JP6141448B2

JP6141448B2 - 両方向性能を有するタイヤ

Info

Publication number: JP6141448B2
Application number: JP2015549457A
Authority: JP
Inventors: ハンスドルフィ、; シャロンラインハルト、; ロバートアスパー、
Original assignee: ブリヂストンアメリカズタイヤオペレーションズ、エルエルシー
Priority date: 2012-12-19
Filing date: 2013-12-10
Publication date: 2017-06-07
Anticipated expiration: 2033-12-10
Also published as: EP3590731B1; WO2014099471A1; JP2016505443A; KR20150087855A; RU2583014C1; EP2934918A4; US20190299720A1; JP2017124829A; BR112015014264A2; US20150336429A1; CN104918794A; EP3851296A1; CN104918794B; EP3590731A1; EP2934918A1; EP2934918B1

Description

本開示はタイヤ性能及びタイヤ装着の分野に関する。具体的には、本開示は異なる方向に回転されるときに又は異なる向きで装着されたときに異なる特性を有するタイヤに関する。

従来技術では、さまざまなタイヤのトレッドパターン及び構造が知られている。対称及び非対称トレッドパターンの両方が、例えばブレーキ性能、ウェットハンドリング、ドライハンドリング、スノーハンドリング、トラクション、磨耗、騒音低減、及び転がり抵抗といった特定の特長を最適化するように構成されていてもよい。カーカスプライ及びその他の要素の配置並びに向きもまた、このような特長を最適化するように構成されていてもよい。タイヤは、対称タイヤ、非対称タイヤ、及び方向性タイヤに分類することができる。対称タイヤは好適な装着方法を特に有さないのに対し、非対称タイヤは好適な表側の面を有し、方向性タイヤは好適な走行方向を有する。

多くの車両では、前車軸のタイヤと後車軸のタイヤで異なる性能を必要とする。前車軸は車両の重量の大部分を支え得る。いくつかの場合では、前車軸は車両の重量の６０％を支え得る。更に、前輪駆動タイヤでは、後輪はブレーキ時にしか寄与せず、駆動力には寄与しない。同様に、後輪駆動タイヤでは、前輪はブレーキ時にしか寄与せず、駆動力には寄与しない。

それに加えて、ラジアル力及び横力は、前輪及び後輪で異なって分布されてもよい。更に、いくつかの車両では前輪のキャンバが後輪のキャンバと異なっていてもよい。これによって、前輪と後輪とでは、トレッドパターンの異なる部分が転がり面と係合する。

図１は、シミュレーションされたロードコースを走る例示的な後輪駆動車両の前輪及び後輪にかかる前後力の分布を示すサンプルヒストグラムである。ヒストグラムは特定のタイヤ又は特定の車の性質を図示する意図はなく、ここでは、前輪にかかった力に対する後輪にかかった力の差異の一部を示すために提示されている。

図示される例は、２つの異なる車にかかる力を示す。ｘ軸は、タイヤの前静荷重に対する前後力の比率を表す。軸上の負の数は制動力を表し、正の数は駆動力を表す。ｙ軸は、各発生率の百分率を表す。

図１から分かるように、後輪駆動車両はしばしば前輪に小さな制動力をもたらし、時に前輪により大きな制動力をもたらし得る。しかしながら、予想されるように、後輪駆動タイヤは前輪に駆動力をもたらさない。

対照的に、図１は後輪駆動車両がしばしば後輪に小さな駆動力をもたらし、時に後輪により大きな駆動力をもたらすことを示す。後輪駆動車両はまた、後輪に小から中くらいの制動力をもたらし得る。

図１のヒストグラムは所定のシミュレーションされたロードコースに固有であるが、ロードコースの変更はヒストグラムに影響を与えるものの、前輪と後輪との間の一般的な違いは保持されることを理解されたい。

「方向性タイヤ」は従来周知であるが、このようなタイヤが時計回り及び反時計回りの両方でどのように機能するかは一般的に知られていなかった。したがって、タイヤ／ホイール組立体中心での反力及びモーメントを記録しながら、スリップ率並びに荷重のマトリックスを細かく制御してスイープ試験を行う、フラットベルト式タイヤ試験機にて、既存の方向性タイヤのサンプルを試験した。表１は結果として得られるデータから算定されるドライトラクションに関するピークＦｘ計量を示す。

表１では、ピークＦｘは前後力（Ｎ）曲線に対するスリップ比における最も大きな前後力である。ピークＦｘはトラクション性能と相関する点で当業者に知られている。

表１を見て分かるように、方向性タイヤは特定の方向に回転するように構成されるが、走行方向を変更することによるピークＦｘの違いは３％を超えることはなかった。３％の違いの一部は、非方向性タイヤＡでさえも違いを示したために、主に試験／計測におけるエラーによる可能性が高い。したがって、現在の方向性タイヤは、タイヤ走行方向に基づく車上性能における著しい変化に影響を与えるためのドライ走行又はブレーキトラクションにおける著しい違いは示さない。

一実施形態では、赤道面を有するタイヤは、タイヤの第１の回転方向及び第２の回転方向を画定する第１の側及び第２の側を含む。タイヤの第１の回転方向は、タイヤを第１の側から見てタイヤの反時計回りの回転であり、タイヤの第２の回転方向は、タイヤを第１の側から見てタイヤの時計回りの回転である。タイヤは更に、第１のビード部から第２のビード部まで延びるカーカスプライと、ベルトの上に設けられる周方向トレッドとを含む。周方向トレッド及びカーカスプライの少なくとも一方によって、タイヤが第１の回転方向に回転されるときにタイヤは第１のタイヤ性能を呈し、タイヤが第２の回転方向に回転されるときに第１のタイヤ性能とは異なる第２のタイヤ性能を呈する。タイヤ性能は、制動、ドライ走行トラクション、磨耗性能、及びスノートラクション性能からなる群から選択される。

別の実施形態では、赤道面を有するタイヤは第１のビード部及び第２のビード部を含む。タイヤは、タイヤの第１の装着位置及び第２の装着位置を画定する第１の側及び第２の側を更に含む。第１の装着位置では、第１の側は車両の前後軸から離れるように向き、第２の装着位置では、第２の側は車両の前後軸から離れるように向く。タイヤは、第１のビード部から第２のビード部まで延びる少なくとも１つのカーカスプライと、少なくとも１つのカーカスプライの上に設けられる周方向ベルトとを更に含む。タイヤはまた、周方向ベルトの上方に設けられた複数のトレッド要素を有する周方向トレッドを含む。少なくとも１つのカーカスプライ及び複数のトレッド要素のうちの少なくとも一方によって、タイヤは、第１の装着位置が車両の前車軸上にあり及び第２の装着位置が車両の後車軸上にあるときに、第１の車両横方向性能を示し、並びに第１の装着位置が車両の後車軸上にあり及び第２の装着位置が車両の前車軸上にあるときに、第２の車両横方向性能を示す。

更に別の実施形態では、前車軸及び後車軸を有する車両に複数のタイヤを装着する方法が開示される。方法は、第１のタイヤ、第２のタイヤ、第３のタイヤ、及び第４のタイヤを含む４つのタイヤを提供することを含む。４つのタイヤはそれぞれ、第１のビード部及び第２のビード部、第１の側、第２の側、第１のビード部から第２のビード部まで延びる少なくとも１つのカーカスプライ、少なくとも１つのカーカスプライの上方に設けられた周方向ベルト、及び周方向ベルトの上方に設けられた周方向トレッドを有する。４つのタイヤそれぞれの第１の側は実質的に同じであり、４つのタイヤそれぞれの第２の側は実質的に同じである。同様に、４つのタイヤそれぞれの周方向トレッドは実質的に同じである。方法は、第１のタイヤを第１のホイールに装着することと、第２のタイヤを第２のホイールに装着することと、第３のタイヤを第３のホイールに装着することと、第４のタイヤを第４のホイールに装着することとを更に含む。方法はまた、第１のタイヤの第１の側が車両の前後軸から離れる方向に向くように、かつ第１のタイヤが第１の性能を示すように、第１のホイールを車両の前車軸の左端に装着することを含む。方法はそれに加えて、第２のタイヤの第２の側が車両の前後軸から離れる方向に向くように、かつ第２のタイヤが第１の性能の性能を示すように、第２のホイールを車両の前車軸の右端に装着することを含む。方法は更に、第３のタイヤの第２の側が車両の前後軸から離れる方向に向くように、かつ第３のタイヤが第１の性能よりも低い第２の性能を示すように、第３のホイールを車両の後車軸の左端に装着することを含む。方法はまた、第４のタイヤの第１の側が車両の前後軸から離れる方向に向くように、かつ第４のタイヤが第２の性能を示すように、第４のホイールを車両の後車軸の右端に装着することを含む。

更に別の実施形態では、前車軸及び後車軸を有する車両上に複数のタイヤを装着する方法を開示する。方法は、第１のタイヤ、第２のタイヤ、第３のタイヤ、及び第４のタイヤを含む４つのタイヤを用意することを含む。４つのタイヤはそれぞれ、第１のビード部及び第２のビード部、第１の側、第２の側、第１のビード部から第２のビード部まで延びるカーカスプライ、カーカスプライの上方に設けられるベルト、並びにベルトの上方に設けられる周方向トレッドを有し、周方向トレッド及びカーカスプライの少なくとも一方によって、タイヤは赤道面を中心にして反射的非対称となる。４つのタイヤそれぞれの第１の側は実質的に同じであり、４つのタイヤそれぞれの第２の側は実質的に同じである。同様に、４つのタイヤそれぞれの周方向トレッドは実質的に同じである。方法は、第１のタイヤを第１のホイールに装着することと、第２のタイヤを第２のホイールに装着することと、第３のタイヤを第３のホイールに装着することと、第４のタイヤを第４のホイールに装着することとを更に含む。方法はまた、第１のタイヤの第１の側が車両の前後軸から離れる方向に向くように、第１のホイールを車両の前車軸の左端に装着することを含む。方法はそれに加えて、第２のタイヤの第１の側が車両の前後軸から離れる方向に向くように、第２のホイールを車両の前車軸の右端に装着することを含む。方法は更に、第３のタイヤの第２の側を車両の前後軸から離れる方向に向くように、第３のホイールを車両の後車軸の左端に装着することと、第４のタイヤの第２の側を車両の前後軸から離れる方向に向くように、第４のホイールを車両の後車軸の右端に装着することとを含む。

更に別の実施形態では、前車軸及び後車軸を有する車両に複数のタイヤを装着する方法が開示される。方法は、第１のタイヤ、第２のタイヤ、第３のタイヤ、及び第４のタイヤを含む４つのタイヤを提供することを含む。４つのタイヤはそれぞれ、第１のビード部及び第２のビード部、第１の側、第２の側、第１のビード部から第２のビード部まで延びる少なくとも１つのカーカスプライ、少なくとも１つのカーカスプライの上方に設けられた周方向ベルト、及び周方向ベルトの上方に設けられた周方向トレッドを有する。４つのタイヤはそれぞれ、トレッドパターン及びカーカスプライの一方が、二次の不連続な回転非対称性を有する周方向タイヤ設計を有する。４つのタイヤそれぞれの第１の側は実質的に同じであり、４つのタイヤそれぞれの第２の側は実質的に同じである。同様に、４つのタイヤそれぞれの周方向トレッドは実質的に同じである。方法は、第１のタイヤを第１のホイールに装着することと、第２のタイヤを第２のホイールに装着することと、第３のタイヤを第３のホイールに装着することと、第４のタイヤを第４のホイールに装着することとを更に含む。方法はまた、第１のタイヤの第１の側が車両の前後軸から離れる方向に向くように、第１のホイールを車両の前車軸の左端に装着することと、第２のタイヤの第２の側が車両の前後軸から離れる方向に向くように、第２のホイールを車両の前車軸の右端に装着することとを含む。方法はそれに加えて、第３のタイヤの第１の側が車両の前後軸から離れる方向に向くように、第３のホイールを車両の後車軸の左端に装着することと、第４のタイヤの第２の側が車両の前後軸から離れる方向に向くように、第４のホイールを車両の後車軸の右端に装着することとを含み、その結果として全てのタイヤに第１の性能を有する第１の回転方向を全てのタイヤにもたらす。

添付の図面では、構造は、以下に記載する詳細な説明と併せて、請求項に係る発明の例示的な実施形態を説明するように図示される。同様の要素は同じ参照番号で識別される。単一部品として示される要素は複数部品で代替可能であり、複数部品として示される要素は単一部品と代替可能であるものと理解されるべきである。図面は寸法どおりではなく、特定の要素の比率は図示する目的で強調され得る。
例示的な後輪駆動車両の前輪及び後輪の前後力の分布を図示するサンプルヒストグラムである。第１及び第２走行方向を有するタイヤ１００の一実施形態の概略斜視図である。図２のタイヤ１００の概略正面図である。図２のタイヤ１００の概略複数斜視図であり、タイヤを第１の向き及び第２の向きで示す。車両の車軸に装着された複数のタイヤ１００を図示する概略図である。図５の車両の車軸に装着された複数のタイヤ１００の点検ローテーションを図示する概略図である。第１及び第２の走行方向を有するタイヤ３００の代替的な実施形態の概略斜視図である。図７のタイヤ３００の概略正面図である。図７のタイヤ３００の概略複数斜視図であり、タイヤを第１の向き及び第２の向きで示す。車両の車軸に装着された複数のタイヤ３００を図示する概略図である。図１０の車両の車軸に装着された複数のタイヤ３００の点検ローテーションを図示する概略図である。第１及び第２の装着位置を第１の向き及び第２の向きで有するタイヤ５００の概略複数斜視図である。車両の車軸に装着された複数のタイヤ５００を図示する概略図である。図１３の車両の車軸に装着された複数のタイヤ５００の点検ローテーションを図示する概略図である。タイヤ用トレッド要素の一実施形態の概略側面図である。タイヤ用トレッド要素の代替的な実施形態の概略側面図である。タイヤ用トレッド要素の別の代替的な実施形態の概略側面図である。タイヤ用トレッド要素のいっそう別の代替的な実施形態の概略側面図である。タイヤ用トレッド要素の更に別の代替的な実施形態の概略側面図である。タイヤのトレッド要素のいっそう別の代替的な実施形態の概略側面図である。

以下は、本明細書に用いられる選択された用語の定義を含む。定義には、用語の範囲内に該当し、実装において用いられ得る部品のさまざまな例又は形態を含む。これらの例に制限する意図はない。用語の単数形及び複数形の両方が、定義内に含まれ得る。

「軸方向の」又は「軸方向に」は、タイヤの回転軸と平行の方向を意味する。

「ビード」は、ホイールと接触し、側壁の境界を画定するタイヤの部分を意味する。

「カーカスプライ」は、ビードをトレッドに接続する構造部材を意味し、連続的又は非連続的であり得る。

「周方向の」及び「周方向に」は、軸方向に垂直なトレッドの表面の外周に沿って延びる方向を意味する。

「赤道面」はタイヤの回転軸と垂直の面を意味し、タイヤの中心を通り抜ける。

「ラジアル」及び「ラジアルに」は、タイヤの回転軸に垂直な方向を意味する。

「側壁」は、トレッドとビードとの間のタイヤの部分を意味する。

「トレッド」は、正常な空気圧下及び荷重下で道路と接触するタイヤの部分を意味する。

本開示では、方向は車両の上面図を参照して、車両の前後軸に対して示される。用語「内側」及び「内側に」は車両の前後軸に向かう一般的方向を意味する一方で、「外側」及び「外側に」は車両の前後軸から離れる一般的方向を意味する。よって、「内部」及び「外部」などの関連する方向的な用語が要素と関連して用いられる場合、「内部」要素は、「外部」要素よりも車両の前後軸の近くに間隔をあけて配置されている。同様に、用語「左」及び「右」はタイヤが装着された車両の上面図を参照して、車両の前後軸に対して示される。用語「前」及び「後ろ」もまた、タイヤが装着された車両を参照して示される。

図２及び３は、車軸固有走行方向を有するタイヤ１００の一実施形態の概略斜視図及び側面図をそれぞれ示す。図４は、第１の向き１１０ａ及び第２の向き１１０ｂにおけるタイヤ１００の複数の斜視図を示す。タイヤ１００はこれらの図面の全てを参照して説明される。

タイヤ１００は、第１及び第２のビード部（図示せず）、第１の側壁１２０ａ、並びに第２の側壁１２０ｂを含む。タイヤ１００は２つの回転方向を有する。タイヤを第２の側壁１２０ｂから見た場合（図３に示すとおり）、タイヤ１００の第１の回転方向は時計回りであり、タイヤ１００の第２の回転方向は反時計回りである。

タイヤ１００は、第１のビード部から第２のビード部まで延びる少なくとも１つのカーカスプライ（図示せず）と、カーカスプライの上方に設けられる周方向ベルト（図示せず）と、ベルトの上方に設けられる周方向トレッド１３０とを更に含む。周方向トレッド１３０は１４０で概略的に示されるトレッドパターンを有する。一実施形態では、トレッドパターン１４０は二次の非連続的回転非対称性を有し、これによってタイヤ１００は方向性となる。したがって、タイヤ１００が第１の向き１１０ａにある場合、トレッドパターン１４０は第１の外観を有し、タイヤ１００が第２の向き１１０ｂに配置されるとき、逆向きのトレッドパターン１４０は第１の外観とは異なる第２の外観を有する。

トレッドパターンの非対称性によって、タイヤ１００が第１の方向と第２の方向とで回転されるときに、トレッドが異なる性質を示す場合がある。トレッドパターン及びカーカスプライの配置並びに向きは、タイヤ１００が第１の方向に回転されるときに前輪についての所望の性質が示されるように、及びタイヤ１００が第２の方向に回転されるときに後輪についての所望の性質が示されるように、選択されてもよい。

例えば、トレッドパターンは、タイヤが第１の回転方向に回転されるときに周方向トレッドが第１の制動性能及び第１の走行トラクション性能を示し、タイヤが第２の方向に回転されるときに周方向トレッドが第１の制動性能よりも低い第２の制動性能及び第１の走行トラクション性能よりも高い第２の走行トラクション性能を示すように選択されてもよい。後輪駆動車両では、後輪がより高い走行トラクション性能を示すことがより有利であり得る。前輪駆動車両では、前輪がより高い走行トラクション性能を示すことがより有利であり得る。

別の例では、トレッドパターンは、第１の方向に回転されるときに周方向トレッドが第１の磨耗性能を、及び第２の方向に回転されるときに第１の磨耗性能とは異なる第２の磨耗性能を示すように選択されてもよい。例えば、前輪駆動車両では、前輪がより早く磨耗する傾向がある。後輪駆動タイヤでは、後輪がより早く磨耗する傾向がある。トレッドパターンは、前輪と後輪の磨耗率の間の不一致を減少させるために選択されてもよい。

いっそう別の例では、トレッドパターンは、周方向トレッドが第１の方向に回転されると第１のスノートラクション性能を、及び第２の方向に回転されると第１のスノートラクション性能とは異なる第２のスノートラクション性能を示すように選択されてもよい。トレッドパターンはまた、その他の性質が回転方向の変化によって影響されるように選択されていてもよい。

それに加えて、又は代替的に、カーカスプライの配置及び向きは、カーカスプライによって、回転方向によってタイヤが異なる性質を示すように選択されてもよい。カーカスプライにおけるこのような違いは、タイヤの外観からは容易に観察することができないが、タイヤはそれでも非対称の性質を表す。

一実施形態では、タイヤの１つ以上の位置において、第１の回転方向は前回転方向として表示されてもよく、第２の回転方向は後回転方向として表示されてもよい。図示される実施形態から分かるように、第１のしるし１５０ａをタイヤ１００の第１の側壁１２０ａに設け、第２のしるし１５０ｂを第２の側壁１２０ｂに設ける。第１のしるし１５０ａ及び第２のしるし１５０ｂの両方は、第１の回転方向を前輪回転方向として指定し、第２の回転方向を後輪回転方向として指定するインジケータを含む。図示される実施形態では記述を有する矢印を示すが、しるしは任意の形態又は大きさであってもよいことを理解されたい。

このようなしるしは、車両に車軸固有タイヤを装着する人を補助する目的で用いられてもよい。図５に示すように、タイヤ１００の性質は、実質的に同じ側壁、カーカスプライ、及び周方向トレッドを有する４つのタイヤが、前車軸２１０上の第１及び第２のタイヤ１００_１、１００_２が後車軸２２０上の第３及び第４のタイヤ１００_３、１００_４と異なる性質を示すように車両２００に装着され得るように、選択されてもよい。

図示される実施形態では、第１のタイヤ１００_１は第１のホイール（図示せず）に装着されており、第２のタイヤ１００_２は第２のホイール（図示せず）に装着されており、第３のタイヤ１００_３は第３のホイール（図示せず）に装着されており、第４のタイヤ１００_４は第４のホイール（図示せず）に装着されている。第１のホイール及びタイヤは、第１のタイヤ１００_１の第１の側壁１２０ａ_１が外側を（すなわち、車両２００の前後軸Ａから離れる方向に）向くように、及び第１のタイヤ１００_１の第２の側壁１２０ｂ_１が内側を（すなわち、車両２００の前後軸Ａに向かって）向くように、車両２００の前車軸２１０の左端に装着される。第２のホイール及びタイヤは、第２のタイヤ１００_２の第１の側壁１２０ａ_２が内側を向くように、及び第２のタイヤ１００_２の第２の側壁１２０ｂ_２が外側を向くように、車両２００の前車軸２１０の右端に装着される。第３のホイール及びタイヤは、第３のタイヤ１００_３の第１の側壁１２０ａ_３が内側を向くように、及び第３のタイヤ１００_３の第２の側壁１２０ｂ_３が外側を向くように、車両２００の後車軸２２０の左端に装着される。第４のホイール及びタイヤは、第４のタイヤ１００_４の第１の側壁１２０ａ_４が外側を向くように、及び第４のタイヤ１００_４の第２の側壁１２０ｂ_４が内側を向くように、車両２００の後車軸２２０の右端に装着される。

タイヤは車両に任意の順番で装着されてもよく、上記の特定のステップは同時又は異なる順番で行われてもよいことを理解されたい。

車両を点検するとき、タイヤは図６に図示する様態で、ホイールからタイヤを外す必要なく、ローテーションされてもよい。第１のホイール及びタイヤは車両２００の前車軸２１０から取り外され、第４のホイール及びタイヤは車両２００の後車軸２２０から取り外される。第１のホイール及びタイヤは、第１のタイヤ１００_１の第１の側壁１２０ａ_１が外側を向くように、及び第１のタイヤ１００_１の第２の側壁１２０ｂ_１が内側を向くように、車両２００の後車軸２２０の右端に装着される。第４のホイール及びタイヤは、第４のタイヤ１００_４の第１の側壁１２０ａ_４が外側を向くように、及び第４のタイヤ１００_４の第２の側壁１２０ｂ_４が内側を向くように、車両２００の前車軸２１０の左端に装着される。

第２のホイール及びタイヤは車両２００の前車軸２１０から取り外され、第３のホイール及びタイヤは車両２００の後車軸２２０から取り外される。第２のホイール及びタイヤは、第２のタイヤ１００_２の第１の側壁１２０ａ_２が内側を向くように、及び第２のタイヤ１００_２の第２の側壁１２０ｂ_２が外側を向くように、車両２００の後車軸２２０の左端に装着される。第３のホイール及びタイヤは、第３のタイヤ１００_３の第１の側壁１２０ａ_３が内側を向くように、及び第３のタイヤ１００_３の第２の側壁１２０ｂ_３が外側を向くように、車両２００の前車軸２１０の右端に装着される。

タイヤをローテーションさせるステップは任意の順番で行われてもよく、上記の特定のステップは同時又は異なる順番で行われてもよいことを理解されたい。それに加えて、タイヤは任意の位置で再装着可能であるようにホイールから外されてもよいことも理解されたい。

図２〜６は、第１の方向に回転されると所望の前輪特性を示し、第２の方向に回転されると所望の後輪特性を示す両方向性タイヤを図示するが、第１の方向に回転されると所望の夏性能特性を示し、第２の方向に回転されると所望の冬性能特性を示すように両方向性タイヤを設計してもよい。図７及び８は、季節固有走行方向を有するタイヤ３００の一実施形態の概略斜視図及び側面図をそれぞれ示す。図９は第１の向き３１０ａ及び第２の向き３１０ｂでのタイヤ３００の複数斜視図を示す。タイヤ３００はこれら図面の全てを参照して説明される。

タイヤ３００は、第１及び第２のビード部（図示せず）、第１の側壁３２０ａ、並びに第２の側壁３２０ｂを含む。タイヤ３００は２つの回転方向を有する。タイヤを第２の側壁３２０ｂから見て（図８に示すとおり）タイヤ３００の第１の回転方向は時計回りであり、タイヤ３００の第２の回転方向は反時計回りである。

タイヤ３００は更に、第１のビード部から第２のビード部まで延びる少なくとも１つのカーカスプライ（図示せず）と、カーカスプライの上方に設けられる周方向ベルト（図示せず）と、ベルトの上方に設けられる周方向トレッド３３０とを含む。周方向トレッド３３０は、３４０で概略的に示されるトレッドパターンを有する。一実施形態では、トレッドパターン３４０は二次の非連続的回転非対称性を有し、これによってタイヤ３００は方向性となる。したがって、タイヤ３００が第１の向き３１０ａにあるとき、トレッドパターン３４０は第１の外観を有し、タイヤ３００が第２の向き３１０ｂに配置されると、逆向きのトレッドパターン３４０は第１の外観と異なる第２の外観を有する。

トレッドパターンの非対称性によって、タイヤ３００が第１の方向と第２の方向とで回転されるときに、トレッドが異なる性質を示す場合がある。トレッドパターン及びカーカスプライの配置並びに向きは、タイヤ３００が第１の方向に回転されるときに夏性能についての所望の性質が示されるように、及びタイヤ３００が第２の方向に回転されるときに冬性能についての所望の性質が示されるように、選択されてもよい。

例えば、トレッドパターンは、周方向トレッドが第１の方向に回転されるときに第１のスノートラクション性能を、及び第２の方向に回転されるときに第１のスノートラクション性能とは異なる第２のスノートラクション性能を示すように選択されてもよい。トレッドパターンはまた、その他の性質が回転方向の変化によって影響されるように選択されてもよい。

別の例では、トレッドパターンは、タイヤが第１の回転方向に回転されるときに周方向トレッドが第１の停止距離性能を示し、タイヤが第２の方向に回転されるときに周方向トレッドが第１の停止性能より低い第２の停止距離性能を示すように選択されてもよい。停止距離性能は、車両をより速い速度で走行させる傾向のある夏により重要であり得る。

更に別の例では、トレッドパターンは、第１の方向に回転されるときに周方向トレッドが第１の磨耗性能を示し、第２の方向に回転されるときに第１の磨耗性能とは異なる第２の磨耗性能を示すように選択されてもよい。例えば、タイヤは雪の上を走行する冬ではより遅く磨耗する傾向がある。トレッドパターンは、夏と冬との磨耗率の間の不一致を低減するように選択されてもよい。

更に別の例では、トレッドパターンは、周方向トレッドが第１の方向に回転するときに第１の騒音性能を示し、第２の方向に回転するときに第１の騒音性能とは異なる第２の騒音性能を示すように選択されてもよい。例えば、タイヤは、雪の上を走行する冬ではより静かな傾向がある。トレッドパターンは、夏と冬とのタイヤ音の間の不一致を低減するように選択されてもよい。

一実施形態では、タイヤの１つ以上の位置において、第１の回転方向は夏回転方向として表示されてもよく、第２の回転方向は冬回転方向として表示されてもよい。図示される実施形態から分かるように、第１のしるし３５０ａをタイヤ３００の第１の側壁３２０ａに設け、第２のしるし３５０ｂを第２の側壁３２０ｂに設ける。第１のしるし３５０ａ及び第２のしるし３５０ｂの両方は、第１の回転方向を夏回転方向として、及び第２の回転方向を冬の回転方向として指定するインジケータを含む。図示される実施形態では記述を有する矢印を示すが、しるしは任意の形態又は大きさであってもよいことを理解されたい。

このようなしるしは、車両に季節固有タイヤを装着する人を補助する目的で用いられてもよい。図１０に示すように、タイヤ３００の性質は、実質的に同じ側壁、カーカスプライ、及び周方向トレッドを有する４つのタイヤが、全てのタイヤ３００_１、３００_２、３００_３、３００_４が所望の夏性能特性を示すように車両４００に装着され得るように、選択されてもよい。

図示される実施形態では、第１のタイヤ３００_１は第１のホイール（図示せず）に装着されており、第２のタイヤ３００_２は第２のホイール（図示せず）に装着されており、第３のタイヤ３００_３は第３のホイール（図示せず）に装着されており、第４のタイヤ３００_４は第４のホイール（図示せず）に装着されている。第１のホイール及びタイヤは、第１のタイヤ３００_１の第１の側壁３２０ａ_１が外側を（すなわち、車両４００の前後軸Ａから離れる方向を）向くように、及び第１のタイヤ３００_１の第２の側壁３２０ｂ_１が内側を（すなわち、車両４００の前後軸Ａに向かって）向くように、車両４００の前車軸４１０の左端に装着される。第２のホイール及びタイヤは、第２のタイヤ３００_２の第１の側壁３２０ａ_２が内側を向くように、及び第２のタイヤ３００_２の第２の側壁３２０ｂ_２が外側を向くように、車両４００の前車軸４１０の右端に装着される。第３のホイール及びタイヤは、第３のタイヤ３００_３の第１の側壁３２０ａ_３が外側を向くように、及び第３のタイヤ３００_３の第２の側壁３２０ｂ_３が内側を向くように、車両４００の後車軸４２０の左端に装着される。第４のホイール及びタイヤは、第４のタイヤ３００_４の第１の側壁３２０ａ_４が内側を向くように、及び第４のタイヤ１００_４の第２の側壁３２０ｂ_４が外側を向くように、車両４００の後車軸４２０の右端に装着される。

季節が変わるときにタイヤの方向を変えるには、タイヤを図１１に図示する様態のように、ホイールからタイヤを外す必要なくローテーションさせてもよい。第１のホイール及びタイヤは車両４００の前車軸４１０から外され、第４のホイール及びタイヤは車両４００の後車軸４２０から外される。第１のホイール及びタイヤは、第１のタイヤ３００_１の第１の側壁３２０ａ_１が外側を向くように、及び第１のタイヤ３００_１の第２の側壁３２０ｂ_１が内側を向くように、車両４００の後車軸４２０の右端に装着される。第４のホイール及びタイヤは、第４のタイヤ３００_４の第１の側壁３２０ａ_４が内側を向くように、及び第４のタイヤ１００_４の第２の側壁３２０ｂ_４が外側を向くように、車両４００の前車軸４１０の左端に装着される。

第２のホイール及びタイヤは車両４００の前車軸４１０から外され、第３のホイール及びタイヤは車両４００の後車軸４２０から外される。第２のホイール及びタイヤは、第２のタイヤ３００_２の第１の側壁３２０ａ_２が内側を向くように、及び第２のタイヤ３００_２の第２の側壁３２０ｂ_２が外側を向くように、車両４００の後車軸４２０の左端に装着される。第３のホイール及びタイヤは、第３のタイヤ３００_３の第１の側壁３２０ａ_３が外側を向くように、及び第３のタイヤ３００_３の第２の側壁３２０ｂ_３が内側を向くように、車両４００の前車軸４１０の右端に装着される。

図１２は、第１の向き５１０ａ及び第２の向き５１０ｂにおけるタイヤ５００の別の実施形態の複数斜視図を示す。タイヤ５００は、第１及び第２のビード部（図示せず）、第１の側壁５２０ａ、並びに第２の側壁５２０ｂを含む。第１及び第２の側壁５２０ａ、ｂは、タイヤの第１の装着位置及び第２の装着位置を、第１の側壁５２０ａが第１の装着位置にて外側を向くように、並びに第２の側壁面５２０ｂが第２の装着位置にて外側を向くように画定する。

タイヤ５００は更に、第１のビード部から第２のビード部まで延びる少なくとも１つのカーカスプライ（図示せず）と、カーカスプライの上に設けられる周方向ベルト（図示せず）と、ベルトの上に設けられる周方向トレッド５３０とを含む。周方向トレッド５３０は、５４０で概略的に示されるトレッドパターンを有する。トレッドパターン５４０は、タイヤ５００の赤道面を中心にして非対称である。したがって、タイヤ５００が図４に示される第１の向きにある場合、トレッドパターン５４０は第１の外観を有し、タイヤ５００が図７に示される第２の向きに回転されると、逆向きのトレッドパターン５４０は第１の外観とは異なる第２の外観を有する。

トレッドパターンの非対称性によって、タイヤ１００が第１の装着位置と第２の装着位置とに装着されるときで、トレッドが異なる性質を示す場合がある。例えば、トレッドパターンは、タイヤが第１の位置に装着されるときに第１の磨耗特性の原因となり、タイヤが第２の位置に装着されるときに第１の磨耗特性とは異なる第２の磨耗特性の原因となるように選択されてもよい。当業者が理解するように、前輪及び後輪は異なるキャンバを有していてもよい。それに加えて、車両の重量は前車軸及び後車軸で異なるように分布されてもよい。これらの違いによって、前輪の足跡が後輪のものとは異なるものとなり得る。タイヤの第１及び第２の装着位置におけるトレッドパターンは、これらの異なる足跡の原因となるように選択されてもよい。

別の例では、トレッドパターンは、周方向トレッドが第１の位置に装着されるときに第１のスノートラクション性能を示し、第２の位置に装着されるときに第１のスノートラクション性能とは異なる第２のスノートラクション性能を示すように選択されてもよい。

トレッドパターンはまた、装着位置の変更によってその他の性質が影響されるように選択されてもよい。例えば、車両の前輪及び後輪は異なる横力を経験してもよい。トレッドパターンは、これらの異なる横力を効果的に管理するように選択されてもよい。

それに加えて、又は代替的に、カーカスプライの配置及び向きは、カーカスプライによって、装着位置によってタイヤが異なる性質を示すように選択されてもよい。カーカスプライにおけるこのような違いは、タイヤの外観からは容易に観察することができないが、タイヤはそれでも非対称の性質を表す。

トレッドパターン及びカーカスプライの配置並びに向きは、前輪及び後輪に示される異なる力の原因となるように設計されてもよい。このような異なる力によって、前輪及び後輪が異なって磨耗し得る。

このような実施形態では、タイヤの１つ以上の位置において、第１の装着方向は前装着位置として表示されてもよく、及び第２の回転方向は後装着位置として表示されてもよい。図示される実施形態から分かるように、第１のしるし５５０ａをタイヤ５００の第１の側壁５２０ａに設け、及び第２のしるし５５０ｂを第２の側壁５２０ｂに設ける。図示される実施形態では記述を含むしるしを示すが、しるしは任意の形態及び大きさであってもよいことを理解されたい。

このようなしるしは、車両に車軸固有タイヤを装着する人を補助する目的で用いられてもよい。図８に示すように、タイヤ５００の性質は、実質的に同じ側壁、カーカスプライ、及び周方向トレッドを有する４つのタイヤが、前車軸６１０上の第１及び第２のタイヤ５００_１、５００_２が後車軸６２０上に装着される第３及び第４のタイヤ５００_３、５００_４とは異なる性質を示すように車両６００に装着され得るように、選択されてもよい。

図示の実施形態では、第１のタイヤ５００_１は第１のホイール（図示せず）に装着されており、第２のタイヤ５００_２は第２のホイール（図示せず）に装着されており、第３のタイヤ５００_３は第３のホイール（図示せず）に装着されており、第４のタイヤ５００_４は第４のホイール（図示せず）に装着されている。第１のホイール及びタイヤは、第１のタイヤ５００_１の第１の側壁５２０ａ_１が外側を向くように、及び第１のタイヤ５００_１の第２の側壁５２０ｂ_１が内側を向くように、車両６００の前車軸６１０の左端に装着される。第２のホイール及びタイヤは、第２のタイヤ５００_２の第１の側壁５２０ａ_２が外側を向くように、及び第２のタイヤ５００_２の第２の側壁５２０ｂ_２が内側を向くように、車両６００の前車軸６１０の右端に装着される。第３のホイール及びタイヤは、第３のタイヤ５００_３の第１の側壁５２０ａ_３が内側を向くように、及び第３のタイヤ５００_３の第２の側壁５２０ｂ_３が外側を向くように、車両６００の後車軸６２０の左端に装着される。第４のホイール及びタイヤは、第４のタイヤ５００_４の第１の側壁５２０ａ_４が内側を向くように、及び第４のタイヤ５００_４の第２の側壁５２０ｂ_４が外側を向くように、車両６００の後車軸６２０の右端に装着される。

車両を点検するとき、タイヤは図９に図示する様態で、タイヤをホイールから外す必要なく、ローテーションされてもよい。第１のホイール及びタイヤ、並びに第２のホイール及びタイヤを、車両６００の前車軸６１０から外す。第１のホイール及びタイヤは、第１のタイヤ５００_１の第１の側壁５２０ａ_１が外側を向くように、及び第１のタイヤ５００_１の第２の側壁５２０ｂ_１が内側を向くように、車両６００の前車軸６２０の右端に装着される。第２のホイール及びタイヤは、第２のタイヤ５００_２の第１の側壁５２０ａ_２が外側を向くように、及び第２のタイヤ５００_２の第２の側壁５２０ｂ_２が内側を向くように、車両６００の前車軸６１０の左端に装着される。

第３のホイール及びタイヤ並びに第４のホイール及びタイヤを、車両６００の後車軸６２０から外す。第３のホイール及びタイヤは、第３のタイヤ５００_３の第１の側壁５２０ａ_３が内側を向くように、及び第３のタイヤ５００_３の第２の側壁５２０ｂ_３が外側を向くように、車両６００の後車軸６２０の右端に装着される。第４のホイール及びタイヤは、第４のタイヤ５００_４の第１の側壁５２０ａ_４が内側を向くように、及び第４のタイヤ５００_４の第２の側壁５２０ｂ_４が外側を向くように、車両６００の後車軸６２０の左端に装着される。

上記の各実施形態、及び図２〜１４に図示するように、方向性トレッド要素は第１の方向に回転されると第１の特性を表し、第１の方向と逆の第２の方向に回転されると第１の特性とは異なる第２の特性を表すタイヤについて、選択されてもよい。図１５〜１９は異なる走行方向において異なる特性を示すトレッド要素の例を図示する。これらの図面はそれぞれ単一の特長を図示するが、トレッド要素は図示される特長の２つ以上を採用してもよいことを理解されたい。簡潔のために、特長のさまざまな組み合わせは本明細書に示していない。

図１５は、第１の走行方向Ｄ_１では第１の特性を示し、第２の走行方向Ｄ_２では第２の特性を示すトレッド要素７００の一実施形態の側面図である。トレッド要素７００は第１の壁７１０と第２の壁７２０とを含む。第１の壁７１０は、タイヤの溝の底７３０に対して第１の角度α_１で設けられる。第２の壁７２０は、タイヤの溝の底７３０に対して、第１の角度α_１よりも大きい第２の角度α_２で設けられる。タイヤが第１の方向Ｄ_１で回転されるときは、トレッド要素７００の最上部及び第１の壁７１０で先端（すなわち、転がり面と最初に接触する縁部）を形成する。タイヤが第２の方向Ｄ_２で回転されるときは、トレッド要素７００の最上部及び第２の壁７２０で先端を形成する。第１の壁７１０の角度α_１がより浅いと、タイヤが第１の方向Ｄ_１で回転されるときに、タイヤが第２の方向Ｄ_２で回転されるときに比べてトレッド要素７００に対してより低い縁部への圧力がかかる。この効果はトラクション、磨耗、騒音及びその他のタイヤ性能特性に関連するラグの方向性性能を得るために用いられる。

図１６は、第１の走行方向Ｄ_１では第１の特性を、及び第２の走行方向Ｄ_２では第２の特性を示すトレッド要素８００の別の実施形態の側面図である。トレッド要素８００は第１の壁８１０と第２の壁８２０とを含む。トレッド要素８００は第２の壁に隣接して複数のサイプ８３０を含み、第１の壁に隣接してはサイプを含まない。代替的な実施形態（図示せず）では、トレッド要素は両方の壁に隣接してサイプを有し得るが、第２の壁に隣接してより多くの数のサイプを有する。

タイヤが第１の方向Ｄ_１で回転されるときは、トレッド要素８００の最上部及び第１の壁８１０で先端を形成する。タイヤが第２の方向Ｄ_２で回転されるときは、トレッド要素８００の最上部及び第２の壁８２０で先端を形成し、サイプ８３０は先端に隣接して付加的な縁部を提供する。この効果はトラクション、磨耗、騒音及びその他のタイヤ性能特性に関連するラグの方向性性能を得るために用いられる。

図１７は、第１の走行方向Ｄ_１では第１の特性を、及び第２の走行方向Ｄ_２では第２の特性を示すトレッド要素９００の更に別の実施形態の側面図である。トレッド要素９００は第１の壁９１０と第２の壁９２０とを含む。トレッド要素９００は角度を有する複数のサイプ９３０を含む。タイヤが第１の方向Ｄ_１で回転されるときは、転がり面はトレッド要素９００の最上部にせん断力を与え、それによって角度を有するサイプ９３０が開いて付加的な端を提供する。タイヤが第２の方向Ｄ_２で回転されるときは、転がり面はトレッド要素９００の最上部にせん断力を与え、それによって角度を有するサイプ９３０が閉じて、付加的な縁部がなくなる。この効果はトラクション、磨耗、騒音及びその他のタイヤ性能特性に関連するラグの方向性性能を得るために用いられる。

図１８は、第１の走行方向Ｄ_１では第１の特性を、及び第２の走行方向Ｄ_２では第２の特性を示すトレッド要素１０００の更に別の実施形態の側面図である。トレッド要素１０００は第１の壁１０１０と第２の壁１０２０とを含む。トレッド要素１０００は、３次元（又は３Ｄ）サイプ１０３０と称され得る、複数のラチェット形状のサイプ１０３０を含む。タイヤが第１の方向Ｄ_１で回転されるときは、転がり面はトレッド要素１０００の最上部にせん断力を与え、これによって、ラチェット形状のサイプ１０３０が開いて付加的な縁部が提供される。タイヤが第２の方向Ｄ_２に回転されるときは、転がり面はトレッド要素１０００の最上部にせん断力を与え、これによってラチェット形状のサイプ１０３０が閉じて、付加的な縁部がなくなる。この効果はトラクション、磨耗、騒音及びその他のタイヤ性能特性に関連するラグの方向性性能を得るために用いられる。

図１９は、第１の走行方向Ｄ_１では第１の特性を、及び第２の走行方向Ｄ_２では第２の特性を示すトレッド要素１１００の更に別の実施形態の側面図である。トレッド要素１１００は第１の壁１１１０と第２の壁１１２０とを含む。トレッド要素１１００は縁部処理を含む。本実施形態では、縁部処理は第２の壁１１２０からトレッド要素１１００の最上面まで延びる丸みのある面取り部１１３０である。タイヤが第１の方向Ｄ_１に回転されるときは、トレッド要素１１００の最上部と第１の壁１１１０とで先端を形成する。タイヤが第２の方向Ｄ_２に回転されるときは、トレッド要素１１００の最上部と第２の壁１１２０とで先端を形成する。第２の壁１１２０から延びる丸みのある面取り部１１３０は、タイヤが第２の方向Ｄ_２に回転されるときに、タイヤが第１の方向Ｄ_１に回転されるときと比べてトレッド要素１１００に対してより低い縁部への圧力がかかる。なお、平面面取り部などのその他の端処理も採用されてもよいことを理解されたい。

トレッド要素１１００は、一対の溝で囲まれるラグであってもよいことを理解されたい。あるいは、トレッド要素１１００は一対のサイプで囲まれるラグの一部を表してもよい。

図示される実施形態では、丸みのある面取り部１１３０はその高さよりも実質的に大きい長さを有する。特定の一実施形態では、長さは高さの４倍である。別の周知の実施形態では、長さは高さの２倍である。代替的な実施形態（図示せず）では、高さは長さより大きいか同じである。

図２０は、第１の走行方向Ｄ_１では第１の特性を、及び第２の走行方向Ｄ_２では第２の特性を示すトレッド要素１２００の更に別の実施形態の側面図である。トレッド要素１２００は、単一のトレッド要素に複数の特長が含まれ得ることを示す。図示される実施形態では、トレッド要素１２００は第１の壁１２１０、及び第２の壁１２２０からトレッド要素１２００の最上面まで延びる丸みのある面取り部１１３０などの端処理を含む。トレッド要素は更に、角度を有して第１の壁１２１０に近位に設けられるラチェット形状のサイプ１２４０を含む。しかしながら、上記実施形態の任意の組み合わせは単一のトレッド要素に含まれ得ることを理解されたい。

用語「含む」「含んでいる」が明細書又は請求項に用いられるという範囲において、請求項において用語「備える」が移行表現として用いられるときに解釈されるものと同様に、包括的なものとして意図される。更に、用語「又は」が用いられる点について（例えば、Ａ又はＢ）、これは「Ａ又はＢ又は両方」を意味するように意図する。出願者が「Ａ又はＢのみであり、両方でない」ことを示す意図がある場合は、用語「Ａ又はＢのみであり、両方でない」が用いられる。よって、用語「又は」の使用は包括的であり、排他的使用ではない。ＢｒｙａｎＡ．Ｇａｒｎｅｒ，ＡＤｉｃｔｉｏｎａｒｙｏｆＭｏｄｅｒｎＬｅｇａｌＵｓａｇｅ６２４（２ｄ．Ｅｄ．１９９５）を参照のこと。また、明細書又は請求項において用語「内（in）」又は「内に（into）」が用いられる点では、付加的に「の上（on）」又は「の上に（onto）」を意味するように意図される。更に、明細書又は請求項で用語「接続する」が用いられる点では、「直接接続される」だけではなく、別の１つ又は２つ以上の構成要素を介して接続されるなど「間接的に接続される」ことも意味する意図がある。

本開示はその実施形態の記載によって図示され、実施形態は相当に詳細に記載されているが、出願者は添付の請求項の範囲をこのような詳細に制限する、又はいかなる方法で限定する意図はない。付加的な利点及び変形は当業者にとって容易に分かるであろう。したがって、本開示は、より広範囲な態様について、示されて記載される具体的な詳細、代表的な装置及び方法、並びに図示的な例によって限定されない。したがって、出願者の一般的な発明概念の精神又は範囲を逸脱することなく、このような変更を行うことができる。

Claims

赤道面を有するタイヤ（１００、３００、５００）であって、前記タイヤは
前記タイヤの第１の前回転方向及び第２の後回転方向を画定する第１の側（１２０ａ、３２０ａ、５２０ａ）及び第２の側（１２０ｂ、３２０ｂ、５２０ｂ）であって、
前記タイヤの前記第１の前回転方向は、前記タイヤを前記第１の側から見て前記タイヤの反時計回りの回転であり、
前記タイヤの前記第２の後回転方向は、前記タイヤを前記第１の側から見て前記タイヤの時計回りの回転である、
第１の側及び第２の側と、
第１のビード部から第２のビード部まで延びるカーカスプライと、
ベルトの上方に設けられる周方向トレッド（１３０、３３０、５３０）と
を備え、
前記周方向トレッド（１３０、３３０、５３０）及び前記カーカスプライの少なくとも一方によって、前記タイヤは、前記タイヤが前記第１の前回転方向に回転されるときに第１のタイヤ性能を示し、前記タイヤが前記第２の後回転方向に回転されるときに前記第１のタイヤ性能とは異なる第２のタイヤ性能を示し、前記タイヤ性能は制動、ドライ走行トラクション、騒音、磨耗性能、及びスノートラクション性能からなる群から選択され、前記第１の側に設けられる第１のしるしと前記第２の側に設けられる第２のしるしとを更に備え、前記第１のしるしは前記第１の前回転方向を夏回転方向として、及び前記第２の後回転方向を冬回転方向として指定するインジケータを含み、前記第２のしるしは前記第１の前回転方向を夏回転方向として、及び前記第２の後回転方向を冬回転方向として指定するインジケータを含む、
タイヤ。