(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
氷上用タイヤ（１０）であって、
前記タイヤが転動しているときに路面に接触するよう構成された転動面及び２つの側方フェース（２７）を備えたトレッド（２０）であって、前記転動面に設けられた少なくとも１本の溝（２５，２６）を有しするトレッドと、
長手方向軸線（３３）を備えた少なくとも１本のスタッド（３０）であって、前記スタッドの一部（３１）が前記転動面から突き出ており、前記スタッドと前記スタッドの周りに位置する前記転動面の部分に接する平面の交線が輪郭Ｃを形成し、前記転動面から突き出ている前記スタッドの前記一部が、最小断面積Ｓｍを有し、Ｓｍは、前記スタッドの前記長手方向軸線と前記スタッドの周りに位置する前記転動面の部分に接する前記平面の交点を通る半径方向を含む任意の平面内における前記一部の最小断面積に一致するスタッドと、
前記タイヤの前記転動面上に少なくとも２つの向かい合ったエッジ（２１１，２２１；２１２，２２２；２１３，２２３）を形成する少なくとも１本の導管（２００〜２０５）であって、前記導管と前記輪郭Ｃとの間の最小距離Ｄは、１ｃｍ以下であり、前記導管は、前記溝中に且つ／或いは前記トレッドの一方の側方フェース上に開口する導管と、を備え、
各スタッドに関し、前記導管の平均断面積Ｓｎ（各平均断面積Ｓｎは、前記導管により形成された前記互いに反対側のエッジのうちの一方に対して直角に測定される）の和は、前記トレッドから突き出ている前記スタッドの前記一部の最小断面積Ｓｍの半分以上である、
ことを特徴とするタイヤ。
【請求項２】
前記導管（２００〜２０５）は、前記輪郭Ｃを前記溝（２５，２６）に連結している、
請求項１記載のタイヤ。
【請求項３】
前記導管（２００〜２０５）の前記エッジ（２１１，２２１；２１２，２２２；２１３，２２３）は、真っ直ぐである、
請求項１又は２記載のタイヤ。
【請求項４】
前記導管（２００〜２０５）の前記エッジ（２１１，２２１；２１２，２２２；２１３，２２３）は、湾曲している、
請求項１又は２記載のタイヤ。
【請求項５】
前記導管（２００〜２０５）は、前記トレッド（２０）の単一の溝（２５，２６）中に開口している、
請求項１ないし４のいずれか１項に記載のタイヤ。
【請求項６】
前記導管（２００〜２０５）は、前記トレッドの少なくとも２本の溝（２５，２６）中に開口している、
請求項１ないし４のいずれか１項に記載のタイヤ。
【請求項７】
前記導管（２００〜２０５）の断面積は、前記導管の全長にわたって一定である、
請求項１ないし６のいずれか１項に記載のタイヤ。
【請求項８】
前記導管（２００〜２０５）の断面積は、変化している場合があり、前記導管の前記断面積は、前記スタッド（３０）の近くでその最小値にある、
請求項１ないし６のいずれか１項に記載のタイヤ。
【請求項９】
前記タイヤは、好ましい転動方向（Ｒ）を有し、前記導管（２００〜２０５）は、前記タイヤがその好ましい転動方向に転動しているとき、前記導管が前記スタッド（３０）よりも先に路面に接触するよう位置決めされている、
請求項１ないし８のいずれか１項に記載のタイヤ。
【請求項１０】
前記タイヤは、好ましい転動方向（Ｒ）を有し、前記導管（２００〜２０５）は、前記タイヤがその好ましい転動方向に転動しているとき、前記導管が前記スタッド（３０）の後に路面に接触するよう位置決めされている、
請求項１ないし８のいずれか１項に記載のタイヤ。
【請求項１１】
前記タイヤの前記トレッド（２０）は、複数個のトレッドブロック（４０）から成り、各トレッドブロックは、複数の導管（２００〜２０５）を有する、
請求項１ないし１０のいずれか１項に記載のタイヤ。
【請求項１２】
各トレッドブロック（４０）は、少なくとも２つの導管（２００〜２０５）を有し、前記転動面に沿う前記導管の最大長さ方向（Ｄ１〜Ｄ３）は、互いに平行ではない、
請求項１１記載のタイヤ。
【請求項１３】
前記導管（２００〜２０５）の半径方向内方の延長部として、サイプ（３００）が設けられている、
請求項１ないし１２のいずれか１項に記載のタイヤ。
【請求項１４】
前記サイプ（３００）の半径方向内方の延長部として、チャネル（４００）が設けられ、該チャネルは、前記トレッドが摩耗して前記チャネルが前記転動面上に開口すると、前記チャネルが前記転動面に導管（２００）を形成するよう寸法決めされている、
請求項１３記載のタイヤ。
【請求項１５】
前記導管の平均深さは、前記溝の平均深さよりも小さい、
請求項１記載のタイヤ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、氷上用のスタッド付きタイヤに関する。
【背景技術】
【０００２】
スタッド付きタイヤは、冬の運転条件、例えば凍結路面での運転下での挙動に関して申し分のない利点を有している。氷との接触、特にスタッドが氷に食い込むことは、タイヤトレッドパターン要素によって示されるグリップの低下を補償し、スタッドは、氷を引っ掻き、氷に加わる追加の力を生じさせる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
スタッド付きタイヤを用いる際の問題のうちの１つは、スタッドが存在している場合に予想される値よりも低い値で、グリップがその上限に達するということにある。
【０００４】
本出願人は、上限へのこの到達が１つには、スタッドが氷を引っ掻いたときに生じる氷の破片の存在に起因しており、タイヤトレッドと氷との接触領域に生じる破片の量が多すぎる場合、スタッドと氷の接触度が低くなると共にスタッドの効率が幾分失われるというということを発見した。
【０００５】
本発明の目的のうちの１つは、氷上で駆動するためのスタッド付きタイヤのグリップを向上させることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この目的は、氷上用タイヤであって、
タイヤが転動しているときに路面に接触するよう構成された転動面及び２つの側方フェースを備えたトレッドを有し、トレッドは、転動面に設けられた少なくとも１本の溝を有し、
長手方向軸線を備えた少なくとも１本のスタッドを有し、スタッドの一部は、転動面から突き出ており、スタッドとスタッドの周りに位置する転動面の部分に接する平面の交線は、輪郭Ｃを形成し、転動面から突き出ているスタッドの一部は、最小断面積Ｓｍを有し、Ｓｍは、スタッドの長手方向軸線とスタッドの周りに位置する転動面の部分に接する平面の交点を通る半径方向を含む任意の平面内における一部の最小断面積に一致し、
タイヤの転動面上に少なくとも２つの向かい合ったエッジを形成する少なくとも１本の導管を有し、導管と輪郭Ｃとの間の最小距離Ｄは、１ｃｍ以下であり、導管は、溝中に且つ／或いはトレッドの一方の側方フェース上に開口することを特徴とするタイヤによって達成される。
【０００７】
各スタッドに関し、導管の平均断面積Ｓｎ（各平均断面積Ｓｎは、導管により形成された互いに反対側のエッジのうちの一方に対して直角に測定される）の和は、トレッドから突き出ているスタッドの一部の最小断面積Ｓｍの半分以上である。より数学的な用語で説明すると、これは次のように表現できる。
【０００８】
【数１】
0005406921.tif 000002
【０００９】
本発明の一実施形態は、引っ掻き中に生じる氷の破片又は塊を迅速に除去するために導管をスタッドの近くでトレッドパターンに追加することにある。この迅速な除去により、転動面と氷の表面とのインターフェイスの厚さを減少させることができる。また、インターフェイス厚さのこの減少により、効果的な有効突出度（又は氷が引っ掻かれる深さ）が増大し、その結果、氷中への定着力が増大すると共に氷に対するグリップの観点における性能をかなり向上させることができる。
【００１０】
破片の除去は、幾何学的条件（１）が満たされた場合に特に効果的である。導管の断面積Ｓｎの和が最小断面積Ｓｍの半分未満である場合、１本又は複数本の導管は、導管を備えていないタイヤと比較して、氷に対するタイヤのグリップを向上させるほどには、破片を全て迅速に除去することができない。
【００１１】
好ましくは、導管とスタッドの輪郭Ｃとの間の最小距離は、０．５ｃｍ以下であり、実際には、より好ましくは０．２ｃｍ以下である。氷の破片を生じさせるスタッドに対する導管のこの密接性により、氷破片の除去を最適化することができる。
【００１２】
より好ましくは、導管は、輪郭Ｃを溝に連結している。
【００１３】
有利な一実施形態によれば、導管のエッジは、真っ直ぐであり、それにより、破片を迅速に除去することができる。というのは、破片は、どのような障害物にも遭遇しないからである。
【００１４】
有利な別の実施形態によれば、導管のエッジは、湾曲している。この結果、横方向エッジを生じさせることができ、それにより、他の性能上の観点、例えばタイヤが雪上で挙動する仕方が改善される。
【００１５】
有利な一実施形態によれば、導管は、トレッドの単一の溝中に開口している。この実施形態により、小さな導管を設けることができ、したがって転動面に設けられる切れ目の量（溝比（グループ比））を制限することが可能である。また、この実施形態により、スタッドの保持に対する導管の影響を軽減し、したがって、スタッドの引き抜き抵抗を増大させると共にスタッド付きタイヤの寿命を延ばすことができる。
【００１６】
有利な一実施形態によれば、導管は、トレッドの少なくとも２本の溝中に開口している。この実施形態は、溝中への開口部への一部を塞ぐ物体が存在する場合であっても氷破片の除去が続行可能であるという利点を有している。加うるに、この実施形態は、導管がスタッド保持に対して及ぼす影響と導管の有効性との良好な妥協策を提供する。
【００１７】
導管の断面積は、導管の全長にわたって一定であるのが良く、或いは、その長さに沿って変化していても良い。後者の場合、導管の断面積は、スタッドの近くでその最小値にあり、そして導管が溝中に開口する１つ又は複数の箇所に向かって増大するようにすることが好ましい。この場合、このことは、導管をより有効にし、場合によってはベンチュリ効果と連係させる。
【００１８】
有利な一実施形態によれば、タイヤは、好ましい転動方向を有し、導管は、タイヤがその好ましい転動方向に転動しているとき、導管がスタッドよりも先に路面に接触するよう位置決めされている。この実施形態は、タイヤがその好ましい転動方向に転動しているときに生じる破片の良好な除去を可能にする。この実施形態は、導管の存在により運転の観点におけるスタッドの有効性を向上させると同時に制動下における良好なハンドリングを達成する。制動下においてどのようなことが起こっても、スタッドは、回動し又はひっくり返ってスタッドに作用する力を最小限に抑える位置に達する。この位置では、スタッドは、もはや氷の破片を生じさせることはなく（現代型車両の滑りは、電子支援システム、例えばＡＢＳにより非常に僅かである）、トレッドブロックは、スタッドによって妨げられないでその全グリップ潜在能力を発揮することができる。
【００１９】
変形実施形態によれば、タイヤは、好ましい転動方向を有し、導管は、タイヤがその好ましい転動方向に転動しているとき、導管がスタッドの後に路面に接触するよう位置決めされている。この実施形態は、相当な滑りがある場合であっても、即ち、ＡＢＳ型の電子支援システムを搭載していない車両に対しても良好な制動を提供する。しかしながら、駆動の面での改善度は、それほど大きくはない。
【００２０】
好ましくは、タイヤのトレッドは、複数個のトレッドブロックから成り、各トレッドブロックは、複数の導管を有する。このため、１本の導管により得られる作用効果をホイールの丸一回転にわたって増幅して得ることができる。この実施形態は又、導管がスタッド保持に及ぼす影響を減少させることができる。
【００２１】
このような場合、各トレッドブロックは、少なくとも２つの導管を有し、転動面に沿う導管の最大長さ方向は、互いに平行ではない（即ち、互いに対して傾けられている）ことが好ましい。この実施形態は、種々の応力下における導管の有効性を向上させる。例えば、導管のうちの１本が軸方向に整列している場合、この導管は、軸方向応力下において（カーブに沿って又はバンクした路上で運転する場合）非常に効果的であり、第２の導管は、軸方向に対して傾けられた最大長さ方向を有し、したがって、周方向応力下において或る特定の有効性を示す。その結果、タイヤは、良好な軸方向及び周方向グリップを有する。
【００２２】
有利な一実施形態によれば、導管の半径方向内方の延長部として、サイプが設けられている。この結果、摩耗によりトレッドブロック４０中の導管が摩滅した場合、それ自体知られている機能を実行するサイプが残ったままである。このため、導管をトレッド摩耗と比較して僅かに長く持ち堪えるよう作ることができる。
【００２３】
有利な変形例によれば、サイプの半径方向内方の延長部として、チャネルが設けられ、該チャネルは、トレッドが摩耗してチャネルが転動面上に開口すると、チャネルが転動面に導管を形成するよう寸法決めされている。これにより、本発明のタイヤによって得られる作用効果が更に一層長く続くことが可能である。したがって、導管を長く持ち堪えるようにすると共にトレッド摩耗に対してこれらの有効性を維持することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】先行技術のスタッド付きタイヤを示す図である。
【図２】先行技術のスタッドを示す図である。
【図３】先行技術のスタッド穴を示す図である。
【図４】先行技術に従ってスタッド穴に挿入されるスタッドを示す図である。
【図５】先行技術のスタッド付きタイヤがどのように働くかを示す図である。
【図６】本発明のスタッド付きタイヤがどのように働くかを示す図である。
【図７】本発明のタイヤの多くの幾何学的パラメータを示す図である。
【図８】本発明のタイヤの多くの幾何学的パラメータを示す図である。
【図９】本発明のタイヤのトレッドブロックを示す図である。
【図１０】本発明のタイヤのトレッドブロックを示す図である。
【図１１】本発明のタイヤのトレッドブロックを示す図である。
【図１２】本発明のタイヤのトレッドブロックを示す図である。
【図１３】本発明のタイヤのトレッドブロックを示す図である。
【図１４】本発明のタイヤのトレッドブロックを示す図である。
【図１５】本発明のタイヤのトレッドブロックを示す図である。
【図１６】本発明のタイヤのトレッドブロックを示す図である。
【図１７】本発明のタイヤのトレッドブロックを示す図である。
【図１８】本発明のタイヤのトレッドブロックを示す図である。
【図１９】本発明のタイヤのトレッドブロックを示す図である。
【図２０】本発明のタイヤのトレッドブロックを示す図である。
【図２１】本発明のタイヤのトレッドブロックを示す図である。
【図２２】本発明のタイヤのトレッドブロックを示す図である。
【図２３】本発明のタイヤのトレッドブロックを示す図である。
【図２４】本発明のタイヤのトレッドブロックを示す図である。
【図２５】本発明のタイヤのトレッドブロックを示す図である。
【図２６】本発明のタイヤのトレッドブロックを示す図である。
【図２７】本発明のタイヤのトレッドブロックを示す図である。
【図２８】本発明のタイヤのトレッドブロックを示す図である。
【図２９】本発明のタイヤのトレッドブロックを示す図である。
【図３０】本発明のタイヤのトレッドブロックを示す図である。
【図３１】本発明のタイヤのトレッドブロックを示す図である。
【図３２】本発明のタイヤのトレッドブロックを示す図である。
【図３３】本発明のタイヤのトレッドブロックを示す図である。
【図３４】本発明のタイヤのトレッドブロックを示す図である。
【図３５】本発明のタイヤのトレッドブロックを示す図である。
【図３６】本発明のタイヤのトレッドブロックを示す図である。
【図３７】スタッドの取り付け前における本発明のタイヤの一部分を示す図である。
【図３８】スタッドの取り付け後における本発明のタイヤの一部分を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
本明細書における「タイヤ」という用語は、タイヤが使用中に内部インフレーション圧力を受けるかどうかとは関係なく、任意形式の弾性タイヤを意味している。
【００２６】
「溝」という用語は、タイヤトレッドに設けられ、転動面上に開口した切欠きを意味し、その機能は、タイヤとタイヤが転動する表面との間に溜まった水を排除することにある。溝は、周方向であっても良く、横方向であっても良い。典型的には、乗用車用タイヤでは、溝は、２〜１０ｍｍの幅及び約８ｍｍの深さを有する。溝は、サイプが溝よりも幅が非常に狭い（典型的には、０．３〜１．５ｍｍ）という点でサイプとは区別される。
【００２７】
本明細書において用いられる「スタッド」という用語は、先行技術で用いられる「スパイク」という用語と同義である。
【００２８】
本明細書において用いられる「導管」という用語は、転動面に作られた凹部を意味し、その半径方向平均深さは、１ｍｍ以上である。「導管」は、転動面に少なくとも２つのエッジを形成する。これらエッジに垂直に測定したその平均幅は、２ｍｍ以上である。導管の平均深さは、好ましくは、溝の平均深さよりも小さい。もしそうでなければ、定着上の問題が生じる場合がある。
【００２９】
本発明のタイヤの導管は、少なくとも２つの互いに反対側のエッジを形成する。或る特定の幾何学的形状に関し、２つのエッジ相互間の分離箇所を識別することは容易ではない。これは、導管が輪郭Ｃの近くに丸くなった端部を有する場合に特にそうである。この場合、輪郭Ｃの最も近くに位置するエッジ上の箇所は、２つの縁部相互間の分離箇所として選択される。
【００３０】
本明細書において用いられる「チャネル」という用語は、トレッドに設けられ、転動面上に開口しない（タイヤが新品の場合）が、トレッドの少なくとも１本の溝中に又はトレッドの側方フェース中に開口するキャビティを意味している。
【００３１】
スタッドの「長手方向軸線」は、スタッドがタイヤに装着されたときに路面に接触するよう構成されたスタッドの表面を通るその最も長い寸法方向におけるスタッドの対称軸線に一致しており、タイヤは、スタッドがこのような対称軸線を備えている場合、路面に沿って転動する。このような対称軸線を備えていないスタッドでは、「長手方向軸線」は、スタッドがタイヤに取り付けられてタイヤが路面に沿って転動しているときに路面と接触関係をなすよう構成されたスタッドの表面を通るスタッドの最も長い寸法方向を意味している。
【００３２】
本明細書で用いられるスタッドの「ヘッド」は、スタッドをタイヤのトレッド中に定着させるスタッドの端部を意味している。ヘッドは、スタッドの本体の平均直径よりも大きな平均直径を有し、これら直径は、スタッドの長手方向軸線に対して直角をなす方向に測定される。スタッドの本体とヘッドとの間の移行は、通常、直径がヘッド及び本体の直径よりも小さな部分を介する。
【００３３】
本明細書で用いられる「転動面」という用語は、スタッドがトレッド中に挿入されていない場合にタイヤが転動する際に路面に接触するトレッドの箇所の全てを意味している。
【００３４】
本明細書で用いられるトレッドの「側方フェース」は、転動面の軸方向端からタイヤのサイドウォールまで延びるトレッドの表面の任意の部分を意味している。
【００３５】
本発明のタイヤの導管が「溝中に且つ／或いはトレッドの側方フェース上に開口する」という表現が用いられる場合、これは、導管がトレッドの溝中にのみ開口し又はトレッドの側方フェース上にのみ開口し、或いはこれらに同時に開口することを意味している。
【００３６】
「配合ゴム」という表現は、少なくとも１種類のエラストマー及び少なくとも１種類の充填剤を含むゴムコンパウンドを意味している。
【００３７】
「トレッドブロック」という表現は、加硫配合ゴムで作られ、溝によって境界付けられたトレッドの部分を意味している。
【００３８】
スタッドの一部が転動面から「突き出ている」という表現が用いられる場合、これは、この部分が少なくとも路面に接触していないときに転動面から突き出ることを意味する。
【００３９】
本明細書で用いられる「スタッドの周りに位置する転動面の部分」は、スタッドに近接して位置する転動面の部分を意味している。スタッドがトレッドブロックから突き出ている場合、これは、このトレッドブロックに対応した転動面の部分を意味するものと解され、もしそうでなければ、スタッドをスタッドの輪郭Ｃから１ｃｍの距離を置いたところまで包囲する転動面の部分を意味する。
【００４０】
本明細書で用いられる「半径方向」は、タイヤの半径に対応した方向である。したがって、半径方向は、タイヤの回転軸線に垂直な方向である。この意味では、箇所Ｐ１は、これが箇所Ｐ２よりもタイヤの回転軸線の近くに位置する場合、箇所Ｐ２「の内側に半径方向に」（又は箇所Ｐ２「の半径方向内側」）に位置すると呼ばれる。これとは逆に、箇所Ｐ３は、これが箇所Ｐ４よりもタイヤの回転軸線から遠くに位置する場合、箇所Ｐ４「の外側に半径方向に」（又は箇所Ｐ４「の半径方向外側」）に位置すると呼ばれる。変化の状態は、これが小さな半径（又は大きな半径）の方向である場合に「半径方向内方（又は半径方向外方）」と呼ばれる。半径方向距離又は深さについて説明する場合、この場合にも適用されるのは、このような用語のこの意味である。
【００４１】
「軸方向」は、タイヤの回転軸線に平行な方向である。
半径方向に垂直であると共に軸方向に垂直な方向は、「周方向」と呼ばれる。
【００４２】
溝は、これが少なくとも１つの軸方向成分を有する場合、即ち、これが周方向溝に対して傾けられている場合、「横方向」と呼ばれる。
【００４３】
本明細書で用いられる「サイプ」という用語は、幅が一般的に２ｍｍを超える溝と比較して、典型的には０．３〜１．５ｍｍの幅の非常に細幅の切り込みを意味している。
【００４４】
「導管と輪郭Ｃとの間の最小距離Ｄ」という表現は、輪郭Ｃの最も近くに位置する導管のエッジとこの輪郭Ｃとの間の最小距離を意味する。
【００４５】
タイヤの「好ましい転動方向」は、タイヤ製造業者により推奨され、多くの場合、タイヤのサイドウォールに矢印で指示された転動方向を意味している。タイヤを車両に装着する場合、タイヤは、タイヤの好ましい転動方向が、車両が前方に移動するときにタイヤが転動する方向と一致するよう装着されるべきである。
【００４６】
図１は、先行技術のタイヤ１０を概略的に示しており、このタイヤは、タイヤが転動しているときに路面に接触するよう構成された転動面を備えるトレッド２０を有する。トレッド２０は、複数本の横方向溝２５及び複数本の周方向溝２６並びに複数本のスタッド３０を有している。スタッド３０は、トレッド２０のトレッドブロック４０に転動面の幅全体にわたって位置決めされている。トレッドの中央バー５０も又、スタッド３０を有するのが良い。スタッド３０は、タイヤの転動時にスタッドが路面と常時接触関係をなすようタイヤの周囲に沿う幾つかの位置に配置されている。
【００４７】
図２は、先行技術のスタッド３０を概略的に示している。スタッド３０は、長手方向軸線Ａ‐Ａを有している。スタッド３０の輪郭形状は、全体として円筒形であり、その中心は、軸線Ａ‐Ａと一致している。スタッド３０は、２つの軸方向端部を有し、軸方向端部のうちの一方は、スタッド３０がタイヤ１０に装着されてタイヤ１０が路面に沿って転動しているときに路面（氷、雪又は裸の表面）に接触するよう構成された第１の部分（この場合、「インサート」６０によって具体化されている）を定めている。インサートは、有利には、スタッドの残部の材料とは異なる材料で作られるのが良い。このことは、非常に大きな機械的応力を受けるこの部分を硬質の材料で作るのが良いことを意味している。また、これにより、特定の実施形態の場合、インサートが取り付けられる成形又は射出成形本体を製作することができる。当然のことながら、全て１種類の材料で形成されたスタッドを使用することも可能である。換言すると、第１の部分６０は、必ずしも、インサート、即ちスタッドの残部とは別体であり、スタッド中に挿入される部品である必要はない。第１の部分は、これがスタッド３０の残部と同じ材料で作られ、スタッドと一緒に一部品として製造されているという意味においてスタッドと一体であっても良い。
【００４８】
スタッド３０の他方の端部は、スタッド３０をタイヤ１０のトレッド２０中に定着させるよう構成されたヘッド７０によって形成されている。
【００４９】
本体８０がスタッド３０の第１の部分６０とヘッド７０を互いに連結している。本体の平均直径Ｄｃは、スタッド３０のヘッド７０の平均直径Ｄｔよりも小さく、これら直径は、スタッドの軸線に垂直に測定される。スタッドの本体とヘッドとの間の移行は、通常、ヘッド及び本体の直径よりも小さな直径の部分８５を介して行われる。
【００５０】
図３は、タイヤ１０のトレッド２０の一部分を概略的に示している。このトレッドは、スタッド穴９０を有している。各スタッド穴は、タイヤ１０のトレッド２０の外部に開口した円筒形部分を有し、各スタッド穴は、スタッド３０と協働するよう設計されている。
【００５１】
図４は、スタッド３０を挿入したときのトレッド２０の同一部分を概略的に示している。トレッドの構成材料である配合ゴムの弾性により、トレッド２０は、スタッド３０を完全に包み込み、これをタイヤ中にしっかりと定着させる。
【００５２】
図５は、先行技術のスタッド付きタイヤが働く仕方を示している。図５は、スタッド３０の一部及びスタッドのこの一部を包囲した配合ゴムで作られているトレッド２０の一部を示している。スタッドは、これが氷１００に接触した時点で示されている。タイヤの回転方向Ｒは、矢印Ｒで指示されている。スタッド３０の第１の部分６０は、平均深さＰまで氷１００に食い込んでいる。スタッド３０は、氷１００に食い込んでこれを引っ掻くことにより、氷を局所的に破砕し、非常に多くの氷の破片１１０を生じさせ、これら破片は、トレッド２０と氷１００との間のインターフェイスのところに蓄積し、最終的にスタッド３０の第１の部分６０が氷１００にこれ以上深く食い込むのを阻止し、これは、タイヤグリップに対してマイナスの影響を及ぼす。
【００５３】
図６は、このマイナスの影響を軽減することができるようにする本発明のスタッド付きタイヤの働き方を示している。このタイヤは、導管２００を有し、スタッド３０が氷１００に食い込む際に作られた破片１１０がこの導管を介してタイヤの溝に除去される。したがって、破片１１０は、トレッド２０の転動面と氷１００との間に蓄積することはない。この結果、トレッド３０は、氷１００に深く食い込むことができ、その結果平均侵入深さＰが大きくなると共に氷に対するタイヤのグリップが大きくなる。
【００５４】
図７及び図８は、本発明のタイヤの多くの幾何学的パラメータを示している。これらの図は、トレッド（図７）の半径方向外側の位置から見ると共に斜視図（図８）で見たタイヤトレッド２０のトレッドブロック４０を概略的に示している。図７によって示唆されているように、このトレッドブロック４０は、複数個の他のブロックによって包囲され、横方向溝２５及び周方向溝２６によってこれらブロックから分離されている。
【００５５】
トレッドブロック４０は、長手方向軸線３３（図８参照）を備えたスタッド３０を有し、スタッドの一部３１（図８参照）は、トレッドブロック４０の表面が形成する転動面の部分から突き出ている。トレッドの内部に向かうスタッドの延長部として、部分３２（図８参照）、即ち、点線によって示唆されているまさにその部分が設けられている。スタッド３０とスタッドの周りに位置する転動面の部分に接する平面との交線は、輪郭Ｃを形成している。図示のスタッドの場合、この輪郭Ｃは、円である。
【００５６】
図８に示されているように、転動面から突き出たスタッドの部分３１は、最小断面積Ｓｍを有している。Ｓｍは、スタッドの長手方向軸線３３とスタッドの周りに位置する転動面の部分に接する平面の交点を通る半径方向を含む任意の平面内における部分３１の最小断面積に一致する。スタッドはトレッド内で半径方向に差し向けられているので、スタッドの長手方向軸線とスタッドの周りに位置する転動面の部分に接する平面の交点を通る半径方向は、スタッドの長手方向軸線の方向と一致し、部分３１の断面積は、スタッドの長手方向軸線３３とスタッドの周りに位置する転動面の部分に接する平面の交点を通る半径方向を含むあらゆる平面内において同一である。Ｓｍは、氷に対するタイヤの相対運動方向とは無関係に（例えば、加速中、制動中又は非制御状態の滑り中）スタッドの部分３１が氷に対して提供する、考えられる最も狭い表面の尺度を提供する。断面積は、部分３１が円筒形である場合には同一である。しかしながら、これは、例えばその形状が長方形である場合、そうではない。
【００５７】
トレッドブロック４０は、各々がタイヤの転動面上に２つの互いに反対側に位置するエッジ２１１〜２１３及び２２１〜２２３を形成する３本の導管２０１〜２０３を更に有している。各導管２０１〜２０３は、少なくとも１本の溝２５又は２６中に開口している。この特定の場合、導管は、輪郭Ｃを溝には連結せず、輪郭Ｃから或る特定の距離Ｄ（導管２０１の場合にマーク付けされている）を置いたところで終端している。距離Ｄは、１ｃｍよりも短い。１ｃｍの限度は、円Ｌ（点線）によって図７に示されている。
【００５８】
導管２０１〜２０３の平均断面積Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３は、対応の導管により形成されるエッジ２１１〜２１３及び２２１〜２２３に垂直に測定されている。この単純な例では、エッジは、真っ直ぐであり且つ互いに平行であり、このことは、導管の断面積をどのエッジから測定するかということは大した問題ではないことを意味している。複雑な幾何学的形状の場合のように、第１のエッジに垂直に測定された導管の平均断面積が第２のエッジに垂直に測定された導管の平均の断面積と同一ではない場合、平均幅は、２つのエッジに垂直に得られた２つの値の平均値であると見なされる。
【００５９】
導管２０１〜２０３の平均断面積の合計は、トレッドのトレッドブロック４０から突き出たスタッドの部分３１の最小断面積Ｓｍの半分以上であり、即ち、Ｓ１＋Ｓ２＋Ｓ３≧Ｓｍ／２である。この特定の場合、導管は、Ｓ１＋Ｓ２＋Ｓ３＞Ｓｍであるように寸法決めされている。
【００６０】
導管２０２はこの導管の断面積がその全長にわたって一定ではなく、輪郭Ｃの近くでその最小値を取り、そしてこれが溝２６中に開口している領域に向かって増大しているという点において、導管２０１，２０３とは異なっている。
【００６１】
図９〜図３３は、本発明のタイヤのトレッドブロックの斜視図である。図面を分かりやすくするために、スタッドは示されておらず、導管２００及びスタッドを受け入れるよう設計されたスタッド穴９０だけが示されている。タイヤの回転方向は、場合によっては、矢印Ｒを用いて指示されている。
【００６２】
図９は、横方向に位置決めされた正方形断面（２×２ｍｍ2）の導管を含む非常に簡単な変形例を示している。矢印Ｒで指示されているように、この導管は、スタッド穴に挿入されたスタッドよりも先にこの導管が路面に接触するよう位置決めされている。この構成により、凍結路面上でのクリーンなスタートが可能である。スタッドの作用により生じる氷の破片は、横方向に除去される。この導管は、スタッドの輪郭Ｃ（これは、スタッド穴の輪郭に一致している）とトレッドブロック４０を境界付ける２本の溝を互いに連結している。
【００６３】
図１０及び図１１は、幅の広い（断面積：４×２ｍｍ2）又は深い（断面積：２×４ｍｍ2）の導管を含む同じような変形例を示している。
【００６４】
図１２は、図９と非常に良く似た変形例を示しているが、このような変形例では、導管２００は、タイヤが矢印Ｒによって指示された転動方向に転動しているときにスタッド穴中に挿入されたスタッドの後でそのエッジが路面が接触するよう位置決めされている。この構成は、制動下における氷に対するタイヤのグリップを向上させることができる。
【００６５】
図１３は、図９のトレッドブロック４０（駆動トルクがタイヤに及ぼされる場合に有利である）と図１２のトレッドブロック４０（制動トルクがタイヤに及ぼされる場合に有利である）との間の有利な妥協策を示しており、導管２００は、スタッド穴に挿入されているスタッドと事実上同時にそのエッジが路面に接触するよう位置決めされており、加速時と制動時の両方における氷破片の良好な除去が可能である。
【００６６】
図９〜図１３の変形例では、導管は、スタッドの輪郭Ｃ（図９にのみマーク付けされている）とトレッドブロック４０を境界付ける２本の溝を互いに連結している。この特徴は、スタッドに密接して生じた氷破片の迅速な除去を容易にするという利点を有するが、トレッド中へのスタッドの定着具合が僅かに減少するという欠点を持っている。スタッドの引き抜きの恐れをできるだけ減少させようとする場合、１本又は複数本の導管をスタッドの輪郭からオフセットさせることが有利である。当然のことながら、１本又は複数本の導管がスタッドの輪郭Ｃからそれほど遠くにずらされることがないよう注意が払われなければならない。というのは、もしそのようになっていると、破片を除去する効率が著しく低下し、したがって氷に対するタイヤのグリップが著しく減少するからである。距離が最大位置１ｃｍまでの場合に良好な除去を達成できるということが判明した。
【００６７】
図１４は、本発明のタイヤのトレッドブロック４０の変形例を示しており、この変形例では、導管２００は、スタッド穴９０の最も近くに位置する導管２００のエッジがスタッド穴の輪郭から（したがって、スタッドの輪郭から）ゼロではない最小距離を置いたところに位置決めされている。上述したように、この変形例は、優れたスタッドの定着を可能にするという利点を有している。
【００６８】
図９〜図１４は、横方向導管２００を備えたトレッドブロック４０を示している。整列方向が横方向に対して傾けられた１本又は２本以上の実質的に真っ直ぐな導管を設けることが可能である。対応の変形例が図１５〜図１７に示されている。導管をこのように配置した場合の利点は、氷に対するタイヤの横方向グリップ（矢印Ｒに対応した転動方向に関する）が向上するということにある。
【００６９】
図１７は、真っ直ぐな導管２００が周方向に整列している極端な変形例を示している。
【００７０】
図１５〜図１７は全て、スタッド穴の輪郭（及びスタッドの輪郭）をタイヤの溝に連結した導管２００を示しているが、導管の傾きとスタッドの輪郭からの１本又は複数本の導管２００のオフセットを組み合わせることが可能である。
【００７１】
導管２００は、図９〜図１７に示された導管の場合のように必ずしも２本の溝を連結する必要はない。図１８は、導管２００がスタッド穴９０の輪郭（及びスタッドの輪郭）からトレッドブロック４０を境界付けた１本の溝まで延びる変形例を示している。この変形例は、スタッドを包み込む配合ゴムの量が多くなり、それによりスタッドをしっかりと定着させることができるという利点を有している。
【００７２】
図１９〜図２１は、多数本の導管、即ち、２本の導管２０１，２０２（図１９）、３本の導管２０１〜２０３（図２０）又はそれどころか５本の導管２０１〜２０５（図２１）が設けられた変形例を示している。これら変形例の各々は、数本の導管を有し、転動面に沿うこれら導管の最も大きな長さ方向は、互いに平行ではない。これら最も大きな長さ方向Ｄ１〜Ｄ３は、図２０に示されている変形例に関して指示されている。図２０及び図２１の変形例は、タイヤグリップがあらゆる方向において優れているという点において他の変形例とは異なっている。転動方向Ｒは、図１９〜図２１にはマーク付けされていない。というのは、これらトレッドブロック４０は、これらの幾何学的形状が多方向なので、非常に多くの仕方でトレッド上に位置決め可能だからである。
【００７３】
図７〜図２１に示されている変形例は、全て、エッジが真っ直ぐな導管を有している。しかしながら、このことは、これが本発明の必須の特徴であることを意味せず、即ち、湾曲したエッジを備えた導管を設けることが問題なく可能であり、それどころか恐らくは有利である。このような変形例は、図２２〜図２５に示されている。
【００７４】
図２２は、図９の変形例に類似した変形例を示しており、このような変形例では、真っ直ぐなエッジに代えて二重湾曲エッジが用いられている。
【００７５】
図２３は、曲率が非常に顕著な別の変形例を示している。この変形例により、周方向と横方向の両方向において良好なグリップの実現が可能である。
【００７６】
図２４は、図２３の変形例に類似した変形例を示しており、このような変形例では、単一の導管に代えて湾曲したエッジを有する２本の導管２０１，２０２が設けられている。この変形例は、良好な定着具合がスタッドに与えられるという利点を有している。
【００７７】
図２５は、湾曲したエッジを有する２本の導管２０１，２０２を備えた別の変形例を示している。当業者であれば理解されるように、導管（又は複数本の導管のうちの２本以上が設けられている場合にはこれら導管）の特定の幾何学的形状を適切に変更することにより横方向グリップと周方向グリップとの間の妥協点を見出すことが可能である。
【００７８】
これら全ての導管と図２６に示されているように導管の半径方向内方の延長部としてのサイプ３００を組み合わせると有利な場合がある。摩耗によりトレッドブロック４０中の導管が摩滅した場合でも、それ自体知られている機能を実行するサイプが残ったままである。
【００７９】
また、タイヤが摩耗状態になるにつれて徐々にしか見えなくなる導管を提供することが可能である。これは、図２７に示されている変形例の場合である。図示のトレッドブロック４０は、転動面に、新品の時には（即ち、転動によって摩耗が引き起こされる前においては）、スタッド穴９０からトレッドブロック４０を境界付ける溝のうちの１本に向かって延びる導管２００を有している。この導管の延長部として、サイプ３１０が設けられ、このサイプも又、トレッドブロック４０を境界付ける溝のうちの１本の中に開口している。サイプ３１０の半径方向内方の延長部としてチャネル４００が設けられている。このチャネルは、導管２００がトレッド摩耗の結果として見えなくなると、このチャネル４００が転動面上に開口し、そして氷破片を除去することができる導管を形成する。このチャネルは、当業者に知られ、例えば米国特許第５９６４１１８号明細書及び同第６４０８９１０号明細書に記載されている成形機器を用いて成形できる。
【００８０】
図２８及び図２９は、同一の原理を採用していて、２つの互いに異なる観点から見たより複雑な変形例を示している。図示のトレッドブロック４０は、転動面に、新品の時には（即ち、転動に起因する摩耗の発生前では）、スタッド穴９０からトレッドブロック４０を境界付ける溝のうちの１本に向かって延びる導管２００を有している。この導管の延長部として、サイプ３１１が設けられ、このサイプも又、トレッドブロック４０を境界付ける溝のうちの１本の中に開口している。図７に示されている観点で見て、このサイプ３１１の半径方向内方の延長部としてサイプ３１３により分離された２つのチャネル４０１，４０３が設けられている。図８に示されている観点で見て、導管それ自体の半径方向内方の延長部としてサイプ３１２が設けられ、このサイプは、チャネル４０２上に開口している。サイプ３１１，３１２及びチャネル４０１〜４０３は、導管２００がトレッド摩耗により見えなくなると、チャネル４０１が転動面上に開口し、そして氷破片を除去することができる導管を形成するよう寸法決めされている。摩耗が進むと、チャネル４０２が引き継いで作用するようになり、最終的には、チャネル４０３は、チャネル４０２により形成された導管が見えなくなると、導管を形成する。
【００８１】
図示の変形例の導管は、全て、実質的に長方形断面のものであるが、これは、本発明の必須の特徴ではない。丸形又は実際には半球形の断面を想定することが可能である。別の変形例によれば、導管は、断面が三角形又は平行六面体であっても良い。図３０は、断面が平行六面体の導管２００を示している。導管２００のエッジ２１１，２２１の半径方向内方の延長部としての導管２００の壁２１４，２２４は、トレッドブロック４０の転動面に対して角度α（アルファ）だけ傾けられている（この場合、α＝７０°）。この結果、導管２００は、氷を「引っ掻き」、それにより氷破片の除去具合を向上させる。当然のことながら、壁のうちの一方だけ２１４又は２２４を傾けることが想定できる。本明細書においては、凹部の特定の向きに関する角度はどのようなものであれ、転動面とこの方向とのなす最も小さな角度に一致している。
【００８２】
導管を傾斜させる原理は、図２７〜図２９に示されている導管のような「再生可能」導管にも適用可能である。図２８と比較されるべき図３１は、このオプションを示している。サイプ３１１，３１２（これらは図では見えない）及びサイプ３１３は、転動面に対して角度β（ベータ）だけ傾けられている（この場合、β＝８０°）。
【００８３】
図３２は、別の複雑な変形例を示している。トレッドブロック４０は、２本の導管２０１，２０２を有し、これら導管のエッジは、湾曲しており、これら導管の断面は、平行六面体であり、転動面に対して傾斜角γをなしている（この傾斜角の余角１８０°−γが図示されている）。
【００８４】
図３３〜図３６は、図２８及び図２９のトレッドブロックの内部幾何学的形状に類似したトレッドブロック４０の内部幾何学的形状を示している。図３４は、Ｂ‐Ｂ線（図３３参照）線に沿って見たトレッドブロック４０の断面を示している。図３４は、導管２００及び３本のチャネル４０１〜４０３を示している。この図は、導管２００の「内側」端部２１０の幾何学的形状を明確に示し、この「内側」端部は、導管２００の「外側」端部２２０と反対側に位置し、導管は、この「外側」端部を介して、トレッドブロック４０を境界付けている溝中に開口している。この「内側」端部２１０のところでは、導管の深さは、底部が丸くなっている子供用のそりのように連続して増大している。この幾何学的形状は、これにより氷の破片の良好な除去が可能になると同時に良好なスタッド定着が可能になるので特に有利である。この種の幾何学的形状は、有利には、本発明の導管の変形例の全てと組み合わせ可能であり、これら導管の一端部は、タイヤトレッドの溝の中には開口していない（例えば、図１８〜図２１、図２４、図２５、図２９及び図３２を参照されたい）。深さが底の平らなそりのように連続している導管に関してほぼ同じ結果が得られる。
【００８５】
図３５は、Ｃ‐Ｃ線（図３３参照）に沿って見たトレッドブロック４０の断面を示している。
【００８６】
図３６は、本発明のタイヤのトレッドブロック４０の最後の複雑な変形例を示している。このトレッドブロックは、２組の導管、サイプ及びチャネルを有している。第１の組は、導管２０１を有し、この導管は、スタッド穴９０からトレッドブロック４０を境界付けている溝のうちの１本に向かって延びている。この導管の延長部としてサイプ３１１が設けられ、このサイプも又、トレッドブロック４０を境界付けている溝のうちの１本の中に開口している。このサイプ３１１の半径方向内方の延長部として、サイプ３１３によって分離された２本のチャネル４０１，４０３が設けられている。導管２０１それ自体の半径方向内方の延長部として、チャネル（図では見えない）上に開口したサイプが設けられている。第２の組は、スタッド穴９０の軸線を通る半径方向回りに１８０°だけ回転した後では第１の組と同一である。第２の組は、導管２０２を有し、この導管は、スタッド穴９０からトレッドブロック４０を境界付けている溝のうちの一方に向かって延びている。この導管の延長部としてサイプ３１１′が設けられ、このサイプも又、トレッドブロック４０を境界付けている溝のうちの一方の中に開口している。サイプ３１１′の半径方向内方の延長部として、サイプ（見えない）によって分離された２本のチャネル（いずれも見えない）が設けられている。導管２０２それ自体の半径方向内方の延長部としてサイプ３１２′が設けられ、このサイプは、チャネル４０２′上に開口している。トレッドブロック４０のこの変形例により、グリップは、制動トルク下では、駆動トルク下の場合と同一であるようにすることができ、それと同時に、摩耗の観点において非常に良好な寿命が保持される。
【００８７】
図３７は、本発明のタイヤ１０を示しており、このタイヤのトレッドは、図３６に示されたトレッドブロックと同一の複数個のトレッドブロック４０から成っており、これらトレッドブロックは、横方向溝及び周方向溝２６によって互いに分離されている。注目されるべきこととして、この図では、導管がトレッドの側方フェース上に開口していることを確認することができる。
【００８８】
図３８は、スタッド３０がスタッド穴中にいったん嵌め込まれた場合の本発明の同一のタイヤ１０を示している。
【００８９】
加速度試験結果の実証するところによれば、本発明のタイヤのグリップが向上している。サイズ２０５／５５Ｒ１６の図３８のタイヤと同様なタイヤを従来型“X-ice North”ミシュランタイヤと比較した。本発明のタイヤは、本発明のタイヤが理論的には氷に対するグリップに関して約７％の低下をもたらすはずである６％未満の溝比を有していることにもかかわらず、氷上における加速時間の著しい向上をもたらした。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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