JP6353934B2 - 傾斜した先行側を備えたトレッド要素を有するタイヤトレッド - Google Patents

Description

本発明は、概して、傾斜した先行側（leading side）・後続側（trailing side）を備えた１つ以上のトレッド要素を有するタイヤトレッド、及びそれを有するタイヤに関する。

トレッドの外側地面係合側に沿って配列されて、特定の動作状態の間、十分な牽引及びハンドリング性能を提供する空隙及び／または不連続部のパターンを、タイヤトレッドが含むことが知られている。例えば、溝は空隙を提供し、該空隙の中に、水、泥、または他の環境物質が、分流され、トレッド面がタイヤ動作面（つまり、道路または地表面等の上でタイヤが動作するのを有する表面）に係合することをより良く許容する。空隙／不連続部のパターンを提供することによって、トレッド要素はトレッドに沿って形成され、該要素の外側部分がトレッドの外側に沿って配置され、外側がタイヤ動作面に係合するにつれて、牽引を提供する。

トレッドの外側とタイヤ動作面との間のスリップの生成のために、タイヤ動作の間、タイヤトレッドが、摩耗することがよく知られている。これは、車両が回転またはコーナリング操作の間変更するとき等、タイヤの回転方向が、側方の牽引力を生成する車両移動の方向に対してバイアスをかけられるときだけでなく、タイヤの回転方向が車両移動の方向に配置されて、縦の牽引力を生成するときに発生する。トルク下であるとき等、タイヤが直線に移動しているときでさえスリップが起こるので、磨耗は、タイヤがトルク下で直線に移動しているときも起こる。したがって、タイヤの可使耐用期間を増加させたいという要望があるので、タイヤ動作の間のトレッド磨耗の割合及び／または不規則な磨耗の生成を減少させたいという要望がある。

本発明の特定の実施形態は、タイヤトレッド、そのようなトレッドを有するタイヤ、及びタイヤトレッドを使用する方法を含む。特定の実施形態では、タイヤトレッドは、長さ、幅、及びトレッド厚さを含み、厚さは、トレッドの幅と長さとの両方の法線方向に外側地面係合側から内側に延びている。幅は、トレッド厚さ及びトレッドの長さの横断方向に側方に延び、かつトレッドの第１の側面と第２の側面との間で側方に延びている。トレッドは、１つ以上のトレッド要素をさらに含み、１つ以上のトレッド要素の各々は、トレッド幅の方向に延びている一対の不連続部の間に配置されている。一対の不連続部の一方は、トレッド要素の第１の長手方向に空間が設けられた側面に隣接して配置され、一対の不連続部の他方は、トレッド要素のある第２の長手方向に空間が設けられた側面に隣接して配置され、これによって、一対の不連続部ならびにトレッド要素の第１及び第２の長手方向に空間が設けられた側面は、トレッド長さの方向に離間して、トレッド要素の長さを画定する。第１の長手方向に空間が設けられた側面は、トレッド要素の先行側であり、かつ第２の長手方向に空間が設けられた側面は、トレッド要素の後続側であり、先行側は、後続側の前にタイヤ踏み跡（タイヤフットプリント）に入るように構成される。１つ以上のトレッド要素は、トレッドの長さに沿って配置される。１つ以上のトレッド要素の各々について、第１の長手方向に空間が設けられた側面は、トレッドの深さ方向に対して平均第１側面角に配向され、第２の長手方向に空間が設けられた側面は、トレッドの深さ方向に対して平均第２側面角に配向される。トレッドは、タイヤの回転方向に回転するように構成される。回転方向は、トレッド長さの相反する方向のうちの１つを含み、これによって、各々それぞれの第１の長手方向に空間が設けられた側面及び第２の長手方向に空間が設けられた側面がトレッドの外側地面係合側の方へとトレッド厚さの方向に延びるにつれて、それぞれの第１の長手方向に空間が設けられた側面及び第２の長手方向に空間が設けられた側面が各々、トレッド回転方向に次第に傾斜されるとき、正の平均第１側面角及び正の第２側面角配向が得られる。第１及び第２の長手方向に空間が設けられた側面に沿った該１つ以上のトレッド要素のすべてについての該平均第１側面角と該第２側面角との合計平均を含む平均傾斜角が、トレッドに対して実質的にゼロより大きい。

他の実施形態では、本発明は、該トレッドを有するタイヤを含む。さらに他の実施形態では、本発明は、該トレッドを使用するトレッド磨耗を減少させる方法を含む。

本発明の前述及び他の目的、特性、ならびに利点は、参照番号が本発明の類似部分を表す添付図面において図解されるように、本発明の特定の実施形態の以下のより詳細な説明から明らかである。

本実施形態によるタイヤの斜視部分切取図である。 図１に示されるタイヤトレッドの部分側面図である。 先行技術のタイヤトレッドの部分側面図である。 図２に示されるタイヤトレッドの代替の実施形態の部分側面図である。 本実施形態による地表面に沿って配置されたタイヤの側面図である。 （Ａ）トルク下の先行技術のタイヤ、（Ｂ）トルク下の図３に示される本発明の特徴を含むタイヤ、及び（Ｃ）自由回転状態の（Ｂ）のタイヤに関する、タイヤ踏み跡内で生成された縦力における変動を示すチャートである。 典型的な配置におけるタイヤ踏み跡の上面図である。 図１に示されるタイヤの断面図である。

本明細書に記載される本発明の様々な実施形態は、タイヤトレッドが駆動トルクに露出させられるとき、向上された摩耗特性を示すタイヤトレッドを提供する。本発明の特定の実施形態は、任意のそのようなタイヤトレッドを含むタイヤを含む。

上記したように、タイヤトレッドとタイヤ動作面との間のスリップは、トレッド磨耗を生成する。タイヤ踏み跡は、タイヤ動作の間、タイヤ動作面（例えば地面等）と接触するタイヤトレッドの一部分として説明される。踏み跡（フットプリント）は、「接触面」または「接地面」とも称される。したがって、図５に典型的に示されるように、タイヤが転がるとき、タイヤトレッドの外側地面係合側２２は、タイヤ踏み跡ＦＰの先行縁ＬＥにおいてタイヤ動作面Ｇ内に転がり、それと接触し、そこで、一部のトレッドが踏み跡内に転がり、そこに入る一方で、地面係合側は、タイヤ踏み跡の後続縁ＴＥにおいてタイヤ動作面との接触から転がり、そこで、一部のトレッドは踏み跡から転がり出る。図７に関して、典型的な踏み跡が示される。特定の実例では、トレッドは踏み跡を出て、トレッドとタイヤ動作面との間のスリップが起こり、それはトレッド磨耗の生成に通じる。踏み跡の後続縁において（つまり、トレッドが出る踏み跡の最も遠い縁において）、高いせん断ひずみが存在し、それは高い縦力によって表される高い接線応力に通じる。これは、概して図６のプロット（Ａ）において表され、典型的なタイヤ踏み跡の長さに沿った縦力の存在を示す。追加として、後続縁において、トレッドに作用している垂直圧はゼロに減少し、それはスリップの生成に通じる。なぜなら、トレッドが踏み跡を出るにつれて、高い接線応力と減少する常圧との間の比率が、乾燥状態に対して典型的には約１である牽引限界に到達するとき、スリップが起こるからだ。これは望まれないトレッド磨耗をもたらし、それは過剰率の磨耗及び／または不規則な磨耗を含み得る。例えば、不規則な磨耗は、ヒールアンドトゥ摩耗を含み、トレッド要素の先行縁は、丸い輪郭に摩耗し、トレッド要素の後続縁は、細長い、先細の輪郭に磨耗し、それによって、先行縁はヒールに似て、後続縁はトウに似る。

ある特定のトレッド要素の先行側（leading side）及び／または後続側（trailing side）（前部・後部とも称される）を選択的に傾斜されることを含む、本明細書に記載される本発明のトレッドの特徴を利用することによって、下記に論じられるように、スリップの低減は達成され、したがって、それは、タイヤが、例えば、加速トルクを含み得る駆動トルク下で動作しているとき、トレッド磨耗を減少させる。これは、タイヤ動作の間、トレッド要素を用いて所望の縦力を達成することが必要とされたせん断ひずみを後続縁において減少させることによって達成されるスリップの低減である。結果として、図６のプロット（Ｂ）に関して、典型的なタイヤ踏み跡の後続縁における縦力の低減を示している。これらの改善は、実車試験で実現され、テストドライバーは、各々が、それぞれ１５度及び０度の平均傾斜角を有する先行側及び後続側を有するものとして特徴付けられる異なるタイヤを比較した。試験は、典型的な運転条件に近似する磨耗回路上で前車輪小型車に対して実施された。各々の試験から前方タイヤを比較すると、１５度の平均第１／第２側面角を有するタイヤは、０度の平均第１／第２側面角を有するタイヤに対して２５％の磨耗改善を達成した。

トレッド要素の先行側及び後続側が、トレッド厚さの方向に、かつトレッド幅の方向に少なくとも部分的に延び、先行側及び後続側が離間して、トレッド要素の長さを形成することに留意されたい。先行側は、後続側の前にタイヤ踏み跡に入るように、タイヤ回転の方向に後続側の前に配置される。先行側は、本明細書では第１の長手方向に空間が設けられた側面と称され、後続側は、本明細書では第２の長手方向に空間が設けられた側面と称される。トレッド要素は、本明細書に使用される場合、トレッドブロックもしくはラグまたはトレッドリブを指し、トレッド要素の長さは、トレッド長さの方向に離間した一対の相反する不連続部によって画定され、不連続部の一方は、トレッド要素の第１の長手方向に空間が設けられた側面に沿って配置され、一対の不連続部の他方は、トレッド要素の第２の長手方向に空間が設けられた側面に沿って配置される。

一対の不連続部の各々の不連続部は、例えば、サイプまたは溝等の任意の所望の不連続部を含み得る。特定の実施形態では、トレッド要素がリブを形成するとき、トレッド要素（及びしたがって、リブ）は、トレッドの実質的に全長に延び、それによって、トレッド要素長（及びしたがって、リブ長）は、トレッド長さの方向（トレッドの長手方向）に延び、これによって、トレッドがタイヤの周りに配置されるとき、リブはタイヤの円周方向に配置される。他の実施形態では、複数のトレッド要素は、リブを形成するように配置され得る。任意のリブに対して、リブ長は、直線経路（再生タイヤ等のタイヤ状への接地の前に）、一定の半径曲線経路（経路が、タイヤの周りで一方向に延びる場合）、または側方波状経路である波状非直線経路（つまり、経路がトレッド長さの方向に延びるにつれて、経路がトレッド幅の方向に前後に交互に起こる場合）に沿って延び得る。トレッド要素が、トレッドの幅に等しいかそれより小さい幅を有し得ることが理解される。トレッド要素幅がトレッドの幅に等しいとき、トレッド要素の幅は、トレッド幅の相反する側面によって囲まれているか、画定される。トレッド要素幅がトレッド幅より小さいとき、各々のトレッド要素の幅は、一対の不連続部、または不連続部及びトレッドの側面によって画定されるか、囲まれている。

上述のように、不連続部は、サイプまたは溝を含み得る。サイプは、概して０．５〜１．２ｍｍ以下の成形された間隙幅または厚さを有するスリットまたは切り裂きまたは狭い溝を含み、またはそれ以外の場合、サイプ幅または厚さを画定しているサイプの相反する側が、タイヤ動作の間、接触するか、閉まるように構成される（サイプがタイヤ踏み跡内に配置される場合等）。サイプの成形された幅は、タイヤ膨張の際に増加し、それは、追加の幅で少なくとも約０．２ｍｍの上昇をもたらし、０．５〜１．２ｍｍの成形された幅は、約０．７〜１．５ｍｍの膨張された幅をもたらす。溝はサイプより大きい幅または厚さを有し、タイヤ動作の間、開いたままであるように構成される（タイヤが通って移動している水、雪、泥、または他の環境物質を受容し、排出するように、溝がタイヤ踏み跡内に配置される場合等）。

任意の不連続部が、任意の所望の深さによってトレッド厚さ内であるが、特定の実施形態において概して少なくとも２ｍｍ内に延びることが理解される。不連続部はまた、トレッド幅の方向に少なくとも部分的に、及び任意のトレッド要素の幅にわたって部分的にまたは全面的に延びている長さを有する。 不連続部の長さがトレッド幅の方向（つまり、トレッド長さの法線方向）に全面的にまたは部分的に延び得ることが理解される。トレッド幅の方向に部分的に延びるとき、不連続部の長さは、トレッド幅の方向とトレッド長さの方向との両方に延び、これによって、不連続部の長さは、トレッド幅の方向に延びているベクトル、及びトレッド長さの方に延びているベクトルを有する経路に沿って延びる。直線または非直線の経路にせよ、不連続部の長さが任意の所望の経路に沿って延び得ることも理解される。非直線経路は、曲線及び波状経路を含む。波状経路は、直線または非直線の経路にせよ、交互の様式で前後に延びる。

本明細書に議論される任意のトレッドが、当業者に知られている任意の技法またはプロセスに従って、タイヤに沿って配置され得るか、タイヤカーカス上の後の設置のためのタイヤ構成部品としてタイヤとは別に形成され得ることが理解される。例えば、本明細書に議論されて、参照されるトレッドは、新しい、元々のタイヤで成形され得るか、再生タイヤ動作の間、使用されたタイヤカーカス状への後の設置のための再生タイヤとして形成され得る。したがって、タイヤトレッドを参照するとき、トレッドがタイヤ上に設置されるとき、タイヤトレッドの長手方向はタイヤの円周方向と同義である。同様に、トレッドがタイヤ上に設置されるとき、トレッド幅の方向は、タイヤの軸方向またはタイヤ幅の方向と同義である。最後に、トレッドがタイヤ上に設置されるとき、トレッド厚さの方向はタイヤの半径方向と同義である。例えば、発明のトレッドは、空気入りまたは非空気入りタイヤを含み得る任意の知られているタイヤによって利用され得ることが理解される。

本明細書に議論されるトレッド特徴のいずれも、任意のマニュアルまたは自動プロセスを含み得る任意の所望の方法によってタイヤトレッド内に形成され得ることが理解される。例えば、トレッドは成形され得、その中のいずれかまたはすべての不連続部が、トレッドを用いて成形されるか、後で任意のマニュアルまたは自動プロセスを使用してトレッドに切断され得る。一対の相反する不連続部のうちの任意の一つまたは両方が、元々、トレッドの外側地面係合側に沿って、かつそれと流体連通して形成され得るか、あるいは、トレッドの厚さが摩耗されたか、それ以外の場合タイヤの耐用期間中除去された後、トレッドの外側地面係合側の下に埋没させられ、トレッド要素を後で形成し得ることも理解される。

本明細書に記載される本発明のトレッド特徴を組み込んでいない、先行技術のタイヤでは、車両を駆動または加速するために駆動トルクを加えるとき、図６の代表的なプロット（Ａ）を参照すると、正の駆動縦力Ｆｘが、せん断ひずみを通して踏み跡ＦＰの後続縁ＴＥにおいて生成される。本明細書に記載される向上されたトレッドを利用することによって、図６の代表的なプロット（Ｂ）を参照すると、加速すること等、駆動トルクを加えるとき、踏み跡ＦＰの後続縁ＴＥにおける縦力Ｆｘは、減少または排除される。縦力が、１つ以上のトレッド要素の先行側及び後続側について選択される傾斜角に基づく一定値だけ減少させられ、それが、タイヤに関して、タイヤ踏み跡の後続縁において、縦力の減少または排除をもたらし得ることに留意されたい。その際、縦力がゼロ値未満にさえ減少させられ得、それが次いで負の縦力をもたらすことになり、この負の縦力がタイヤに対して制動力を誘起することが理解される。これは、タイヤ、または、十分に丸い踏み跡（下の議論を参照のこと）の最大長さから離間したタイヤトレッドの一部分に加えられている縦力が、傾斜角によって生成される縦力における減少分より少ない場合に生じるであろう。これは、図６のプロット（Ｃ）において表され、典型的なタイヤ踏み跡の後続縁ＴＥにおける縦力Ｆｘは、ゼロ未満の値まで減少させられ、したがって、それは制動力として動作する。したがって、本明細書に記載される本発明のトレッド特徴を組み込んでいるタイヤまたはタイヤトレッドの一部分が、傾斜角によって創出されたレベル未満の縦力レベルにおいて動作されるとき、負の縦力（すなわち、制動力）は、踏み跡の後続縁において起こり、それは、トレッド磨耗をもたらし、それは、上昇した摩耗率として、またはヒールアンドトゥ摩耗の形態等の不規則な磨耗として起こり得る。

タイヤトレッドの外側地面係合側が、多少丸い踏み跡を形成し得ることが理解される。踏み跡は、タイヤトレッドと、タイヤが車両動作の間係合する道路、地面、または任意の他の表面等のタイヤ動作面との間の接触面である。踏み跡が、踏み跡の長手方向中央から踏み跡の側面の各々まで幅方向に延びて、それがまた、タイヤトレッドの側方向に延びるにつれて、踏み跡の形状または側面図は、多少丸くなる。タイヤ踏み跡は、踏み跡の側方向の横断（垂直）方向に延びる長さを有すると言われる。通常、踏み跡の長さは、踏み跡の側面に最も近いその最も短い長さに減少する。所与の幅の踏み跡に対して、最大長さから最小長さへの長さの変化が大きいほど、踏み跡はより円形である。踏み跡の形状または側面図は、タイヤの構成の剛性、タイヤ空気圧、及びタイヤトレッドの外側地面係合側の側面図の丸さを限定されずに含む多くの変数に依存している。外側地面係合側の側面図に関して、側面図は、トレッドがトレッドの中心からトレッドの側面の各々まで幅方向に延びるにつれて、多少丸い場合がある。言い換えると、形状が筒状であるトレッドの外側地面係合側の代わりに、トレッドの側面は、トレッドの幅方向の中心線に対して、外径（または半径）において低下を経験する。

より丸い踏み跡に対して、トレッドによって生成された縦力が、踏み跡の面積において減少し、踏み跡長さが、減少させられ、つまり、最大長さから減少させられることが観察された。縦力における任意のそのような減少は、制動力である負の縦力をもたらし得る。縦力における減少がトレッド要素の先行側及び後続側の特定の正の傾斜に対して一定であるので、トレッド要素の任意の先行側及び後続側の正の傾斜角の選択は、踏み跡の丸さを考慮に入れなければならない。なぜなら、より丸い踏み跡に対して、トレッド要素の先行側及び後続側に対する特定の正の傾斜角の選択が、最大踏み跡長さから側方に離間したトレッドの部分によって生成されている著しい制動力をもたらし得、それは、ヒールアンドトゥ摩耗の形態において等、タイヤ摩耗を増加させるか不規則な磨耗を生成し、トレッド磨耗を減少させる意図された結果に逆効果であるだろうからである。さらなる考慮の上、トレッド要素の先行側及び後続側の各々に対する正の傾斜角が、より円形でない踏み跡を有するタイヤに限定され得ることが理解される。

したがって、本発明の特定の実施形態は、タイヤ上でトレッド磨耗を減少させる方法を含む。一工程は、トレッドを提供することを含み、それは、実質的にゼロより大きい平均傾斜角を有するものとして特徴付けられる１つ以上のトレッド要素を有する、本明細書に記載または企図される任意のタイヤトレッドを備え得る。ある特定の変形では、特定の踏み跡を有するタイヤについて、より円形でない踏み跡を有するタイヤについて別様に選択される平均傾斜角より低い、任意のトレッド要素に対する平均傾斜角が選択される。他の変形では、特定の踏み跡を有するタイヤについて、より丸い踏み跡を有するタイヤについて別様に選択される平均傾斜角より高い、平均傾斜角が選択される。そのような方法の他の実施形態では、特定の駆動トルク下で動作することを意図されたタイヤについて、より大きな駆動トルク下で動作しているタイヤについて別様に選択される平均傾斜角より低い平均傾斜角が選択される。他の実施形態では、特定の駆動トルク下で動作することを意図されるタイヤについて、より低い駆動トルク下で動作しているタイヤについて別様に選択される平均傾斜角より高い平均傾斜角が選択される。タイヤトレッドに沿ってヒールアンドトゥ摩耗の増加を減少または回避するための長さの限定された差を有する下記に記載されるもの等、より円形でない踏み跡を有するタイヤトレッドに対して、任意のそのような方法では、より低い平均傾斜角が選択されるか、より一般的には平均傾斜角が選択される。言い換えれば、限定された丸さ（踏み跡において）のタイヤに対して、本明細書に記載される（つまり、先行側及び後続側が特定の平均傾斜角を有する）平均傾斜角を用いることによって、摩耗率が減少させられるだけではなく、ヒールアンドトゥ摩耗も減少させられるか、または、より丸い踏み跡を有するタイヤに対して該角度が用いられなかった場合に生じたであろう増加が回避される。

上記に議論されたタイヤ及び方法の特定の実施形態は、本明細書と共に提出された図面に関連して、下記にさらに詳細に説明され、タイヤの特定の実施形態に関連して方法の性能を例証する。

図１及び２を参照して、本発明の典型的な実施形態に従うタイヤ１０が示される。タイヤ１０は、各々がタイヤの回転軸Ａからタイヤ１０の中心部１４まで半径方向に外側に延びている一対の側壁１２を有する空気入りタイヤを含む。タイヤの中心部１４は、形状が環状であり、トレッドの外側地面係合側２２からタイヤへの取り付け及び結合のための底面２４までタイヤの半径方向に（タイヤの回転軸に対して）延びる、厚さＴ₂₀を有するトレッド２０を含む。トレッドは、また、各々が側壁１２のうちの１つに隣接して配置されたトレッドの第１の側面及び第２の側面を備える一対の相反する側面２１の間で側方向（「側方に」）に延びている幅Ｗ₂₀を有する。トレッドは、また、タイヤの周りで円周方向に延びている長さＬ₂₀を有する。幅はトレッド厚さＴ₂₀及びトレッドの長さＬ₂₀の横断方向に側方に延びる、と言うことが可能であり、トレッドの長さＬ₂₀は、タイヤの円周方向で長手方向に延びると言うことができる。要約すると、トレッドは、長さ、幅、及びトレッド厚さを有し、該厚さは、トレッドの深さ方向とも称されるトレッドの幅と長さとの法線方向に外側地面係合側から内側に延びる。トレッドは、また、トレッド２０の外側地面係合側２２と各々の側面２１との間で遷移を形成している一対の肩２１_Sを含む。トレッドが一部のタイヤを形成することが示される一方、他の実施形態では、トレッドが、再生タイヤ動作の間、タイヤに印加される前に形成されるとき等、トレッドは、タイヤとは離れ得る。

トレッド２０の地面係合側２２に関して、図１及び２に示されるトレッドは、複数の不連続部２６を含む。示される実施形態では、不連続部２６は、溝を形成する空隙２６Ａ_V及び２６Ｂ_V、ならびにサイプ２６Ｂ_Sを備える。その上、不連続部２６Ａ_Vは、タイヤの円周方向Ｃにあるトレッド長さの方向に延びている長さを有する縦溝を備え、一方で、不連続部２６Ｂ_V、２６Ｂ_Sは、それぞれ、タイヤの軸方向Ａであるトレッド幅Ｗ₂₀の方向に延びている長さを各々が有する横溝及び横サイプを備える。各々の不連続部２６は、また、タイヤの半径方向Ｒであることも示される外側地面係合側２２からトレッド厚さＴ₂₀に延びている深さＤ₂₆を有する。図４の１つの典型的な実施形態において示される等の特定の実施形態では、トレッドの厚さが、埋没された不連続部２６Ｂ_Vに到達するかそれを露出させるように摩耗された後、任意の不連続部が延びる外側地面係合側２２は、得られる可能性がある。埋没された不連続部は、例えば、溝またはサイプを含む、本明細書に企図される任意の不連続部を含み得る。

長手方向に空間が設けられた側面と共に不連続部は、トレッドブロックまたはラグを備える複数のトレッド要素を画定する。図１及び２に示される実施形態では、１つ以上のトレッド要素２８の各々は、トレッド幅Ｗ₂₀の方向に延びている一対の不連続部２６Ｂ_Vの間に配置される。示される実施形態では、一対の不連続部２６Ｂは、一対の横溝２６Ｂ_V、または横溝２６Ｂ_V及び横サイプ２６Ｂ_Sを備えるが、本明細書に企図される任意の不連続部の任意の組み合わせを備え得る。如何なる場合にも、第１の不連続部とも称される一対の不連続部２６Ｂの一方は、トレッド要素の第１の長手方向に空間が設けられた側面３２Ａに隣接して配置され、一方で、第２の不連続部と称され得る一対の不連続部２６Ｂの他方は、トレッド要素の第２の長手方向に空間が設けられた側面３２Ｂに隣接して配置され、これによって、一対の不連続部ならびにトレッド要素の第１及び第２の長手方向に空間が設けられた側面は、トレッド長さＬ₂₀の方向に離間して、トレッド要素の長さＬ₂₈を画定する。トレッド要素の第１の長手方向に空間が設けられた側面３２Ａは、トレッド要素の先行側であり、該先行側は、トレッド要素の後続側の前に踏み跡に入り、該後続側は、第２の長手方向に空間が設けられた側面３２Ｂである。

図１に示される実施形態では、１つ以上のトレッド要素２８は、複数の肩トレッド要素２８ｓ及び複数の中間トレッド要素２８ｉを含む。複数の肩トレッド要素２８ｓは、トレッドの第１の側面２１に沿って配置された１つ以上の第１の肩トレッド要素、及びトレッドの第２の側面２１に沿って配置された１つ以上の第２の肩トレッド要素を含む。複数の中間トレッド要素２８ｉは、第１及び第２の肩トレッド要素２８ｓの間に配置され、複数の不連続部２６Ａ（示される実施形態では縦溝を含む）は、複数の第１及び第２の肩トレッド要素と中間トレッド要素とを離れさせる。

図１及び２に示される特定の実施形態では、１つ以上のトレッド要素２８は、離間した配置においてトレッド長さＬ₂₀の方向に配置されて１つ以上のリブ３０を形成する複数のトレッド要素を含む。トレッドがタイヤ１０上に配置されるとき、リブはタイヤの円周方向Ｃに延びる。特定の実施形態では、リブ３０は、トレッド長さの方向に配置されたトレッド要素２８のアレイとして説明され得る。リブが任意の知られているリブを含み得ることが理解される。例えば、リブは、トレッドに沿って部分的にまたは全面的に延び得、トレッド長さの方向に部分的にまたは全面的に延び得、これによって、特定の実施形態では、リブはタイヤの周りに環状に延びる。さらなる例によって、リブは、トレッド長さの方向に延びている長さを有すると言われ得、リブは、直線経路、タイヤに沿って配置されるときの一定の半径曲線経路、またはトレッド幅の交互方向に前後に交互に起こる波状非直線曲線に沿って延びる。

引き続き図１の実施形態を参照して、トレッド要素２８は、肩リブ３０ｓ及び中間リブ３０ｉを備える５つの異なるリブ３０のうちの１つに配置され、各々のリブは、トレッド長さの方向に実質的にタイヤの周りに円周方向に延びるように配置されたトレッド要素２８のアレイを備える。一対の肩リブ３０の各々は、トレッド幅Ｗ₂₀の側面２１、及び示される実施形態において縦溝を備える不連続部２６Ａに囲まれている。中間リブ３０ｉは、示される実施形態において縦溝またはサイプを備える一対の長手方向に空間が設けられた不連続部２６Ｂによって両側で囲まれている。図１に示される実施形態では、１つ以上の第１の肩トレッド要素２８ｓが、第１の肩リブ３０ｓを形成し、１つ以上の第２の肩トレッド要素２８ｓが、第２の肩リブ３０ｓを形成することが言われ得る。 図１が５つのリブのタイヤを図解する一方、本明細書に記載される方法が、タイヤ１０より多いまたは少ないリブを有するタイヤと共に利用され得ることが理解されたい。さらに、他の実施形態では、１つ以上のトレッド要素が非リブトレッドを提供するために配置され、どのリブも１つ以上のトレッド要素を用いて形成されないことが理解される。

図１及び２に示される実施形態を参照して、各々のトレッド要素２８に対して、第１及び第２の長手方向に空間が設けられた側面３２Ａ、３２Ｂの両方は、トレッド厚さＴ₂₀の方向に延び、１つ以上のトレッド要素２８の各々について、第１の長手方向側３２Ａは、トレッドの深さ方向に対して（つまり、トレッド厚さの方向に）、平均第１側面角θ_A（傾斜角）で配向され、第２の長手方向の側３２Ｂは、トレッドの深さ方向に対して、平均第２側面角θ_B（傾斜角）で配向される。これらの平均第１の側及び第２側面角θ_A、θ_Bは各々、トレッド要素のための対応する第１及び第２の長手方向に空間が設けられた側面の全長Ｌ₃₂に沿って、対応する第１及び第２の長手方向に空間が設けられた側面３２Ａ、３２Ｂの全長Ｈ₃₂に対して、対応する角の平均として取られる。トレッド２０が、トレッド長さの反対の方向のうちの１つを含む回転方向Ｒに回転するように構成される場合、各々それぞれの第１の長手方向に空間が設けられた側面及び第２の長手方向に空間が設けられた側面がトレッドの外側地面係合側の方へとトレッド厚さの方向に延びるにつれて、それぞれの第１の長手方向に空間が設けられた側面３２Ａ及び第２の長手方向に空間が設けられた側面３２Ｂが各々、トレッド回転の方向に次第に傾斜されるとき、正の平均第１側面角θ_A配向及び正の第２側面角θ_B配向、または正の角のみ（平均角であることに関してかに係わらず）が得られる。正の平均角を提供する際に、各々の側に対する平均が正である限り、第１または第２の側の一部は、負または正の角を含み得ることが企図される。本明細書に記載される任意の構成に関して、特定の実施形態において、平均第１側面角が平均第２側面角とは異なる場合があるか、他の実施形態では、平均第１側面角が平均第２側面角に実質的に等しい場合があることが理解される。

特定の実施形態では、図２を参照して、第１及び第２の長手方向に空間が設けられた側面３２Ａ、３２Ｂの全体的な正の傾斜を定量化するために、第１及び第２の長手方向に空間が設けられた側面に沿った１つ以上のトレッド要素２８のすべてについての平均第１側面角θ_Aと第２側面角θ_Bとの合計平均を含む平均傾斜角は、実質的にゼロより大きい。換言すると、平均傾斜角、それは、１つ以上のトレッド要素のすべてについての平均第１側面角のみの平均であるというわけではなく、それは、１つ以上のトレッド要素のすべてについての平均第２側面角であるというわけではなく、それは、１つ以上のトレッド要素の各々に対する平均第１側面角と第２側面角との両方の平均であるというわけではない。その代わりに、それは、１つ以上のトレッド要素のすべてについての第１及び第２の長手方向に空間が設けられた側面全体に対する平均第１側面角と第２側面角との合計平均である。平均傾斜角が正でありかつ実質的にゼロより大きい限り、平均第１側面角θ_A及び平均第２側面角θ_Bのうちの任意の１つが負である場合があることが理解される。したがって、特定の実施形態では、平均第１側面角θ_A及び平均第２側面角θ_Bの両方が、それぞれ、各々の第１及び第２の側の実質的な長さに対して、実質的にゼロより大きいことが理解される。特定の実施形態では、平均傾斜角は、タイヤトレッドに長く配置されたトレッド要素のすべてについての平均である。

他の実施形態では、１つ以上のトレッド要素は、平均傾斜角が１つ以上の中間トレッド要素のすべての平均であるような中間トレッド要素２８ｉを含む。そのような実施形態の特定の変形では、平均傾斜角は、トレッドのすべての中間トレッド要素の平均である。複数の中間トレッド要素２８ｉが複数の中間リブ３０ｉに配置される他の変形では、複数のリブのうちの１つ以上の中間リブは、複数の中間トレッド要素に対する平均傾斜角が実質的にゼロより大きい限り、負の平均傾斜角を有し得る。

さらに他の変形では、第１及び第２の側面に沿ってそれぞれの中間リブを形成している１つ以上のトレッド要素のすべてについての平均第１側面角と第２側面角との合計平均を含む平均リブ傾斜角は、各々それぞれの中間リブに対して実質的にゼロより大きい。さらに別の変形では、１つ以上のトレッド要素は、中間リブ及び／または一対の肩リブを備え得る複数のリブへと配置された複数のトレッド要素を含み、各々それぞれのリブについて、第１及び第２の側面に沿ってそれぞれのリブを形成している１つ以上のトレッド要素のすべてについての平均第１側面角と第２側面角との合計平均を含む平均リブ傾斜角は、実質的にゼロより大きい。すべてのリブに対する平均傾斜角の平均が実質的にゼロより大きい限り、リブは、負である平均傾斜角を有し得ることも企図される。当然のことながら、別の変形では、複数のリブの各々に対する平均傾斜は、実質的にゼロより大きい。

特定の実施形態では、異なる実施形態で既に説明されたように、平均第１側面角、平均第２側面角、及び平均傾斜角のうちの任意に対して、実質的にゼロより大きいは、５度以上、５〜３０度、または１０〜３０度に実質的に等しいことを意味する。他の実施形態では、また実質的にゼロより大きい他の範囲の角度も本明細書で議論される。

第１側面角及び／または第２側面角の平均角度が実質的にゼロより大きいか、本明細書に議論される範囲内にあるトレッド要素を利用することによって、縦の駆動力の低減が得られ、それは次にスリップ及び摩耗率を減少させる。そして、タイヤがより円形でないならば、特定の実施形態では、ヒールアンドトゥ摩耗が減少させられるか、増加が回避される。駆動または加速の周波数及び／または強度が任意の標的運転スタイルまたは状況のために増加し得るので、任意の平均第１側面角及び／または第２側面角は、必要に応じて増加または減少させられて、駆動または加速の標的周波数または強度に対してスリップをより良く減少させ得る。例えば、最も頻繁に起こっている加速が、Ｆｘ（縦力）をＦｚ（外側地面係合側の法線方向に作用している力）で割ったもの、つまり、Ｆｘ／Ｆｚ）に等しい比率である０．０５ｇで起こった場合等、加速の周波数が他の運転スタイルと比較して比較的適度である運転スタイルを標的とするとき、前もって異なる実施形態で記載される、平均第１側面角及び平均第２側面角の一方もしくは両方または平均角度は、実質的に５〜１８度に等しい。最も頻繁に起こっている加速が、０．２ｇで起こった場合等、運転スタイルが、加速のより大きな、またはより上昇した周波数もしくは強度を有するものとして特徴付けられているので、前もって異なる実施形態で記載される、平均第１側面角及び平均第２側面角の一方もしくは両方または平均角度は、実質的に１８〜３０度に等しい。前もって示唆されるように、トレッド上に配置されるトレッド要素のすべてが、上述のように特定の先行側及び／または後続側傾斜を有するトレッド要素を含むことが理解される。

上記したように、タイヤトレッドによる縦力の生成は、タイヤ踏み跡の増加する丸さと共に減少させられる。図７を参照して、タイヤ踏み跡ＦＰは示され、踏み跡は可変長Ｌ_FPを有し、該可変長Ｌ_FPは、踏み跡の踏み跡幅Ｗ_FPの方向に（つまり、幅方向に）、最大Ｌ_FP、MAXから最小Ｌ_FP最小値まで減少し、最大限と最小値との間の長さの純減少は、Δ_FPとして特定される。特定の実施形態では、任意の１つ以上のトレッド要素に対して、本明細書に記載される平均傾斜角を有するものとして特徴付けられているタイヤトレッドは、比率変化として表されるのと同じように、１．２０または１２０％に等しいかそれ以下、またはさらに他の実施形態では１．２５または１２５％に等しいかそれ以下である、最大Δ_FPと最小Δ_FPとの間の長さの純減少または変化を有するものとして特徴付けられる踏み跡を有するタイヤである。より大きな比率変化は、他の実施形態では受容可能である場合がある。この比率変化は、最大長さＬ_FP、MAXと最小踏み跡長さＬ_FP、MINとの比率（比率変化＝Ｌ_FP、MAX／Ｌ_FP、MIN）である。踏み跡の先行縁ＬＥ及び後続縁ＴＥの各々に対する側面図は、各々が、示される実施形態において踏み跡長さΔ_FPの変化の約１／２に等しい踏み跡幅Ｗ_FPの方向に延びるにつれて、踏み跡長さΔ_FPの減少に対応している長さの低下を有する。示される踏み跡が、典型的な目的のみに対して提供され、タイヤが、任意の所望の形状とサイズの踏み跡を有し得るので、踏み跡長さの減少が、異なる踏み跡形状を有する異なるタイヤについて所望されるように変動し得ることが理解される。所与の幅Ｗ_FPに対して、長さまたは低下の変化が大きいほど、輪郭はより円形である。

上記のように、タイヤ踏み跡の丸さは、様々な係数のために変更し得る。１つの主要な係数は、トレッドの外側地面係合側の側面図である。例えば、図８を参照して、外側地面係合側２２の成形または膨張された側面図が、外側地面係合側からタイヤの回転軸Ａまで延びる半径ｒによって画定されることが言われ得、それによって、輪郭が、トレッドの各々の側方向に幅方向トレッド中心線ＣＬから側方に（つまり、トレッド幅Ｗ₂₀の方向に）延びるにつれて、側面図Ｐに対して、半径ｒは、最大半径ｒ_MAXから最小半径ｒ_MINまで減少する。幅方向中心線ＣＬが、トレッドが一部のタイヤを形成するとき、タイヤの回転軸Ａの法線である面であって、トレッドの第１及び第２の側面の間の中央に位置するトレッド厚さＴ₂₀の方向とトレッド長さＬ₂₀の方向との両方に延びている面に沿って延びることが理解される。減少する半径の異なる構成が利用され得るが、多くの場合、半径ｒは、トレッド幅方向中心線ＣＬにおいて最大値となり、各々の肩２１ｓまたはトレッドの各々の側面２１において最小値となる。最大ｒ_MAXと最小ｒ_MINとの差は、通常肩低下Δ_Pと称される。すべての他の係数が一定のままであることを仮定すると、所与のトレッド幅Ｗ₂₀に対して、肩低下が大きいほど、輪郭はより円形である。トレッド幅Ｗ₂₀の代わりに、ドロップイン側面図Ｐにおける低下はまた、相反する側壁１２の間の公称距離であるタイヤの公称断面幅Ｗ_Sとも関連付けられ得る。例えば、特定の実施形態では、平均第１側面角及び第２側面角に対する本明細書に記載される平均角度は、実質的に０．９０に等しいかそれより大きい、または０．９２に等しいかそれより大きい、または他の実施形態では０．９４に等しいかそれより大きい丸さ係数を有するタイヤトレッドに適用可能であり、該丸さ係数は、肩低下Δ_Pとタイヤの公称断面幅Ｗ_Sとの比率のマイナス１に等しく（つまり、丸さ係数が１− Δ_P／Ｗ_Sに等しく）、該肩低下は、トレッド中心線ＣＬにおいて（または最大半径ｒ_MAXの位置において）で取られる半径ｒと、タイヤの公称断面幅Ｗ_Sの８３％で取られるトレッド側面図Ｐに沿った位置との間の差として測定される。特定の実施形態では、肩低下Δ_Pは、２０５ｍｍの公称断面幅を有するタイヤ用等、６ｍｍに等しいかそれより小さい。他の実施形態では、特定のタイヤのシリーズ比またはアスペクト比に依存して、タイヤ・リム協会（Ｔｉｒｅ ａｎｄ Ｒｉｍ Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ）（「ＴＲＡ」）に従って当業者によって理解されるように、肩低下は公称断面幅Ｗｓの８０〜９５％の間にある。これらの理由のために、タイヤ踏み跡及びトレッド側面図が丸くされるとき、肩により近く配置されたトレッド要素は、トレッド幅方向中心線により近く配置されたものよりも小さい縦力を生成する。実際、肩により近くに配置されたそれらのトレッド要素によって生成された縦力は、制動縦力である負の縦力を生成し得る。したがって、平均第１側面角を有するものとして特徴付けられた第１及び第２の長手方向に空間が設けられた側面を有するトレッド要素を使用し、該平均第１側面角が実質的にゼロより大きいとき、本明細書に記載された異なる変形において、縦力の低減は、肩のより近くに位置付けられたトレッド要素によって生成された制動縦力をさらに増加させ得、それは、増加したスリップ、及びしたがって増加したヒールアンドトゥ摩耗に通じ、一方で、トレッド幅方向中心線におけるまたはその近くのスリップ及びヒールアンドトゥ摩耗を減少させ得る。

したがって、特定の実施形態では、図７及び８に示される典型的なタイヤトレッドに関して、タイヤトレッドの外側地面係合側の踏み跡ＦＰまたは側面図Ｐがより丸くなるにつれて、タイヤトレッドに対する平均第１／第２側面角は、減少させられ、減少された踏み跡長さの位置において、任意の負の縦力の生成を打ち消すか、減少させる。平均第１／第２側面角は、タイヤトレッド上のすべてのトレッド要素に対して、すべての平均第１側面角θ_A（図示せず、図２を参照のこと）と、すべての平均第２側面角θ_B（図示せず、図２を参照のこと）とを一緒に平均することによって得られる。特定の実例では、トレッド上ですべてのトレッド要素の平均を取る代わりに、平均は、すべての中間トレッド要素に対して取られるだけである。さらに他の変形では、すべてのトレッド要素の平均を取る代わりに、中間リブのみか、中間リブと肩リブとの両方を含み得る各々のリブに対して、平均は取られる 各々のリブの平均を取ることによって、標的平均傾斜角がリブに対して達成される限り、傾斜角がリブに沿って変動し得ることが理解される。

本明細書の特許請求の範囲及び明細書において使用されるような「備える（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」、「含む（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」、ならびに「有する（ｈａｖｉｎｇ）」という用語は、指定されない他の要素を含み得るオープン群を指示するものとして考えられるものとする。ある（「ａ」、「ａｎ」）という用語、ならびに語の単数形は、同じ語の複数形を含むように解釈されるものとし、これによって、それらの用語は、何かの１つ以上が提供されることを意味する。「少なくとも１つの」及び「１つ以上の」という用語は、交換可能に使用される。「単一の」という用語は、何かの一つまたは唯一のものが意図されることを指示するために使用されるものとする。同様に、「２」等の他の特定の整数値は、物の特定の数が意図されるときに使用される。「好ましくは」、「好ましい」、「好む」、「任意に」、「得る」という用語、及び類似の用語は、参照されている項目、条件、または工程が、本発明の任意の（すなわち、必要とされない）特性であることを指示するために使用される。「ａとｂとの間」として記載される範囲は、特に明記しない限り、「ａ」と「ｂ」に対する値を含む。

本発明がその特定の実施形態に関して説明された一方、そのような説明が、図解によってのみであって、特許請求の範囲に記載された発明の範囲を制限するものとして解釈されるべきではないことが理解されるであろう。したがって、本発明の範囲及び内容は、以下の特許請求の範囲の用語によってのみ定義されることになる。さらにその上、特に明記しない限り、本明細書で議論された任意の特定の実施形態の特性が、本明細書に特に議論または企図された任意の１つ以上の実施形態の１つ以上の特性と組み合わせられ得ることが理解される。

Claims (10)

1. タイヤトレッドであって、
   このタイヤトレッドは長さ、幅及びトレッド厚さを有し、前記トレッド厚さが、前記トレッドの前記幅と前記長さとの両方の法線方向に外側地面係合側から内方に延び、
   前記幅が、前記トレッド厚さ及び前記トレッドの前記長さの横断方向に横方向に延び、かつ、前記トレッドの第１の側面と第２の側面との間で横方向に延び、
   さらに、前記タイヤトレッドは１つ以上のトレッド要素を有し、前記１つ以上のトレッド要素の各々が、前記トレッド幅の前記方向に少なくとも部分的に延びている一対の不連続部の間に配置されており、前記一対の不連続部の一方が、前記対応するトレッド要素の第１の長手方向に空間が設けられた側面に隣接して配置され、前記一対の不連続部の他方が、前記対応するトレッド要素の第２の長手方向に空間が設けられた側面に隣接して配置され、これによって、前記一対の不連続部ならびに前記対応するトレッド要素の前記第１及び第２の長手方向に空間が設けられた側面が、前記トレッド長さの前記方向に少なくとも部分的に離間して、前記対応するトレッド要素の長さを画定し、前記第１の長手方向に空間が設けられた側面が、前記対応するトレッド要素の先行側であり、かつ、前記第２の長手方向に空間が設けられた側面が、前記対応するトレッド要素の後続側であり、前記先行側が、前記後続側の前にタイヤフットプリントに入るように構成され、
   前記１つ以上のトレッド要素が、前記トレッドの前記長さに沿うと共に複数の肩トレッド要素の間に配置された複数の中間トレッド要素を含み、
   前記１つ以上のトレッド要素の各々について、前記第１の長手方向に空間が設けられた側面が、前記トレッド厚さの前記方向に対して平均第１側面角に配向され、前記第２の長手方向に空間が設けられた側面が、前記トレッド厚さの前記方向に対して平均第２側面角に配向され、前記トレッドが、タイヤの回転方向に回転するように構成され、前記回転方向が、前記トレッド長さの相反する方向のうちの１つを含み、これによって、各々それぞれの第１の長手方向に空間が設けられた側面及び第２の長手方向に空間が設けられた側面が前記トレッドの前記外側地面係合側の方へと前記トレッド厚さの前記方向に延び、前記それぞれの第１の長手方向に空間が設けられた側面及び前記それぞれの第２の長手方向に空間が設けられた側面が各々、回転方向に次第に傾斜されるとき、正の平均第１側面角及び正の平均第２側面角配向が得られ、
   前記１つ以上のトレッド要素の各々について、前記平均第１側面角と前記平均第２側面角との両方が１８〜３０度に等しく、
   前記第１及び第２の長手方向に空間が設けられた側面に沿った前記１つ以上のトレッド要素のすべてについての前記平均第１側面角と前記第２側面角との合計平均を含む平均傾斜角が、ゼロより大きい、タイヤトレッド。
2. 前記１つ以上のトレッド要素が、前記トレッドに沿って配置されたすべてのトレッド要素を含む、請求項１に記載のトレッド。
3. 前記１つ以上のトレッド要素が、複数の肩トレッド要素をさらに含み、前記複数の肩トレッド要素が、前記トレッドの前記第１の側面に沿って配置された１つ以上の第１の肩トレッド要素、及び前記トレッドの前記第２の側面に沿って配置された１つ以上の第２の肩トレッド要素を含み、前記複数の中間トレッド要素が、前記第１及び第２の肩トレッド要素の間に配置される、請求項１または２に記載のトレッド。
4. 前記複数の中間トレッド要素が、各々が前記複数の中間トレッド要素のうちの１つ以上から形成された複数の中間リブへと配置され、前記第１及び第２の長手方向に空間が設けられた側面に沿って前記それぞれの中間リブを形成している前記１つ以上のトレッド要素のすべてについての前記平均第１側面角と前記平均第２側面角との合計平均を含む平均リブ傾斜角が、各々それぞれの中間リブに対してゼロより大きい、請求項１または３に記載のトレッド。
5. 前記中間リブの各々について、前記平均リブ傾斜角がゼロより大きい、請求項４に記載のトレッド。
6. 前記１つ以上のトレッド要素が、複数のリブへと配置された複数のトレッド要素を含み、各々それぞれのリブについて、前記第１及び第２の長手方向に空間が設けられた側面に沿って前記それぞれのリブを形成している前記１つ以上のトレッド要素のすべてについての前記平均第１側面角と前記平均第２側面角との合計平均を含む平均リブ傾斜角が、ゼロより大きい、請求項１または２に記載のトレッド。
7. 前記リブの各々について、前記平均リブ傾斜角がゼロより大きい、請求項６に記載のトレッド。
8. 前記平均リブ傾斜角が５〜３０度と等しい、請求項４〜７のいずれか１項に記載のトレッド。
9. 前記平均第１側面角が前記平均第２側面角とは異なる、請求項１〜８のいずれか１項に記載のトレッド。
10. 前記トレッドがタイヤの一部を形成する、請求項１〜９のいずれか１項に記載のトレッド。

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