JP5097945B2 - 二重配向切り込みを備えたトレッド - Google Patents

Description

本発明は、タイヤトレッドに関し、特に、かかるトレッドのトレッドパターンに関し、本発明は又、かかるトレッドを成形するための金型に取り付けられるようになった成形要素に関する。

公知のように、大型車両に取り付けられるようになったタイヤは、カーカス補強材を有し、このカーカス補強材の外側には半径方向にクラウン補強材が載っており、このクラウン補強材それ自体には、トレッドが載っており、トレッドの半径方向最も外側の面は、タイヤの走行面を構成し、このタイヤが駆動されているとき、道路に接触するようになっている。濡れた路面上を駆動する際のグリップ及び排水要件を満たすため、トレッドは、複数本の本質的に長手方向に（又は、円周方向に）向けられた溝及び横方向に向けられた溝（即ち、長手方向に対しゼロ以外の平均角度をなす溝）を備えることが公知のやり方であり、これら溝は、トレッドパターンを構成し、トレッドの走行面の一部をなす半径方向最も外側の上側フェース及びこれら溝を境界付ける側方フェースを有する隆起要素（リブ、ブロック）を画定している。

或る特定の形式の大型車両用タイヤ、特に、たまり水で覆われている路面上又は冬の状況下で用いられるようになったタイヤに関し、グリップ及びトラクションの面で適当なタイヤ性能を得ると同時にユーザが満足の行くタイヤ寿命を維持することが必要である。タイヤのグリップを増大させるため、複数のトレッドパターン要素に複数の切り込みを入れることが公知のやり方である。本明細書で用いられる切り込みという用語は、幅が１ｍｍ以下の一種の切れ目を意味し、この切り込みは、ゴム材料の対向した壁によって境界付けられる。切り込みの数が多ければ多いほど、トレッド上に形成されるエッジの数がそれだけ一層多くなると共にグリップ性能がそれだけ一層向上する。エッジという用語は、切り込みを画定する壁のうちの１つとトレッドの走行面との間の交線を意味している。

さらに、二重波形切り込み、即ち、走行面に沿う切り込みの線の方向及び切り込みの高さの方向に起伏部を有する切り込みが知られており、これら切り込みにより、ゴムトレッドブロックは、所与の度合いの剛性を維持することができると共にタイヤの摩耗に対する制御が与えられる。

トレッドが摩耗してもトレッドのグリップ性能をできるだけ長く保つためには、深さが長手方向溝の深さに等しい又はこれにほぼ同じである切り込みを提供することは必要不可欠である（摩耗するゴムの量の観点でトレッドの有効厚さを定めるのは、後者の深さである）。

タイヤを装着した車両は、トレッドの長手方向（即ち、タイヤの円周方向に対して接線方向）と横方向（即ち、タイヤの回転軸線に平行な方向）の両方の荷重をそのタイヤに加える。隆起要素には、車両が前進するようにするためにタイヤがトラクション力を受けたときに地面により走行面に長手方向に加えられる力又はこの車両の速度を減少させるため又は車両を完全に停止させるために制動力が加えられる。これら力は、主として横方向に（即ち、軸方向と４５°未満の角度をなす方向に）差し向けられているエッジに加わる。

これら同じ隆起要素には、コーナリングの際に地面によりタイヤに横方向に及ぼされる力も加わる。これら横方向力は、主として長手方向に差し向けられたエッジ（即ち、長手方向とせいぜい４５°の角度をなしている）に加わる。

上述したように、トレッドをトレッド摩耗ができるだけ一様である（即ち、摩耗が顕著な摩耗のパッチを生じさせないで走行面全体に一様に影響を及ぼす）ように、また、この摩耗ができるだけゆっくりと生じるようにトレッドを「セットアップ」することも必要不可欠である。かくして、ユーザにとって満足の行く有効寿命をトレッドに与えることが可能である。有効寿命を延ばすことにより、ユーザには、新たなトレッドを適当な前処理後にタイヤに付けることから成る山掛け作業が延期されるという利点が与えられる。

本発明の目的は、トレッドパターンによりタイヤの有効寿命全体にわたって長手方向及び横方向加重下においてグリップ性能の相当な向上を達成すると同時にユーザが満足の行く摩耗に対する有効寿命を維持することができるトレッドを提案することにある。

定義

溝は、互いに平均幅が１ｍｍ以上離れた材料の対向した壁によって画定される空間であり、かかる溝の壁は、タイヤの通常の使用条件下では互いには接触しない。

切り込みは、互いに平均幅が１ｍｍ未満、通常０．７ｍｍ未満だけ離れた材料の壁によって画定される空間であり、一般に、かかる切り込みの壁は、タイヤの少なくとも或る特定の良く見受けられる使用条件下では互いに接触状態にある。

両方の場合において、溝又は切り込みは、丁度他の１つの溝又は切り込み内に開口するのが良く、或いは、変形例として、２つの溝又は切り込み内に開口しても良く又は開口端部を全く備えなくても良い。

切り込みは、切り込み線の端点を連結する平均的線の周りで走行面に沿う切り込み線に局所ばらつきがある場合に表面起伏部（図５）を呈するといわれており、走行面上の切り込みの平均的線（切り込みを画定する壁のうちの１つの箇所上に定められた幾何学的最小二乗線）の各側には、平均的線から見て最も遠くに位置する箇所を通る相互に平行な線が引かれ、かくして起伏部又はジグザグ部の最大幅Ａを測定することができる。

切り込みは、高さ方向（即ち、トレッドの深さ方向）に切り込み線の局所ばらつきが存在する場合に深さ方向にジグザグ部又は起伏部（図６参照）を呈するといわれている。起伏部の全幅は、切り込みを表す平均的表面に垂直な方向における壁の箇所相互間の材料の一方の壁で測定した最大距離である。

この目的は、走行面と呼ばれている表面を備えたトレッドによって達成され、このトレッドは、駆動時に道路に接触するようになっている。

このトレッドは、溝を画定する隆起要素を備え、これら要素のうちの幾つかは、ブロックの形態をしている。各ブロックは、幾つかの側方フェースによって画定されている。少なくとも複数のブロックは、少なくとも１つの第１の切り込み及び少なくとも１つの第２の切り込みを有し、切り込みは、即ち、平均幅が１ｍｍ未満の切れ目である。少なくとも１つの第１の切り込みは、ゴム材料の壁によって画定され、壁の各々は、少なくとも２つの非平坦部分を有し、各非平坦部分は、中間部分によって他の非平坦部分から分離され、非平坦部分は、トレッドの表面のところに全幅Ａの少なくとも１つの起伏部又はジグザグ部を備えると共にトレッドの深さ方向に全幅Ｂの少なくとも１つの起伏部又はジグザグ部を備えた幾何学的形状を有し、第１の切り込みの２つの非平坦部分相互間の中間部分は、トレッドの深さ方向に全幅Ｂ′の少なくとも１つの起伏部又はジグザグ部を備えているが、トレッドの表面には起伏部を備えていない幾何学的形状を有する。

少なくとも１つの第２の切り込みは、ゴム材料の壁によって画定され、壁の各々は、少なくとも２つの非平坦部分ＮＰＰを有する。各非平坦部分は、中間部分によって他の非平坦部分から分離され、非平坦部分は、トレッドの深さ方向に最大幅Ｃの少なくとも１つの起伏部を備えた幾何学的形状を有する。第２の切り込みの２つの非平坦部分相互間に位置する少なくとも１つの第２の切り込みの各中間部分は、凹凸変形部を備えていない。

加うるに、少なくとも１つの第１の切り込みは、少なくとも１つの第２の切り込みと交差して少なくとも１つの交差部を形成し、かくして、切り込みが形成された隆起要素を幾つかの体積要素に分割し、各交差部は、少なくとも１つの第１の切り込みの中間部分と少なくとも１つの第２の切り込みの中間部分との間に形成される。

最後に、ブロックの第１の切り込みの平均的平面は、このブロックの側方フェースのうちの幾つかに実質的に平行であると共に第２の切り込みの平均的平面は、他の側方フェースに実質的に平行であり、それにより隆起要素を体積が実質的に同一の幾つかの材料要素に分割している。このトレッドは、第１の切り込みの深さ方向における少なくとも１つの起伏部の最大幅箇所が、トレッドの走行面から測定した切り込みの深さの２５％〜５０％のところに位置していることを特徴とする。

本発明の他の特徴及び利点は、非限定的な例として本発明の幾つかの実施形態を示す添付の図面を参照して以下に与えられる説明から明らかになろう。

本発明のトレッドの一部を示す図である。 図１に示すトレッドのブロックに切り込みを入れるようになったブレードを示す図である。 図１に示すトレッドのブロックに第１の切り込みを入れる第１のブレードの図である。 図１に示すトレッドのブロックに第２の切り込みを入れる第２のブレードの図である。 トレッドの表面上に示されていて、表面の幾何学的形状の局所ばらつきを示す切り込みの線を示す図である。 トレッドの深さ方向に示されていて、深さ方向における幾何学的形状の局所ばらつきを示す切り込みの線を示す図である。

図１は、サイズが３１５／８０Ｒ２２．５のタイヤに関し、新品のままの条件におけるトレッド１の走行面１００の部分図である。本発明のこのトレッド１は、複数本の長手方向に差し向けられた溝２及び横方向に差し向けられた溝３を有し、これら溝は、複数個のブロック５を画定しており、これらブロックの半径方向最も外側の表面５１は、トレッドの走行面を形成している。このトレッド１は、深さが１４ｍｍに等しい４本の長手方向溝２（軸線ＸＸ′によって示されたタイヤの円周方向に一致している）を有する（なお、深さは、新しいトレッド、即ち、まだ駆動されていないトレッドについて測定されている）。トレッドは、トレッドの側縁領域を形成する軸方向外側列を各側に備えている。これら側縁領域は、複数個のブロック７を画定する横方向溝６を備えている。側縁領域のブロック７の各々は、表面ジグザグを呈する切り込み３０を備え、適当な剛性を保つために、これら側縁領域ブロック７は、材料ブリッジによってこれらの高さの一部にわたって互いに連結されている。

トレッド１の側縁領域相互間には、ブロック５から成る３つの中間の列が設けられており、これらブロックの各々は、６つの側方フェース５２及び半径方向外側に位置した多角形の接触フェース５１によって画定されている。中間列に属するこれらブロック５の接触フェース５１の最も大きな寸法方向は、ＸＸ′に沿って長手方向に向いている。接触状態に入ったり出たりするエッジ５１１は、軸方向に対して傾けられている。

側縁領域相互間に位置する３つの列の各ブロックの半径方向最も外側の表面５１上において、深さが８ｍｍの第１の切り込み１０の線と深さ７．５ｍｍの第２の切り込み２０の線を識別することが可能であり、第１の切り込み１０は、３本設けられており、これらは横方向に且つブロックのエッジに実質的に平行に差し向けられている。第２の切り込み２０は、第１の３つの切り込み１０の線と実質的にこれらの中間のところで交差した線を呈しており、この第２の切欠き２０は、長手方向に（又は、上述のトレッドを備えたタイヤの円周方向に）実質的に平行である。

また、ブロック５の側方フェース５２上においてトレッドの深さ方向に第１の切り込み１０のジグザグ線を識別することが可能である。したがって、これら第１の切り込み１０は、深さ方向と走行面上の両方に二重の波の形をしたジグザグ起伏部を呈している。また、理解できるように、第２の切り込みの線は、走行面上にジグザグを形成し、第１の切り込みの線と交差している。

第１の切り込み１０は、ゴム材料の壁によって画定され、これら壁の各々は、少なくとも２つの非平坦部分１０１を有し、各非平坦部分は、中間部分１０２によって他の非平坦部分から分離され、非平坦部分１０１は、トレッドの表面のところに全幅Ａの少なくとも２つの起伏部１０１１を備えると共にトレッドの深さ方向に全幅Ｂの２つの起伏部１０１２を備えた幾何学的形状を有する。第１の切り込み１０の２つの非平坦部分１０１相互間の中間部分１０２は、トレッドの深さ方向に全幅Ｂ′の起伏部１０２２を備えているが、トレッドの表面１００には起伏部を備えていない幾何学的形状を有する。

第２の切り込み２０は、ゴム材料の壁によって画定され、壁の各々は、３つの非平坦部分２０１を有し、各非平坦部分は、中間部分２０２によって他の非平坦部分から分離され、非平坦部分２０２は、トレッドの深さ方向に最大幅Ｃの起伏部２０１２（図１では見えない）を備えた幾何学的形状を有する。さらに、第２の切り込みの２つの非平坦部分２０１相互間に位置する第２の切り込み２０の各中間部分２０２は、変形部又は起伏部を備えていない。

各第１の切り込み１０は、第２の切り込み２０と交差して少なくとも１つの交差部を形成し、かくして、隆起要素５を幾つかの体積要素５５に分割し、各交差部は、第１の切り込み１０の中間部分１０２と第２の切り込み２０の中間部分２０２との間に形成されている。

本発明を理解しやすくするため、図２、図３及び図４は、図１に示すトレッドを成形するための金型内に用いられる金属ブレードを示している。さらに、参照符号は、ブレード部分を示すと共にトレッド内で成形される対応の部分の両方を示すために用いられている。例えば、切り込み１０は、ブレード１０′を用いて作られる。

金属ブレードは、トレッド１の成形中、同一のブロック５上に、第１の切り込み１０を画定する壁及び第２の切り込み２０を画定する壁を形成する。

図１に示す各ブロックを成形するため、図２に示すブレードのような４つのブレード１０′，２０′の組み合わせが用いられ、これらブレードの平均厚さは、０．６ｍｍである。

扁平な全体的形状の３つの第１のブレード１０′は、図１に見える３つの第１の切り込み１０を作るためにこの扁平な形状の周りに変形部を局所的に備えている。図３で理解できるように、これら３つの第１のブレード１０′の各々は、非平坦切り込み部分１０１を作るための少なくとも２つの非平坦部分１０１′を有する主要壁を有し、各非平坦部分１０１′は、中間部分１０２′によって他の非平坦部分から離されている。

これら非平坦部分１０１′は、トレッドの表面（このトレッド表面が新しいものであるにせよ部分的に摩耗しているにせよいずれにせよ）上の線を介して見える４つのジグザグ部１０１１′を備えた幾何学的形状を有している。この場合、材料の一方のフェース上のこれらジグザグ部の全幅Ａは、２ｍｍに等しい（この幅は、フェースの平均表面に垂直な方向に最も遠く離れたフェースの箇所を通る２つの平行な平面相互間の距離である）。さらに、第１のブレード１０′のこれら同一の非平坦部分１０１′は、表面ジグザグ部１０１１′と組み合わせ状態で、深さ方向ジグザグ部１０１２′を有する（切り込みの深さの約半分のところに位置している）。深さ方向におけるこのジグザグ部１０１２′は、材料の一フェース上で測定して全幅Ｂを有し、この全幅は、図示の例では、１．３ｍｍに等しい。

第１のブレード１０′の２つの非平坦部分１０１′相互間の中間部分１０２′は、トレッドの深さ方向に全幅Ｂが１．３ｍｍに等しい少なくとも１つの起伏部１０２１′を備えた幾何学的形状を有している。他方、この中間部分１０２′は、ブレードの高さに垂直な断面平面（ブレードの高さに垂直な断面平面は、トレッドの走行面に対して接線方向の平面に実質的に一致している）にジグザグ部又は起伏部を有する。

図４に見える扁平な全体的形状の第２のブレード２０′は、３つの非平坦部分２０１′を有し、各非平坦部分は、中間部分２０２′によって他の非平坦部分から分離されている。第２のブレード２０′の各非平坦部分２０１′は、この部分の平均表面に垂直な方向に少なくとも１つの凹凸変形部２０１２′を局所的に備えた幾何学的形状を有している。

凹凸変形部２０１２′は、第２のブレードの３つの非平坦部分２０１′上に凹部及び凸部として交互に形成されており、ゴム状材料の同一の壁の変形部の最も遠くに位置する箇所のうちの２つのところの最大距離である最大幅Ｃは、この場合、４ｍｍに等しい。第２のブレードの２つの非平坦部分２０１′相互間に位置する第２のブレード２０′の各中間部分２０２′は、凹凸変形部を全く備えていない。

図１の中間列のブロック５を成形するため、３つの第１のブレード１０′は、第２のブレード２０′の各中間部分２０２′が表面ジグザグ部を備えていない第１のブレード１０′の中間部分１０２′によって支持されるように第２のブレード２０′と組み合わせる。

実際の観点から、図１に示す切り込みを作るためのブレードの製造は、３つの第１のブレード１０′及び第２のブレード２０′を組み立てることによって実施される。この組み立ては、部品の状態で行われ、第２のブレード２０′を各中間部分２０２′の中間で切断し、このようにして得られた部品をこの第１のブレードの各側で第１のブレード１０′に溶接する。第１のブレードと第２のブレードのなす角度は、幅の狭い箇所を有し、機械的に脆弱なゴム状材料で作られた部分をブロックの状態に成形するのを回避するために、実質的に９０°に等しい。

第１のブレードと第２のブレードの組み合わせにより、成形プロセス中、ほぼ同一体積の幾つかの部分５５の状態にブロック５を分割することができ、これら部分５５は、加重の方向に応じて、互いに機械的に連結されるかそうでないかのいずれかであろう。機械的連結手段という表現の内容は、同一の切欠きの対向壁が、適当なレベルの剛性をもたらすよう相互作用するということである。

本発明により、不均一な摩耗（即ち、トレッドパターン要素の残部との比較により顕著な局所摩耗）を制限するよう対向した壁相互間の相対運動をできるだけ制限することが可能であり、それと同時に、多数の材料エッジが作られ、これら材料エッジは、トラクション、制動及び路面取扱い性能に関して良好である。

有利には、第１の切り込み１０の平均平面は、トレッドの隆起要素の或る特定の側方フェースに実質的に平行であり、第２の切り込み２０の平均平面は、同一要素の他の側方フェースに実質的に平行であり、それにより、この隆起要素は、体積が実質的に同一の幾つかの部分に分割される。

好ましくは、第１の切欠きの深さ方向における少なくとも１つの起伏部の最大幅箇所は、トレッドの走行面から測定した切り込みの高さ（切り込みの高さは、トレッドの深さに一致している）の２５％〜５０％（この場合、３５％）のところに位置している。

好ましくは、第２の切り込みの少なくとも１つの凹凸変形部は、トレッドの走行面から測定した切り込みの高さの２５％〜５０％（この場合、４５％）のところに位置している。

中間列のブロック５も又、溝の深さの半分に実質的に等しい高さのゴム材料のブリッジによって互いに接合されている（これらブリッジは、溝のベースから延びている）。

図５は、トレッドの走行面上の切り込みの線を示しており、この線は、幾つかのジグザグを有している。この表面上では、対向したエッジを形成する２本の線３０，３１を識別することができる。これら線３０，３１は、同一の経路を辿っている。各線は、図示の例では谷部３２及び山部３３を備えたジグザグ経路を辿っている。最大幅Ａは、この経路の平均線に垂直な方向において最も大きな相互離隔距離を有する箇所相互間の線３０の経路上で測定されている。この平均線３００（図５では点線で示されている）は、エッジ３０の線の箇所上に定められた幾何学的最小二乗線として得られる。線３０に向いた線３１は、この場合、同一最大幅の起伏部を有するが、これは、異なる幅Ａ′を有しても良い。

図６は、切り込みを走行面に垂直な断面平面で示している。切り込みの深さを示す切り込みのこの断面平面では、２つの対向した線４０，４１を識別することができる。この場合、断面が示されている切り込みは、これを画定する材料フェースの各々に凹部４２及び凸部４３の形態の凹凸を有している。一方のフェース上で、起伏部の最大幅Ｂは、このフェースの平均平面に垂直な方向において最も遠くに位置する箇所相互間で測定される。

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。

Claims (4)

1. 走行中、道路に接触するようになった走行面（１００）を有するトレッド（１）であって、前記トレッドは、隆起要素を備え、複数の前記隆起要素（５）は、少なくとも１つの第１の切り込み（１０）及び少なくとも１つの第２の切り込み（２０）を備え、
   前記少なくとも１つの第１の切り込み（１０）は、ゴム材料の壁によって画定され、前記壁の各々は、少なくとも２つの非平坦部分（１０１）を有し、各非平坦部分は、中間部分（１０２）によって他の非平坦部分から分離され、前記非平坦部分（１０１）は、前記トレッドの表面のところに全幅Ａの少なくとも１つの起伏部（１０１１）を備えると共に前記トレッドの深さ方向に全幅Ｂの少なくとも１つの起伏部（１０１２）を備えた幾何学的形状を有し、第１の切り込み（１０）の２つの非平坦部分（１０１）相互間の前記中間部分（１０２）は、前記トレッドの深さ方向に全幅Ｂ′の少なくとも１つの起伏部（１０２２）を備えているが、前記トレッドの表面には起伏部を備えていない幾何学的形状を有し、
   前記少なくとも１つの第２の切り込み（２０）は、ゴム材料の壁によって画定され、前記壁の各々は、少なくとも２つの非平坦部分（２０１）を有し、各非平坦部分は、中間部分（２０２）によって他の非平坦部分から分離され、前記非平坦部分（２０１）は、前記トレッドの深さ方向に最大幅Ｃの少なくとも１つの起伏部（２０１２）を備えた幾何学的形状を有し、前記第２の切り込みの２つの非平坦部分（２０１）相互間に位置する前記少なくとも１つの第２の切り込み（２０）の各中間部分（２０２）は、凹凸変形部を備えておらず、
   前記少なくとも１つの第１の切り込み（１０）は、少なくとも１つの第２の切り込み（２０）と交差して少なくとも１つの交差部を形成し、かくして、前記切り込みが形成された前記隆起要素（５）を幾つかの体積要素（５５）に分割し、各交差部は、前記少なくとも１つの第１の切り込み（１０）の中間部分（１０２）と前記少なくとも１つの第２の切り込み（２０）の中間部分（２０２）との間に形成され、前記隆起要素（５）は、幾つかの側方フェース（５２）によって画定されたブロックであり、前記第１の切り込み（１０）の平均的平面は、前記側方フェースのうちの幾つかに実質的に平行であると共に前記第２の切り込み（２０）の平均的平面は、他の側方フェースに実質的に平行であり、それにより前記隆起要素を体積が実質的に同一の幾つかの材料要素（５５）に分割している、トレッドにおいて、前記第１の切り込み（１０）の深さ方向における前記少なくとも１つの起伏部（１０２２）の最大幅箇所は、前記トレッド（１）の前記走行面（１００）から測定した前記切り込みの前記深さの２５％〜５０％のところに位置している、トレッド。
2. 前記第２の切り込み（２０）の前記少なくとも１つの凹凸変形部（２０１２）は、前記トレッド（１）の前記走行面（１００）から測定した前記切り込みの深さの２５％〜５０％のところに位置している、請求項１記載のトレッド。
3. 各第２の切り込み（２０）は、少なくとも２つの凹凸変形部（２０１２）を備え、前記凹凸変形部は、前記第２の切り込み（２０）に凹部と凸部を交互に形成している、請求項１又は２記載のトレッド。
4. 前記第１の切り込み（１０）の前記非平坦部分（１０１）の深さ方向における前記起伏部（１０２２）の前記全幅Ｂは、前記第１の切り込み（１０）の前記中間部分の深さ方向における前記起伏部の幅Ｂ′に等しい、請求項１乃至３の何れか１項に記載のトレッド。

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