JP5564224B2 - 空気入りタイヤ - Google Patents

Description

本発明は、空気入りタイヤに関する。特に、本発明は、性能を維持するためにタイヤが摩耗するにつれて変化する可変トレッドパターンに関する。

タイヤが摩耗するにつれて、路面との摩擦接触によってトレッドの体積が減少していく。タイヤが摩耗するにつれて、ネット対グロス比が高くなっていくため、溝の体積が減少していく。最終的にタイヤを交換する必要がある。

溝の体積が減少すると、それによって、タイヤフットプリントから水をはけるタイヤの能力が低下し、ウェットロードタイヤ性能が低下する。ある種のトレッド構成では、タイヤトレッドが法定最小滑り止め深さまで摩耗していない場合でも、タイヤのウェットロードタイヤ性能が著しく制限されることがある。

タイヤが摩耗するにつれて、ドライブレーキング性能が向上し、一方、ウェットブレーキング性能が低下する可能性がある。

したがって、新品のときに優れたハンドリングおよび性能特性を有し、許容されるタイヤ性能を寿命が尽きるまで維持するタイヤを提供することが望ましい。

本明細書では、可変トレッドパターンを有するように構成されたタイヤトレッドが開示される。トレッドパターンは摩耗に応じて変化し、タイヤが新品のときでも摩耗したときでも同様のトレッド性能が実現される。この変化するパターンは、摩耗したタイヤの性能を最適化し、タイヤのウェット性能特性を維持する。
定義
「ブレード」は、トレッド構成の一部を形成するタイヤ硬化型内の突起を意味する。この突起は、完成したタイヤトレッドに対応するくぼみを形成する。

「溝」は、トレッドの周りを周方向または横方向に直線状、曲線状、またはジグザグに延びるトレッドの細長い空隙領域を意味する。周方向および横方向に延びる溝は、共通の部分を有することがあり、「広い溝」または「狭い溝」として細分類することができる。「狭い溝」は、サイプより大きいが約４．０ｍｍ以下の幅を有し、「広い溝」は、約４．０ｍｍより大きい幅を有する。溝幅は、このような幅を有する溝または溝部によって占有されるトレッド表面積を、そのような溝または溝部の長さで割った値に等しく、したがって、溝幅は、溝の長さにわたる溝の平均幅である。

「半径方向の（ラジアル）」および「半径方向に」は、半径方向にタイヤの回転軸に向かうかまたは回転軸から離れる方向を意味する。

「リブ」は、少なくとも１つの周方向溝と第２の周方向溝または横方向溝とによって形成される、トレッドのゴムの周方向に延びるストリップを意味し、この場合、ストリップが全深さの溝によって分割されることはない。

「サイプ」は、タイヤのトレッド部材に成形され、トレッド部材を細分する非常に狭い溝を指す。サイプは、約０．３ｍｍから約１．０ｍｍの範囲の幅を有する。サイプの幅は、サイプがタイヤフットプリントにおいて完全に閉じる傾向を有するような幅である。

新品のときに優れたハンドリングおよび性能特性を有し、許容されるタイヤ性能を寿命が尽きるまで維持するタイヤを提供することができる。

本発明のタイヤの第１の実施形態の斜視図である。 図１のタイヤの正面図である。 図２のタイヤトレッドの拡大正面図である。 タイヤトレッドの断面の部分断面図である。 タイヤトレッドの断面の部分断面図である。 タイヤトレッド部の追加的な実施形態の追加的な部分断面図である。 タイヤトレッド部の追加的な実施形態の追加的な部分断面図である。 タイヤトレッド部の追加的な実施形態の追加的な部分断面図である。 キーホールサイプブレードの斜視図である。 沈み込んだ溝を形成するブレードの斜視図である。 変化する摩耗度を示すタイヤトレッドを示す図である。 変化する摩耗度を示すタイヤトレッドを示す図である。 変化する摩耗度を示すタイヤトレッドを示す図である。 変化する摩耗度を示すタイヤトレッドを示す図である。 ５０％のトレッド摩耗を有する、図１に示されているタイヤを示す図である。 ５０％以上のトレッド摩耗を有するタイヤフットプリントを示し、水はけ経路を示す図である。

本発明について、一例として、添付の図面を参照して説明する。

図１〜４は、乗用車またはトラックタイヤとして使用し、特にウェット条件で使用するのに適した空気入りタイヤの第１の実施形態を示している。タイヤ１０は、滑り止め深さＤを有するトレッド１２を有している。トレッド１２は、ウェットスキッド性能およびアクアプレーニング性能が許容できないレベルまで低下しないように、タイヤが摩耗するにつれて隠れたまたは沈み込んだ溝が徐々に見えるように構成されている。

タイヤ１０は、トレッド１２から半径方向下向きに延びる２枚のサイドウォール１６を含むカーカス１４を有している。タイヤカーカス１４は、２つの環状ビード（不図示）から延び、好ましくは、ビードの周りを覆うかまたは他の状態でビードに固定された、１つまたは２つ以上のラジアルプライ（不図示）をさらに含んでいる。タイヤは任意に、エイペックス（不図示）をさらに含んでよい。ビード領域のプライ折り返し部は、ビードプライの周りを覆うチッパ２３で任意に補強することができる。タイヤ１０は、ライナとフリッパ、チッパ、エイペックス（不図示）、および当業者に公知の他のタイヤ構成部材をさらに含んでよい。
タイヤトレッドデュアルコンパウンド
グリーントレッドレイアウトの断面図が図４Ａおよび図５Ａ〜５Ｃに示されている。図４Ｂは硬化済みのトレッドを示している。トレッド１２は、半径方向外側トレッドキャップ層１３（またはキャップ１）および半径方向内側トレッドキャップ層１５（またはキャップ２）と、２プライトレッドキャップ層の下に位置する下部トレッドベースゴム層１７との組み合わせで構成された２層トレッドキャップゴム層で構成されている。図示のように、キャップ１層とキャップ２層の交差部１９は、図４Ａに示されているようにグリーントレッドに鋭い鋸歯状縁部を有している。硬化後、鋭い鋸歯状縁部は、図４Ｂに示されているように、ゴムが型に流れ込むにつれて丸くなっていく。未硬化または硬化済みのトレッドの各トレッドブロックまたはリブに配置された少なくとも１つのピークがあることが好ましい。未硬化または硬化済みのトレッドに２つ以上のピークがあることが好ましい。未硬化または硬化済みのトレッドの周方向溝間に少なくとも３つのピークがあることがより好ましい。硬化済みのトレッドの波形形状によって、トレッドが摩耗するにつれて、内側キャップ２（層１５）が徐々に露出され、コンパウンド特性に大きい階段状変化が生じることはない。キャップ２（層１５）は、トレッド周方向溝の底部の半径方向外側に延び、したがって、キャップ２はトレッドブロックまたはリブ内に延びることが好ましい。

あるいは、キャップ１およびキャップ２は、未硬化または硬化済みのトレッドにおいて、平坦な頂部を有する階段状であってよい。

外側トレッドキャップゴム層１３は、たとえば、小さい走行抵抗および良好なドライトラクションを推進するコンパウンドとして選択された任意の所望のトレッドコンパウンドであってよい。内側トレッドキャップ層１５は、外側トレッドキャップ層が摩耗してより柔らかい内側トレッドキャップ層を露出させるにつれてトレッド走行面のウェットトラクションを推進するようにより柔らかいシリカ含有ゴム組成で構成されている。サマータイヤの一例では、トレッドキャップは、以下の表に記載されたような特性を有してよい。トレッドキャップは同時押し出しすることができる。

タイヤトレッドリブおよびサイプレイアウト
図３に示されているようなタイヤトレッド１２は、周方向面または長手方向軸の周りで対称的である。タイヤトレッド１２は、周方向に揃えられた少なくとも１列のリブ２０、好ましくは周方向に揃えられた２列のリブ２０および２２を有している。リブ２０、２２は、周方向に連続しており、長手方向軸に隣接して位置することが好ましい。トレッド１２は、周方向に揃えられた２列のショルダブロック２４および２６を有している。ショルダブロックの幅は、内側リブ２０、２２より大きく、内側リブ幅の１．５倍から３．５倍の範囲であることが好ましい。ショルダブロックは横方向溝によって分離されている。

リブ２０、２２同士の間に、好ましくは連続した中央周方向溝２７が位置している。周方向溝２７は広く、タイヤの中央面上に位置している。ショルダブロック２４とリブ２０との間に第２の周方向溝２８が位置している。リブ２２とショルダブロック２６との間に第３の周方向溝３１が位置している。したがって、この特定の実施形態では、３つの周方向溝２７、２８、３１がある。最も外側の溝２８、３１は、中央溝２７よりわずかに広いことが好ましい。２つの中央リブ２０、２２は、軸方向に対して傾斜したサイプ３０、３２を有している。傾斜角の範囲は、タイヤの軸方向から測定したときに約３０度から約５０度の範囲である。サイプの角度は約４０度から約５０度まで変化することがより好ましい。サイプは波形を有することがより好ましい。

サイプ３０、３２は図７に示されているブレード４０によって形成されることが好ましい。サイプ３０、３２は、サイプの下方に配置され、タイヤトレッドが使用時に摩耗するにつれてタイヤトレッド面まで露出していく沈み込んだ溝３０’、３２’を有している。沈み込んだ溝３０’、３２’は直線状であってよく、一方、サイプを形成するブレードの上部は、直線状または波形である。あるいは、サイプ３０、３２を沈み込んだ溝で置き換えることができる。サイプおよび／または沈み込んだ溝は、トレッドが摩耗するにつれて、沈み込んだ溝３０’、３２’が徐々に露出されるように位置している。沈み込んだ溝３０’、３２’は、トレッド面まで露出されると、図１３に示されているように水を周方向溝の方へはけるのを助ける。沈み込んだ溝がトレッド面まで露出されると、リブ２０、２２は周方向の１列のトレッドブロック２０’、２２’に変化する。図９〜１１は様々な摩耗度を有するトレッドを示している。各図は、摩耗時に広くなり、最終的に周方向溝２８、２７を連結する溝で置き換えられるサイプ溝３０、３２を示している。図１２は、摩耗度が５０％のトレッドを示している。

沈み込んだ溝は、深さが変化することができ、トレッドブロックまたはリブ同士の間の溝より深い深さまで延びることができる。溝は、トレッド面から下方に滑り止め深さの３０〜１１０％の範囲の深さまでへこむことができる。沈み込んだ溝はキャップ２層内まで延びることが好ましい。

トレッドショルダブロック２４、２６は、沈み込んだ溝４０または下方に沈み込んだ溝を有するサイプを追加的に有することができる。沈み込んだ溝は、トレッド面まで開放されると、周方向溝２８、３０と連通する位置になり、水をはけてハイドロプレーニング抵抗を得るのを容易にする。サイプと沈み込んだ溝の組み合わせは、図６に示されているようにキーホールサイプブレードによって形成することができる。

図８〜１２は様々なトレッド摩耗度を示している。図８は、新品状態すなわち非摩耗状態のトレッド面を示している。図９は、サイプ３０、３２、３３が変化していない、わずかに摩耗した状態のトレッド面を示している。キャップ２の小さい部分が露出されている。図１０は、タイヤトレッドのさらなる摩耗を示している。沈み込んだ溝３０’、３２’は、リブ２０、２２が溝３０’、３２’によって分離され、周方向に揃えられた数列のブロックに変化するように、トレッド面まで露出されている。露出された沈み込んだ溝３０’、３２’は、周方向に揃えられた溝２７、２８、３１と協働して水をはけ、ウェット静止摩擦を向上させる。図１０は、ウェットトラクション特性向けに選択されたトレッドコンパウンドを有するキャップ２の増大した面積も示している。図１１および１２は、ショルダの横方向溝が完全に露出された、さらなるトレッド摩耗を示している。

図１３は、ショルダブロック２４、２６の、摩耗時に露出された周方向溝６０、６２を示している。

沈み込んだ溝３０’、３２’、３３’は、トレッド面から下方に滑り止め深さの３０〜１１０％の範囲の深さまでへこむことができる。

本明細書で与えられる本発明の説明を考慮すれば本発明の変形実施形態が可能である。本発明を例示するためにある代表的な実施形態および詳細を示したが、実施形態には、本発明の範囲から逸脱せずに様々な変更および修正を加えられることが当業者には明らかになろう。したがって、添付の特許請求の範囲によって定義される本発明の対象となる全範囲内の変更を前述の特定の実施形態に加えられることを理解されたい。

１０ タイヤ
１２ トレッド
１３ 半径方向外側トレッドキャップ層
１４ カーカス
１５ 半径方向内側トレッドキャップ層
１７ 下部トレッドベースゴム層
１９ 交差部
２０、２２ リブ
２０’、２２’ トレッドブロック
２３ チッパ
２４、２６ ショルダブロック
２７ 中央周方向溝
２８ 第２の周方向溝
３０、３２、３３ サイプ
３０’、３２’、３３’ 沈み込んだ溝
３１ 第３の周方向溝
Ｄ 滑り止め深さ

Claims (10)

1. １つ以上の周方向溝および１つ以上の接地トレッド部材を有するトレッドを有する空気入りタイヤであって、
   前記トレッドが、半径方向外側面と、該半径方向外側面および前記周方向溝の半径方向に最も内側の面から測定された滑り止めトレッド深さと、未摩耗状態の前記トレッドの表面の半径方向内側および下方に配置された１つ以上の沈み込んだ溝と、を有し、
   前記トレッドが、ベースコンパウンドから形成されたベース層と、第１のトレッドキャップコンパウンドから形成され、前記ベース層の半径方向外側に位置する外側層と、前記第１のトレッドキャップコンパウンドとは異なる第２のトレッドキャップコンパウンドから形成され、前記ベース層と前記外側層との間に設けられた内側層とで構成され、前記内側層の一部は、半径方向外側に向かって、少なくとも２つのピークを形成する前記トレッド部材内に延びる、空気入りタイヤ。
2. 前記１つ以上の沈み込んだ溝は、軸方向に対して傾斜しているとともに、前記トレッドが摩耗状態になると前記１つ以上の周方向溝と流体連通する、請求項１に記載の空気入りタイヤ。
3. 前記半径方向内側コンパウンドは、半径方向上向きに前記接地トレッド部材内に延びている、請求項１に記載の空気入りタイヤ。
4. 前記半径方向内側コンパウンドは、ムーニー可塑性が約５８である、請求項１に記載の空気入りタイヤ。
5. 前記半径方向内側コンパウンドは、前記半径方向外側コンパウンドよりも、低温リバウンドの値が小さい、請求項１に記載の空気入りタイヤ。
6. 前記半径方向内側コンパウンドは、前記半径方向外側コンパウンドよりも、ＲＰＡ Ｇ’１％の値が大きい、請求項１に記載の空気入りタイヤ。
7. 前記半径方向外側コンパウンドはトレッド摩耗向けに選択され、前記半径方向内側コンパウンドはウェットトラクション向けに選択される、請求項１に記載の空気入りタイヤ。
8. 前記沈み込んだ溝は、前記滑り止めトレッド深さよりも深い深さである、請求項１に記載の空気入りタイヤ。
9. １つ以上の溝および１つ以上の接地トレッド部材を有するトレッドを有する空気入りタイヤであって、
   前記トレッドが、半径方向外側面と、該半径方向外側面および前記溝の半径方向に最も内側の面から測定された滑り止めトレッド深さと、未摩耗状態の前記トレッドの表面の半径方向内側および下方に配置された１つ以上の沈み込んだ溝と、１つ以上の周方向溝と、を有し、前記１つ以上の沈み込んだ溝は、前記トレッドが摩耗状態になると前記１つ以上の周方向溝と流体連通する、空気入りタイヤ。
10. 前記トレッドが、ベースから形成されたベース層と、第１のトレッドキャップコンパウンドから形成され、前記ベース層の半径方向外側に位置する外側層と、前記第１のトレッドキャップコンパウンドとは異なる第２のトレッドキャップコンパウンドから形成され、前記ベース層と前記外側層との間に設けられた内側層とで構成され、前記内側層と前記外側層との交差部は波形である、請求項９に記載の空気入りタイヤ。

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