JP6061306B2 - トレーラ型重車両用タイヤトレッド及び成形コンポーネント - Google Patents

Description

本発明は、重車両、特にトレーラ型の重車両用のタイヤのトレッドに関する。本発明は又、かかるトレッドを備えたタイヤに関する。

水で覆われた路面上におけるタイヤのグリップは、特にタイヤと路面との間に存在する水を排出するのに役立つキャビティの存在と強く関連していることが知られている。グリップ又は路面保持の面でのこの性能上の要件を満たすために、トレーラ型の重車両のトレッドは、溝を画定する円周方向リブで構成されたトレッドパターン設計を有することが慣例であり、溝の横方向幾何学的形状（これは、タイヤの回転軸線を含む断面平面で見た幾何学的形状を意味する）は、これら溝の中への石の保持又はその詰まりを回避し、かくして溝の底部及びトレッドの半径方向内側に位置したタイヤの内部補強構造体が損傷するのを回避するのに適している。

加うるに、重車両用のタイヤトレッドがコンパクトなトレッドパターンを備える場合、かかる重車両用タイヤトレッドの摩耗速度を減少させることができ、又、このトレッドがコンパクトなトレッドパターンを備えている場合、このトレッド内に生じるエネルギーの散逸が減少することが知られている。「トレッドパターン」という用語は、本明細書においては、成形によって形成される溝によって画定された隆起要素（例えば、ブロック又はリブ）の形成及び配置を意味している。本願において「コンパクトなトレッドパターン」という表現は、摩滅に用いられるゴムの全体積に対する空所の容積として表して低い（即ち、せいぜい１０％）空所率を有するトレッドパターンであり、更に、タイヤがこの路面に沿って走行しているときに路面に接触可能な最大接触領域を備えたトレッドパターンでもある。ここに現れているこの後者の特徴は、接触パッチの表面積に対して路面と接触状態にある材料の最大表面積百分率であり、これは、少なくとも９０％の百分率を表している。

トレッドの幅が所与の場合に路面と接触状態にある材料の量を増大させる一解決手段は、各リブの幅をトレッドの外側に向かって可能な限り軸方向に広くする（タイヤのショルダとして知られている部材を形成する）ことであるが、タイヤのこの部分への材料の追加により、タイヤのショルダの温度が増大する場合のあることが判明した。

特に米国特許第４，７０３，７８７号明細書に記載された別の解決手段は、各溝を円周方向に向けられたサイプとトレッド表面上に開口するキャビティを交互に配置したもので置き換えることにより新品状態において溝とゴムの比を減少させることによってトレッドパターンをコンパクトにすることである。これらキャビティは、平均で、これらが置き換わる対象としての溝の幅と同等の幅を有する。

サイプは、本明細書では、材料の壁によって画定された空間を意味し、これらの壁相互間の平均距離は、走行中に材料中の材料のこれらの壁の相互触れ合いに適しており、したがって、サイプは閉じられる。

米国特許第４，７０３，７８７号明細書

しかしながら、このトレッドパターンは、コンパクトではあるが、「スクラビング（擦れ合い）」と呼ばれている状態と関連した或る特定の形態の摩耗の出現を阻止するわけではない。かくして、トレッドの摩耗速度の増大は、転がり抵抗の増大として、即ち走行中に散逸されるエネルギーの量の増大として注目される（この摩耗速度は、材料の損失と走行距離の比として表されている）。

本発明の目的は、上述の欠点を減少させるトレッドパターンを提案することにある。

この目的のため、本発明は、重車両のタイヤ用のトレッドであって、トレッドは、走行中に摩滅すべきゴムの体積を有すると共に新品状態においてトレッド表面から測定して平均厚さＥを有し、トレッド表面は、路面に接触するようになっている形式のトレッドを提供する。トレッドは、全体として円周方向の向きの且つ幅Ｌｉの複数本のサイプを有し、サイプの各々は、トレッドの平均高さＥ未満の深さＰにわたってトレッドの深さ中に延び、各サイプの半径方向内方の延長部として、サイプの幅Ｌｉよりも大きい最大幅Ｌｃ及び高さＨｃのチャネルが設けられている。このチャネルは、トレッドが部分的に摩耗状態になると、最大幅Ｌｃの新たな溝を画定するようになった側壁を有する。側壁は、チャネルの底部に連結されている。さらに、各サイプは、複数個の排液ウェルを互いに連結し、各排液ウェルは、トレッドの厚み中に形成されていて、最大寸法がサイプの幅Ｌｉの少なくとも２倍に等しい開口部である第１の開口部を介してトレッド表面上に開口すると共に第２の開口部を介してチャネル中に開口する。さらに、このトレッドは、全体として円周方向の向きの各サイプに関し、走行中、接触パッチ内に少なくとも１つの排液ウェルが存在し、各排液ウェルの連続方向に、排液ウェルが開口しているチャネルの底部上に突起が形成され、突起がチャネルの高さＨｃよりも小さい高さＨｐ及びチャネルの最大幅Ｌｃよりも小さい幅Ｌｐを有することを特徴とする。

各液体排出ウェルは、トレッド内部を外部と連通状態にする換気チャネルとしても作用する。

トレーラ型の車両のタイヤ用のトレッドパターン設計は、好ましくは、新品状態ではトレッド表面上に開口する溝を備えておらず、したがって、トレッドパターンは、できるだけコンパクトであると言える。溝という用語は、成形によりトレッド中に形成された空間を意味し、この空間は、トレッドの厚さの少なくとも７５％に等しい深さを有している（かかる溝を画定する対向した壁は、これらが使用条件下において互いに接触することができないように互いに距離を置いて位置している）。

サイプの深さＨｉは、トレッドの厚さＥの少なくとも２０％且つせいぜい７０％である。

チャネルの底部上に形成されている各突起は、連続していても良く不連続であっても良い。

好ましくは、各排液ウェルの各第１の開口部は、トレッド表面上において円形の形のものであり、排液ウェルを互いに連結するサイプの幅Ｌｉの少なくとも５倍に少なくとも等しい直径を備えている。

好ましくは、各排液ウェルは、切頭円錐形のものであり、新品状態においてトレッド表面上の第１の開口部の直径は、チャネル中に開口した第２の開口部の直径よりも大きい。

好ましい形態では、各サイプは、断面で見て、トレッドの厚み中にジグザグの形状又は波形の形状を有し、それにより、下に位置するチャネルまでのサイプ中への石の入り込みが阻止され又は少なくとも可能な限り減少する。

有利には、各チャネル中に形成されている突起は、これが円周方向に不連続であるように形成され、各突起は、ウェルの下に半径方向に位置するよう設計され、その結果、ウェルを経てトレッドに入ったどのような物体でもこれが下に位置するチャネルに達することができないようになっている。

本発明の一形態では、各ウェルは、切頭円錐形の形をしている。好ましくは、切頭円錐形のウェルの断面は、トレッドが新品状態である場合にはトレッド表面に向かって増大している。

本発明の別の形態によれば、各突起の長さは、各ウェル相互間の距離の半分に実質的に等しい。

好ましくは、チャネル中に形成されている各突起の高さＨｐは、チャネルの高さの少なくとも２０％に等しい。

より好ましくは又、各突起の高さＨｐは、チャネルの高さのせいぜい８０％に等しい。

好ましくは、各突起の幅Ｌｐは、チャネルの幅Ｌｃの少なくとも２０％且つせいぜい８０％である。
各突起は、チャネルを画定する側壁上ではなく、チャネルの底部（これは、新品状態におけるトレッド表面から最も遠くに位置するチャネルを画定する部分に相当している）上に位置決めされることが好ましい。

本発明は又、上述の少なくとも１本のサイプを有するトレッドを備えたタイヤにおいて、タイヤは、特に、トレーラ型の重車両に取り付けられるようになっていることを特徴とするタイヤに関する。

試験中、このトレッドパターンによって生じるロードノイズも又小さいことが判明した。

本発明は又、重車両のタイヤ用にトレッドサイプを成形するモールド要素であって、モールド要素は、サイプを成形することができるような仕方で互いに接合された複数個のブレードを有し、各ブレードは、要素の高さ方向に、即ち、モールド要素を備えたモールド内で成形されるトレッドの厚さの方向になるようになった方向にジグザグの幾何学的形状を有し、ブレードは、ピンによって互いに接合され、ブレードとピンは、モールド要素を備えたモールド内で成形されるトレッド中にチャネルを成形するようになった連続ビードによって連結されている、モールド要素において、連続ビードは、ブレードから最も遠くに位置するその部分に、モールド要素を備えたモールド内で成形されるトレッド中に連続ビードによって成形されるチャネルの底部内に突起を成形するようになった少なくとも１つのキャビティを備え、少なくとも１つのキャビティは、中心が各ピン上に位置するよう形成されている、モールド要素に関する。

有利には、各ピンは、円形断面の切頭円錐形のものであり、ピンの最大直径断面は、トレッド表面上に円形オリフィスを成形するようになっている。

本発明のトレッドのトレッド表面の一部の図である。 図１のトレッドの断面図であり、断面は、線が図１のＩＩ‐ＩＩ線によって示された平面で取られている状態を示す図である。 図１のトレッドの厚みの断面図であり、断面は、線が図１のＩＩＩ‐ＩＩＩ線で示された平面で取られている状態を示す図である。 図１のトレッドの厚みの断面図であり、断面は、線が図１のＩＶ‐ＩＶ線によって表された平面で取られており、この断面平面は、突起を区分していない状態を示す図である。 図１〜図３に示されているようにサイプを成形するために用いられるモールド要素の一部を示す図である。 図５に既に示されたモールド要素と同一のモールド要素であるが、別の角度から見た図である。 排液ウェルの別の形態を示す図である。

図１は、トレーラ型の重車両に取り付けられるようになったサイズ３８５／５５Ｒ２２．５のタイヤ１のトレッドのトレッド表面又は踏み面の一部を示している。このタイヤ１は、１３．５ｍｍに等しい摩滅すべき材料の厚さＥを有する本発明のトレッド２を有する（この厚さＥは、トレッドを構成しなければならない限度又はタイヤを交換しなければならない限度に対応している）。この図では、トレッド２は、走行中、路面に接触するようになったトレッド表面３を有していることが理解できる。このトレッド２のトレッド表面３は、３３０ｍｍに等しい幅ＴＷを有し、これはタイヤの使用条件に関して横方向（これは、タイヤの回転軸線に平行な方向ＸＸ′を意味している）に測定した最大接触幅に一致している。理解できるように、このトレッドは、各々がトレッド表面３上にジグザグ線を有すると共に全体として円周方向に向けられた５本のサイプ４を有し、その結果、各サイプは、円周方向にタイヤに沿ってぐるりと丸一回転するようになっている。

平均幅が０．４ｍｍに等しく、最大深さが８．５ｍｍに等しいこれらサイプ４の各々は又、図２で理解できるようにトレッドの厚さの方向にジグザグの経路を辿っている。各サイプ４は、トレッド内に形成されていて且つこのサイプの深さに等しいトレッドの厚さだけの部分摩耗に続き新たな溝を形成するようになった下に位置するチャネル５と連通している。これらサイプ４は、これらサイプがトレッドの幅を全てが実質的に同一の横方向寸法を有する６つの領域に分割するよう配置されている。

図２の断面で見えるこのチャネル５は、その最も高い部分が５ｍｍに等しい高さＨｃを有すると共に８ｍｍに等しい最大幅Ｌｃを有している。このチャネル５は、全体がトレッド内に形成され、このチャネルは、全体として円周方向の向きのサイプの線を辿っている。

さらに、このトレッド２は、半径方向に向きの、即ち、各々が回転軸線と交差する方向に向けられていて、一端を介してトレッド表面上に開口した複数個の排液又は排水ウェル６を備えている。これら排液ウェル６は、トレッド表面上のサイプによって形成されたジグザグ線の山部と谷部上に配置されている。各排液ウェル６の第１の開口部６１は、新品状態のトレッド表面３上に１２ｍｍに等しい直径を備えた円形の形の断面を有している。同一のサイプ４に関する２つの排液ウェル相互間の円周方向における平均距離は、２５ｍｍに等しく、その結果、接触パッチ中に各サイプ４について常時少なくとも１つ、好ましくは少なくとも２つの排液ウェル６が存在するようになっている。
各排液ウェル６は、この特定の場合、トレッドの厚み中に切頭円錐形の形を有すると共に図３に示されているようにトレッド表面３からトレッドの厚み中に減少した断面を有する。各排液ウェル６は、円形の形の且つ５ｍｍに等しい直径の第２の開口部６２を経てチャネル５中に開口している。

新品状態におけるトレッド表面の下に位置するこれらサイプ４、排液ウェル６及びチャネル５の全てに関し、本発明のトレッド２は、路面上に存在する液体を排出するのに有用な全空所容積を有し、この全空所容積は、摩滅可能なトレッド材料の全体積と比較して考慮すると、特に僅かである。というのは、この特定の場合、かかる全空所容積は、７％に等しいからである（この比は、ほぼ１５％であり又は１５％に等しい市場に出ているタイヤの通常の比よりも極めて小さい）。かかる比及び本発明のトレッドパターン設計により、より多くの材料を路面に接触させ、かくして特にタイヤの摩耗速度ポテンシャルを増大させることが可能であると同時に運転上の安全条件に適合することができる。

図２は、図１のトレッドの断面図であり、断面は、線が図１のＩＩ‐ＩＩ線によって示された半径方向平面で取られている状態を示す図であり（半径方向平面は、タイヤの回転軸線を含む平面である）、したがって半径方向平面は、２つの排液ウェル相互間に位置するようになる。この図２では、走行中に摩滅可能なトレッド２の厚さＥは、断面で見える。この厚み中に、トレッド表面３上に開口したサイプ４が見え、このサイプ４は、厚み方向においてこれがこのサイプを画定する対向した壁４′，４″を機械的にロックするようジグザグ線を有するよう形成されている。厚み中へのこのジグザグ線は、円周方向におけるジグザグ線と組み合わされ、サイプ４の対向した壁４′，４″の機械的相互ロック具合を一段と増大させている。このサイプ４は、トレッド摩耗がサイプの深さＨｉに少なくとも等しい場合に新たな溝の壁になるようになった側壁５１，５２を有する円周方向に向けられたチャネル５に連結されている。この同一のチャネル５は、半径外側に位置した部分５４及び底部５３を形成する半径方向内側に位置した部分を有し、チャネルのこの底部は、トレッド２の摩耗限度に実質的に対応するよう設計されている（したがって、このことは、底部５３が新品状態においてトレッド表面３から厚さＥに等しい距離遠ざかったところに位置することを意味している）。

チャネル５のこの底部５３上に突起７が断面で見え、この突起７の中心は横方向にこの底部上に位置し、この突起７は、２．５ｍｍに等しい最大幅Ｌｐ及び３ｍｍに等しい最大高さＨｐを有し、この高さは、底部５３から上に測定されている。図示の構成では、底部５３上の各チャネル５は、全てが同一の寸法を有する複数個の突起７を有し、これら突起７は、各排液ウェル６の連続方向に且つ同一サイプ４の２つの連続して位置する排液ウェル６相互間の平均距離よりも小さい距離だけ互いに間隔を置いて位置するよう位置決めされている。

図３は、図１のトレッドの厚みの断面図であり、この断面は、線が図１のＩＩＩ‐ＩＩＩ線で示された平面で取られている。排液ウェル６と一線をなして取られたこの断面で見て、このウェルは、初期状態におけるトレッド表面３からこの排液ウェル６がその第２の開口部６２によって連結されているチャネル５までの方向に減少した断面形状を有することが理解できる。

図４は、図１のトレッドの厚みの断面図であり、この断面は、線が図１のＩＶ‐ＩＶ線によって表された平面で取られている。この断面は、チャネル５の底部に形成された突起７の不連続領域であると考えられる。

図５は、延長部をチャネル５とすると共に複数個の排液ウェル６を備えたサイプ４を成形するために用いられるモールド要素４０の一部を示しており、このサイプは、図１〜図３に示されると共に図１〜図３と関連して説明したサイプに該当している。

このモールド要素４０は、互いに接合された複数本の真っ直ぐなブレード４１を有し、その結果、ブレード４１は、幾何学的形状がサイプの主要方向に（即ち、このサイプを備えたトレッドのトレッド表面に沿う線の方向に）ジグザグの形をしたサイプを成形することができるようになっている。１８０°以外の角度が２つの連続して位置する真っ直ぐなブレード４１相互間に形成される。これらブレード４１は、本発明のトレッドを成形するためのモールド中に固定されるようになった部分４１０を有している。

さらに、各ブレード４１は、モールド要素の高さの方向に、即ち、このモールド要素を備えたモールド内で成形されるトレッドの厚さの方向になるようになった方向にジグザグの形態をした幾何学的形状を有する。これらブレード４１は、円形断面、即ち、最も大きな直径の断面の切頭円錐形ピン６０により互いに接合されており、これらピンは、モールドに固定されるようになったブレード４１の部分４１０と同一の側に位置決めされるトレッド表面上の円形オリフィスを成形するようになっている。さらに、チャネルを成形するようになった連続ビード５０が真っ直ぐなブレード４１と切頭円錐形ピン６０をこれらの幅の最も狭い断面の端部のところで互いに接合するよう形成されており、この連続ビード５０は、これが、ブレード４１が一緒になって形成するジグザグ線を辿るよう形成されている。

図６は、図５に既に示されたモールド要素と同一のモールド要素であるが、別の角度から見た図である。図６は、連続ビード５０が複数個のキャビティ５７を備えている状態を示しており、各キャビティは、連続ビードにより成形されるチャネルの底部に突起を成形するようになっている（これら突起は、図２及び図３に示されると共に図２及び図３と関連して説明した突起７に該当している）。これらキャビティ５７の中心は、切頭円錐形ピン６０上に位置し、これらキャビティは、適当な距離だけ互いに間隔を置いて配置されている。

図７は、変形例としての排液ウェル６を示しており、この排液ウェルは、トレッド表面３上に、このトレッド表面上のサイプ７の方向に細長い形状を有している。このウェルの幅は、サイプ４の幅の少なくとも５倍に少なくとも等しい。この図７は、トレッド表面の下に位置すると共に排液ウェル中に開口したチャネル５を示している。

本発明は、図示すると共に説明した実施例には限定されず、本発明の範囲から逸脱することなくかかる実施例の改造例を想到することができる。特に、各チャネル中にタイヤ回りにぐるりと丸一回転する単一の円周方向に連続した突起を形成することが可能である。また、任意他の形態の切り込み又は排液ウェルを作ることが可能であり、但し、ロック手段がサイプの壁上に形成されることを条件としており、その目的は、これら壁の相対運動をできるだけ減少させることにある。

本明細書において説明する変形例は、トレッド表面上にジグザグの形状を有するサイプを示しているが、当業者であれば、タイヤの計画した使用に従って各サイプについて異なる形状又は種々の形状を定めることが可能である。

また、新品状態のトレッドに説明したばかりのサイプに加えて、円周方向に且つ／或いは横方向に向けられているかどうかを問わず溝を追加することが可能であり、横方向に向けられる溝は、トレッドの縁部上に形成される。

Claims (7)

1. 重車両のタイヤ（１）用のトレッド（２）であって、前記トレッド（２）は、走行中に摩滅すべきゴムの体積を有すると共に新品状態においてトレッド表面（３）から測定して平均厚さＥを有し、前記トレッド表面（３）は、路面に接触するようになっており、前記トレッド（２）は、全体として円周方向に向けられ且つ幅（Ｌｉ）を持った複数本のサイプ（４）を有し、前記サイプの各々は、前記トレッドの前記平均厚さＥ未満の深さ（Ｐ）にわたって前記トレッドの深さ中に延び、各サイプ（４）の半径方向内方の延長部として、前記サイプの前記幅（Ｌｉ）よりも大きい最大幅（Ｌｃ）及び高さ（Ｈｃ）のチャネル（５）が設けられ、前記チャネル（５）は、前記トレッドが部分的に摩耗状態になると、最大幅（Ｌｃ）の新たな溝を画定するようになった側壁（５１，５２）を有し、前記側壁（５１，５２）は、前記チャネル（５）の底部（５３）に連結されており、各サイプは、複数個の排液ウェル（６）を互いに連結し、各排液ウェル（６）は、前記トレッドの厚み中に形成されていて、最大寸法が前記サイプ（４）の前記幅（Ｌｉ）の２倍以上の開口部である第１の開口部（６１）を介して前記トレッド表面（３）上に開口すると共に第２の開口部（６２）を介して前記チャネル（５）中に開口する、トレッド（２）において、全体として円周方向に向けられた各サイプ（４）に関し、走行中、接触パッチ内に少なくとも１つの排液ウェル（６）が存在し、各排液ウェル（６）の連続方向に、前記排液ウェル（６）が開口している前記チャネル（５）の前記底部（５３）上に突起（７）が形成され、前記突起（７）は、前記チャネル（５）の前記高さ（Ｈｃ）よりも小さい高さ（Ｈｐ）及び前記チャネル（５）の前記最大幅（Ｌｃ）よりも小さい幅（Ｌｐ）を有し、各突起（７）の前記高さ（Ｈｐ）は、前記チャネル（５）の前記高さ（Ｈｃ）の８０％以下である、トレッド（２）。
2. 各排液ウェル（６）の各第１の開口部（６１）は、前記トレッド表面（３）上において円形の形のものであり、前記排液ウェル（６）を互いに連結する前記サイプ（４）の前記幅（Ｌｉ）の５倍以上の直径を備えている、請求項１記載のトレッド（２）。
3. 各排液ウェル（６）は、切頭円錐形のものであり、新品状態において前記トレッド表面（３）上の前記第１の開口部（６１）の直径は、前記チャネル（５）中に開口した前記第２の開口部（６２）の直径よりも大きい、請求項１又は２記載のトレッド（２）。
4. 前記チャネル（５）中に形成されている各突起（７）の前記高さ（Ｈｐ）は、前記チャネルの前記高さの２０％以上である、請求項１〜３のうちいずれか一に記載のトレッド（２）。
5. 請求項１〜４のうちいずれか一に記載のトレッドを備えたタイヤにおいて、前記タイヤは、トレーラ型の重車両に取り付けられるようになっている、タイヤ。
6. 重車両のタイヤ用にトレッドサイプを成形するモールド要素（４０）であって、前記モールド要素は、サイプを成形することができるような仕方で互いに接合された複数個のブレード（４１）を有し、各ブレード（４１）は、前記モールド要素の高さ方向に、即ち、前記モールド要素を備えたモールド内で成形されるトレッドの厚さの方向になるようになった方向にジグザグの幾何学的形状を有し、前記ブレード（４１）は、ピン（６０）によって互いに接合され、前記ブレード（４１）と前記ピン（６０）は、前記モールド要素を備えたモールド内で成形されるトレッド中にチャネルを成形するようになった連続ビード（５０）によって連結されている、モールド要素（４０）において、前記連続ビード（５０）は、前記ブレードから最も遠くに位置するその部分に、前記モールド要素を備えたモールド内で成形されるトレッド中に前記連続ビードによって成形される前記チャネルの底部内に突起を成形するようになった少なくとも１つのキャビティ（５７）を備え、少なくとも１つのキャビティは、中心が各ピン（６０）上に位置するよう形成され、各突起の高さは、前記チャネルの高さの８０％以下となるようになっている、モールド要素（４０）。
7. 各ピン（６０）は、円形断面の切頭円錐形のものであり、前記ピン（６０）の最大直径断面は、トレッド表面上に円形オリフィスを成形するようになっている、請求項６記載のモールド要素（４０）。