JP7024114B2 - 空気入りタイヤのトレッドおよび空気入りタイヤ - Google Patents

Description

本発明は、空気入りタイヤのトレッドに関する。特に、トレッドの摩耗状態を容易に確認することを可能にし、それによって濡れた表面および／または雪で覆われた表面における空気入りタイヤの性能を維持および／または改善する特定の構造を組み込んだトレッドに関する。

空気入りタイヤの耐用年数中に、該空気入りタイヤのトレッドの摩耗状態を簡単かつ効果的な方法で確認できることへの課題が強く感じられる。一方で、望ましい結果は、空気入りタイヤの技術的性能を変えることなく、または該性能をさらに改善し、特に、濡れた表面および／または雪で覆われた表面での使用を含む特定の使用条件下でそのような効果を得ることである。

この目的を達成するために、トレッドが空気入りタイヤの交換を必要とするほどの摩耗限界に達した、という事実を示すことを目的とする解決策について、多くの提案がなされてきた。これらの解決策のいくつかには、接地面に対して特定の深さでトレッド材料にもともと組み込まれていた異なる性質の要素をトレッドから出現させるものがある。

しかしながら、今日までに知られているこれらの解決策は、摩耗の程度がタイヤ交換を示唆するようなものである場合にのみユーザーに警告することができる。

対照的に、空気入りタイヤのライフサイクルのあらゆる瞬間における摩耗のレベルを、定量的かつ継続的に示すことができる既知の解決策はない。

この解決策によれば、ユーザーは、トレッドの実際の摩耗状態をより認識し、空気入りタイヤのメンテナンスおよび／または交換のスケジュールをより効率的に立てることができる。残存寿命、したがって比例して、空気入りタイヤがまだ有効に走行できるキロメータ数が実際の摩耗と比較される限り、トレッドの実際の摩耗をいつでも推定できることも重要である。

さらに、この摩耗インジケータが時間内に継続的に監視され、現在の現実的な表示をいつでも得られれば特に便利である。

その一方で、これらの課題の解決を目的とする解決策は、様々な表面条件下での安全性および性能に対処する空気入りタイヤの技術設計および構造要件と組み合わせられたものでなければならない。

本発明の目的のために、「トレッド要素」という用語は、トレッドの全長に沿って、それ自体と同一に繰り返されるトレッドパターンの一部を意味する。

「トレッド構成要素」または単に「構成要素」という用語は、その形態および／または配置に関係なく、任意のトレッドブロック、またはトレッドのリブを意味する。

「接触面」という用語は、空気入りタイヤの回転中に、地面と接触する構成要素の表面の一部を意味する。

「サイプ」という用語は、空気入りタイヤの成形によって得られ、特に、濡れた表面および／または雪で覆われた表面における空気入りタイヤの性能を向上させることを目的とする、トレッド構成要素上の一般に狭い溝を意味する。

特許文献１は、ブロックに形成され、溝の深さ方向に、該溝の接地面側に形成された幅狭溝部と、該溝の底側に幅狭溝部よりも幅広に形成された幅広溝部と、によって構成される溝を示している。

特許文献２は、トレッドブロックを備える空気入りタイヤであって、それぞれのトレッドブロックが、少なくとも1つの中央切込み部を有し、該切込み部の基部に、半径方向に延び、平坦な滑り面によって境界付けられるセクションを有し、サイプの断面全体における滑り面の割合が選択したピッチ長比によって決まり、ピッチ長比が比較的大きい場合、当該割合は大きくなるが、一方で、プロファイルブロック（２）の他のサイプでは、波またはジグザグ形状がサイプの基部まで延びている空気入りタイヤを示している。

特許文献３は、空気入りタイヤのトレッドのショルダー領域のブロックに延びる切込み部を示している。該切込み部は、空気入りタイヤの赤道側に、切込み部の長さ方向に内側領域を有し、サイプの深さ方向全体にわたって真っ直ぐな切込み部がある。

特許文献４は、多次元溝のある少なくとも１つのトレッド要素を備えたトレッドを有する空気入りタイヤを示している。溝は、幅Ｗ、深さＤｓ、および有効長さＬｅを有する。溝は、一定の有効長さＬｅを有する第１の半径方向最外部分と、徐々に増加する有効長さＬｅを有する第２の移行部分と、第１の部分の有効長さよりも長い一定の有効長さＬｅを有する第３の半径方向最内部分と、を有する。

欧州特許第０９１７９７０号 独国特許出願公開第１０２０１１０５５９１３号明細書 米国特許出願公開第２０１１／３１５２８９号明細書 欧州特許第１８５９９６２号

したがって、本発明によって対処し、かつ解決する技術的問題は、任意の使用条件下で所望のレベルの性能を維持しながら、特に、濡れた表面および／または雪で覆われた表面における空気入りタイヤの性能を維持および／または改善しながら、トレッドの実際の摩耗状態をいつでも検証できるような設計を有するトレッドを提供することである。

これは、請求項１に定義するトレッドによって達成される。

本発明のさらなる目的は、請求項１１に定義する空気入りタイヤである。

本発明のさらなる特徴は、対応する従属請求項に定義されている。

本発明によるトレッドの構造により、その構成要素の剛性を最適化して、特にその表面部分（路面との接触に最も近い部分）でそれをより柔軟にすることができる。このことは、本質的に濡れた表面および／または雪で覆われた表面における性能の利益につながり、トレッドの構造がサイプのより大きな開口を可能にするようなものである限り、それによって、構成要素の剛性を損なうことなく、湿潤時のワイピング効果および雪の捕捉効果を向上させることができる。

他の利点は、本発明の特徴および使用法とともに、純粋に非限定的な例として与えられたその好ましい実施形態に関する以下の詳細な説明から明らかになるであろう。

添付図面の図を参照する。

本発明によるトレッドを備えた、本発明による空気入りタイヤである。 本発明による空気入りタイヤの例示的な斜視図である。 ＣＬ線に沿った図１のブロックの断面図である。 本発明の可能な実施形態による（図２のＯＬ線に沿った）トレッドブロックの断面図である。 Ｔ１に対応する、図４Ａのブロックの断面図である。 Ｔ２に対応する、図４Ａのブロックの断面図である。 本発明の別の可能な実施形態による（図２のＯＬ線に沿った）トレッドブロックの断面図である。 Ｔ１に対応する、図５Ａのブロックの断面図である。 Ｔ２に対応する、図５Ａのブロックの断面図である。 本発明のさらに別の可能な実施形態によるサイプの３次元図である。 本発明によるブロックのＣＬ線に沿った断面図である。 断面Ｔ１に対応する、図７のブロックの上方からの断面図である。 断面Ｔ２に対応する、図７のブロックの上方からの断面図である。 断面Ｔ３に対応する、図７のブロックの上方からの断面図である。 本発明のさらに別の可能な実施形態によるサイプの３次元図である。 図９Ａのサイプの上方からの平面図である。 図９のサイプが組み込まれた（ＯＬ線に沿った）ブロックの断面図である。 断面Ｔ１に対応する、図９Ｃのブロックの上方からの断面図である。 断面Ｔ２に対応する、図９Ｃのブロックの上方からの断面図である。 断面Ｔ３に対応する、図９Ｃのブロックの上方からの断面図である。 断面Ｔ４に対応する、図９Ｃのブロックの上方からの断面図である。 さらに別の可能な実施形態による（ＯＬ線に沿った）ブロックの断面図である。 断面Ｔ１に対応する、図１１のブロックの上方からの断面図である。 断面Ｔ２に対応する、図１１のブロックの上方からの断面図である。 断面Ｔ３に対応する、図１１のブロックの上方からの断面図である。 断面Ｔ４に対応する、図１１のブロックの上方からの断面図である。

上記の図面を参照して、本発明のいくつかの可能な実施形態を以下に説明する。

説明を簡潔にするために、以下では一般的なトレッドブロックを参照する。しかしながら、既に説明したように、本発明の基礎となる原理は、ブロック、リブ、またはその他のあらゆるトレッド構成要素に適用可能であることを理解されたい。

はじめに図１を参照すると、図１は、本発明によるトレッド１０を組み込んだ、本発明による空気入りタイヤ１の例示的な斜視図を示している。

一般的に言えば、空気入りタイヤ１のトレッド１０は、ブロック、リブ、またはその他である複数のトレッド構成要素２０を含む。

特に、図２は、本発明によるトレッドブロック２０を示している。

トレッド１０の各ブロック２０は、トレッドとともに、地面と接触するトレッド表面を画定するそれぞれの接触面２１を有する。

本発明によれば、図３でよく分かるように、トレッド１０のブロック２０の少なくとも１つは、サイプ長さＬと、接触面２１に実質的に直交する摩耗方向Ｕに沿ったサイプ深さＰと、を有するサイプ１００を含む。

好ましくは、これは限定的な特徴と見なされるべきではないが、サイプ長さＬは、トレッドの長手方向延長線ＣＬに従って実質的に方向付けられるサイプ方向に沿って延びている。

サイプ１００は、摩耗方向Ｕに沿って深さ方向に延びる少なくとも２つのセクションＳ１，Ｓ２を有する。さらに、本発明によれば、少なくとも２つのセクションＳ１，Ｓ２の少なくとも１つの表面セクションＳ１は、サイプ長さＬに沿って変化する深さＰＳを有する。

本発明によれば、２つのセクションＳ１，Ｓ２は、それぞれ異なる構造を有し、遷移セクションＳ３によって有利に接続され、当該遷移セクションＳ３は、表面セクションＳ１と遷移セクションＳ３との間に遷移線ＴＬを定義している。

好ましくは、遷移セクションＳ３は、サイプ深さに沿って、表面セクションＳ１の深さおよび／または深部セクションＳ２の深さに対して無視できる深さを有する。

有利には、変化する深さＰＳは、最大深さＰＳＭＡＸと最小深さＰＳＭＩＮとの間で、サイプ長さＬに沿って、遷移線ＴＬに対して連続的に変化するように作られている。本発明の文脈において、「連続的に変化する」とは、遷移線ＴＬに勾配の急激な変化がないため、段差または段差に似た進行がないことを意味する。対照的に、遷移線の勾配は徐々に変化する。

特に、いくつかの実施形態によれば、表面セクションＳ２の可変深さＰＳは、サイプ長さＬのそれぞれの端でその最大深さＰＳＭＡＸおよびその最小深さＰＳＭＩＮを呈することが期待され得る。

本発明によれば、サイプ１００とブロック２０の接触面２１に平行な面Ｔ１，Ｔ２との間の交差プロファイルＰ１，Ｐ２が２つのセクションＳ１，Ｓ２の各々で異なる、という意味で、セクションＳ１，Ｓ２はそれぞれ異なる構造を有している。

これは、可能な実施形態を示す図４Ａ，４Ｂ，４Ｃ、および別の可能な実施形態を示す図５Ａ，５Ｂ，５Ｃでよく分かる。

より具体的には、図４Ａおよび５Ａは、ブロック内におけるサイプ１００の可能な進行を示す、本発明によるブロックの断面図をそれぞれ示している。簡潔にするため、図４Ａおよび５Ａでは、サイプ１００の正確な形状ではなく、サイプ１００の断面輪郭を概略的に区画した形態を表している。

図４Ｂおよび５Ｂは、接触面２１に平行な第１の面Ｔ１に対応する交差プロファイルＰ１を強調したブロックのそれぞれの断面を示し、一方で、図４Ｃおよび５Ｃは、接触面２１に平行な第２の面Ｔ２に対応する異なる交差プロファイルＰ２を示すブロックのそれぞれの断面を示している。

原則として、ブロック２０の２つのセクションＳ１，Ｓ２のそれぞれについて上記の図に示される構造は、必ずしも限定的であると考えられるべきではないことが理解される。これらのセクションは、上記の一般的な原則を満たしていれば、異なる形状にすることができる。

図６を参照すると、本発明の好ましい実施形態によるサイプ１００が示されている。

この場合、表面セクションＳ１は、トレッドの接触面に平行な面Ｔ１が、サイプ長さＬに実質的に平行な直線に沿ってそれと常に交差するように配置された、実質的な２次元構造を有している。好ましくは、この場合における表面セクションＳ１は平面構造を有する。

また、好ましい実施形態によれば、サイプ１００は、深部セクションＳ２が実質的な２次元構造を有するが、トレッド２０の接触面２１に平行な面Ｔ２が、曲線に沿ってそれと常に交差するように配置されている。

したがって、遷移セクションＳ３は、表面セクションＳ１と深部セクションＳ２との連続的な接続を有利に提供する。

この構成は、ブロック２０を最適化して、表面部分（路面との接触に最も近い部分）のみでより柔軟にすることができる。この理由から、実質的に平面状の進行を有する表面セクションが好ましい。このことは、本質的に濡れた表面および／または雪で覆われた表面における性能の利益につながり、表面セクションＳ１の構造がサイプのより大きな開口を可能にするようなものである限り、湿潤時のワイピング効果および雪の捕捉効果を向上させることができる。

つぎに、図７は、本発明によるトレッド１０のブロック２０の断面図であり、接触面２１に平行なそれぞれの面を識別する断面線Ａ，Ｂ，Ｃがトレースされている。断面線Ａ，Ｂ，Ｃは、異なる深さでサイプ１００と関わるようにとられている。特に、断面線Ａ，Ｂ，Ｃは、トレッドの摩耗レベルの増加にも対応している。

図８Ａ，８Ｂ，８Ｃはそれぞれ、断面線Ａ，Ｂ，Ｃにおける図７のブロック２０の平面図を示している。

３つの図を順に観察すると、摩耗レベルが低い場合（図８Ａ）、交差プロファイルＰＡは、表面セクションＳ１の平面構造の関数として実質的に直線状であることが分かる。

中間の摩耗レベルに相応する場合（図８Ｂ）、断面線Ｂが、図に示す矢印Ｆ１の方向に、深部セクションＳ３と部分的に、遷移セクションＳ２と部分的に、かつ表面セクションＳ１と部分的に交差する、という事実により、交差プロファイルＰＢは、直線部分で終端する曲線状の構造を呈し始める。

最後に、深い摩耗レベルの場合（８Ｃ）、交差プロファイルＰＣは、サイプ１００の単一の深部セクションＳ３の構造の関数として完全に曲線状の進行を呈する。

そのすべての構成セクションにおけるサイプの全体的な構造は、トレッドの摩耗が増加するにつれて、サイプのプロファイルがその形状を連続的に変化させるようなものであることは明らかであり、（本実施形態の場合は）直線から始まり、摩耗が増加するにつれて徐々に変化し、サイプの全長にわたって曲線構造を呈するまで連続的に変化している。

既に示したように、サイプの少なくとも２つのセクションがそれらの間に異なる構造を示し、トレッドの摩耗レベルが増加するにつれて連続的に変化する効果が得られるようになっている限り、異なるセクションの進行を説明したものに対して逆にすることもできる、という意味で、異なるセクションの特定の構造は特に関係ない。

この意味で、図９Ａ，９Ｂ，９Ｃは、断面領域Ｓ１などの少なくとも１つのサイプセクションが、接触面２１と実質的に直交する軸Ｒの周りでねじれた実質的なねじれ構造を有する、さらに別の実施形態を示している。

簡潔にするために、図９Ｃでは、サイプ１００の正確な形状ではなく、サイプ１００の断面の輪郭を概略的に区画する形態が表されている。

これは、面Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３およびＴ４における、図９Ｃのブロックのそれぞれの断面を示す図１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃおよび１０Ｄに示すように、摩耗レベルが増加するにつれて異なる視覚効果を生み出す。摩耗の増加に伴い、摩耗が深部セクションＳ２に関与するまで、ブロックの長手方向に対して向きが異なる直線Ｐ１およびＰ２として、交差プロファイルがどのように見えるかが分かる。この時点で、交差プロファイルＰ３は、遷移領域の関与により変化し始め、深部セクションの構造に完全に起因する構造Ｐ４を呈するまで変化する。

当然のことながら、ねじれ構造は、サイプの任意のセクション、ならびに本明細書に例示されているような表面セクションおよび深部セクションに課すことができることを理解されたい。さらに、らせん構造は、セクションが実質的に平面の構造を有する場合、およびより複雑な構造を有する場合の両方に適用可能である。

また、図１１，１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃおよび１１Ｄは、断面領域Ｓ１などの少なくとも１つのサイプセクションが、サイプの厚さが当該セクションの深さ全体にわたって一定ではない構造を有する、さらに別の実施形態を示している。

例えば、図には、断面領域Ｓ１が示されているが、サイプは、接触面に対する深さが増加するにつれて増加する厚さを有する。もちろん、サイプの厚さは、反対の意味で、および／または異なって変化していてもよい。

簡潔にするために、図１１では、サイプ１００の正確な形状ではなく、サイプ１００の断面の輪郭を概略的に定義する形態が表されている。

この場合も、これは、面Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３およびＴ４における、図１１のブロックのそれぞれの断面を示す図１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃおよび１１Ｄに示すように、摩耗レベルが増加するにつれて異なる視覚効果を生み出す。摩耗の増加に伴い、摩耗が深部セクションＳ２に関与しないようになるまで、異なる厚さの直線Ｐ１およびＰ２として、交差プロファイルがどのように見えるかが分かる。この時点で、交差プロファイルＰ３は、遷移領域の関与により変化し始め、深部セクションの構造に完全に起因する構造Ｐ４を呈するまで変化する。

当然のことながら、厚さが可変である構造は、サイプの任意のセクション、ならびに本明細書に例示されているような表面セクションおよび深部セクションに課すことができることを理解されたい。さらに、厚さが可変である構造は、セクションが実質的に平面の構造を有する場合、およびより複雑な構造を有する場合の両方に適用可能である。

以上、好ましい実施形態を参照して本発明を説明した。同じ発明の核に属し、すべてが以下に列挙される特許請求の範囲によって提供される保護の範囲内にある他の実施形態に形を与えるために、例として本明細書に記載された好ましい実施形態で実施される技術的解決策のそれぞれは、それらの間で異なる方法で有利に組み合わせることができる。

Claims (9)

1. 各々がそれぞれの接触面（２１）を有する複数のトレッド構成要素（２０）を有し、当該構成要素（２０）の少なくとも１つが、サイプ長さ（Ｌ）と、前記接触面（２１）に直交する摩耗方向（Ｕ）に沿ったサイプ深さ（Ｐ）と、を有するサイプ（１００）を備えた、空気入りタイヤ（１）のトレッド（１０）であり、
   前記サイプ（１００）が、前記摩耗方向（Ｕ）に沿って、それぞれが異なる構造を有する少なくとも２つのセクション（Ｓ１，Ｓ２）を有し、当該サイプ（１００）と前記トレッドの接触面（２１）に平行な面（Ｔ１，Ｔ２）との間の交差プロファイル（Ｐ１，Ｐ２）が、前記少なくとも２つのセクション（Ｓ１，Ｓ２）の各々で異なるようになっており、当該少なくとも２つのセクション（Ｓ１，Ｓ２）の少なくとも１つの表面セクション（Ｓ１）が、前記サイプ長さ（Ｌ）に沿って変化する深さ（ＰＳ）を有し、
   前記少なくとも２つのセクション（Ｓ１，Ｓ２）が、遷移セクション（Ｓ３）によって接続され、当該遷移セクション（Ｓ３）は、前記表面セクション（Ｓ１）と該遷移セクション（Ｓ３）との間に遷移線（ＴＬ）を画定しており、
   前記表面セクション（２１）の前記変化する深さ（ＰＳ）が、最大深さ（ＰＳＭＡＸ）および最小深さ（ＰＳＭＩＮ）を呈し、当該変化する深さ（ＰＳ）は、前記最大深さ（ＰＳＭＡＸ）と前記最小深さ（ＰＳＭＩＮ）との間で、前記サイプ長さ（Ｌ）に沿って、前記遷移線（ＴＬ）に対して連続的に変化する、空気入りタイヤ（１）のトレッド（１０）であって、
   前記表面セクション（Ｓ１）は、前記トレッドの接触面（２１）に平行な面が、深さの関数として当該トレッドの長手方向延在線に対して向きが異なる直線に沿って常に前記表面セクション（Ｓ１）と交差するように配置された、ねじれた構造を有することを特徴とする、空気入りタイヤ（１）のトレッド（１０）。
2. 前記表面セクション（２１）の前記変化する深さ（ＰＳ）が、前記サイプ長さ（Ｌ）のそれぞれの端で前記最大深さ（ＰＳＭＡＸ）および前記最小深さ（ＰＳＭＩＮ）を呈する、請求項１に記載のトレッド（１）
3. 前記表面セクション（Ｓ１）は、前記トレッドの接触面（２１）に平行な面が、前記サイプ長さ（Ｌ）に平行な直線に沿ってそれと常に交差するように配置された、２次元構造を有する、請求項１または２に記載のトレッド（１）。
4. 前記少なくとも２つのセクション（Ｓ１，Ｓ２）は、前記トレッドの接触面に平行な面が、曲線に沿って深部セクション（Ｓ２）と常に交差するように配置された、２次元構造を有する前記深部セクション（Ｓ２）を備える、請求項１～３のいずれか一項に記載のトレッド（１）。
5. 前記遷移セクション（Ｓ３）が、前記表面セクション（Ｓ１）と前記深部セクション（Ｓ２）との連続的な接続を提供している、請求項４に記載のトレッド（１）。
6. 前記サイプ長さ（Ｌ）が、前記トレッドの長手方向延在線にしたがって方向付けられたサイプ方向に沿って延びる、請求項１～５のいずれか一項に記載のトレッド（１）。
7. 前記サイプ（１００）が、そのすべてのセクションに沿って一定であるサイプ厚さを有する、請求項１～６のいずれか一項に記載のトレッド（１）。
8. 前記サイプ（１００）が、少なくとも１つのセクションにおいて、深さの関数として変化するサイプ厚さを有する、請求項１～６のいずれか一項に記載のトレッド（１）。
9. 請求項１～８のいずれか一項に記載のトレッド（１０）を備える、空気入りタイヤ（１）。

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