(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
前記複数の中間トレッド要素が、各々が前記複数の中間トレッド要素のうちの1つ以上から形成された複数の中間リブへと配置され、前記第1及び第2の長手方向に空間が設けられた側面に沿って前記それぞれの中間リブを形成している前記1つ以上のトレッド要素のすべてについての前記平均第1側面角と前記平均第2側面角との合計平均を含む平均リブ傾斜角が、各々それぞれの中間リブに対してゼロより大きい、請求項1または3に記載のトレッド。
前記1つ以上のトレッド要素が、複数のリブへと配置された複数のトレッド要素を含み、各々それぞれのリブについて、前記第1及び第2の長手方向に空間が設けられた側面に沿って前記それぞれのリブを形成している前記1つ以上のトレッド要素のすべてについての前記平均第1側面角と前記平均第2側面角との合計平均を含む平均リブ傾斜角が、ゼロより大きい、請求項1または2に記載のトレッド。
【発明を実施するための形態】
【0008】
本明細書に記載される本発明の様々な実施形態は、タイヤトレッドが駆動トルクに露出させられるとき、向上された摩耗特性を示すタイヤトレッドを提供する。本発明の特定の実施形態は、任意のそのようなタイヤトレッドを含むタイヤを含む。
【0009】
上記したように、タイヤトレッドとタイヤ動作面との間のスリップは、トレッド磨耗を生成する。タイヤ踏み跡は、タイヤ動作の間、タイヤ動作面(例えば地面等)と接触するタイヤトレッドの一部分として説明される。踏み跡(フットプリント)は、「接触面」または「接地面」とも称される。したがって、
図5に典型的に示されるように、タイヤが転がるとき、タイヤトレッドの外側地面係合側22は、タイヤ踏み跡FPの先行縁LEにおいてタイヤ動作面G内に転がり、それと接触し、そこで、一部のトレッドが踏み跡内に転がり、そこに入る一方で、地面係合側は、タイヤ踏み跡の後続縁TEにおいてタイヤ動作面との接触から転がり、そこで、一部のトレッドは踏み跡から転がり出る。
図7に関して、典型的な踏み跡が示される。特定の実例では、トレッドは踏み跡を出て、トレッドとタイヤ動作面との間のスリップが起こり、それはトレッド磨耗の生成に通じる。踏み跡の後続縁において(つまり、トレッドが出る踏み跡の最も遠い縁において)、高いせん断ひずみが存在し、それは高い縦力によって表される高い接線応力に通じる。これは、概して
図6のプロット(A)において表され、典型的なタイヤ踏み跡の長さに沿った縦力の存在を示す。追加として、後続縁において、トレッドに作用している垂直圧はゼロに減少し、それはスリップの生成に通じる。なぜなら、トレッドが踏み跡を出るにつれて、高い接線応力と減少する常圧との間の比率が、乾燥状態に対して典型的には約1である牽引限界に到達するとき、スリップが起こるからだ。これは望まれないトレッド磨耗をもたらし、それは過剰率の磨耗及び/または不規則な磨耗を含み得る。例えば、不規則な磨耗は、ヒールアンドトゥ摩耗を含み、トレッド要素の先行縁は、丸い輪郭に摩耗し、トレッド要素の後続縁は、細長い、先細の輪郭に磨耗し、それによって、先行縁はヒールに似て、後続縁はトウに似る。
【0010】
ある特定のトレッド要素の先行側(leading side)及び/または後続側(trailing side)(前部・後部とも称される)を選択的に傾斜されることを含む、本明細書に記載される本発明のトレッドの特徴を利用することによって、下記に論じられるように、スリップの低減は達成され、したがって、それは、タイヤが、例えば、加速トルクを含み得る駆動トルク下で動作しているとき、トレッド磨耗を減少させる。これは、タイヤ動作の間、トレッド要素を用いて所望の縦力を達成することが必要とされたせん断ひずみを後続縁において減少させることによって達成されるスリップの低減である。結果として、
図6のプロット(B)に関して、典型的なタイヤ踏み跡の後続縁における縦力の低減を示している。これらの改善は、実車試験で実現され、テストドライバーは、各々が、それぞれ15度及び0度の平均傾斜角を有する先行側及び後続側を有するものとして特徴付けられる異なるタイヤを比較した。試験は、典型的な運転条件に近似する磨耗回路上で前車輪小型車に対して実施された。各々の試験から前方タイヤを比較すると、15度の平均第1/第2側面角を有するタイヤは、0度の平均第1/第2側面角を有するタイヤに対して25%の磨耗改善を達成した。
【0011】
トレッド要素の先行側及び後続側が、トレッド厚さの方向に、かつトレッド幅の方向に少なくとも部分的に延び、先行側及び後続側が離間して、トレッド要素の長さを形成することに留意されたい。先行側は、後続側の前にタイヤ踏み跡に入るように、タイヤ回転の方向に後続側の前に配置される。先行側は、本明細書では第1の長手方向に空間が設けられた側面と称され、後続側は、本明細書では第2の長手方向に空間が設けられた側面と称される。トレッド要素は、本明細書に使用される場合、トレッドブロックもしくはラグまたはトレッドリブを指し、トレッド要素の長さは、トレッド長さの方向に離間した一対の相反する不連続部によって画定され、不連続部の一方は、トレッド要素の第1の長手方向に空間が設けられた側面に沿って配置され、一対の不連続部の他方は、トレッド要素の第2の長手方向に空間が設けられた側面に沿って配置される。
【0012】
一対の不連続部の各々の不連続部は、例えば、サイプまたは溝等の任意の所望の不連続部を含み得る。特定の実施形態では、トレッド要素がリブを形成するとき、トレッド要素(及びしたがって、リブ)は、トレッドの実質的に全長に延び、それによって、トレッド要素長(及びしたがって、リブ長)は、トレッド長さの方向(トレッドの長手方向)に延び、これによって、トレッドがタイヤの周りに配置されるとき、リブはタイヤの円周方向に配置される。他の実施形態では、複数のトレッド要素は、リブを形成するように配置され得る。任意のリブに対して、リブ長は、直線経路(再生タイヤ等のタイヤ状への接地の前に)、一定の半径曲線経路(経路が、タイヤの周りで一方向に延びる場合)、または側方波状経路である波状非直線経路(つまり、経路がトレッド長さの方向に延びるにつれて、経路がトレッド幅の方向に前後に交互に起こる場合)に沿って延び得る。トレッド要素が、トレッドの幅に等しいかそれより小さい幅を有し得ることが理解される。トレッド要素幅がトレッドの幅に等しいとき、トレッド要素の幅は、トレッド幅の相反する側面によって囲まれているか、画定される。トレッド要素幅がトレッド幅より小さいとき、各々のトレッド要素の幅は、一対の不連続部、または不連続部及びトレッドの側面によって画定されるか、囲まれている。
【0013】
上述のように、不連続部は、サイプまたは溝を含み得る。サイプは、概して0.5〜1.2mm以下の成形された間隙幅または厚さを有するスリットまたは切り裂きまたは狭い溝を含み、またはそれ以外の場合、サイプ幅または厚さを画定しているサイプの相反する側が、タイヤ動作の間、接触するか、閉まるように構成される(サイプがタイヤ踏み跡内に配置される場合等)。サイプの成形された幅は、タイヤ膨張の際に増加し、それは、追加の幅で少なくとも約0.2mmの上昇をもたらし、0.5〜1.2mmの成形された幅は、約0.7〜1.5mmの膨張された幅をもたらす。溝はサイプより大きい幅または厚さを有し、タイヤ動作の間、開いたままであるように構成される(タイヤが通って移動している水、雪、泥、または他の環境物質を受容し、排出するように、溝がタイヤ踏み跡内に配置される場合等)。
【0014】
任意の不連続部が、任意の所望の深さによってトレッド厚さ内であるが、特定の実施形態において概して少なくとも2mm内に延びることが理解される。不連続部はまた、トレッド幅の方向に少なくとも部分的に、及び任意のトレッド要素の幅にわたって部分的にまたは全面的に延びている長さを有する。 不連続部の長さがトレッド幅の方向(つまり、トレッド長さの法線方向)に全面的にまたは部分的に延び得ることが理解される。トレッド幅の方向に部分的に延びるとき、不連続部の長さは、トレッド幅の方向とトレッド長さの方向との両方に延び、これによって、不連続部の長さは、トレッド幅の方向に延びているベクトル、及びトレッド長さの方に延びているベクトルを有する経路に沿って延びる。直線または非直線の経路にせよ、不連続部の長さが任意の所望の経路に沿って延び得ることも理解される。非直線経路は、曲線及び波状経路を含む。波状経路は、直線または非直線の経路にせよ、交互の様式で前後に延びる。
【0015】
本明細書に議論される任意のトレッドが、当業者に知られている任意の技法またはプロセスに従って、タイヤに沿って配置され得るか、タイヤカーカス上の後の設置のためのタイヤ構成部品としてタイヤとは別に形成され得ることが理解される。例えば、本明細書に議論されて、参照されるトレッドは、新しい、元々のタイヤで成形され得るか、再生タイヤ動作の間、使用されたタイヤカーカス状への後の設置のための再生タイヤとして形成され得る。したがって、タイヤトレッドを参照するとき、トレッドがタイヤ上に設置されるとき、タイヤトレッドの長手方向はタイヤの円周方向と同義である。同様に、トレッドがタイヤ上に設置されるとき、トレッド幅の方向は、タイヤの軸方向またはタイヤ幅の方向と同義である。最後に、トレッドがタイヤ上に設置されるとき、トレッド厚さの方向はタイヤの半径方向と同義である。例えば、発明のトレッドは、空気入りまたは非空気入りタイヤを含み得る任意の知られているタイヤによって利用され得ることが理解される。
【0016】
本明細書に議論されるトレッド特徴のいずれも、任意のマニュアルまたは自動プロセスを含み得る任意の所望の方法によってタイヤトレッド内に形成され得ることが理解される。例えば、トレッドは成形され得、その中のいずれかまたはすべての不連続部が、トレッドを用いて成形されるか、後で任意のマニュアルまたは自動プロセスを使用してトレッドに切断され得る。一対の相反する不連続部のうちの任意の一つまたは両方が、元々、トレッドの外側地面係合側に沿って、かつそれと流体連通して形成され得るか、あるいは、トレッドの厚さが摩耗されたか、それ以外の場合タイヤの耐用期間中除去された後、トレッドの外側地面係合側の下に埋没させられ、トレッド要素を後で形成し得ることも理解される。
【0017】
本明細書に記載される本発明のトレッド特徴を組み込んでいない、先行技術のタイヤでは、車両を駆動または加速するために駆動トルクを加えるとき、
図6の代表的なプロット(A)を参照すると、正の駆動縦力Fxが、せん断ひずみを通して踏み跡FPの後続縁TEにおいて生成される。本明細書に記載される向上されたトレッドを利用することによって、
図6の代表的なプロット(B)を参照すると、加速すること等、駆動トルクを加えるとき、踏み跡FPの後続縁TEにおける縦力Fxは、減少または排除される。縦力が、1つ以上のトレッド要素の先行側及び後続側について選択される傾斜角に基づく一定値だけ減少させられ、それが、タイヤに関して、タイヤ踏み跡の後続縁において、縦力の減少または排除をもたらし得ることに留意されたい。その際、縦力がゼロ値未満にさえ減少させられ得、それが次いで負の縦力をもたらすことになり、この負の縦力がタイヤに対して制動力を誘起することが理解される。これは、タイヤ、または、十分に丸い踏み跡(下の議論を参照のこと)の最大長さから離間したタイヤトレッドの一部分に加えられている縦力が、傾斜角によって生成される縦力における減少分より少ない場合に生じるであろう。これは、
図6のプロット(C)において表され、典型的なタイヤ踏み跡の後続縁TEにおける縦力Fxは、ゼロ未満の値まで減少させられ、したがって、それは制動力として動作する。したがって、本明細書に記載される本発明のトレッド特徴を組み込んでいるタイヤまたはタイヤトレッドの一部分が、傾斜角によって創出されたレベル未満の縦力レベルにおいて動作されるとき、負の縦力(すなわち、制動力)は、踏み跡の後続縁において起こり、それは、トレッド磨耗をもたらし、それは、上昇した摩耗率として、またはヒールアンドトゥ摩耗の形態等の不規則な磨耗として起こり得る。
【0018】
タイヤトレッドの外側地面係合側が、多少丸い踏み跡を形成し得ることが理解される。踏み跡は、タイヤトレッドと、タイヤが車両動作の間係合する道路、地面、または任意の他の表面等のタイヤ動作面との間の接触面である。踏み跡が、踏み跡の長手方向中央から踏み跡の側面の各々まで幅方向に延びて、それがまた、タイヤトレッドの側方向に延びるにつれて、踏み跡の形状または側面図は、多少丸くなる。タイヤ踏み跡は、踏み跡の側方向の横断(垂直)方向に延びる長さを有すると言われる。通常、踏み跡の長さは、踏み跡の側面に最も近いその最も短い長さに減少する。所与の幅の踏み跡に対して、最大長さから最小長さへの長さの変化が大きいほど、踏み跡はより円形である。踏み跡の形状または側面図は、タイヤの構成の剛性、タイヤ空気圧、及びタイヤトレッドの外側地面係合側の側面図の丸さを限定されずに含む多くの変数に依存している。外側地面係合側の側面図に関して、側面図は、トレッドがトレッドの中心からトレッドの側面の各々まで幅方向に延びるにつれて、多少丸い場合がある。言い換えると、形状が筒状であるトレッドの外側地面係合側の代わりに、トレッドの側面は、トレッドの幅方向の中心線に対して、外径(または半径)において低下を経験する。
【0019】
より丸い踏み跡に対して、トレッドによって生成された縦力が、踏み跡の面積において減少し、踏み跡長さが、減少させられ、つまり、最大長さから減少させられることが観察された。縦力における任意のそのような減少は、制動力である負の縦力をもたらし得る。縦力における減少がトレッド要素の先行側及び後続側の特定の正の傾斜に対して一定であるので、トレッド要素の任意の先行側及び後続側の正の傾斜角の選択は、踏み跡の丸さを考慮に入れなければならない。なぜなら、より丸い踏み跡に対して、トレッド要素の先行側及び後続側に対する特定の正の傾斜角の選択が、最大踏み跡長さから側方に離間したトレッドの部分によって生成されている著しい制動力をもたらし得、それは、ヒールアンドトゥ摩耗の形態において等、タイヤ摩耗を増加させるか不規則な磨耗を生成し、トレッド磨耗を減少させる意図された結果に逆効果であるだろうからである。さらなる考慮の上、トレッド要素の先行側及び後続側の各々に対する正の傾斜角が、より円形でない踏み跡を有するタイヤに限定され得ることが理解される。
【0020】
したがって、本発明の特定の実施形態は、タイヤ上でトレッド磨耗を減少させる方法を含む。一工程は、トレッドを提供することを含み、それは、実質的にゼロより大きい平均傾斜角を有するものとして特徴付けられる1つ以上のトレッド要素を有する、本明細書に記載または企図される任意のタイヤトレッドを備え得る。ある特定の変形では、特定の踏み跡を有するタイヤについて、より円形でない踏み跡を有するタイヤについて別様に選択される平均傾斜角より低い、任意のトレッド要素に対する平均傾斜角が選択される。他の変形では、特定の踏み跡を有するタイヤについて、より丸い踏み跡を有するタイヤについて別様に選択される平均傾斜角より高い、平均傾斜角が選択される。そのような方法の他の実施形態では、特定の駆動トルク下で動作することを意図されたタイヤについて、より大きな駆動トルク下で動作しているタイヤについて別様に選択される平均傾斜角より低い平均傾斜角が選択される。他の実施形態では、特定の駆動トルク下で動作することを意図されるタイヤについて、より低い駆動トルク下で動作しているタイヤについて別様に選択される平均傾斜角より高い平均傾斜角が選択される。タイヤトレッドに沿ってヒールアンドトゥ摩耗の増加を減少または回避するための長さの限定された差を有する下記に記載されるもの等、より円形でない踏み跡を有するタイヤトレッドに対して、任意のそのような方法では、より低い平均傾斜角が選択されるか、より一般的には平均傾斜角が選択される。言い換えれば、限定された丸さ(踏み跡において)のタイヤに対して、本明細書に記載される(つまり、先行側及び後続側が特定の平均傾斜角を有する)平均傾斜角を用いることによって、摩耗率が減少させられるだけではなく、ヒールアンドトゥ摩耗も減少させられるか、または、より丸い踏み跡を有するタイヤに対して該角度が用いられなかった場合に生じたであろう増加が回避される。
【0021】
上記に議論されたタイヤ及び方法の特定の実施形態は、本明細書と共に提出された図面に関連して、下記にさらに詳細に説明され、タイヤの特定の実施形態に関連して方法の性能を例証する。
【0022】
図1及び2を参照して、本発明の典型的な実施形態に従うタイヤ10が示される。タイヤ10は、各々がタイヤの回転軸Aからタイヤ10の中心部14まで半径方向に外側に延びている一対の側壁12を有する空気入りタイヤを含む。タイヤの中心部14は、形状が環状であり、トレッドの外側地面係合側22からタイヤへの取り付け及び結合のための底面24までタイヤの半径方向に(タイヤの回転軸に対して)延びる、厚さT
20を有するトレッド20を含む。トレッドは、また、各々が側壁12のうちの1つに隣接して配置されたトレッドの第1の側面及び第2の側面を備える一対の相反する側面21の間で側方向(「側方に」)に延びている幅W
20を有する。トレッドは、また、タイヤの周りで円周方向に延びている長さL
20を有する。幅はトレッド厚さT
20及びトレッドの長さL
20の横断方向に側方に延びる、と言うことが可能であり、トレッドの長さL
20は、タイヤの円周方向で長手方向に延びると言うことができる。要約すると、トレッドは、長さ、幅、及びトレッド厚さを有し、該厚さは、トレッドの深さ方向とも称されるトレッドの幅と長さとの法線方向に外側地面係合側から内側に延びる。トレッドは、また、トレッド20の外側地面係合側22と各々の側面21との間で遷移を形成している一対の肩21
Sを含む。トレッドが一部のタイヤを形成することが示される一方、他の実施形態では、トレッドが、再生タイヤ動作の間、タイヤに印加される前に形成されるとき等、トレッドは、タイヤとは離れ得る。
【0023】
トレッド20の地面係合側22に関して、
図1及び2に示されるトレッドは、複数の不連続部26を含む。示される実施形態では、不連続部26は、溝を形成する空隙26A
V及び26B
V、ならびにサイプ26B
Sを備える。その上、不連続部26A
Vは、タイヤの円周方向Cにあるトレッド長さの方向に延びている長さを有する縦溝を備え、一方で、不連続部26B
V、26B
Sは、それぞれ、タイヤの軸方向Aであるトレッド幅W
20の方向に延びている長さを各々が有する横溝及び横サイプを備える。各々の不連続部26は、また、タイヤの半径方向Rであることも示される外側地面係合側22からトレッド厚さT
20に延びている深さD
26を有する。
図4の1つの典型的な実施形態において示される等の特定の実施形態では、トレッドの厚さが、埋没された不連続部26B
Vに到達するかそれを露出させるように摩耗された後、任意の不連続部が延びる外側地面係合側22は、得られる可能性がある。埋没された不連続部は、例えば、溝またはサイプを含む、本明細書に企図される任意の不連続部を含み得る。
【0024】
長手方向に空間が設けられた側面と共に不連続部は、トレッドブロックまたはラグを備える複数のトレッド要素を画定する。
図1及び2に示される実施形態では、1つ以上のトレッド要素28の各々は、トレッド幅W
20の方向に延びている一対の不連続部26B
Vの間に配置される。示される実施形態では、一対の不連続部26Bは、一対の横溝26B
V、または横溝26B
V及び横サイプ26B
Sを備えるが、本明細書に企図される任意の不連続部の任意の組み合わせを備え得る。如何なる場合にも、第1の不連続部とも称される一対の不連続部26Bの一方は、トレッド要素の第1の長手方向に空間が設けられた側面32Aに隣接して配置され、一方で、第2の不連続部と称され得る一対の不連続部26Bの他方は、トレッド要素の第2の長手方向に空間が設けられた側面32Bに隣接して配置され、これによって、一対の不連続部ならびにトレッド要素の第1及び第2の長手方向に空間が設けられた側面は、トレッド長さL
20の方向に離間して、トレッド要素の長さL
28を画定する。トレッド要素の第1の長手方向に空間が設けられた側面32Aは、トレッド要素の先行側であり、該先行側は、トレッド要素の後続側の前に踏み跡に入り、該後続側は、第2の長手方向に空間が設けられた側面32Bである。
【0025】
図1に示される実施形態では、1つ以上のトレッド要素28は、複数の肩トレッド要素28s及び複数の中間トレッド要素28iを含む。複数の肩トレッド要素28sは、トレッドの第1の側面21に沿って配置された1つ以上の第1の肩トレッド要素、及びトレッドの第2の側面21に沿って配置された1つ以上の第2の肩トレッド要素を含む。複数の中間トレッド要素28iは、第1及び第2の肩トレッド要素28sの間に配置され、複数の不連続部26A(示される実施形態では縦溝を含む)は、複数の第1及び第2の肩トレッド要素と中間トレッド要素とを離れさせる。
【0026】
図1及び2に示される特定の実施形態では、1つ以上のトレッド要素28は、離間した配置においてトレッド長さL
20の方向に配置されて1つ以上のリブ30を形成する複数のトレッド要素を含む。トレッドがタイヤ10上に配置されるとき、リブはタイヤの円周方向Cに延びる。特定の実施形態では、リブ30は、トレッド長さの方向に配置されたトレッド要素28のアレイとして説明され得る。リブが任意の知られているリブを含み得ることが理解される。例えば、リブは、トレッドに沿って部分的にまたは全面的に延び得、トレッド長さの方向に部分的にまたは全面的に延び得、これによって、特定の実施形態では、リブはタイヤの周りに環状に延びる。さらなる例によって、リブは、トレッド長さの方向に延びている長さを有すると言われ得、リブは、直線経路、タイヤに沿って配置されるときの一定の半径曲線経路、またはトレッド幅の交互方向に前後に交互に起こる波状非直線曲線に沿って延びる。
【0027】
引き続き
図1の実施形態を参照して、トレッド要素28は、肩リブ30s及び中間リブ30iを備える5つの異なるリブ30のうちの1つに配置され、各々のリブは、トレッド長さの方向に実質的にタイヤの周りに円周方向に延びるように配置されたトレッド要素28のアレイを備える。一対の肩リブ30の各々は、トレッド幅W
20の側面21、及び示される実施形態において縦溝を備える不連続部26Aに囲まれている。中間リブ30iは、示される実施形態において縦溝またはサイプを備える一対の長手方向に空間が設けられた不連続部26Bによって両側で囲まれている。
図1に示される実施形態では、1つ以上の第1の肩トレッド要素28sが、第1の肩リブ30sを形成し、1つ以上の第2の肩トレッド要素28sが、第2の肩リブ30sを形成することが言われ得る。
図1が5つのリブのタイヤを図解する一方、本明細書に記載される方法が、タイヤ10より多いまたは少ないリブを有するタイヤと共に利用され得ることが理解されたい。さらに、他の実施形態では、1つ以上のトレッド要素が非リブトレッドを提供するために配置され、どのリブも1つ以上のトレッド要素を用いて形成されないことが理解される。
【0028】
図1及び2に示される実施形態を参照して、各々のトレッド要素28に対して、第1及び第2の長手方向に空間が設けられた側面32A、32Bの両方は、トレッド厚さT
20の方向に延び、1つ以上のトレッド要素28の各々について、第1の長手方向側32Aは、トレッドの深さ方向に対して(つまり、トレッド厚さの方向に)、平均第1側面角θ
A(傾斜角)で配向され、第2の長手方向の側32Bは、トレッドの深さ方向に対して、平均第2側面角θ
B(傾斜角)で配向される。これらの平均第1の側及び第2側面角θ
A、θ
Bは各々、トレッド要素のための対応する第1及び第2の長手方向に空間が設けられた側面の全長L
32に沿って、対応する第1及び第2の長手方向に空間が設けられた側面32A、32Bの全長H
32に対して、対応する角の平均として取られる。トレッド20が、トレッド長さの反対の方向のうちの1つを含む回転方向Rに回転するように構成される場合、各々それぞれの第1の長手方向に空間が設けられた側面及び第2の長手方向に空間が設けられた側面がトレッドの外側地面係合側の方へとトレッド厚さの方向に延びるにつれて、それぞれの第1の長手方向に空間が設けられた側面32A及び第2の長手方向に空間が設けられた側面32Bが各々、トレッド回転の方向に次第に傾斜されるとき、正の平均第1側面角θ
A配向及び正の第2側面角θ
B配向、または正の角のみ(平均角であることに関してかに係わらず)が得られる。正の平均角を提供する際に、各々の側に対する平均が正である限り、第1または第2の側の一部は、負または正の角を含み得ることが企図される。本明細書に記載される任意の構成に関して、特定の実施形態において、平均第1側面角が平均第2側面角とは異なる場合があるか、他の実施形態では、平均第1側面角が平均第2側面角に実質的に等しい場合があることが理解される。
【0029】
特定の実施形態では、
図2を参照して、第1及び第2の長手方向に空間が設けられた側面32A、32Bの全体的な正の傾斜を定量化するために、第1及び第2の長手方向に空間が設けられた側面に沿った1つ以上のトレッド要素28のすべてについての平均第1側面角θ
Aと第2側面角θ
Bとの合計平均を含む平均傾斜角は、実質的にゼロより大きい。換言すると、平均傾斜角、それは、1つ以上のトレッド要素のすべてについての平均第1側面角のみの平均であるというわけではなく、それは、1つ以上のトレッド要素のすべてについての平均第2側面角であるというわけではなく、それは、1つ以上のトレッド要素の各々に対する平均第1側面角と第2側面角との両方の平均であるというわけではない。その代わりに、それは、1つ以上のトレッド要素のすべてについての第1及び第2の長手方向に空間が設けられた側面全体に対する平均第1側面角と第2側面角との合計平均である。平均傾斜角が正でありかつ実質的にゼロより大きい限り、平均第1側面角θ
A及び平均第2側面角θ
Bのうちの任意の1つが負である場合があることが理解される。したがって、特定の実施形態では、平均第1側面角θ
A及び平均第2側面角θ
Bの両方が、それぞれ、各々の第1及び第2の側の実質的な長さに対して、実質的にゼロより大きいことが理解される。特定の実施形態では、平均傾斜角は、タイヤトレッドに長く配置されたトレッド要素のすべてについての平均である。
【0030】
他の実施形態では、1つ以上のトレッド要素は、平均傾斜角が1つ以上の中間トレッド要素のすべての平均であるような中間トレッド要素28iを含む。そのような実施形態の特定の変形では、平均傾斜角は、トレッドのすべての中間トレッド要素の平均である。複数の中間トレッド要素28iが複数の中間リブ30iに配置される他の変形では、複数のリブのうちの1つ以上の中間リブは、複数の中間トレッド要素に対する平均傾斜角が実質的にゼロより大きい限り、負の平均傾斜角を有し得る。
【0031】
さらに他の変形では、第1及び第2の側面に沿ってそれぞれの中間リブを形成している1つ以上のトレッド要素のすべてについての平均第1側面角と第2側面角との合計平均を含む平均リブ傾斜角は、各々それぞれの中間リブに対して実質的にゼロより大きい。さらに別の変形では、1つ以上のトレッド要素は、中間リブ及び/または一対の肩リブを備え得る複数のリブへと配置された複数のトレッド要素を含み、各々それぞれのリブについて、第1及び第2の側面に沿ってそれぞれのリブを形成している1つ以上のトレッド要素のすべてについての平均第1側面角と第2側面角との合計平均を含む平均リブ傾斜角は、実質的にゼロより大きい。すべてのリブに対する平均傾斜角の平均が実質的にゼロより大きい限り、リブは、負である平均傾斜角を有し得ることも企図される。当然のことながら、別の変形では、複数のリブの各々に対する平均傾斜は、実質的にゼロより大きい。
【0032】
特定の実施形態では、異なる実施形態で既に説明されたように、平均第1側面角、平均第2側面角、及び平均傾斜角のうちの任意に対して、実質的にゼロより大きいは、5度以上、5〜30度、または10〜30度に実質的に等しいことを意味する。他の実施形態では、また実質的にゼロより大きい他の範囲の角度も本明細書で議論される。
【0033】
第1側面角及び/または第2側面角の平均角度が実質的にゼロより大きいか、本明細書に議論される範囲内にあるトレッド要素を利用することによって、縦の駆動力の低減が得られ、それは次にスリップ及び摩耗率を減少させる。そして、タイヤがより円形でないならば、特定の実施形態では、ヒールアンドトゥ摩耗が減少させられるか、増加が回避される。駆動または加速の周波数及び/または強度が任意の標的運転スタイルまたは状況のために増加し得るので、任意の平均第1側面角及び/または第2側面角は、必要に応じて増加または減少させられて、駆動または加速の標的周波数または強度に対してスリップをより良く減少させ得る。例えば、最も頻繁に起こっている加速が、Fx(縦力)をFz(外側地面係合側の法線方向に作用している力)で割ったもの、つまり、Fx/Fz)に等しい比率である0.05gで起こった場合等、加速の周波数が他の運転スタイルと比較して比較的適度である運転スタイルを標的とするとき、前もって異なる実施形態で記載される、平均第1側面角及び平均第2側面角の一方もしくは両方または平均角度は、実質的に5〜18度に等しい。最も頻繁に起こっている加速が、0.2gで起こった場合等、運転スタイルが、加速のより大きな、またはより上昇した周波数もしくは強度を有するものとして特徴付けられているので、前もって異なる実施形態で記載される、平均第1側面角及び平均第2側面角の一方もしくは両方または平均角度は、実質的に18〜30度に等しい。前もって示唆されるように、トレッド上に配置されるトレッド要素のすべてが、上述のように特定の先行側及び/または後続側傾斜を有するトレッド要素を含むことが理解される。
【0034】
上記したように、タイヤトレッドによる縦力の生成は、タイヤ踏み跡の増加する丸さと共に減少させられる。
図7を参照して、タイヤ踏み跡FPは示され、踏み跡は可変長L
FPを有し、該可変長L
FPは、踏み跡の踏み跡幅W
FPの方向に(つまり、幅方向に)、最大L
FP、MAXから最小L
FP最小値まで減少し、最大限と最小値との間の長さの純減少は、Δ
FPとして特定される。特定の実施形態では、任意の1つ以上のトレッド要素に対して、本明細書に記載される平均傾斜角を有するものとして特徴付けられているタイヤトレッドは、比率変化として表されるのと同じように、1.20または120%に等しいかそれ以下、またはさらに他の実施形態では1.25または125%に等しいかそれ以下である、最大Δ
FPと最小Δ
FPとの間の長さの純減少または変化を有するものとして特徴付けられる踏み跡を有するタイヤである。より大きな比率変化は、他の実施形態では受容可能である場合がある。この比率変化は、最大長さL
FP、MAXと最小踏み跡長さL
FP、MINとの比率(比率変化=L
FP、MAX/L
FP、MIN)である。踏み跡の先行縁LE及び後続縁TEの各々に対する側面図は、各々が、示される実施形態において踏み跡長さΔ
FPの変化の約1/2に等しい踏み跡幅W
FPの方向に延びるにつれて、踏み跡長さΔ
FPの減少に対応している長さの低下を有する。示される踏み跡が、典型的な目的のみに対して提供され、タイヤが、任意の所望の形状とサイズの踏み跡を有し得るので、踏み跡長さの減少が、異なる踏み跡形状を有する異なるタイヤについて所望されるように変動し得ることが理解される。所与の幅W
FPに対して、長さまたは低下の変化が大きいほど、輪郭はより円形である。
【0035】
上記のように、タイヤ踏み跡の丸さは、様々な係数のために変更し得る。1つの主要な係数は、トレッドの外側地面係合側の側面図である。例えば、
図8を参照して、外側地面係合側22の成形または膨張された側面図が、外側地面係合側からタイヤの回転軸Aまで延びる半径rによって画定されることが言われ得、それによって、輪郭が、トレッドの各々の側方向に幅方向トレッド中心線CLから側方に(つまり、トレッド幅W
20の方向に)延びるにつれて、側面
図Pに対して、半径rは、最大半径r
MAXから最小半径r
MINまで減少する。幅方向中心線CLが、トレッドが一部のタイヤを形成するとき、タイヤの回転軸Aの法線である面であって、トレッドの第1及び第2の側面の間の中央に位置するトレッド厚さT
20の方向とトレッド長さL
20の方向との両方に延びている面に沿って延びることが理解される。減少する半径の異なる構成が利用され得るが、多くの場合、半径rは、トレッド幅方向中心線CLにおいて最大値となり、各々の肩21sまたはトレッドの各々の側面21において最小値となる。最大r
MAXと最小r
MINとの差は、通常肩低下Δ
Pと称される。すべての他の係数が一定のままであることを仮定すると、所与のトレッド幅W
20に対して、肩低下が大きいほど、輪郭はより円形である。トレッド幅W
20の代わりに、ドロップイン側面
図Pにおける低下はまた、相反する側壁12の間の公称距離であるタイヤの公称断面幅W
Sとも関連付けられ得る。例えば、特定の実施形態では、平均第1側面角及び第2側面角に対する本明細書に記載される平均角度は、実質的に0.90に等しいかそれより大きい、または0.92に等しいかそれより大きい、または他の実施形態では0.94に等しいかそれより大きい丸さ係数を有するタイヤトレッドに適用可能であり、該丸さ係数は、肩低下Δ
Pとタイヤの公称断面幅W
Sとの比率のマイナス1に等しく(つまり、丸さ係数が1− Δ
P/W
Sに等しく)、該肩低下は、トレッド中心線CLにおいて(または最大半径r
MAXの位置において)で取られる半径rと、タイヤの公称断面幅W
Sの83%で取られるトレッド側面
図Pに沿った位置との間の差として測定される。特定の実施形態では、肩低下Δ
Pは、205mmの公称断面幅を有するタイヤ用等、6mmに等しいかそれより小さい。他の実施形態では、特定のタイヤのシリーズ比またはアスペクト比に依存して、タイヤ・リム協会(Tire and Rim Association)(「TRA」)に従って当業者によって理解されるように、肩低下は公称断面幅Wsの80〜95%の間にある。これらの理由のために、タイヤ踏み跡及びトレッド側面図が丸くされるとき、肩により近く配置されたトレッド要素は、トレッド幅方向中心線により近く配置されたものよりも小さい縦力を生成する。実際、肩により近くに配置されたそれらのトレッド要素によって生成された縦力は、制動縦力である負の縦力を生成し得る。したがって、平均第1側面角を有するものとして特徴付けられた第1及び第2の長手方向に空間が設けられた側面を有するトレッド要素を使用し、該平均第1側面角が実質的にゼロより大きいとき、本明細書に記載された異なる変形において、縦力の低減は、肩のより近くに位置付けられたトレッド要素によって生成された制動縦力をさらに増加させ得、それは、増加したスリップ、及びしたがって増加したヒールアンドトゥ摩耗に通じ、一方で、トレッド幅方向中心線におけるまたはその近くのスリップ及びヒールアンドトゥ摩耗を減少させ得る。
【0036】
したがって、特定の実施形態では、
図7及び8に示される典型的なタイヤトレッドに関して、タイヤトレッドの外側地面係合側の踏み跡FPまたは側面
図Pがより丸くなるにつれて、タイヤトレッドに対する平均第1/第2側面角は、減少させられ、減少された踏み跡長さの位置において、任意の負の縦力の生成を打ち消すか、減少させる。平均第1/第2側面角は、タイヤトレッド上のすべてのトレッド要素に対して、すべての平均第1側面角θ
A(図示せず、
図2を参照のこと)と、すべての平均第2側面角θ
B(図示せず、
図2を参照のこと)とを一緒に平均することによって得られる。特定の実例では、トレッド上ですべてのトレッド要素の平均を取る代わりに、平均は、すべての中間トレッド要素に対して取られるだけである。さらに他の変形では、すべてのトレッド要素の平均を取る代わりに、中間リブのみか、中間リブと肩リブとの両方を含み得る各々のリブに対して、平均は取られる 各々のリブの平均を取ることによって、標的平均傾斜角がリブに対して達成される限り、傾斜角がリブに沿って変動し得ることが理解される。
【0037】
本明細書の特許請求の範囲及び明細書において使用されるような「備える(comprising)」、「含む(including)」、ならびに「有する(having)」という用語は、指定されない他の要素を含み得るオープン群を指示するものとして考えられるものとする。ある(「a」、「an」)という用語、ならびに語の単数形は、同じ語の複数形を含むように解釈されるものとし、これによって、それらの用語は、何かの1つ以上が提供されることを意味する。「少なくとも1つの」及び「1つ以上の」という用語は、交換可能に使用される。「単一の」という用語は、何かの一つまたは唯一のものが意図されることを指示するために使用されるものとする。同様に、「2」等の他の特定の整数値は、物の特定の数が意図されるときに使用される。「好ましくは」、「好ましい」、「好む」、「任意に」、「得る」という用語、及び類似の用語は、参照されている項目、条件、または工程が、本発明の任意の(すなわち、必要とされない)特性であることを指示するために使用される。「aとbとの間」として記載される範囲は、特に明記しない限り、「a」と「b」に対する値を含む。
【0038】
本発明がその特定の実施形態に関して説明された一方、そのような説明が、図解によってのみであって、特許請求の範囲に記載された発明の範囲を制限するものとして解釈されるべきではないことが理解されるであろう。したがって、本発明の範囲及び内容は、以下の特許請求の範囲の用語によってのみ定義されることになる。さらにその上、特に明記しない限り、本明細書で議論された任意の特定の実施形態の特性が、本明細書に特に議論または企図された任意の1つ以上の実施形態の1つ以上の特性と組み合わせられ得ることが理解される。