"横方向および長手方向を画定するタイヤで使用されるトレッドを備えている装置において、前記トレッドは、センター部分及びショルダー部分と、そのセンター領域及びショルダー領域に位置するサイプとを備えたトレッド要素を有しており、前記センター領域にあるトレッド要素内のあるサイプから隣接するサイプまでの前記距離は、5mm-9mmの前記範囲であり、ショルダー領域にあるトレッド要素内のあるサイプから隣接するサイプまでの前記距離は、15mm-35mmの前記範囲であり、前記膨張形状垂下部は、前記トレッドの前記センターから前記ローリングトレッド幅の縁まで測定すると、5mm-9mmの前記範囲である装置。厚みが、前記アンダートレッドの前記ショルダー領域から前記アンダートレッドの前記センター領域まで少なくとも1mm減少し、弾性率が、前記トレッドゴムの少なくとも3倍に増えている、異形アンダートレッドをさらに備えている、請求項1に記載の装置。第1、第2および第3の遮断ベルトをさらに備えており、前記第3のベルトの前記コードの前記角度は、前記タイヤの前記長手方向に対して少なくとも60度の角度になっており、前記第3のベルトは、少なくとも30,000MPaの圧縮弾性率を有し、かつ前記第2のベルトと同じ幅から前記第2のベルトよりも45mm狭い幅までの範囲の幅を有しており、前記第3の層は、さらに半径方向に前記第2のベルトの外側に設置されている、請求項2に記載の装置。前記トレッドは、205/55R16サイズのタイヤで使用される、請求項1に記載の装置。前記トレッドは、245/45R17サイズのタイヤで使用される、請求項1に記載の装置。前記トレッドの前記クラウン半径は、膨張時には650mmである、請求項4に記載の装置。前記トレッドの前記クラウン半径は、膨張時には450mmである、請求項5に記載の装置。前記アンダートレッドの前記ショルダー領域から前記ショルダーまでの厚みの減少が、少なくとも2mmであり、前記弾性率の増加が、前記トレッドゴムの少なくとも4倍である、請求項2に記載の装置。前記コードが、前記タイヤの前記長手方向から配置される前記角度が、65度から90度までの範囲である、請求項3に記載の装置。前記第3のベルトの前記コードが、ガラスおよび樹脂からできている複合強化剤を備えている、請求項3に記載の装置。前記第3のベルトの前記幅が、前記第2のベルトの前記幅よりも30mm狭い、請求項3に記載の装置。前記トレッドの前記センター領域にあるトレッド要素内のあるサイプから隣接するサイプまでの前記距離が、6mmであり、前記トレッドの前記ショルダー領域にあるトレッド要素内のあるサイプから隣接するサイプまでの前記距離は、20mmである、請求項1に記載の装置。前記トレッド要素が、ブロックである、請求項1に記載の装置。1つの実施形態では、本発明は、横方向および長手方向を画定するタイヤで使用されるトレッドを備えた装置を含んでいる。トレッドは、センター領域およびショルダー領域、ならびにそのセンター領域およびショルダー領域に位置するトレッド要素を有している。センター領域にあるトレッド要素内のあるサイプから隣接するサイプまでの距離は、5mm-9mmの範囲であり、ショルダー領域にあるトレッド要素内のあるサイプから隣接するサイプまでの距離は、15mm-35mmの範囲である。同時に、膨張形状垂下部は、トレッドのセンターからローリングトレッド幅の縁まで測定すると、5mm-9mmの範囲である。いくつかの実施形態では、この可変サイプ密度および膨張形状垂下部を使用するタイヤは、厚みが、アンダートレッドのショルダー領域からアンダートレッドのセンター領域まで少なくとも1mm減少し、弾性率が、トレッドゴムの少なくとも3倍に増えている異形アンダートレッドをさらに備えており、厚みの減少が実際には2mmであり、弾性率は、トレッドゴムの少なくとも4倍に増えている場合もある。異形アンダートレッドが使用されるときには、タイヤは、第1、第2および第3の遮断ベルトをさらに備えていてもよく、第3のベルトのコードの角度は、タイヤの長手方向に対して少なくとも60度の角度になっている。第3のベルトは、さらに、少なくとも30,000MPaの圧縮弾性率および第2のベルトと同じ幅から第2のベルトよりも45mm狭い幅までの範囲の幅、を有していてもよく、実際には、第2のベルトよりも30mm狭い幅である場合もある。この第3のベルトは、半径方向に第2のベルトの外側に設置され得る。ある場合では、コードの角度は、65度から90度までの範囲である。いくつかの実施形態では、コードは、ガラスおよび樹脂の複合強化材でできている。いくつかのタイヤ応用例では、この可変サイプ密度および膨張形状垂下部を使用しているタイヤの寸法は、205/55R16サイズのタイヤまたは245/45R17サイズのタイヤである。ある場合には、タイヤが、205/55R16サイズのタイヤであるとき、トレッドのクラウン半径は、膨張時には650mmである。他の場合には、タイヤが245/45R17サイズのタイヤであるとき、トレッドのクラウン半径は、膨張時には450mmである。可変サイプ密度が用いられる特定の実施形態では、トレッドのセンター領域のあるサイプから隣接するサイプまでの距離は、6mmであり、トレッドのショルダー領域にあるトレッド要素内のあるサイプから隣接するサイプまでの距離は、20mmである。トレッド要素は、トレッドブロックまたはリブであってもよい。先述のおよびその他の、本発明の目的、特徴および利点は、添付図面に示す本発明の具体例についての後続の詳細な記述を読めば明らかとなろう。添付図面では、類似の参照番号は、本発明の類似部品を表している。トレッド要素とは、地面に接触するトレッドに存在する、任意の型または形状の構造的特徴を意味している。トレッド要素の例としては、トレッドブロックおよびリブが挙げられる。リブとは、タイヤの略長手方向Xに延在しており、かつ略横方向Yに延在する任意の溝、またはそれに対して斜めの任意の他の溝によって遮断されない、トレッド要素を意味している。トレッドブロックとは、1つ以上の溝によって画定される周辺部を有するトレッド要素を意味しており、トレッドに分離構造を作り出している。長手方向または円周方向Xは、それに沿って、タイヤが転がるまたは回転し、タイヤの回転軸に対して垂直である、タイヤの方向である。横方向、Yは、タイヤの回転軸と略平行であるそのトレッドの幅に沿ったタイヤの方向である。しかし、側溝とは、その略方向または延在している軸が、純粋な横方向と、45度未満の角度を形成している任意の溝を意味している。半径方向、Zは、その側面から見たタイヤの方向であり、これは、タイヤの略輪状形状の半径方向と平行であり、その横方向に対して垂直である。センタートレッド要素とは、タイヤの正常な使用時、道路と接触するトレッド幅のセンター60の範囲に位置している、任意のトレッド要素を意味している。ショルダートレッド要素とは、タイヤの正常な使用時、道路と接触するトレッド幅の外側40の範囲に位置している、任意のトレッド要素を意味している。対称形のトレッドでは、ショルダー領域は、タイヤの中央平面の両側でトレッドの幅の外側20を構成している。タイヤの横方向のY方向にほぼ等しい幅の5本のリブを有しているトレッドでは、中央の3つのリブが、センターリブであり、外側の2つのリブが、ショルダーリブである。こうした領域は、他の要因に応じて調整することができると想定され、例えば、正常な使用中のタイヤ上で、駆動力すなわち正の力および制動力すなわち負の力を一般的には経験する。本発明の実施形態は、摩耗性能とハイドロプレーニング性能の間に見られる譲歩を無くすために、タイヤのトレッド上のトレッド要素の剛性を変更する構造を含んでいる。特定の例では、さらにドライトラクションも維持される。後述する実施形態の1つ、全てまたは任意の組み合わせは、応用例に応じてこれらの所望の性能を満足に実現するものであることに留意されたい。さらに、こうした技術は、トレッドブロックおよびリブを含む多数のトレッド要素上で使用することができる。図3および図4には、異形アンダートレッド100を有しない205/55R16サイズのタイヤ用の標準トレッド構造の半分と、本発明のある態様による、205/55R16サイズのタイヤ用の、異形アンダートレッド200を有するトレッド構造の半分が、それぞれ示されている。本明細書で論じているタイヤおよび図3および図4に示すタイヤでは、長手方向のX方向、横方向のY方向および半径方向のZ方向が定義されている。後で説明するように、この改良アンダートレッド200の形状および特性は、長手方向すなわちX方向に、トレッドの幅にわたってトレッド要素剛性を平衡させるのに役立っている。これは、タイヤトレッドの摩耗寿命を短縮する原因となる、センタートレッド要素でのX力/応力の増大無しに、ハイドロプレーニング性能を改善するより円形に近いフットプリントを作り出すことを可能にする。図3に注目すると、厚さが比較的一定の2.2mmであり、トレッドと比較的近い伸び弾性率を有するアンダートレッド100が示されている。対照的に、図4のアンダートレッド200は、ショルダー領域では2.2mmの厚さであるが、タイヤの中心線CLに近づくにつれてゼロまでテーパーがついている。このアンダートレッドの弾性率は、トレッドゴムの少なくとも3倍であり、4倍であれば好ましい。この構造の長所を以下に述べる。この構造を使用する本発明者の目的は、図2に示すような、同等のリブ剛性を維持しながらもハイドロプレーニング性能に最適化されたフットプリントの作成を可能にすることである。可変厚みの、高弾性率のアンダートレッドは、可能化設計要素である。当該アンダートレッドは、ショルダー領域のX-Z平面でせん断剛性を増し、これは、後述するように、関連するトレッド要素が経験するX力/応力に影響を及ぼす。図5を参照すると、トレッドおよびアンダートレッド複合材料、GeqのX-Zせん断剛性は、次の数1で概算され得る。上式では、T1は、Z方向のトレッドの厚みであり、G1は、トレッドのせん断剛性すなわち弾性率であり、T2は、Z方向のアンダートレッドの厚みであり、G2は、アンダートレッドのせん断剛性すなわち弾性率である。同様に、次いで、X方向のリブ剛性Kxは、数2を用いてトレッド要素ごとに等式化することができる。上式では、Lは、X方向のトレッド要素の長さであり、Wは、Y方向のトレッド要素の幅であり、T1は、Z方向のトレッドの厚みであり、T2は、Z方向のアンダートレッドの厚みであり、CSRは、トレッドの接地面の見かけの面積に対するトレッド要素のゴムの接触面積比である。さらに、本発明者は、X方向のトレッド要素剛性を変更する別の技術を使用した。この技術は、トレッド要素のせん断剛性、G1を以下の方法で変えるのにトレッド要素のサイプ形成の使用を含んでいる。このせん断剛性すなわち弾性率は、数3で算出することができる。上式では、Grubberは、トレッド要素で使用される等方性ゴムのせん断弾性率であり、Kは、付加的な曲げ順応性を示す軟化係数である。これは、数4を用いて計算することができる。上式では、Bは、X方向のトレッド要素の基本寸法であり、Hは、Z方向のトレッド要素の高さ寸法である。図6は、数4を用いて算出されるK対B/Hの関係を表すグラフを示している。2より大きいB/Hの比率例えば、16mmの基本寸法および8mmの高さ寸法を有するトレッドブロックに関しては、曲げに起因するトレッドの軟化は、ほとんどない。しかし、5のB/Hの比率では、Kは、約1.9であり、同等のせん断剛性G1は、トレッド要素が中実のリブである場合に行なわれるものと比較して、約2の因数で約されることを意味している。この技術は、リブおよびトレッドブロックにも同様に適用することができる。リブに適用される場合、基本寸法は、リブの範囲内のあるサイプから隣接するサイプまでの距離である。トレッドブロックに適用される場合、基本寸法は、トレッドブロックの範囲内のあるサイプから隣接するサイプまで、またはトレッドブロックの縁を画定する溝まで、の距離である。この技術は、それぞれのトレッド要素が、均一な摩耗のため同等のせん断剛性を有するようにするのに用いることができる。B/H関係が、Y方向のトレッドの幅方向でトレッド要素ごとに同じである場合には、接地面のそれぞれのこうしたトレッド要素の長さは、同じでなければならないので、方形の接地面が強制される。これは、タイヤ用の耐ハイドロプレーニング性能を低下させることになる。B/H比率が、センタートレッド要素と比較して、ショルダートレッド要素のほうが大きい場合には、接地面のショルダートレッド要素の長さを、こうしたトレッド要素の間で同等のせん断剛性を維持しながら、センタートレッド要素の長さと比べて、減らすことができる。このようにして、ハイドロプレーニング性能にとって好ましい円形のフットプリントを、摩耗性能を損なうことなく使用することができる。例えば、リブの形のセンタートレッド要素は、以下の寸法、H=T1=8mmおよびB/H=6であってもよい。次いで、図4で示されるように、T2=2mm、G=1MPa、W=20mm、またCSR=8である場合、K=1.6である。次いで、数式1から数式3までを用いると、センターリブ剛性は、Kxctr=1.08Lctrである。リブの形態もとるショルダートレッド要素に同じCSRおよび幅を使用し、2と等しいB/H比率を使用すると、Kは、図4から1.05になる。再び、数式1から数式3までを用いると、Kxshl=1.53Lshlとなる。KxshlがKxctrと等しくなることが望ましいので、Lshl=71Lctrと計算し得る。このように、この実施例では、ショルダーリブは、接地面をセンターリブより29短くすることができ、均一なトレッド摩耗性能を維持しながら、ハイドロプレーニング性能にはより望ましい円形に近いフットプリントを実現している。実施形態I-可変サイプ密度このように、ショルダートレッド要素のサイプ密度を下げることによって、センタートレッド要素と比較して、ショルダートレッド要素を優先的に剛性化し、センタートレッド要素を軟化させることができる。図7は、5本のリブを有するタイヤにこれを適用した実施例を示している。センターリブ202におけるサイプから隣接するサイプまでの距離Dctr、は、約5.5mmであり、ショルダーリブ204におけるサイプから隣接するサイプまでの距離Dshlは、約25mmであった。この形状は、比較的方形であるが、約5mm-9mmこの測定方法を理解するために図4を参照のことの適切な膨張垂下、Ddrpを加えることで、より円形にすることが可能である。通常、ハイドロプレーニング性能の改善を維持することができるように、ショルダートレッド要素の長さをセンタートレッド要素の長さの70-80にするために、垂下部を調整することができる。したがって、この実施形態は、本質的に、摩耗特性を改善する可変サイプ密度の能力を示している。追加の実施形態は、これを円形のクラウンなどの他の設計要素と組み合わせて、ハイドロプレーニング性能を同時に改善し得る方法を示すであろう。摩耗性能とハイドロプレーニング性能の間での譲歩を無くすことに役立つことに加えて、可変サイプ密度は、スノウトラクションおよびドライトラクションの間の譲歩を無くすことにも有用である。図8は、サイプ間距離すなわちEILx軸と、スノウトラクション性能すなわちGMスピンy軸との間の関係を表している。この関係は、直線状ではなく、サイプ間の距離が小さいセンターリブを有することは、スノウトラクションを増すのに役立つ一方で、通常、ドライ制動時にはより多くの負荷を支えるショルダーリブ上のサイプ間の距離が大きいことは、ドライトラクションを改善するのに役立つことを意味している。結果的に、タイヤのショルダー部分およびセンター部分の間で可変サイプ密度を使用することで、スノウトラクションとドライトラクションの間のより望ましい譲歩が実現する。図7に示すトレッドパターンを使用したタイヤを作成して、接地面での力を調べる試験が行なわれ、さらに、証拠タイヤに対する摩耗性能についても試験が行なわれた。図9は、420DaNの垂直Z荷重および2.2バールのタイヤ圧用の可変サイプ密度を有するトレッドの実際のタイヤフットプリントを示している。センターサイプは、接地面にあるときには閉じているので、インク印刷には示されていない。タイヤに適用されるX力の合計が100DaNであった事例に関して、接地面積で測定されたX力を、図10に示している。ショルダーリブは、センターリブより強い駆動力を生み出したことを留意されたい。これは、トレッド摩耗の改良が達成可能であるはずであることを示している。こうしたタイヤは、205/55R16サイズのタイヤでもある現在の生産タイヤに対する摩耗について試験が行なわれた。現在の生産タイヤは、可変サイプ密度を有するタイヤ用の8mmのトレッドデプスに対して9mmのトレッドデプスを有していたが、可変サイプ密度を有するタイヤは、現在の生産タイヤと比べて、中間強度の摩耗の発生における8の改善を示した。その上、高強度の摩耗の発生でも、17改善された。この大きさのタイヤのクラウン半径は、450mmであった。類似の結果は、サイプ密度において類似の変化を有したFEAシミュレーションを使用して、245/45R17タイヤに関しても得られた。このシナリオでは、ローリングトレッド幅が20増大し、断面高にはほとんど変化がない。しかし、上記のような、サイプ密度の変化ならびに膨張垂下形状は、ほぼ同じであった。この大きさのタイヤのクラウン半径は、650mmであった。このことは、本発明の多用途性を示している。実施形態II-可変サイプ密度および円形クラウンを備えた異形アンダートレッド図3および図4の断面図に示される構成を有するタイヤを製造して試験を行なった。これらのタイヤのトレッド設計は、同様に可変サイプ密度を含んでおり、Dshlは、24mmであり、Dctrは、5mmであったこれらの寸法の測定方法については図7を参照されたい。図3の標準設計で得られたフットプリントを、図11に示している。センターリブがショルダーリブよりかなり長くなっているので、この形状は、優れたハイドロプレーニング性能を実現するのに適した円形になっている。同様に、図4の形状を変更したアンダートレッドを有した設計で得られたフットプリントを、図12に示している。このフットプリントも、センターリブが、ショルダーリブと比べて長くなっていて、適切な円形になっている。このことは、2つのタイヤに関するハイドロプレーニング性能が、実質的に類似していることを示している。変更された設計では、アンダートレッド弾性率は、約12MPaであり、トレッド弾性率は、約3MPaであった。したがって、アンダートレッド弾性率は、トレッド弾性率の約4倍であった。次に図13を参照すると、可変サイプ密度を備えた標準構成および可変サイプ密度を備えた変更された構成のリブ剛性が、タイヤトレッドの幅にわたって示されている。グラフは、合計100DaNのX力を支えているリブ当たりのX力を示している。これより読み取れるように、標準構成では、変更された構成と比べて、センターリブのX力がより高くなっている。センターリブのX力は、ショルダーリブのX力より約21高く、さらに、センターリブ長は、ショルダーリブ長より31長い。この標準構成でさえ、可変サイプ密度のトレッド設計は、リブ剛性の均一性をいくらか改善している。それでもなお、当業者であれば、Xセンター力が高ければ、車両の前輪または後輪駆動の駆動軸上で、センター摩耗が起こり得ると推察されるであろう。一方で、変更された構成に、可変サイプ密度を付け加えれば、結果的に、図13のより均質な力分布になる。事実、ショルダーリブは、センターの3つのリブよりいくらか大きい力を支えている。さらに、当業者であれば理解されるように、これは、ヒールアンドトウ摩耗と呼ばれる不規則な形態の摩耗を減らすのには優先される。円形フットプリントの文脈において、より剛性の高いショルダーリブを有することは、本明細書において記載される本発明の特有かつ有利な恩恵である。実施形態III-第3のブレーカベルトの追加いくつかのタイヤ応用例では、柔らかいトレッドゴムを使用することは、このようなゴムがトラクションなどのタイヤ性能に役立つため、有益である。しかし、これは、トレッドをより柔軟にするので、ハイドロプレーニング性能にマイナスの影響を与える可能性がある。したがって、本発明者は、第1および第2のベルト208、210からZ方向の半径方向で外側に位置する第3の遮断ベルト206を備えたタイヤ図14を参照を試験して、これが、トラクションの増強を依然として実現可能にしながら、より柔らかいトレッドゴムに関連するハイドロプレーニング性能の損失を相殺することができるかどうかを調べた。表1で示すように、5つのシナリオが、試験された。第1のシナリオは、平均弾性率のトレッドゴムを備えた基準タイヤであった。第2のシナリオは、より柔らかい、または、基準タイヤより低い弾性率を有するトレッドゴムを備えたタイヤであった。第3のシナリオは、第3の遮断ベルトが加えられたことを除いて、第2のシナリオで使用されたものと基本的には同じタイヤを使用した。このタイヤの構造は、図14に示されており、タイヤのX方向から65度に配置されるコードを使用している。第4のシナリオは、第3のベルトが、第3のシナリオのように加えられたことを除いて、基準タイヤと同様に構築されたタイヤを使用している。第5のシナリオは、図15で示すように、X方向から90度に、またはタイヤのY方向と平行に配置されたコードを備えた補強層212が、カーカスに近い第1および第2の遮断ベルト208、210の下に加えられていることを除いて、第2のシナリオで使用されたような柔らかいトレッドゴムを有しているタイヤを使用した。予想したように、第2のシナリオの試験は、6のハイドロプレーニング性能の低下を示した。しかし、第3の遮断ベルトの追加は、予想に反して、シナリオ3および4のテスト結果によって証明されたように、3から5までハイドロプレーニング性能を高めた。これにより、タイヤ設計者は、第3の遮断ベルトを加えることによってトラクションを改善して、ハイドロプレーニング性能の損失を補償するか、または平均弾性率のトレッドゴムを使用するときにハイドロプレーニング性能だけを改善する、という選択肢が与えられる。最後のシナリオは、カーカスの近くに補強層を加えることによって改良が示されなかったことから、補強層の場所が、こうした重大な成果を可能にするのに役立っていることを示している。本発明者は、FEAモデリングを用いてこうした驚くべき結果の研究を進めた。図16および図17は、第3のベルトが、第3のベルトの無い標準トレッドと比較して、トレッドが水に遭遇するとき、トレッドの変形を減らすことに役立つ構造補強をY-Z平面に作り出すことを示しており改良トレッドは、図16の破線214によって示され、標準トレッドは、実線216で示される、タイヤが地面と接触した状態を保って、ハイドロプレーニングを阻止するのに役立っている。図17で留意されたいのは、第3の遮断ベルトは、ハイドロプレーニングを阻止しながらも、圧縮ひずみを受けており、したがって、この恩典を得るためには、適切な圧縮弾性率が、第3のベルトにあるはずであることである。試験で明らかになったのは、この恩典を得るためには、少なくとも30,000MPaの圧縮弾性率が用いられるべきであることである。ガラスおよび樹脂などの複合補強材のモノリシック断面を、第3のベルトのコードで使用して、望ましい圧縮弾性率を実現してもよい。同様に、モデリングによれば、第3のベルトの幅は、第2のベルトと同様である必要はなく、幅は、最大で45mmまで小さくてもよい。この具体例では、ベルトの幅は、第2のベルトの幅より30mm小さかった。さらに、ベルト分離を防止するのに役立つように使用され、タイヤのX方向に巻かれるナイロン補強材は、トレッドのショルダー領域に配置しさえすればよい。さらに、第3の層のコードが、X方向に対して向けられる角度は、60度から90度までの範囲であり得る。最後に、図18は、シミュレーションによって予測される第3のベルトを用いたハイドロプレーニング性能の改善は、数パーセントであることを示している。このことは、モデリング結果が現実の世界のタイヤの試験データにマッチしているので、現実の世界タイヤ応用例のために設計するモデルの精度および信頼性を実証するものである。以上のように、本発明の特定の実施形態は、ハイドロプレーニング性能と摩耗性能間、および/またはスノウトラクション性能とドライトラクション性能間の譲歩を、組み合わせてまたはそれら単体で、無くすことに役立つものである。したがって、本明細書において述べられる実施形態のさまざまな組み合わせは、発明者によって想定されており、本開示の一部とみなされ、さまざまなタイヤ応用例に有用となり得る。本発明は、特定の実施形態に関して記述してきたが、当該説明は、例証を目的とし、限定することを目的とするものではない。例えば、本発明は、トレッドゴムの材料特性と組み合わせることで、さらなる改善をもたらすこともできる。同様に、本発明は、リブおよびトレッドブロックを含むあらゆる種類のトレッド要素を有するタイヤに適用することができる。さらに、特有の寸法が示されているが、これらの寸法を調整して、なおも本発明の精神を実践することが当業者の視野の範囲に十分含まれるであろう。したがって、本発明の範囲および内容は、添付の特許請求の範囲の用語によってのみ画定されるものである。"