(57)【要約】【課題】  地面における弾性タイヤを備えた車両のグリップを測定する。【解決手段】  本発明による弾性タイヤは地面上のグリップを測定するための少なくとも１つのユニット（３）を備えたトレッド（１）を備えている。この測定ユニット（３）は、タイヤの各回転時に地面と接触するようになっており、また測定ユニット（３）は、トレッド（１）の半径方向外面（５）のところで見て、中央帯域（１０）と、この中央帯域（１０）を取り囲む包囲帯域（２０）とを備えており、中央帯域（１０）の半径方向外側の頂面（１１）に及ぼされる少なくとも接線方向の力に対して敏感なセンサ（４０）が頂面（１１）に向い合って設けられており、中央帯域（１０）および包囲帯域（２０）は以下の２つの条件を満足している。  ａ）ＲＺＺc＜Ｒｚｚe  ｂ）（i）Ｒｘｚc／Ｒｚｚc＞Ｒｘｚe／Ｒｚｚeまたは（ii）Ｒｙｚc／Ｒｚｚc＞Ｒｙｚe／Ｒｚｚe、上記式中、ｘ、ｙおよびｚは、タイヤの周方向、軸方向および半径方向を表しており、ＲｚｚcおよびＲｚｚeは、半径方向外面（５）と直交する方向に配向された力下における中央帯域（１０）および包囲帯域（２０）の剛性を表しており、ＲｘｚcおよびＲｘｚeは、タイヤの周方向（Ｘ）における半径方向外面（５）に対して接線方向に配向された力下における中央帯域（１０）および包囲帯域（２０）の剛性を表しており、ＲｙｚcおよびＲｙeは、タイヤの軸方向（Ｙ）における半径方向外面（５）に対して接線方向に配向された力下における中央帯域（１０）および包囲帯域（２０）の剛性を表している。
2005531448.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
転動地面上のグリップを測定するための少なくとも１つのユニット（３、１０３）を備えたトレッド（１、１０１）を備えており、上記測定ユニット（３、１０３）が、各回転時に上記地面と接触するようになっている、弾性タイヤにおいて、上記測定ユニット（３、１０３）は、上記トレッド（１、１０１）の半径方向外面（５、１０５）のところで見て、中央帯域（１０、１１０）と、この中央帯域（１０、１１０）を取り囲む包囲帯域（２０、１２０）とを備えており、上記中央帯域（１０、１１０）の半径方向外側の頂面（１１、１１１）に及ぼされる少なくとも接線方向の力に対して敏感なセンサ（４０、１４０）が上記頂面（１１、１１１）に面して設けられており、上記中央帯域（１０、１１０）および上記包囲帯域（２０、１２０）は以下の２つの条件、
ａ） ＲＺＺc＜Ｒｚｚe
ｂ）（i）Ｒｘｚc／Ｒｚｚc＞Ｒｘｚe／Ｒｚｚeまたは（ii）Ｒｙｚc／Ｒｚｚc＞Ｒｙｚe／Ｒｚｚe、（上記式中、ｘ、ｙおよびｚはそれぞれ上記タイヤの周方向、軸方向および半径方向を表しており、ＲｚｚcおよびＲｚｚeはそれぞれ上記半径方向外面（５、１０５）と直交する方向に配向された力下における上記中央帯域（１０、１１０）および上記包囲帯域（２０、１２０）の剛性を表しており、ＲｘｚcおよびＲｘｚeはそれぞれタイヤの上記周方向（Ｘ）における上記半径方向外面（５、１０５）に対して接線方向に配向された力下における上記中央帯域（１０、１１０）および上記包囲帯域（２０、１２０）の剛性を表しており、ＲｙｚcおよびＲｙeはそれぞれタイヤの上記軸方向（Ｙ）における上記半径方向外面（５、１０５）に対して接線方向に配向された力下における上記中央帯域（１０、１１０）および上記包囲帯域（２０、１２０）の剛性を表している）
を満足していることを特徴とする弾性タイヤ。
【請求項２】
上記トレッド（１、１０１）が溝（６、１０６）により互いから分離されているトレッドパターンブロック（２、１０２）を備えている弾性タイヤにおいて、上記包囲帯域（２、１０２）は、上記溝（６、１０６）の幅より小さい幅を有し、上記包囲帯域（２０、１２０）の材料から上記中央帯域（１０、１１０）の材料を分離するように設けられている溝（３０〜３２、１３０〜１３２）および／または切込み（３３、１３３）により上記中央帯域（１０、１１０）から分離されていることを特徴とする請求項１に記載の弾性タイヤ。
【請求項３】
上記中央帯域（１０、１１０）の頂面（１１、１１１）の面積は上記包囲帯域（２０、１２０）のの半径方向外面の面積の２０％未満であることを特徴とする請求項１または２に記載の弾性タイヤ。
【請求項４】
下記条件
aa）Ｒｚｚc／０．２Ｒｚｚe
を更に満足することを特徴とする先行請求項のうちのいずれか１つの項に記載の弾性タイヤ。
【請求項５】
下記条件
ｂa）(i)Ｒｘｚc／Ｒｚｚc＞１．５Ｒｘｚe／Ｒｚｚeまたは（ii）Ｒｙｚc／Ｒｚｚc＞１．５Ｒｙｚe／Ｒｙｚe
を更に満足することを特徴とする先行請求項のうちのいずれか１つの項に記載の弾性タイヤ。
【請求項６】
上記中央帯域は上記包囲帯域のグリップポテンシャルより小さいグリップポテンシャルを有していることを特徴とする先行請求項のうちのいずれか１つの項に記載の弾性タイヤ。
【請求項７】
上記中央帯域（１０、１１０）は気泡ゴム組成物よりなることを特徴とする請求項１ないし６のうちのいずれか１つの項に記載の弾性タイヤ。
【請求項８】
上記中央帯域（１０、１１０）は、直交異方性を有しており、上記条件ｂ）が上記不等式（i）により満足されれば、上記タイヤの軸方向（Ｙ）に、或いは上記条件ｂ）が上記不等式（ii）により満足されれば、上記タイヤの周方向（Ｘ）に重ねられた複合層（１６、１１６）よりなり、これらの層（１６、１１６）は各々、金属または織物補強体（１７、１１７）が上記タイヤの周方向中間平面（Ｐ）と実質的に直交する方向に或いは平行に配向されているゴム組成物を主成分としたものであることを特徴とする請求項１ないし６のうちのいずれか１つの項に記載の弾性タイヤ。
【請求項９】
隣接対の上記複合層（１６、１１６）はそれぞれ、上記タイヤの周方向（Ｘ）または軸方向（Ｙ）と反対角度（±α）をなして配向されている織物繊維（１７、１１７）を備えていることを特徴とする請求項８に記載の弾性タイヤ。
【請求項１０】
上記角度（±α）は実質的に±２０°と±４５°との間であることを特徴とする請求項９に記載の弾性タイヤ。
【請求項１１】
上記中央帯域（１０）は実質的に、対称要素として上記タイヤの周方向中間平面（Ｐ）を有しており、上記条件ｂ）は上記不等式（i）により満足されることを特徴とする請求項１ないし１０のうちのいずれか１つの項に記載の弾性タイヤ。
【請求項１２】
上記中央帯域（１０）は上記タイヤの上記周方向に細長い形状を有していることを特徴とする請求項１１に記載の弾性タイヤ。
【請求項１３】
平行六面体形状のものである、上記中央帯域（１０）の頂面（１１）は、その辺（１２〜１５）がそれぞれ上記包囲帯域（２０）を構成する４つの平行六面体形のトレッドパターン要素（２１〜２４）に面していることを特徴とする請求項１２に記載の弾性タイヤ。
【請求項１４】
上記頂面（１１）の短辺（１４、１５）から延びている上記中央帯域（１０）の横面のうちの少なくとも一方は上記短辺（１４、１５）を含む上記頂面（１１）と直交する平面に対して−４５°から＋４５°までに及ぶ角度だけ傾斜されていることを特徴とする請求項１３に記載の弾性タイヤ。
【請求項１５】
上記トレッド（１）が溝（６）により互いから分離されたトレッドパターンブロック（２）を備えている弾性タイヤにおいて、上記包囲帯域（２０）は、上記溝（６）の幅より実質的に小さい幅を有し、上記包囲帯域（２０）の材料から上記中央帯域（１０、１１０）の材料を分離するように設けられている溝（３０〜３２）または切込み（３３）により上記中央帯域（１０）から分離されており、上記頂面（１１）の各長辺（１２、１３）はこれに面したトレッドパターン要素（２１、２２）のうちの一方に上記溝（３０、３１）のうちの一方により連結されており、上記頂面（１１）の短辺のうちの少なくとも一方（１５）はこれに面したトレッドパターン要素（２４）に上記切込み（３３）のうちの一方により連結されていることを特徴とする請求項１３または１４に記載の弾性タイヤ。
【請求項１６】
上記中央帯域（１１０）は上記タイヤの肩部帯域に位置決めされており、上記条件ｂ）は上記不等式（ii）により満足されることを特徴とする請求項１ないし１０のうちのいずれか１つの項に記載の弾性タイヤ。
【請求項１７】
上記中央帯域（１１０）は上記タイヤの軸方向（Ｙ）に細長い形状を有していることを特徴とする請求項１６に記載の弾性タイヤ。
【請求項１８】
上記中央帯域は平行六面体形状のものであり、上記頂面（１１１）の短辺（１１４、１１５）から延びている上記中央帯域（１１０）の横面のうちの少なくとも一方は上記短辺（１４、１５）を含む上記頂面（１１１）と直交する平面に対して−４５°から＋４５°までに及ぶ角度だけ傾斜されていることを特徴とする請求項１７に記載の弾性タイヤ。
【請求項１９】
平行六面体形状の上記中央帯域は、上記タイヤの半径方向（Ｚ）と直交する平面において実質的にＵ字形断面を有する上記包囲帯域（１２０）の第1トレッドパターン要素（１２１）の肢部（１２１a、１２１ｂ）間に固定されており、上記肢部（１２１a、１２１ｂ）は、上記軸方向（Ｙ）と平行に延びており、それらの夫々の端部は上記中央帯域（１１０）の上記頂面（１１１）の短辺のうちの一方（１１４）と事実上整合されており、この短辺（１１４）は上記包囲帯域（１２０）の第２の平行六面体形のトレッドパターン要素（１２２）に面していることを特徴とする請求項１７または１８に記載の弾性タイヤ。
【請求項２０】
上記トレッド（１０１）が溝（１０６）により互いから分離されたトレッドパターンブロック（１０２）を備えている弾性タイヤにおいて、上記包囲帯域（１２０）は、上記溝（１０６）の幅より実質的に小さい幅を有し、上記包囲帯域（１２０）の材料から上記中央帯域（１１０）の材料を分離するように設けられている溝（１３０〜１３２）または切込み（１３３）により上記中央帯域（１１０）から分離されており、上記第１Ｕ字形トレッドパターン要素（１２１）のウェッブ（１２１ｃ）に面している頂面（１１１）の他方の短辺（１１５）は溝（１３２）により上記トレッドパターン要素（１２１）に連結されており、上記肢部の端部と整合されている上記短辺（１１４）は切込み（１３３）により上記第２トレッドパターン要素（１２２）に連結されていることを特徴とする請求項１９に記載の弾性タイヤ。
【請求項２１】
少なくとも接線方向の力に対して敏感な上記センサ（４０、１４０）は力により作用されるようになっている剛性の軸部と、頭部とを備えている力センサであり、上記頭部は、軸部に取付けられ、上記軸部が作用されると、変形されるか、或いは応力付与されるようになっている要素を備えており、この要素は変形または応力を測定する手段を支持しており、またこの要素は、静止時、上記軸部に対する位置を有し、且つ上記軸部が作用されると、この位置を実質的に維持する固定点を有しており、上記固定点は上記変形可能な要素の縁部に沿って分離しているか、或いは連続していることを特徴とする先行請求項のうちのいずか１つの項に記載の弾性タイヤ。
【請求項２２】
上記変形可能な要素は円形膜のような全膜であることを特徴とする請求項２１に記載の弾性タイヤ。
【請求項２３】
上記変形可能な要素は、上記軸部が固定されている中央部分において互いに連結された放射アームを備えていることを特徴とする請求項２１に記載の弾性タイヤ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、道路のような転動地面における車両のグリップの測定を許容する手段を備えた空気圧タイヤのような弾性タイヤに関する。より詳細には、本発明は、このような弾性愛やと転動面との接触領域における物理的パラメータに基づいて、転動時の弾性タイヤのグリップ特性を測定に関する。
【背景技術】
【０００２】
空気圧タイヤと地面との間に発生する力をリアルタイムで知るために、空気圧タイヤを備えた車両が駆動されている間、空気圧タイヤのトレッドにおける連続測定を行うことがすでに提案されている。この課題には、特許文献第ＤＥ−Ａ−３９３７９６６号が考慮に入れられている。それにもかかわらず、興味深いことに、このような情報はまだ不十分である。何故なら、ドライバ、または「ＡＢＳ」または「ＥＳＰ」の自動車分野において周知の名称により称されているもののような自動装置が、まだ、グリップの低下を予期することがまだ不可能であるからである。従って、グリップ限度の超過に後で気づくことに甘んじており、車両を制御するのにできるだけ速い行動がとられる。
この点では、とりわけ、駆動力または制動力により、或いは軌道変化により、実質的な加速を受ける場合、後の時点で車両の挙動に影響し易いグリップ条件の「リアルタイム」の指示を得る必要がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明の目的は、車両の運転中に存続する安全性の余裕についてのできるだけ現実的な情報を生じることによって転動地面上のタイヤのグリップの効果的な測定を許容する少なくとも１つの測定ユニットを備えているトレッドを備えている空気圧タイヤのような弾性タイヤを提案することである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
この目的で、本発明による弾性タイヤは以下の如くになっている。すなわち、タイヤの各回転時に地面と接触するようになっているこの測定ユニットは、トレッドの半径方向外面）のところで見て、中央帯域と、この中央帯域を取り囲む包囲帯域とを備えており、上記中央帯域の半径方向外側の頂面に及ぼされる少なくとも接線方向の力に対して敏感なセンサが上記頂面に面して設けられており、上記中央帯域および上記包囲帯域は以下の２つの条件、
a) ＲＺＺc＜Ｒｚｚe
b) (i）Ｒｘｚc／Ｒｚｚc＞Ｒｘｚe／Ｒｚｚeまたは（ii）Ｒｙｚc／Ｒｚｚc＞Ｒｙｚe／Ｒｚｚe、（上記式中、ｘ、ｙおよびｚはそれぞれ上記タイヤの周方向、軸方向および半径方向を表しており、ＲｚｚcおよびＲｚｚeはそれぞれ上記半径方向外面と直交する方向に配向された力下における上記中央帯域および上記包囲帯域の剛性を表しており、ＲｘｚcおよびＲｘｚeはそれぞれタイヤの上記周方向（Ｘ）における上記半径方向外面に対して接線方向に配向された力下における上記中央帯域および上記包囲帯域の剛性を表しており、ＲｙｚcおよびＲｙeはそれぞれタイヤの上記軸方向（Ｙ）における上記半径方向外面に対して接線方向に配向された力下における上記中央帯域および上記包囲帯域の剛性を表している）を満足している。
【０００５】
上記条件a）は、中央帯域が包囲帯域の「垂直方向の」剛性より小さい「垂直方向の」（すなわち、タイヤの半径方向に）剛性を有していることを表している。条件ｂ）に関しては、対照的に、「垂直方向の」剛性に対する「接線方向の」（すなわち、タイヤの周方向または軸方向の）剛性の比が中央帯域についての方が包囲帯域についてよりも大きいことを表している。
本発明によれば、中央帯域は更に、包囲帯域およびトレッドの残部のものより小さいグリップポテンシャルを有するのがよい。これを達成するには、この中央帯域は、例えば、包囲帯域およびトレッドの残部の材料と異なる材料よりなってもよい。
【０００６】
実際、本出願人は、研究の過程で、「垂直方向の」剛性の最大化とこの比（「接線方向の」剛性／「垂直方向の」剛性）の最大化との組合せにより、多くの転動状況において各中央帯域がグリップ限度を超えることによって各中央帯域のスリップを生じることが可能であるが、トレッドの残部はこのグリップ限度を超えなく、従って、スリップしない。
この中央帯域において少なくとも１つの適当な測定が行なわれれば、グリップポテンシャルの知識を得ることが可能である。ここで測定の実施に関するときはつねに、センサはタイヤの外側であるか、或いはタイヤの大部分内に埋設される。
【０００７】
ここで、「測定ユニット」は、構造が本発明により達成される目的に適合されるタイヤのトレッドの一部を意味するものと解される。測定を行うセンサがこの測定ユニットに埋設されている。適合は、包囲帯域により取り囲まれ、トレッドのかなりの部分に使用されるものと同じである特性を有する中央測定帯域を設けることよりなる。「特性」は、使用された材料の固有特性から由来する貢献、或る場合には、材料の成形により得られる形態により定められる貢献を有する全体評価を意味するものと解され、後者が優位である。「かなりの部分」は、測定を行うために望むものとは対照的に、タイヤの設計者がタイヤに与えたかった使用特性の機能としてのみ設計されるトレッドの一部を意味するものと解される。
【０００８】
以降、「任意の要素の粘着ポテンシャル」は、この要素が、その全体で、或る箇所における地面と接触中に受ける全体の最大の接線方向の力と、この要素に加えられる通常の力との比を意味するものと解される。
「摩擦ポテンシャル」は、地面上でスリップしているトレッド要素に或る箇所で及ぼされる局部的な接線方向の応力と局部的な垂直方向の応力との比を示している。
「有効グリップマージン」と呼ばれるものは、要素のグリップポテンシャルと、接触領域を通る間にこの要素にその全体に実際に加えられる全体の接線方向の力と全体の垂直方向の力との比との差である。
好ましくは、本発明は、トレッドがゴムを主成分としたものである空気圧タイヤよりなる弾性タイヤに関する。
【０００９】
本発明の好適な特徴によれば、弾性タイヤのトレッドは、２ｍｍにほぼ等しいか或いはそれより大きい幅を有する溝により互いから分離されたトレッドパターンブロックを備えており、包囲帯域は、上記溝のものより実質的に小さい幅を有し、包囲帯域の材料から中央帯域の材料を分離するように設けられた溝および／または切込みにより中央帯域から分離されている。これらの溝および／または切込みは、代表的には、２ｍｍ未満、好ましくは１ｍｍ未満の幅を有している。更に好ましくは、これらの溝および／または切込みは、０．３ｍｍから０．８ｍｍに及ぶ幅を有している。
【００１０】
本発明の他の好適な特徴によれば、中央帯域の頂面の面積は包囲帯域の半径方向外面の面積の２０％未満である。なお、この小さい面積により、中央帯域の半径方向外面は接触領域を通るときにタイヤのクラウン補強体に及ぼされる力のすべてを受けない。
好ましくは、中央帯域の「垂直方向の」剛性は、本発明によるタイヤが更に以下の条件を満足するような点まで最小化される。
Ａa）Ｒｘｘc＜０．２Ｒｚｚe
【００１１】
同様に、好ましくは、中央帯域についての比（「接線方向の」剛性／「垂直方向の」剛性）は、上記タイヤが更に以下の条件を満足するような点まで最大化される。
Ｂa）(i)Ｒｘｚc／Ｒｚｚc＞１．５Ｒｘｚe／Ｒｚｚeまたは（ii）Ｒｙｚc／Ｒｚｚc＞１．５Ｒｙｚe／Ｒｙｚe
これらの２つの特徴により、更に、包囲帯域と比較して、中央帯域のスリップの発生を最適化することが可能である。
【００１２】
本発明の一実施形態によれば、中央帯域は、気泡ゴム組成物（すなわち、例えば、膨張剤により公知な方法で得られる独立気泡を有する気泡組成物）のような圧縮可能な異方性材料よりなり、それにより中央帯域の「垂直方向の」剛性を著しく最小化し、従って剛性比Ｒｘｚc／ＲｚｚcまたはＲｙｚc／Ｒｚｚcを最大化し、故に上記中央帯域のスリップの発生の所望の最適化を達成するのに助成する。
【００１３】
本発明の他の実施形態によれば、上記中央帯域は直交異方性を有しており、またこの中央帯域は、(上記条件ｂ)が上記不等式（i）により或いは上記不等式（ii）により満足され場合）タイヤの軸方向または周方向に重ねられた複合層よりなり、これらの層は、各々、有機または無機系の補強体、例えば、金属または織物補強体が上記タイヤの周方向中間平面と実質的に平行に、或いはこの平面に対して直交方向に配向されているゴム組成物を主成分としたものである(上記層の重なりはそれぞれ周方向および軸方向である)。有利には、それぞれ隣接対である上記複合層はタイヤの周方向または軸方向と反対角度をなして配向されている織物繊維を備えている。
【００１４】
好ましくは、これらの角度は実質的に±２０°と±４５°と間であり、更に好ましくは、±３０°に実質的に等しい。
各複合層は、好ましくは、０．５ｍｍから３ｍｍまでに及び、更に好ましくは０．５ｍｍから１ｍｍまでに及ぶ厚さを有している。
中央帯域のこの直交異方性複合構造により、所定の「垂直方向の」剛性の場合、この帯域の「接線方向の」剛性ＲｘｚまたはＲｙｚを高め、それにより前述の剛性比Ｒｘｚc／ＲｚｚcまたはＲｙｚc／Ｒｚｚcを更に最大化し、その結果、上記中央帯域におけるスリップの発生を最適化することが可能である。
【００１５】
なお、本発明によるこのような複合中央帯域の伸長または圧縮における異方性比は３から７までに及び、好ましくは３から４までに及ぶ。
前述の特徴のうちのいずれか１つを有する本発明の第１の模範的な実施形態によれば、上記中央帯域は実質的に対称要素として上記タイヤの周方向中間平面を有しており、上記条件ｂ）は上記不等式（i）により満足される。
【００１６】
本発明のこの第１の模範的な実施形態の他の特徴によれば、上記中央帯域は上記タイヤの上記周方向に細長い形状(例えば、矩形または楕円形)を有している。
なお、（この第１の模範的な実施形態のタイヤの軸方向における）中央帯域のこの小さい幅は、中央帯域の「垂直方向の」剛性Ｒｚｚを最小化し、その結果、特に剛性比Ｒｘｚc／Ｒｚｚcを最大化し、従って、中央帯域のスリップの発生の所望の最適化を達成するのに寄与している。
【００１７】
この第１例の更なる特徴によれば、平行六面体形状のものである上記中央帯域の上記頂面は、その辺が上記包囲帯域を構成する４つの平行六面体形トレッドパターン要素にそれぞれ面している。
本発明によるこの第１例の１つの実施形態によれば、上記頂面の短辺から延びている上記中央帯域の横面のうちの少なくとも一方は上記短辺を含む上記頂面と直交する平面に対して−４５°から＋４５°までに及ぶ(例えば＋３０°)角度だけ傾斜されている。
上記頂面の短辺から延びている上記中央帯域の各横面は接触領域における上記中央帯域のスリップを最適化するのに寄与している。
【００１８】
この第１例の更なる特徴によれば、トレッドは、２ｍｍにほぼ等しいか或いはそれより大きい幅を有する溝により互いから分離されたトレッドパターンブロックを備えており、包囲帯域は、上記溝のものより実質的に小さい幅を有し、包囲帯域の材料から中央帯域の材料を分離するように設けられた溝および／または切込みにより中央帯域から分離されており、上記頂面の各長辺は、これに面したトレッドパターン要素のうちの一方に上記溝のうちの一方により連結されており、上記頂面の短辺のうちの少なくとも一方は、これに面したトレッドパターン要素に上記切込みのうちの一方により連結されている。
【００１９】
以上で指摘したように、これらの溝および／または切込みは、代表的には、２ｍｍ未満、好ましくは１ｍｍ未満の幅を有している。更に好ましくは、これらの溝および／または切込みは０．３ｍｍから０．８ｍｍまでに及ぶ幅を有している。
なお、中央帯域の頂面の各短辺を包囲帯域の対応するトレッドパターン要素に連結する切込みは、地面との接触領域におけるこの中央帯域を備えた測定ユニットの「平坦化」を最適にする効果を有している。
【００２０】
第１例の説明で前述した特徴のうちのいずれか１つを有する本発明の第２の模範的な実施形態によれば、上記中央帯域はタイヤの肩部帯域に位置決めされており、上記条件ｂ）は上記不等式（ii）により満足される。
この第２例の他の特徴によれば、上記中央帯域はタイヤの軸方向に細長い形状(例えば、矩形または楕円形)を有している。
なお、以上で指摘したように、（タイヤの周方向における）中央帯域のこの小さい幅は、中央帯域の「垂直方向の」剛性Ｒｚｚを最小化し、その結果、特に剛性比Ｒｙｚc／Ｒｚｚcを最大化し、従って、中央帯域のスリップの発生の所望の最適化を達成するのに寄与している。
【００２１】
この第２例の更なる特徴によれば、平行六面体形状の中央帯域はタイヤの半径方向と直交する平面において実質的にＵ字形の断面を有する包囲帯域の第１トレッドパターン要素の肢部間に位置決めされており、これらの肢部は、上記軸方向と平行に延びており、それらの夫々の端部は中央帯域の上記頂面の短辺のうちの一方と事実上整合されており、この短辺は包囲帯域の第２の平行六面体形のトレッドパターン要素に面している。
本発明によるこの第２例の１つの実施形態によれば、上記頂面の短辺から延びている上記中央帯域の横面のうちの少なくとも一方は上記短辺を含む上記頂面と直交する平面に対して−４５°から＋４５°までに及ぶ(例えば±３０°)角度だけ傾斜されている。
上記頂面の短辺から延びている中央帯域の各横面の傾斜は接触領域における上記中央帯域のスリップを最適化するのに寄与している。
【００２２】
この第２例の更なる特徴によれば、タイヤのトレッドは溝により互いから分離されたト
レッドパターンブロックを備えており、包囲帯域は、上記溝の幅より実質的に小さい幅を有し、包囲帯域の材料から中央帯域の材料を分離するように設けられている溝または切込みにより中央帯域から分離されており、上記第１Ｕ字形トレッドパターン要素のウェッブに面している上記頂面の他方の短辺は溝により上記トレッドパターン要素に連結されており、上記肢部の端部と整合されている上記短辺は切込みにより上記第２トレッドパターン要素に連結されている。
なお、上記第１の模範的な実施形態と同じように、切込みは、地面との接触領域におけるこの中央帯域を備えた測定ユニットの「平坦化」を最適にする効果を有している。
【実施例】
【００２３】
添付図面を参照して本発明の限定するものではなく例示的である模範的な実施形態を説明する。
図１には、トレッドパターンブロック２を備えている本発明の模範的な実施形態による空気圧タイヤトレッド１の区域が見られ、この区域の下方では、このトレッド１は対称軸線としての空気圧タイヤの周方向中間平面Ｐを有する軸方向断面で見られる。種々のトレッドパターンブロック２の相対寸法が図１で認められることは気づくであろう。トレッド１は、その半径方向内面４から半径方向外面５まで局部的に延びている測定ユニット３を備えている。図１の例では、この測定ユニット３は上記周方向中間平面Ｐに心出しされている。
【００２４】
本説明では、「ブロック」は、これを他のブロックに連結するチャンネルまたは溝６により周囲にわたって取り囲まれているゴム「バー」のような平行六面体形状を有する或いは有しないトレッドパターン要素２を意味するものと見做される。この溝は比較的に深く、代表的には２ｍｍに等しい或いはそれより大きい幅を有している。図１の測定ユニット３は実質的に「＋」形の交差部を構成している。
【００２５】
この測定ユニット３は空気圧タイヤの半径方向Ｚにおける同じ高さを有する中央帯域１０および包囲帯域２０を備えており（図３および図４参照）、包囲帯域２０は、中央帯域１０を取り囲んでいて、前述のように溝の幅より小さい幅を有する溝および／または切込み３０、３１、３２、３３により中央帯域１０に連結されている。図３および図４で見られ、代表的には２ｍｍ未満、好ましくは１ｍｍ未満の幅を有するこれらの溝および／または切込み３０〜３３は、グリップ測定のために中央帯域１０および包囲帯域２０の材料の機械的分離を確保するようになっている。
【００２６】
この例では、中央帯域１０は、包囲帯域２０を構成する平行六面体形状と同様に、矩形頂面１１（すなわち、背景方向外面）が４つのトレッドパターン要素２１、２２、２３、２４のそれぞれ面している辺１２、１３、１４、１５を有する平行六面体の形状を有している。図３および図４には、上記頂面１１に及ぼされる少なくとも接線方向の力に敏感であり、応力または変位を測定することができるセンサ４０が示されている。このセンサ４０は、これが転動時にトレッド１の摩耗に影響されないように、トレッド１の内面４の半径方向外側でこの内面に近接して中央帯域１０の大部分内に固定されている。長さ方向および横方向において、この平面に面する接触面のところで転動中に空気圧タイヤが受ける変形または応力に関連された状態が測定される。
【００２７】
このセンサ４０は、例えば、公知のように磁気要素および少なくとも１つのホール効果装置を備えているホール効果型のものであってもよい。
有利には、このセンサ４０は本出願人名義のヨーロッパ特許出願第Ａ−１２７５９４９号（この内容は参照により本説明に組み入れられる）に記載のような釘型力センサである。
【００２８】
要するに、この釘型力センサは、力により作用されるようになっている剛性の軸部と、頭部とを備えており、上記頭部は、軸部に取付けられ、上記軸部が作用されるときに変形されるか或いは応力付与されるようになっている要素を備えており、この要素は、変形または応力を測定する手段を支持しており、また静止時に上記軸部に対する位置を有し、上記軸部が作用されるときにこの位置を実質的に維持する固定箇所を備えており、これらの固定箇所は上記変形可能な要素の縁部に沿って不連続であるか或いは連続している。上記変形可能な要素は円形膜のような完全膜であってもよく、上記変形可能な要素は、例えば、上記軸部が固定される中央部分において互いに連結された放射アームを備えており、上記固定箇所は上記アームの端部に位置決めされている。
【００２９】
図１および図３でわかるように、上記頂面１１の各長辺１２、１３はこれに面したトレッドパターン要素２１、２２に例えば０．８ｍｍに等しい幅を有する溝３０、３１により連結されている。
図１および図４でわかるように、上記頂面１１の短辺１４のうちの一方はこれに面したトレッドパターン要素２３に溝３０、３１の幅と同様な幅を有する他の溝３２により連結されており、上記頂面１１の他方の短辺１５はこれに面したトレッドパターン要素２３に幅が溝３０〜３２の幅より小さい切込み３３により連結されている（切込み３３の幅は例えば０．３〜０．８ｍｍに及んでもよい）。切込み３３は、中央帯域１０およびトレッドパターン要素２４を全体的に分離しないようにトレッド１の半径方向内面４に達しない程度のものである。
【００３０】
図１の例でわかるように、測定ユニット３により構成された交差部の部材のうちの１つは、空気圧タイヤの軸方向Ｙにおいて、中央帯域１０の両側でこれと実際に整合されるように長辺１２、１３に面した２つのトレッドパターン要素２１、２２を備えている。空気圧タイヤの周方向Ｘに延びているこの交差部の他の部材に関しては、短辺１４、１５に面した２つのトレッドパターン要素２３、２４は、これらが上記方向Ｙに中央帯域１０を超えて延びるように、これらの短辺１４、１５の幅より大きい幅を有するものである。
なお、各溝３０、３１、３２は、測定ユニット３が転動地面との接触領域を通るとき、包囲帯域２０の対応する剛性Ｒｚｚeと比較して、トレッド１の半径方向外面５に対して直交方向に配向された力下における中央帯域１０の剛性Ｒｚｚcを減少するように助成する。なお、また、切込み３３は、接触領域を通るとき、包囲帯域２０の対応する剛性Ｒｘｚeと比較して、空気圧タイヤの周方向Ｘに上記半径方向外面５に対して接線方向に配向された力下における中央帯域１０の剛性Ｒｘｚcを増大するように助成する。
【００３１】
その結果、溝３０〜３２および切込み３３は、全体的に、包囲帯域２０の対応する剛性比Ｒｘｚe／Ｒｚｚeと比較して、中央帯域１０の剛性比Ｒｘｚc／Ｒｚｚcを増大するように助成する。
なお、また、中央帯域１０の頂面１１の面積は、本発明による空気圧タイヤが転動しているとき、この中央帯域１０が自明のこととしてこれより非常にコンパクトである包囲帯域２０によりかなりの領域にわたって取り囲まれるように、包囲帯域２０を構成するトレッドパターン要素２１、２２、２３、２４の半径方向外面の面積より非常に小さいように設けられている（すなわち、大きい垂直方向の剛性を有する）。その結果、上記中央帯域１０は空気圧タイヤのクラウン補強体に及ぼされる力のすべてを受けない。
【００３２】
図１の模範的な実施形態では、中央帯域１０の頂面１１は（周方向Ｘにおける）２０ｍｍの長さ、（軸方向Ｙにおける）８ｍｍの幅および（半径方向Ｚにおける）８ｍｍの高さを有しており、頂面１１の面積は包囲帯域２０の面積の１０％未満である。
図２に関する本発明の第２実施形態の下記説明では、同じ構造でないなら、図１に関する前述要素の機能と類似した機能を有する要素に対して１００を増した参照符号を使用している。
【００３３】
図２において、トレッドパターンブロック１０２を備えている本発明の他の模範的な実施形態による空気圧タイヤトレッド１０１の区域が見られ、この区域の下方では、このトレッド１０１は軸方向断面で見られる。このトレッド１０１は、その半径方向内面１０４から半径方向外面１０５まで局部的に延びている測定ユニット１０３を備えている。図２の例では、測定ユニット１０３は空気圧タイヤの肩部の帯域に位置決めされている。なお、種々のトレッドパターンブロック１０２の相対寸法は同様に図２で認められる。
【００３４】
図２の測定ユニット１０３は空気圧タイヤの半径方向Ｚにおける同じ高さを有する中央帯域１１０および包囲帯域１２０を備えており（図５および図６参照）、包囲帯域１２０は、中央帯域１１０を取り囲んでいて、図１を参照して前述したように溝１０６の幅より小さい幅を有する溝および／切込み１３０、１３１、１３２、１３３により中央帯域１１０に連結されている。図１を参照して述べたように、図５および図６に見られ、代表的には２ｍｍ未満、好ましくは１ｍｍ未満の幅を有する溝および／切込み１３０〜１３３はグリップ測定のために中央帯域１１０および包囲帯域１２０の材料の機械的分離を確保するようになっている。
【００３５】
この例では、中央帯域１１０は、空気圧タイヤの軸方向Ｙに細長く、トレッドパターン要素１２１の肢部１２１a、１２１ｂ間に固定されている平行六面体の形状を有しており、このトレッドパターン要素１２１は包囲帯域１２０の一部を構成していて、空気圧タイヤの半径方向Ｚと直交する事実上Ｕ字形断面を有している。より正確には、要素１２１の肢部１２１a、１２１ｂはこの方向Ｙと平行に延びており、それらの夫々の端部が中央帯域１１０の矩形頂面１１１の短辺１１４のうちの一方と整合されている。
【００３６】
図５および図６には、例えば、磁気要素および少なくとも１つのホール効果装置を備えているホール効果型のセンサ１４０が示されており、このセンサ１４０は上記頂面１１１に及ぼされる少なくとも接線方向の力に対して敏感であって、図３および図４を参照して以上で説明したセンサ４０と全く同じように応力または変位を測定することができる。
図２および図５でわかるように、トレッドパターン要素１２１の「Ｕ字」ウェッブ１２１ｃに面した頂面１１１の他の短辺１１５は前述のみぞ３２の幅と同様な幅を有する溝１３２によりトレッドパターン要素１２１に連結されており、頂面１１１の上記短辺１１４は、前述の切込み３３と類似している切込み１３３により、同様に包囲帯域１２０の一部を構成する他の平行六面体形のトレッドパターン要素１２２に連結されている。かくして、切込み１３３は、中央帯域１１０およびトレッドパターン要素１２２を全体的に分離しないように、トレッド１０１の半径方向内面１０４に達しない程度のものである。
【００３７】
図２および図６でわかるように、頂面１１１の各長辺１１２、１１３は前述のみぞ３０、３１と類似した溝１３０、１３１によりトレッドパターン要素１２１に連結されている。
また、トレッドパターン要素１２２が、事実上、トレッドパターン要素１２１の肢部１２１a、１２１ｂの連続として空気圧タイヤの軸方向Ｙに延びていることがわかる。更に、２つの平行六面体形トレッドパターン要素１２３、１２４は、これらが溝１３４、１３５により要素１２１の上記肢部１２１a、１２１ｂにそれぞれ連結されるようにして包囲帯域１２０を完成しており、これらの要素１２３、１２４は上記要素１２２の長さと事実上同じである軸方向Ｙにおける長さを有している。
【００３８】
なお、各溝１３０、１３１、１３２は、接触領域を通るとき、包囲帯域１２０の対応する剛性Ｒｚｚeと比較して、トレッド１０１の半径方向外面１０５と直交する方向に配向された力下における中央帯域１１０の剛性Ｒｚｚcを減少するように助成する。
なお、また、切込み１３３は、接触領域を通るとき、包囲帯域１２０の対応する剛性Ｒｙｚeと比較して、空気圧タイヤの周方向Ｘに上記半径方向外面１０５に対して接線方向に配向された力下における中央帯域１１０の剛性Ｒｙｚcを増大するように助成する。
その結果、溝１３０〜１３２および切込み１３３は、全体的に、包囲帯域１２０の対応する剛性比Ｒｙｚe／Ｒｙｚeと比較して、中央帯域１１０の剛性比Ｒｙｚc／Ｒｙｚcを増大するように助成する。
【００３９】
なお、また、中央帯域１１０の頂面１１１の面積は、本発明による空気圧タイヤが転動しているとき、この中央帯域１１０が自明のこととしてこれより非常にコンパクトである包囲帯域１２０によりかなりの領域にわたって取り囲まれるように、包囲帯域１２０を構成するトレッドパターン要素１２１、１２２、１２３、１２４の半径方向外面の面積より非常に小さいように設けられている（すなわち、大きい垂直方向の剛性を有する）。その結果、上記中央帯域１１０は空気圧タイヤのクラウン補強体に及ぼされる力のすべてを受けない。
【００４０】
図１の模範的な実施形態では、中央帯域１１０の頂面１１１は、（軸方向Ｙにおける）２０ｍｍの長さ、（周方向Ｘにおける）８ｍｍの幅および（半径方向Ｚにおける）８ｍｍの高さを有しており、頂面１１１の面積は同様に包囲帯域１２０の面積の１０％未満である。
【００４１】
図７は本発明による測定ユニット３、１０３の中央帯域１０、１１０の構造の例を示している。
図７の中央帯域１０は、空気圧タイヤの軸方向Ｙに重ねられた複数の同じ矩形の層１６、１１６を備えている平行六面体形の「バー」よりなる。この「バー」１０、１１０は、層１６、１１６の各々が織物または金属補強体１７、１１７により補強された同じゴム組成物を主成分としていることにより、このバーに直交異方性を与える複合構造を有している。
中央帯域１０、１１０の各層１６、１１６が、周方向Ｘに対して所定の角度±αで配向されている例えばポリエステル製の織物繊維により補強され、２つの隣接層１６、１１６がそれぞれ反対の角度αおよび−αで配向されたこれらの繊維１７、１１７を備えている測定ユニット３、１１３について試験を行なった。
【００４２】
図８は、各々が約１ｍｍの厚さを有する８つの層１６、１１６を備えている中央帯域１０、１１０用の直交異方性の「バー」について行なった試験の結果を示している。これらの試験したバー１０、１１０は３に等しい異方性と、２つの隣接層１６、１１６における反対角度±αでの繊維の配列とを特徴としている。
下記の剛性および剛性比の変化をこれらの角度の絶対値αの関数として測定した。
−  トレッド１、１０１の半径方向外面５、１０５と直交する方向に配向された力下における中央帯域１０、１１０の（ＤａＮ／ｍｍ2として表される）剛性Ｒｚｚc、
−  上記半径方向外面５、１０５に対して接線方向に配向された力下における中央帯域１０、１１０の（ＤａＮ／ｍｍ2として表される）剛性Ｒｘｚc、
−  これらの剛性の比Ｒｘｚc／Ｒｚｚc。
【００４３】
図８のグラフは、層１６、１１６において交互に±３０°に事実上等しい角度αを特徴とする中央帯域「バー」１０、１１０が、最大化された剛性の比Ｒｘｚc／Ｒｚｚcを有しており、これにより、本発明によれば、この「バー」１０、１１０を組み入れた測定ユニット１０、１１０の接触帯域におけるスリップの発生を最適にするように助成することを示している。
更に、包囲帯域２０、１２０に使用可能な「バー」型の「基準」トレッドパターン要素２１〜２４、１２１〜１２４と比較すると、同じ寸法を有するが、異なる構造を有する中央帯域「バー」１０、１１０について同様な測定を行なった。
この「基準」トレッドパターン要素は、２５ｍｍの長さ、２０ｍｍの幅および８ｍｍの高さを有しており、またトレッド１、１０１用の架橋ゴム組成物よりなる。この「基準」トレッドパターン要素はその半径方向外面と直交する方向に配向された力下における１８６ＤａＮ／ｍｍに等しい剛性Ｒｚｚeを有している。
【００４４】
本発明による第１の中央帯域「バー」１０、１１０は、一方では、これがその頂面１１、１１１と直交する方向に配向された力下における、「基準」トレッドパターン要素の値より非常に低い値である１７．５９ＤａＮ／ｍｍに等しい剛性Ｒｚｚcを有するゴム組成物よりなり、他方では、１５ｍｍの長さの場合にのみ５ｍｍの幅を有すると言う点で「基準」トレッドパターン要素と異なっている。
【００４５】
本発明による第２の中央帯域「バー」１０、１１０は、これが、これにＤａＮ／ｍｍに等しい剛性Ｒｚｚcを与える独立気泡を持つ気泡構造を有する（すなわち、「発泡」ゴム製の）架橋／膨張状態の圧縮可能なゴム組成物よりなると言う点で本発明による上記「バー」と異なっている。しかも、この第２の「バー」は本発明による上記第１の「バー」と同じ寸法を有している。
【００４６】
本発明による第３の中央帯域「バー」１０、１１０は、これが、図７を参照して以上で述べた構造を有しており、この構造が１ｍｍに等しい厚さを有する８つの層１６、１１６を備えていると言う点で本発明によるこれらの２つの「バー」と異なっている。各層１６、１１６は、±４５°で前述のポリエステル繊維により補強されて、この第３の「バー」に１７．５ＤａＮ／ｍｍに等しい剛性Ｒｚｚｃを与えているゴム組成物を備えている。
【００４７】
上記「基準」トレッドパターン要素および本発明によるこれらの３つの「バー」１０、１１０について、トレッド１、１０１の半径方向外面５、１０５に対して接線方向に配向された力下における剛性Ｒｘｚを、比Ｒｘｚ／Ｒｚｚを減少させるために測定した。下記表は得られた結果を示している。
2005531448.tif 000003
【００４８】
これらの結果は、特に、「バー」の幅の減少が（本発明による第１の「バー」）比Ｒｘｚ／Ｒｚｚの増大を許容していることを示している。同様に、「発泡」ゴム系の圧縮可能な材料（本発明による第２の「バー」）または織物繊維を備えた複合材料（本発明による第３の「バー」）の使用はこの比の増大を許容している。
図１ないし図７を参照して説明したようなトレッド１、１０１を備えた空気圧タイヤは、通常作動中、地面との空気圧タイヤの接触時に発生される応力の大きな範囲において、測定ユニット３の大部分または全中央帯域１０、１１０が地面上でスリップするようなものである。これは、強いグリップを伴う地面を含めて、低速での自由転動（無トルク）時でも起こることがわかった。中央帯域１０、１１０のこのスリップ現象は、少なくとも、地面上の接触領域を通る測定ユニットの各通過の一部の間に起こる。測定ユニット３、１０３におけるこのスリップ減少を有することの保証により、地面上の摩擦ポテンシャルを測定することが可能である。対照的に、トレッド１、１０１の残部では、小さい部分のみがスリップし、スリップを受けるこれらの部分は非常に小さいので、利用することができる測定値が摩擦ポテンシャルに達しない。
【００４９】
測定ユニット３、１０３の中心には、接線方向に配向された力、すなわち、接触面で生じる、案内するための加速度を含めて、車両の加速度を確保する力と、トレッド１、１０１の摩耗部分の限度を超えて更に内側で測定することができる平行な力との間の優れた相関関係が存在することがわかった。
溝３０〜３３および１３０〜１３３により確保される分離により予想測定を非常に無難に行なうことが可能であり、これは、中央帯域１０、１１０が、包囲帯域２０、１２０について本説明の序文に示した本発明による条件（a）および（ｂ）を満足するからであると思われる。これにより、中央帯域１０、１１０のスリップを許容するには高すぎる地面接触圧の発生を回避することが可能である。本発明の利点は、このように、以上で指摘したように行なわれる摩擦ポテンシャルの測定によって空気圧タイヤの全摩耗までの有効なグリップマージンを確かめることができることである。
【００５０】
このように適合された空気圧タイヤによれば、「グリップポテンシャル」、すなわち、全体として本質的にトレッド１、１０１と関連して使用される以上で明記した概念を評価することができる。また、この空気圧タイヤによれば、「摩擦ポテンシャル」、すなわち、同様に以上で明記した概念を評価することができる。
【００５１】
適当に配置された１つまたはそれ以上の適切なセンサ４０、１４０では、空気圧タイヤの有効寿命全体にあたってこれらの測定を達成することが可能である。当然、測定ユニット３、１０３がトレッド１、１０１の体積と比較してできるだけ小さいこと、或いはより基本的には、このユニット３、１０３が空気圧タイヤの性能を悪くしないことが望ましい。所望の情報は空気圧タイヤの１回転あたり一回の測定を行なうことによって得られる。有利には、空気圧タイヤは、地面との接触領域に少なくとも１つが常に存在するように十分な数の測定ユニット３を備えてもよい。車両に関して、その空気圧タイヤのすべてがこのような測定に含まれることは不要であると思われ、１つの側あたり１つの空気圧タイヤで十分である。
【００５２】
一方では、空気圧タイヤの摩擦ポテンシャルおよびグリップポテンシャルを関連させるための予め設定された関係と、例えば、すべての道路条件下における空気圧タイヤの最大のグリップポテンシャルがほとんど変化しないような特性を使用する規則的な再校正のための手順とに基づいて、測定ユニット３、１０３の中央帯域１０、１１０に及ぼされる剪断応力の値またはこの剪断応力を表す任意の信号の値から空気圧タイヤのグリップポテンシャルの値を推定することが可能である。この再校正手順は有用であり、何故なら、空気圧タイヤに対する荷重および膨らまし圧力の同じ条件の場合、測定ユニット３、１０３の中央帯域１０、１１０の下の圧力が、空気圧タイヤの使用中、例えば、空気圧タイヤにおける摩耗の関数として変化することがあり、圧力のこの変化は測定ユニット３、１０３の中央帯域１０、１１０に及ぼされる剪断応力と、空気圧タイヤのグリップポテンシャルとの関係を変更する変数を導入するからである。しかも、測定ユニット３、１０３の中央帯域１０、１１０が同じ箇所で垂直応力を測定するように備えられている場合、剪断応力と垂直応力との比を算出することによって測定ユニット３、１０３の中央帯域１０、１１０と地面との間の摩擦係数を算出することが可能である。この場合、おそらく、空気圧タイヤのグリップポテンシャルを評価するために規則的な再校正を行なうことが必要でない。
【００５３】
また、本発明は、下記工程を有する、弾性体やと転動地面との間のグリップ特性を検出するための方法に及んでいる。
ａ）タイヤの各回転時に地面と接触するようになっている少なくとも１つの測定ユニット３、１０３をトレッドに設ける工程、この測定ユニット３、１０３は、トレッドの半径方向外面のとことで見て、中央帯域と、この中央帯域１０、１１０を取り囲む包囲帯域とを備えており、中央帯域は、包囲帯域２０、１２０がスリップする地面の表面と平行な応力のレベルより実質的に低い地面の表面と平行な応力のレベルで地面上でスリップするようになっており、
ｂ）中央帯域において測定を行なうようにセンサ４０、１４０を配置する工程、このセンサ４０、１４０は上記中央帯域１０、１１０の表面に及ぼされる接線方向の力をもたらす少なくとも１つのパラメータに敏感であり、
ｃ）上記中央帯域１０、１１０の上記接触面における接線方向の力を表す第１信号を生じる工程、
ｄ）グリップ損失の特徴を示す上記第１信号の変化を測定する工程、
ｅ）中央帯域１０、１１０の上記接触面に摩擦ポテンシャルの評価を行なう工程、
ｆ）トレッドのグリップポテンシャルの評価を行なう肯定。
【００５４】
本発明によれば、当然、弾性体やのグリップポテンシャルと、タイヤに実際に加えられる接線方向のちからと垂直方向の力との比との間の差から「有効なグリップマージン」を評価することが可能である。非限定的な例示により、例えば、長さ方向における接線方向の力ならびに垂直方向の力を米国特許第5,913,240号に記載の方法により評価することが可能である。しかし、トレッドにおいてすべて行われる測定に基づいて接線方向の力および垂直方向の力を評価することも可能である。これについての更なる詳細を以下に示す。
【００５５】
その結果、本発明による検出方法の有利な変形例では、上記第１信号の変化を検出することと、タイヤの上記接触面におけるグリップポテンシャルの評価を行なうこととを目的とする工程は下記の操作よりなる。
ａ）上記中央帯域の上記接触面における垂直方向の力を表す第２信号を生じ、
ｂ）第１および第２信号から、接線方向の力と垂直方向の力との比を表す第３信号を生じ、
ｃ）グリップ損失の特徴を示す上記第３信号の変化を検出し、
ｄ）中央帯域の上記接触面における摩擦ポテンシャルの評価を生じ、
ｅ）摩擦ポテンシャルに基づいて、上記トレッドのグリップポテンシャルに評価を行なう。
【００５６】
ここで「測定ユニット」と呼ばれるものの外側のトレッドの部分、すなわち、特性が測定の実施に関係の無いトレッドの部分における測定を行なうことを予想することが可能である。この場合、本発明により提案される方法は更に下記の工程を有する。
ａ）測定ユニットの外側のトレッドの接触面の帯域に面するようにセンサを配置する工程、このセンサは、上記外側帯域の表面に及ぼされる少なくとも接線方向の力をもたらすパラメータに敏感であり、
ｂ）測定ユニットの外側のトレッドの接触面の帯域における接線方向の力を表す第１機能トレッド信号を生じる工程、
ｃ）測定ユニットの外側のトレッドの接触面の帯域における垂直方向の力を表す第２機能トレッド信号を生じる工程、
ｄ）タイヤの全幅にわたる上記外側帯域の地面との接触の開始時点と終了時点との間での上記第１機能トレッド信号の積算に基づいてタイヤに加えられる接線方向の力の特徴を示す指示を生じる工程、
ｅ）タイヤの全幅にわたる上記外側帯域の地面との接触の開始時点と終了時点との間での上記第２機能トレッド信号の積算に基づいてタイヤに加えられる接線方向の力の特徴を示す指示を生じる工程、
ｆ）トレッドのグリップポテンシャルと、トレッドに加えられる上記接線方向および垂直方向の力の比との差から「有効なグリップマージン」を定める工程。
【００５７】
興味ある本発明の他の面に移ると、弾性タイヤに実際に加えられる垂直方向の力の測定または評価を介することなしに「有効なグリップマージン」を評価することが提案される。このために、本発明は変形可能なトレッドを有する弾性タイヤと転動地面とのグリップ特性を検出するための方法を提案する。この方法は下記の工程を有している。
ａ）タイヤの各回転時に地面と接触するようになっている少なくとも１つの測定ユニットをトレッドに設ける工程、この測定ユニットは、トレッドの半径方向外面のところで見て、中央帯域と、この中央帯域を取り囲む包囲帯域とを備えており、中央帯域は、包囲帯域がスリップする地面の表面と平行な応力のレベルより実質的に低い地面の表面と平行な応力のレベルで地面上でスリップするようになっており、
ｂ）上記中央帯域において測定を行なうようにセンサを配置する工程、このセンサは上記中央帯域の表面に及ぼされる接線方向の力をもたらす少なくとも１つのパラメータに敏感であり、
ｃ）上記中央帯域における接線方向の力を表す第１信号を生じる工程、
ｄ）上記第１信号から上記中央帯域の接触面への進入時点を検出する工程、
ｅ）第１信号がグリップ損失の特徴を示す変化を受ける時点を上記第１信号から検出する工程、
ｆ）接触面への進入の検出時点と上記特性である変化の検出時点との間の第１信号の関数に基づいて有効なグリップマージンの特徴を示す指示を生じる工程。
第１信号の上記関数は、有利には、時間に対する上記信号の第１導関数の平均値とグリップ損失の特徴を示す時点の信号の値との比である。変形例として、第１信号の上記関数は上記検出を離す時間間隔である。
【００５８】
最後に、変形例として、本発明は変形可能なトレッドを有する弾性タイヤと地面とのグリップ特性を検出するための方法を提案し、この方法は下記工程を有している。
ａ）タイヤの各回転時に地面と接触するようになっている少なくとも１つの測定ユニットをトレッドに設ける工程、この測定ユニットは、トレッドの半径方向外面のところで見て、中央帯域と、この中央帯域を取り囲む包囲帯域とを備えており、中央帯域は、包囲帯域がスリップする地面の表面と平行な応力のレベルより実質的に低い地面の表面と平行な応力のレベルで地面上でスリップするようになっており、
ｂ）上記中央帯域における測定を行うようにセンサを配置する工程、このセンサは上記中央帯域の表面に及ぼされる接線方向の力をもたらす少なくとも１つのパラメータに敏感であり、
ｃ）測定ユニットの外側であるトレッドの接触面の帯域に向い合ってセンサを配置する工程、このセンサは上記外側帯域の表面に及ぼされる接線方向の力をもたらす少なくとも１つのパラメータに敏感であり、
ｄ）上記中央帯域における接線方向の力を表す第１信号を生じる工程、
ｅ）上記外側帯域における接線方向の力を表す第２信号を生じる工程、
ｆ）上記第１および第２信号の比較に基づいて有効なグリップマージンの特徴を示す指示を生じる工程。
道路上の弾性タイヤのグリップポテンシャルは、車両に伝達することができる誘導力、制動力および駆動力の最大レベルを定める。このグリップポテンシャルは車両の移動性および道路保持における臨界要素である。
【００５９】
幾つかの国で行われた統計学的研究の結果、このグリップポテンシャルと湿った道路における事故の恐れとの間に否定できない関連があり、湿った道路におけるグリップポテンシャルのレベルが低ければ低いほど、事故の恐れが高くなる。従って、使用者の安全性は大きな程度までグリップポテンシャルに依存している。
【００６０】
重要な安全性の問題は、グリップ限界に達するまえにできるだけ早く、弾性タイヤのグリップポテンシャルのレベルを評価することができることである。何故なら、不十分なグリップの場合に事故を回避する可能性は、車両の転動条件を適合する行動が早い段階で採られる場合にはかえって大きくなる。
ここで示す弾性タイヤの設計原理は、この観点から顕著な利点を表す。実際、タイヤが自由に転動しているときでも、グリップポテンシャルのレベルを評価することが可能であり、結局、定速度で直線状に転動する状況から、最大の制動および加速の状況、またはグリップ限度でカーブをまわる状況まで任意の車両転動条件下で、このポテンシャルを定めることが可能であると言える。かくして、有効グリップポテンシャルを連続的に評価することができる。
【００６１】
上記の測定に基づいて、グリップポテンシャルのどの部分が実際に使用されているかを設定することも可能である。
下記表はこの情報の知識により許容される適用を示している。
2005531448.tif 000004
【００６２】
有効グリップポテンシャルの知識またはグリップポテンシャルの直接関連された情報の知識だけに基づいて、以下のことが可能である。
・車両のドライバに、
→グリップレベルの変化が起こるときを報知することが可能である：  ポテンシャルが或る変化レベルを超えて低下すれば、ドライバに運転を適合し、用心を増すように進めるために警告が可聴または視覚形態でドライバに供給されてもよい、
→遭遇するグリップレベルの統計的基礎と比較して、所定の時点でドライバにとって有効である相対グリップレベルを報知することが可能である：  連続的に採取された情報は、車両が転動しているとき、車両に接続されるか或いは車両の外部のコンピュータ装置に入力されたデータベース(車両が通信する集中されたデータベース)を供給する；また、この情報は、対応する集団の百分位数を定めるために、データベースにすでに記憶された統計学的集団と比較される、この結果は、ドライバに供給される情報の信号項目に転換される（例えば、有効グリップを示す一致レベル：高い、平均、低い、非常に低い、レベルを指示することによって）；
【００６３】
・車両に、
→ホイールアンチロック、アンチスキッドおよび能動的軌道監視装置のような車両の装置の制御方策を適合することによって作用することが可能である：  これらの装置は、グリップレベルに応じて異なり、構成により予め定められる方策を有することができ、瞬間グリップレベルに応じて、最も適当な方策を実施することができる。
→車両の構成要素に適用すべき最適な行動の決定を許容することによって作用することが可能である：車両においてリアルタイムでの数値的シミュレーションを行うことができ；グリップレベルの知識で、応答が最適であるために、構成要素(例えば、ブレーキ)に適用すべき行動を設定することが可能であり、ドライバにより行われた行動に対する車両の応答が何であるかをシミュレーションにより予想し、その結果、ドライバの行動を補正するか、或いは万一行動が不適当であれば、ドライバを助成することが可能である；
【００６４】
・この情報を中央データベースに通信することによって他の道路使用者および道路ネットワークを管理する責任者に報知することが可能である：  移動可能な設備（例えば、ＧＰＳ装置）の通信および位置探しの現在の手段により、車両により供給されたグリップポテンシャルに関する情報の各項目に、道路の対応部分の正確な位置を割り当て、この情報を中央集中装置に伝送することが可能であり、この情報に基づいて、
→所定の箇所に達する前に、この箇所で有効なレベルを他の道路使用者およびそれらの車両に報知することが可能であり、それにより車両の制御に必要とされるいずれの補正行動を大いに予期することが可能である；
→グリップレベルについてのリアルタイムの正確な統計学的情報を道路ネットワークの管理者に供給し、かくして道路ネットワークを監視するために或る国で行われているグリップを測定する規則的な操作を不要にすることが可能である。
【００６５】
有効グリップポテンシャルについてのこの情報が実際に使用されたグリップレベルについての情報で補足されれば、更に以下のことが可能である。
・この有効なポテンシャルの使用率をドライバに報知し、グリップ限度の接近をドライバに警告すること；
・有効なポテンシャルと使用されたポテンシャルとの差から直接、車両の装置（例えば、ホイールアンチロックまたはアンチスキッド装置）を調整すること；
・統計学的情報を道路ネットワークを管理する責任者に供給して、これらの責任者が、グリップ限度に最もしばしば接近するネットワークの箇所および事故の恐れが結果的に顕著であるネットワークの箇所を、この恐れが事故統計により強調される前でも、検出すること。
【００６６】
例えば、特許文献第ＤＥ３９３７９６６Ａｌ号に記載のような測定を行うことが可能である。磁気要素を、測定要素が接線方向の力または垂直方向の力を受けるとき、この磁気要素がトレッドに設置されたホール効果センサに対する相対変位を受けるような箇所で測定要素の中央帯域に組み入れるのがよいことがわかった。ホール効果センサは、少なくとも測定要素の表面に加えられる接線方向の力の作用下で磁気要素の変位を測定するように、或いは更にはっきりと測定するように配置される。
【００６７】
変形例として、米国特許第5,864,056号または第5,502,433号により教示されているような測定を行うことも可能である。
かくして測定された信号は、提案方法のうちの１つによりグリップポテンシャルおよび有効なグリップマージンを定める算出ユニットに送られる。なお、現在の技術は、トレッドおよび車両自身に設けられた１つまたはそれ以上の測定装置からの信号の送信、好ましくは、遠隔送信を許容しており、またここで対処される測定形態とは相対的に無関係であるこの形態に対処することは本発明の目的でない。
【００６８】
情報のこれらの算出事項はそれら自身、例えば、ドライバに報知することができる装置にアドレス指定されたり、地面のグリップポテンシャルに関する情報の中央集中を可能にする車両の外側にあって、すべとの道路使用者に通報するように設計された装置に無線手段で送られたり、或いは弾性タイヤが取付けられる車両の装置または構成要素を調整するのに使用されたりする。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】本発明の第１の模範的な実施形態による測定ユニットを備えた空気圧タイヤトレッドの概略軸方向断面図に対してこのトレッドの区域を示す平面図である。
【図２】本発明の第２の模範的な実施形態による測定ユニットを備えた空気圧タイヤトレッドの概略軸方向断面図に対してこのトレッドの区域を示す平面図である。
【図３】図１に示すトレッドの図１の平面ＩＩＩ−ＩＩＩにおける断面図である。
【図４】図１に示すトレッドの図１の平面ＩＶ−ＩＶにおける断面図である。
【図５】図２に示すトレッドの図２の平面Ｖ−Ｖにおける断面図である。
【図６】図２に示すトレッドの図２の平面ＶＩ−ＶＩにおける断面図である。
【図７】空気圧タイヤの周方向に配向され、この方向と所定の角度を形成する補強体を備えている本発明による複合測定ユニットの構造を示す概略斜視図である。
【図８】一方では、比（トレッドの表面と直交する方向に配向された力下における剛性Ｒｚｚc／上記表面に対して接線方向に配向された力下における剛性Ｒｘｚc）、他方では、上記測定ユニットに加えられる力の、図７による測定ユニットの繊維の角度の関数としての変化を示すグラフである。
【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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