(57)【要約】【課題】タイヤ性能が改善されるようにサイプを構成する。【解決手段】タイヤは、トレッド表面と路面に噛み込む複数のトレッド部材２４とを備えたトレッド１２を有し、トレッド部材２４の少なくとも１つはタイヤの半径方向の深さを有するサイプ２６を備えている。サイプは２つのサイプ２８，３０が交差した形状の交差サイプ２６であり、交差サイプ２６を構成するサイプ２８，３０の少なくとも１つは、３次元要素を備えた半径方向外側部分と、実質的に直線形状の半径方向最内部分と、を有している。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
トレッド表面と路面に噛み込む複数のトレッド部材とを備えたトレッドを有し、前記トレッド部材の少なくとも１つはタイヤの半径方向の深さを有するサイプを備えたタイヤにおいて、
前記サイプは２つのサイプが交差した形状の交差サイプであり、該交差サイプを構成する前記サイプの少なくとも１つは、３次元要素を備えた半径方向外側部分と、実質的に直線形状の半径方向最内部分と、を有していることを特徴とする、タイヤ。
【請求項２】
前記交差サイプを構成する少なくとも１つの前記サイプの前記半径方向外側部分は、前記サイプ深さに垂直な平面内において非直線状に連続的に湾曲しており、該湾曲の曲率は前記トレッド表面から前記サイプの前記半径方向最内部分まで徐々に増加している、請求項１に記載のタイヤ。
【請求項３】
前記交差サイプを構成する少なくとも１つの前記サイプの前記半径方向外側部分は、前記サイプ深さの最も上部側寄りの４５％から７０％に当る深さを有している、請求項１に記載のタイヤ。
【請求項４】
前記交差サイプを構成する少なくとも１つの前記サイプの前記半径方向外側部分は、第２の３次元状ロック特徴部をさらに有している、請求項１に記載のタイヤ。
【請求項５】
前記第２の３次元状ロック特徴部は、３次元状の突き出た直線的形状、または３次元状の突き出た曲線的形状を有している、請求項４に記載のタイヤ。
【請求項６】
前記交差サイプを構成する少なくとも１つの前記サイプの前記半径方向最内部分は直線形状を有している、請求項１に記載のタイヤ。
【請求項７】
前記交差サイプを構成する少なくとも１つの前記サイプの前記半径方向最内部分は、前記サイプ深さの最も底部側の少なくとも１０％に当る深さを有している、請求項１に記載のタイヤ。
【請求項８】
前記交差サイプの第２のサイプは、該第２のサイプの深さに沿って一定でない断面を有している、請求項１に記載のタイヤ。
【請求項９】
前記交差サイプの前記第２のサイプは、幅が一定の半径方向最外部分と、幅が一定の半径方向最内部分と、幅が徐々に増加する中間部と、を有している、請求項８に記載のタイヤ。
【請求項１０】
前記交差サイプの第２のサイプの前記半径方向外側部分は、前記交差サイプの第１のサイプの前記半径方向外側部分とは異なる３次元状の形状を有している、請求項１に記載のタイヤ。
【請求項１１】
前記交差サイプの前記第２のサイプの前記半径方向外側部分は、第２の３次元状ロック特徴部をさらに有している、請求項１０に記載のタイヤ。
【請求項１２】
前記交差サイプの第２のサイプは、該第２のサイプの深さに沿って一定でない断面を有し、該断面は前記交差サイプの第１のサイプの断面とは異なっている、請求項１に記載のタイヤ。
【請求項１３】
タイヤトレッドにサイプを形成するためにタイヤモールド内に取り付けられる、深さを有するモールドブレードにおいて、
前記ブレードは２つのブレードが交差した形状の交差ブレードであり、該交差ブレードを構成する前記ブレードの少なくとも１つは、３次元要素を備えた上部部分と、実質的に直線形状の最内部分と、を有していることを特徴とする、モールド用ブレード。
【請求項１４】
前記交差ブレードを構成する少なくとも１つの前記ブレードの前記上部部分は、前記ブレード深さに垂直な平面内において非直線状に連続的に湾曲しており、該湾曲の曲率は前記ブレードの頂部から該ブレードの前記最内部分まで徐々に増加している、請求項１３に記載のモールド用ブレード。
【請求項１５】
前記交差ブレードを構成する少なくとも１つの前記ブレードの前記上部部分は、第２の３次元状ロック特徴部をさらに有している、請求項１３に記載のモールド用ブレード。
【請求項１６】
前記交差ブレードの第２のブレードは、該第２のブレードの深さに沿って一定でない断面を有している、請求項１３に記載のモールド用ブレード。
【請求項１７】
前記交差ブレードの第２のブレードの前記上部部分は、前記交差ブレードの第１のブレードの前記上部部分とは異なる３次元状の形状を有している、請求項１３に記載のモールド用ブレード。
【請求項１８】
前記交差ブレードの第２のブレードは、該交差ブレードの深さに沿って一定でない断面を有し、該断面は前記交差ブレードの第１のブレードの断面とは異なっている、請求項１３に記載のモールド用ブレード。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、トレッド内にサイプを有するタイヤと、タイヤトレッド内にサイプを形成するブレードに関する。特に、本発明は、交差した形状を備えたサイプを有するトレッドを有するタイヤと、サイプを製造するための交差した形状を備えたブレードに関する。
【背景技術】
【０００２】
空気入りタイヤのトレッド部は一般に、ブロックまたはリブあるいはそれらの組合せの形をした路面に噛み込むトレッド部材を形成する、周方向および横方向に延びる複数の溝を有している。トレッド部材の特定のサイズおよび形状は、タイヤの全体的な性能に著しく貢献し、そのため、所望のタイヤ特性を実現するように形状される。タイヤが摩耗していないときは、相対的に大きなトレッド深さのためにトレッド剛性は相対的に低下する。しかし、トレッドが摩耗し、トレッド深さが減少するにつれて、トレッド剛性は増加する。
【０００３】
トレッド構造に設けられている溝に加えて、タイヤトレッドはサイプを備えていることが多い。サイプは、トレッド幅、すなわち、軸線方向におけるトレッド面の弧の長さの約０．１％から約１％の範囲の幅を有する溝である。サイプは、零速度で標準荷重および標準空気圧の下で接地面内に位置しているときに閉じる傾向がある。サイプは通常、鋳型または機械加工されたモールドまたはトレッドリングに挿入されるスチールブレードによって形成される。一般に、従来構造のサイプ構造、つまり２次元の直線状、またはわずかに湾曲したサイプは、サイプが位置しているトレッド部材の剛性を減少させる。
【０００４】
サイプは、トレッド部材内に配置され、様々なタイヤ特性に影響を及ぼす。このような特性の１つは、ドライブレーキ性能である。ドライブレーキ性能は、トレッド剛性の増加と共に増加し、同様に、ドライブレーキ性能はトレッド剛性の減少と共に減少する。他の１つのタイヤ特性は、ウェット路面性能である。相対的に低いトレッド剛性はウェット性能に対してはより良好となるのに対して、相対的に高いトレッド剛性は摩耗したタイヤのウェット性能を相対的に低下させるため、トレッド剛性がタイヤ寿命中に上述のように変動すると、タイヤのウェット性能特性が影響を受けることになる。このため、サイプ形状において相反する要求が生じる可能性がある。
【０００５】
特許文献１はブレードを開示している。開示されているブレードはいずれも分岐を有している。しかし、各分岐はサイプの深さに沿って同一の形状を有しており、前述の相反する特性に対処するサイプを形成しない。
【特許文献１】特開平４−３５３４３１号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、タイヤ性能の改善をもたらすように構成されたサイプ形状を備えるタイヤ及びタイヤトレッドに関する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明によれば、トレッドを備えたタイヤが開示される。トレッドは、トレッド表面と、路面に噛み込む複数のトレッド部材と、を備えている。トレッド部材の少なくとも１つはタイヤの半径方向の深さを有するサイプを備えている。サイプは２つのサイプが交差した形状の交差サイプである。交差サイプを構成するサイプの少なくとも１つは、３次元要素を備えた半径方向外側部分と、実質的に直線形状の半径方向最内部分と、を有している。
【０００８】
本発明の一実施態様によれば、交差サイプを構成する１つのサイプの半径方向外側部分は、サイプ深さに垂直な平面内において非直線状に連続的に湾曲している。この湾曲の曲率はトレッド表面からサイプの半径方向最内部分まで徐々に増加している。
【０００９】
本発明の他の実施態様によれば、３次元状の半径方向外側部分を有しているサイプの半径方向外側部分は、サイプ深さの最も上部側寄りの４５％から７０％に当る深さを有している。実質的に直線状の半径方向最内部分は、サイプ深さの最も底部側の少なくとも１０％に当る深さを有している。
【００１０】
本発明の一実施態様によれば、３次元状の半径方向外側部分を有しているサイプの半径方向外側部分は、必要に応じて、第２の３次元状ロック特徴部を有していてもよい。このような第２の３次元状ロック特徴部は、３次元状の突き出た直線的形状、または３次元状の突き出た曲線的形状を有していてもよい。
【００１１】
本発明の一実施態様によれば、交差サイプの第２のサイプは、第２のサイプの深さに沿って一定でない断面を有している。第２のサイプは、幅が一定の半径方向最外部分と、幅が一定の半径方向最内部分と、幅が徐々に増加する中間部と、を有していることが好ましい。第２のサイプの半径方向外側部分は、交差サイプの第１のサイプと同様に、必要に応じて、第２の３次元状ロック特徴部をさらに有していてもよい。
【００１２】
本発明の一実施態様によれば、交差サイプの第２のサイプの半径方向外側部分は、交差サイプの第１のサイプの半径方向外側部分とは異なる３次元状の形状を有している。あるいは、交差サイプの第２のサイプの半径方向外側部分は、第２の３次元状ロック特徴部をさらに有している。
【００１３】
本明細書ではまた、タイヤトレッド内の交差サイプの製造に有用なモールド用ブレードが開示される。ブレードは所定の深さを有している。ブレードは、２つのブレードが交差した形状の交差ブレードである。交差ブレードを構成するブレードの少なくとも１つは、３次元要素を備えた上部部分と、実質的に直線形状の最内部分と、を有している。
【００１４】
本発明の一実施態様によれば、交差ブレードを構成する１つのブレードの上部部分は、ブレード深さに垂直な平面内において非直線状に連続的に湾曲している。この湾曲の曲率はブレードの頂部からブレードの最内部分まで徐々に増加している。
【００１５】
本発明の他の実施態様によれば、モールド用ブレードにおいて、交差ブレードを構成する１つのブレードの上部部分は、第２の３次元状ロック特徴部を有している。
【００１６】
本発明の他の実施態様によれば、モールド用ブレードにおいて、交差ブレードの第２のブレードは、第２のブレードの深さに沿って一定でない断面を有している。この第２のブレードの一定でない断面は、交差ブレードの第１のブレードの断面と異なっていることが好ましい。
【００１７】
本発明の他の実施態様によれば、交差ブレードの第２のブレードの上部部分は、交差ブレードの第１のブレードの上部部分とは異なる３次元状の形状を有している。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
本明細書で用いられる用語の定義を以下に示す。開示された発明においては以下の定義に従う。
【００１９】
「ブレード」は通常、トレッド形状の一部を形成する、タイヤ硬化モールド内の突起を作るために用いられる、幅の小さな部材である。この突起は、完成したタイヤトレッドに対応するくぼみを形成する。従来から、ブレードはタイヤ硬化モールド内のリブとは区別されている。モールドのリブも凸状であるが、リブは完成したトレッドの溝を形成するのに対して、ブレードはサイプの形成に用いられる。
【００２０】
「サイプ」は、タイヤのトレッド部材の中に成形され、トレッド部材を細分し、トラクション特性を向上させる小さな溝を指す。サイプは、トレッド幅の約０．１％から約１％の範囲の幅を持ち、タイヤ接地面で完全に閉じる傾向がある。サイプの深さはトレッドの円周に沿って変化していてもよい。また、サイプの深さは一定で、タイヤ内の他のサイプの深さと異なっていてもよい。
【００２１】
本発明を例示によって、添付の図面を参照して説明する。
【００２２】
以下の説明は、本発明を実施するための、現在考えられる最良の形態についてのものである。この説明は、本発明の一般的な原理を示すためのものであり、限定的な意味に取られるべきではない。本発明の範囲は、特許請求の範囲を参照することによって最も適切に決定される。
【００２３】
図１，２は、タイヤ１０と、複数のトレッド部材を備えた例示的なタイヤトレッド１２と、を示している。トレッド１２は、タイヤ１０の円周方向に沿って延びる３つの主要な円周方向溝１４，１６を有している。３つの円周方向溝１４，１６は、赤道面の両側に沿って延びる連続した２つのリブ１８を画定し、両側のトレッド縁部部材列２０の一部を画定している。両側のトレッド縁部部材列２０の各々は、両側のトレッド縁部から円周方向溝１４まで延びる横方向溝２２を有している。横方向溝２２は、互いに隣接するトレッドブロック２４を形成している。
【００２４】
トレッドブロック２４は、その内側に交差サイプ２６を有している。交差サイプ２６は、第１の方向に延びる第１のサイプ２８と、第２の方向に延びる第２のサイプ３０と、を有し、２つのサイプ２８，３０はＸ形状つまり交差形状をなすように互いを貫いている。２つの異なるサイプ２８，３０の各々は、タイヤ及びタイヤトレッド内で異なる特徴を実現するように選択されている。本発明によれば、各サイプ２８，３０は、交差サイプ２６及びトレッド部材２４の深さ方向に一定でない互いに異なる断面を有し、トレッド１２が摩耗するにつれて、トレッド部材２４の特性が変化するように選択されている。
【００２５】
サイプはタイヤの製造中にサイプ形成用ブレードのポジの空間によって作られたネガの空間であるので、交差サイプ２６の基本的な細部構造は、図３に示すような、交差サイプ２６の形成に用いられる交差ブレード３２によって最も適切に示される。交差サイプ３２は、第１方向に延びる第１のブレード３４と、第２の方向に延びる第２のブレード３６と、から形成され、２つのブレード３４，３６はＸ形状つまり交差形状をなすように互いを貫いている。各ブレード３４，３６は、ブレード３２の深さＤｂに沿って一定でない断面を有している。
【００２６】
第１のブレード３４及びそれによって形成される第１のサイプ２８は、タイヤ１０のブレーキ性能に貢献するように選択されている。第１のブレード３４の上側部分３８は、ブレード３４の深さＤｂに垂直な平面内において、連続した非直線状の形状を有している。湾曲部は少なくとも１つの半径を有し、半径の値は第１のブレード３４の頂部３８からブレード３４の下側部分に向かって徐々に増加している。連続した非直線状の形状を有している上側ブレード部分３８は、最大でブレード深さＤｂの上側寄りの９０％であり、好ましくはブレード深さＤｂの上側寄りの４５〜７０％である。連続した非直線状の湾曲部は、第１のブレード３４の長さに沿って値が一定である１つの半径、または放物線、またはジグザグパターンに類似することもある正弦波等の互いに隣接する多数の曲線によって定めることができる。互いに対向する両側のブレード端部によって、ブレード３４の長さに沿った仮想線４０が形成される。この仮想線４０は、ブレード基部４２と同一の鉛直平面内にあることが好ましい。ブレード３４の上側部分３８の非直線状の形状と、第１のサイプ２８の半径方向外側部分の対応する非直線状の形状とによって、サイプ２８の外側部分が３次元的性質を帯び、互いに対向する両側のサイプ壁が互いに自動的にロックされ、サイプ２８がタイヤの路面接触部を通って移動するときに、互いに対向する両側のサイプ壁間の剪断方向の動きが防止される。
【００２７】
第１のブレード３４の下側部分４４、そして少なくともブレード基部４２は、直線形状、つまり無限大の半径を有している。直線形状を備えた下側ブレード部分４４は、ブレード深さＤｂの最も下側寄りの少なくとも１０％、かつ最大でブレード深さＤｂの５５％以下、好ましくはブレード深さＤｂの３０％以下である。下側ブレード部分４４の直線形状と、形成されたサイプ２８の半径方向最内部の対応する直線形状とによって、サイプの剪断方向にロックされた部分が摩耗してなくなった後、剪断方向の動きに対して両側のサイプ壁のロックが生じないため、両側のサイプ壁の相対移動が可能となる。
【００２８】
上側ブレード部分３８は、湾曲の大きさが徐々に増加していく構成に加えて、図示されている細長い筒状体４６等の、追加的または二次的な３次元状のロック特徴部を備えていてもよい。他の３次元状のロック特徴部には、突き出た正方形、四面体、角柱、角錐、錐台、または他の直線的形状の３次元多面体、または球、球の帯状領域、半球、楕円、懸垂面、放物面、切り取られた円柱などの任意の３次元曲線形状、その他サイプ２６がタイヤの路面接触部を通って移動するときに互いに対向する両側のサイプ壁間でロック効果を生じる任意の他の形状が含まれる。
【００２９】
図示の第２のブレード３６は発展型ブレードと名付けてもよく、最も上側のブレード部分４８は３次元サイプを形成する３次元形状を有し、最も下側のブレード部分５０は最も上側のブレード部分４８よりも幅広になっている。ブレード３６は、摩耗していないトレッドでは従来のサイプ幅を有し、所定量のトレッド摩耗後には従来の溝（グルーブ）幅を有するトレッド特徴部に変化するようなトレッド特徴部を形成する。図４は、トレッド１２が初期トレッド深さの少なくとも５０％が摩耗した後のトレッド１２及びトレッド部材２４を示している。交差サイプ２６の第２のサイプ３０は、幅の狭い溝３０′に変化している。
【００３０】
第２のブレード３６は、最上部４８と、最下部５０と、中間部５２の３つの部分を有するように定めることができる。最上部４８は、ブレード深さＤｂ及び得られるサイプ深さの上側寄りの２０〜６０％、好ましくは３０〜５０％であることが好ましい。最下部５０は、ブレード深さＤｂ及び得られるサイプ深さの下側寄りの１０〜５０％、好ましくは２０〜４５％であることが好ましい。最上部４８及び最下部５０の断面幅はともに一定であり、中央つまり中間ブレード部分５２の幅はサイプ幅から溝幅へと徐々に増加している。
【００３１】
また、第２のブレード３６のブレード最上部４８、及びこれから得られる第２のサイプ３０は、第１のブレード３４のブレード最上部３８とは異なる３次元的形状を有していてもよい。この３次元的形状は、波形形状、つまり正弦波形状であることが好ましい。正弦波形状は、より鋭い、つまり明確なピークを有し、ジグザグ形状を形成していてもよい。第２のブレード３６の最下部５０、及びこれから得られる第２のサイプ３０は、深さが一定の実質的に直線状の形状を有している。実質的に直線的な形状とは、第２のブレード３６の基部５４が直線状であるか、またはブレード最上部４８の湾曲よりも実質的に小さいわずかな湾曲を有することを意味する。たとえば、第２のブレード３６の最上部４８の半径は約６．５ｍｍであり、ブレード基部５４の半径は両端部の間で５０ｍｍを超えていてもよい。ブレード基部５４がこのような大きな半径で湾曲しているため、第２のブレード３６が実際に短い場合には、ブレード基部５４は実質的に直線状に見えることになろう。
【００３２】
第１のブレード３４と同様に、第２のブレード３６のブレード最上部４８は、図示の交番的に配置された細長いふくらみ５６のような第２のロック特徴部を備えていてもよい。他の３次元状のロック特徴部には、突き出た正方形、筒状体、その他交差サイプ２６がタイヤの路面接触部を通るときに互いに対向する両側のサイプ壁の間のロック効果をもたらす前述の任意の他の形状が含まれる。
【００３３】
図示の例では、２つのブレード３４，３６は、ブレード３４，３６のほぼ中点で交差しているが、いずれかのブレード３４，３６のブレード長さに沿った任意の位置で交差していてもよい。交差ブレード３２の製造は、両方のブレード３４，３６をまず製造し、ブレード３４，３６の一方を２つの部分に分割し、その後分割されたブレード３４または３６を他方のブレード３６または３４の互いに対向する両側の側面にはんだ付けや溶接で取り付け、交差ブレード３２を作ることによって行われる。どちらのブレードを分割するかは、どちらのブレードの方が、分割し他方のブレードに溶接するのが容易かによって決まるであろう。ブレードは製造後、タイヤモールド内に従来の任意の手段によって取り付けられる。取り付け手段は本発明とは関連しない。その後生タイヤをタイヤモールド内で硬化させると、交差ブレード３２によって形成された交差サイプ２６は、前述した交差ブレード３２についての、サイプの深さに沿ったすべての特徴を備えることとなる。
【００３４】
このような交差サイプ２６においては、タイヤトレッドが摩耗し、トレッド深さとサイプ深さの双方が減少すると、交差サイプ２６の外観が変化し始める。交差サイプ２６の第１のサイプ２８は、連続的な湾曲部の半径が増加するにつれて「直線状」になり始め、第２のサイプ３０は幅が増加し始める。両方の事象は、タイヤトレッドの同じ摩耗状態、つまり同じトレッド深さで発生する場合もあるし、そうでない場合もある。形状の変化は、２つのサイプ２８，３０の各部分の選択された深さに対応して生じる。
【００３５】
２つの別個の異なるブレード３４，３６を備えた特定の交差ブレード３２と、交差ブレード３２から得られる交差サイプ２６とを説明したが、本発明で最も重要なことは、交差サイプ２６の少なくとも１つのサイプは、両側のサイプ壁をロックして互いに対向する両側のサイプ壁の剪断方向の動きを抑制または防止する３次元要素を備えた半径方向外側部分と、両側のサイプ壁の剪断方向の動きをロックしない半径方向最内部と、を備えていることである。したがって、交差サイプの第１のサイプ及び第１のブレードは、突き出た正方形、半球、円柱部、その他前述したような他の任意のロック要素などのロック要素だけで構成された上側部分を有していてもよい。このようなロック要素は、米国特許出願公開第２００６／０１０９４３８Ａ１号、及び欧州特許第１０７３５６２Ｂ１号に開示されており、これらは参照によって本明細書に完全に援用される。剪断方向の動きをロックしない半径方向内側部分を設けるため、第１のサイプ及び第１のブレードの下側部分は、直線状または実質的に直線状の形状で定められるべきである。
【００３６】
交差ブレードによって成形された交差サイプを備えるタイヤは、タイヤの方向によって異なり、かつタイヤの摩耗によって変化する特性を有する。サイプの形状は、理想的には、タイヤの全寿命中において一貫したタイヤ特性と性能とをもたらすように選択される。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】タイヤを示す図である。
【図２】図１のタイヤのトレッドを示す図である。
【図３】サイプを形成する、モールド用のブレードを示す図である。
【図４】トレッド摩耗がある程度進行した後の図２のトレッドを示す図である。
【符号の説明】
【００３８】
１０  タイヤ
１２  タイヤトレッド
１４，１６  円周方向溝
１８  リブ
２０  トレッド縁部部材列
２２  横方向溝
２４  トレッドブロック（トレッド部材）
２６  交差サイプ
２８  第１のサイプ
３０  第２のサイプ
３０′  溝
３２  交差ブレード
３４  第１のブレード
３６  第２のブレード
３８  第１のブレードの上側部分
４０  仮想線
４２  ブレード基部
４４  第１のブレードの下側部分
４６  筒状体
４８  第２のブレードの最上部
５０  第２のブレードの最下部
５２  第２のブレードの中間部
５４  第２のブレードの基部
５６  ふくらみ
Ｄｂ  ブレード深さ
【図１】
2008007102.tif 000003
【図２】
2008007102.tif 000004
【図３】
2008007102.tif 000005
【図４】
2008007102.tif 000006