）。
本発明の他の特徴および利点は非限定の例として示される本発明の目的の実施例を示す添付図を参照して行う説明から現れる。
【００１６】
【実施例】
図１は重車両の前車軸に嵌合するようになっていて寸法が３１５/８０R２２．５である本発明によるタイヤのトレッドの転動面Sの一部を示している。このタイヤ１は円周方向に配向された４つの主溝２を有しており、これらの４つの溝は１８ｍｍの平均深さを有している。溝２は５つのリブ３を境界決めしており、横方向に最も外側のリブはタイヤの転動中、トレッドと道路との間の接触帯域を境界決めしている。各リブ３はトレッドの転動面Sの一部を構成する３８ｍｍに等しい幅の接触面３０と、溝２により境界決めされている２つの側面３１、３２とを有しており、これらの側面３１、３２はそれぞれ２つの縁部３０１、３０２に沿って接触面３０と交差している。各リブ３には、その２つの縁部３０１、３０２に０．４ｍｍに等しい平均幅を有する複数の切込み４が設けられており、各切込み４は接触面３０と、側面のうちの一方のみ３１または３２とに開口している。切込み４は接触面３０に痕跡を有しており、それらの長さはこの場合、４．５ｍｍに等しい。
【００１７】
切り込みが接触面３０と交差する箇所における接触面３０に対する垂線に対して、切り込みの各々は図２に示すようにトレッドの厚さ以内で変化する傾斜を有している。
【００１８】
図１のトレッドのリブ３の側面３０２を示している図２において、接触面３０と１４ｍｍ（すなわち、上記リブ３を境界決めしている溝の深さHの本質的に７７％）に等しい深さEとの間に延びる切込み４の痕跡がわかる。
【００１９】
側面３２上の痕跡が縁部３０２と交差する点Aと、トレッドの内側でトレッドの転動面に対して最も遠い点である点Fとの間では、各切込み４は点Aにおける接触面３０に対する垂線Dに対してここでは７°に等しい角度αをなす配向を有している。
【００２０】
縁部３０２の高位では、各切込み４は、接線Taが垂線Dに対してこの場合、１０°に等しい角度をなす痕跡を有しており、点Bでは、切込みの痕跡と対する接線Tbは同じ垂線Dに対してこの場合、４°に等しい角度β２をなしている。
【００２１】
傾斜がトレッドの厚さ以内で変化する切込み間の平均間隔ｐはこの場合には各リブごとに一定であるが、リブに応じて異なることができる。上記平均間隔ｐについては、好ましくは、少なくとも４に等しく、多くとも１０ｍｍに等しい間隔が選択され、この場合、平均間隔ｐは５ｍｍに等しい。
【００２２】
傾斜が深さに伴って変化するこれらの切込みは、先端がトレッドを備えたタイヤの（矢印Rで示した）好適な回転方向に向けられているV形状であって、１５°に等しい角度γ（この角度は転動方向に対して直角であってタイヤの横方向すなわち軸方向に対応する方向に対して測定したものである）をなす痕跡を転動面Sに有している。
【００２３】
上記説明によるトレッドを備えたタイヤに対して比較転動試験を施してこれらのタイヤと、切込みがトレッドの厚さ以内で一定である傾斜を有すると言う点だけが異なる対照タイヤと比較した（試験条件は、平均荷重３５００ｋｇ、膨らまし圧８．５バール、平均速度８０km／ｈである）。本発明によるトレッドを備えたタイヤは対照タイヤのものより２０％長い不規則な摩耗寿命を示した。
【００２４】
図３は本発明によるトレッドのリブの部分斜視図を示している。このリブは同一縁部において互い違いになり且つ円周方向に規則的に分布されている複数の切込み４'、４''を有している。タイヤの回転軸線と直角な平面における横断面で見た場合の、特に図３で見られる側面３２'上の第１組の切込みは長さの等しい４つの矩形痕跡４１'、４２'、４３'、４４'の連続よりなる。第１の痕跡４１'は、切込みが上記平面において転動面と交差する点A1で転動面と直角な線Dとβ１の角度をなしている線Taを辿っている。この第１の痕跡４１'は線Dの方向と本質的に平行な第２の痕跡４２'により延長されている。第２の矩形痕跡４２'は、ゼロと異なり、第１の痕跡４１'の角度β１より小さい角度β２をなす線Tbを辿る第３の痕跡４３'により延長されている。第４の矩形痕跡４４'は線Dと平行である。
【００２５】
図示の他の切込みはその全深さの約３分１に等しい長さの３つの部分４１''、４２''、４３''を備えている。第１の２つの部分４１''、４２''はそれぞれゼロと異なる角度β１、β２をなしており、角度β１は角度β２より大きい。第３部分４３''は、切込みが上記平面において接触面と交差する点において接触面と直角な線Dと０°の角度をなしている。
切込みの底部におけるいずれの問題をも回避するために、第３部分の端部に広くなった部分４４''が形成されている。
【００２６】
図３に示す３つの切込みの場合、リブの接触面上の上記切込みの痕跡４５'、４５''は曲線の幾何形状を有しており、リブの縁部との交差点において横方向に対して３つの痕跡に対する接線がなす角度は０°と異なる。
【００２７】
好ましくは、転動面３０'上の各切込み４'、４''の痕跡の平均長さLは平均の規則的摩耗に悪影響することなしにリブの縁部に影響する不規則摩耗の著しい改良を得るためにリブの半幅B'の１０％以上かつ３５％以下である。
もちろん、図示し且つ種々の例で説明した各切込みはリブの片側または両側で単独または組み合わせで使用することができる。
【００２８】
有利には、回転軸線と直角ないくつかの平面における所定の切込みの傾斜の変化は平面ごとに異なる。
本発明は上記例に限定されず、当業者には、本発明の範囲を逸脱することなしに種々の変更例を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】重貨物車両用の本発明によるトレッドの転動面の一部の平面図である。
【図２】図１に示すトレッドのリブの側面を示す図である。
【図３】本発明によるトレッドの変形例の断面図である。
【符号の説明】
１ トレッド
２ 溝
３ リブ
４ 切込み
３０ 接触面
３１、３２、 側面
３０１、３０２ 縁部
４１'、４２'、４３'、４４' 痕跡
S トレッドの転動面

Claims (8)

1. 好適な転動方向を有し、且つクラウン補強体により覆われたラジアルカーカス補強体を備えていて、従動車軸である重車両の前車軸に嵌合するように設計されたタイヤ用のトレッド（１）であって、該トレッドは、
   軸方向幅Bのリブ（３）を境界決めする実質的に円周方向の配向で深さHの溝（２）を備えており、
   各リブが、道路と接触するようになっている接触面と、２つの縁部を構成するように接触面と交差している２つの側面とを有しており、
   リブのうちの少なくとも１つが、その縁部の各々の近くに複数の切込みを備えており、それらの幅が１．５ｍｍより小さく、それらの深さEが溝の深さHの少なくとも４０％に等しく、
   タイヤの回転軸線と直角な平面で見た場合、所定のリブにおける各切込みは、これがリブの接触面と交差する点において上記リブの接触面に対する垂線に対して、トレッドの深さに伴って変化する傾斜を有しており、
   リブに形成された傾斜が変化する各切込みの平均長さLは、上記リブの軸方向幅Bの１０％以上かつ３５％以下であり、
   上記切込みが接触面に開口していて、互いに本質的に平行であり、且つ回転軸線と直角な平面における横断面でみた場合、トレッドが新しいすなわち未使用のときにトレッドの転動面（S）と直角な方向に対してゼロと異なる平均傾斜αを有しており、道路との接触帯域における転動中、道路がトレッドに及ぼす合力が切込みを上記垂線に対してゼロの平均傾斜に向けてまっすぐにする傾向があるようになっており、
   各切込みは、トレッドが新しいすなわち未使用のときに転動面とのその交差点において角度αより大きい角度β１、およびトレッドの内側でトレッドの転動面に対して最も遠い切込みの箇所で角度αより小さい角度β２で上記垂線に対して傾斜されており、トレッドの内側でトレッドの転動面に対して最も遠い切込みの箇所はリブの転動面に位置決めされた切込みの箇所のタイヤ転動方向前方であるように上記垂線に対して位置決めされていることを特徴とするトレッド（１）。
2. リブに形成される各切込みは上記リブの側面に開口していることを特徴とする請求項１に記載のトレッド（１）。
3. 平均傾斜が５°以上かつ１５°以下である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. 角度β１は５°以上かつ１５°以下であるに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. 回転軸線と垂直な平面にける横断面で見た場合、トレッドの内側でトレッドの転動面に対して最も遠い切込み（４、４’、４’’）の箇所で、角度β２は０°以上かつ５°以下であることを特徴とする請求項１ないし４のうちのいずれかの１項に記載のトレッド（１）。
6. 傾斜が深さに伴って変化する切込みを備えた各リブにおいて、上記切込み（４１、４２、４３）は４ｍｍ以上かつ１０ｍｍ以下である間隔ｐで隔てられて円周方向に規則的に分布されていることを特徴とする請求項１ないし５のうちのいずれか１項に記載のトレッド（１）。
7. 傾斜が深さに伴って変化する各切込みは、トレッドが新しいすなわち未使用のときに転動面から始まって、傾斜が１０°以上であり、切込みの深さの３分の１以下にわたって延びている帯域を有す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（１）。
8. 傾斜が深さに伴って変化する切込みの接触面上痕跡はタイヤの軸方向対して測定した角度γの傾斜を有しており、この角度は縁部との交差点とリブの幅方向の最も内側の点との間で変化し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（１）。

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