JP2003165310A

JP2003165310A - 空気入りタイヤ

Info

Publication number: JP2003165310A
Application number: JP2001367362A
Authority: JP
Inventors: Shinya Kanamaru; 真也金丸
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 2001-11-30
Filing date: 2001-11-30
Publication date: 2003-06-10

Abstract

(57)【要約】【課題】溝内の気柱共鳴音を遮断するために周方向溝
内に設けた突出物に、タイヤの荷重付加転動下で剥がれ
やグルーブクラックが発生するのを防止する空気入りタ
イヤを提供する。【解決手段】トレッド部踏面１０に、周方向に延びた
複数の周方向溝１１とこれら周方向溝１１によって区分
された陸部１２とを備え、少なくとも１本以上の周方向
溝１１に、タイヤの荷重付加転動下で溝１１を周方向に
部分的に遮って、溝１１内に発生する気柱管共鳴音を遮
断する突出物２０を設ける。突出物２０の周方向の断面
形状を、踏面１０側から溝底１１ｃ側に向けて裾を広げ
るように形成することにより、突出物２０の溝底部分２
１の強度を増大して剥がれやグルーブクラックの発生を
防止する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、車両用の空気入り
タイヤ、特に、トラックやバスおよびトレーラ等の重荷
重車両に用いられ、タイヤのトレッド部踏面の周方向溝
内に発生する気柱管共鳴音を遮断することにより走行時
の騒音を低減するようにした空気入りタイヤに関する。

【０００２】

【従来の技術】空気入りタイヤの走行時のタイヤ騒音を
低減する手段としては、特開平１１−１０５５１１号公
報に提案したように、トレッド部踏面の周方向溝内に発
生する気柱管共鳴音を遮断するようにしたものがある。

【０００３】即ち、気柱管共鳴現象は、タイヤの転動中
にトレッド部の溝壁（または陸部壁）に高周波振動が発
生し、それが接地面における周方向溝内を管として空気
が振動されることにより発生し、その音響的共鳴作用に
よって騒音が悪化される。

【０００４】そのため、かかる気柱管共鳴現象による騒
音悪化を抑制するために、従来ではトレッド部の溝壁や
溝底から空気の流れを遮る方向に突出物を周方向に所定
間隔をもって突設するようになっており、図６にその突
出物１の一例を示す。

【０００５】前記突出物１は、周方向溝２の両壁２ａ，
２ｂから陸部３を成すゴムの一部を一定厚みをもって対
向方向に突設したもので、対向する１対の突出物１の間
には隙間δを設けて両開きタイプとして形成されてい
る。

【０００６】また、図７は前記特開平１１−１０５５１
１号公報で提案した突出物１を示し、前記図６では１対
の突出物１を一直線状に対向させたのに対して、この図
７では１対の突出物１を周方向に位相差を設けて配置
し、それら両突出物１間にずれＳが設けられるようにな
っている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図６に
示した突出物１では、荷重付加転動時に突出物１が接地
面に位置した時に周方向溝２が閉じることによって、図
８に示すように対向する突出物１には、先端部同士が衝
突して折れ曲がる方向の負荷力が作用し、ひいては溝底
部分１ａから剥がれてしまう恐れがある。

【０００８】また、図７に示した突出物１では、同様に
荷重付加転動時に周方向溝２が閉じると、図９（ａ）に
示すように対向する突出物１同士がすれ違うことにより
溝底にせん断歪等の負荷力が発生し、これによって図９
（ｂ）に示すように、突出物１の底を起点としたグルー
ブクラックＣが形成されてしまうことが考えられる。

【０００９】そこで、本発明はかかる従来の課題に鑑み
て、溝内の気柱共鳴音を遮断するために周方向溝内に設
けた突出物に、タイヤの荷重付加転動下で剥がれやグル
ーブクラックが発生するのを防止するようにした空気入
りタイヤを提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、トレ
ッド部踏面に、周方向に延びた複数の周方向溝とこれら
周方向溝によって区分された陸部とを備え、少なくとも
１本以上の前記周方向溝に、タイヤの荷重付加転動下で
溝を周方向に部分的に遮って、溝内に発生する気柱管共
鳴音を遮断する突出物を設けた空気入りタイヤにおい
て、前記突出物の周方向の断面形状を、踏面側から溝底
側に向けて裾を広げるように形成したことを特徴として
いる。

【００１１】この場合、突出物の周方向の断面形状が踏
面側から溝底側に向けて裾を広げるように形成されるこ
とにより、突出物の溝底部分が厚くなって強度を増大す
ることができる。このため、荷重付加転動時に突出物が
接地面に位置した際に、この突出物の溝底部分に負荷力
が作用した場合にも、その溝底部分に剥がれやグルーブ
クラックが発生するのが防止される。

【００１２】請求項２の発明は、請求項１に記載の空気
入りタイヤにおいて、前記突出物が、タイヤ走行時に形
成される接地面内の各周方向溝に、走行時に実質上１箇
所含まれる周方向間隔をもって設けられているととも
に、前記突出物は各周方向溝間で周方向位相差をもって
設けられていることを特徴としている。

【００１３】この場合、突出物が走行時に接地面内で実
質上１箇所、つまり、接地面内で実質上複数含まれない
ようにすることで、溝内で圧縮された空気がはじけ出さ
れるときのポンピング音の発生が回避される。また、突
出物を位相差をもって設けた場合、周方向溝相互間の騒
音のピークを分散させて騒音の周波数帯をずらせること
ができる。

【００１４】請求項３の発明は、請求項１，２に記載の
空気入りタイヤにおいて、前記突出物の高さが周方向溝
深さの７０％以上１００％未満であることを特徴として
いる。

【００１５】この場合、気柱管共鳴はタイヤ転動時の周
方向溝壁または陸部壁の高周波振動が周方向溝内の空気
に伝播されて発生するものであり、突出物の高さを溝深
さの１００％未満とすることにより、前記周方向溝壁ま
たは陸部壁の振動が突出物に伝播されるのを防止し、ひ
いては、周方向溝内の空気を振動させてしまうのが抑制
されるとともに、周方向溝の水の流通を確保して耐ウエ
ットスキッド性が損なわれるのが防止される。また、突
出物の高さを７０％以上とすることにより、気柱管共鳴
の騒音防止効果が有効になる。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を添付図
面を参照して詳細に説明する。

【００１７】図１〜図４は本発明の第１〜第４実施形態
の空気入りタイヤを示し、それぞれ同一構成部分に同一
符号を付して重複する説明を省略して述べる。

【００１８】（第１実施形態）図１は第１実施形態の空
気入りタイヤを示し、同図はタイヤを突出物の形成部分
から径方向に切断した要部横断面図（ａ）と、周方向溝
を周方向に沿って切断した要部縦断面図（ｂ）と、突出
物の平面図（ｃ）とで示す説明図である。

【００１９】この第１実施形態の空気入りタイヤは、図
１に示すようにトレッド部踏面１０に、周方向に延びた
周方向溝１１とこれら周方向溝１１によって区分された
陸部１２とを備える。本実施形態では、前記周方向溝１
１はタイヤ幅方向に４本設けられるものとする。

【００２０】前記周方向溝１１には、タイヤの荷重付加
転動下で溝１１を周方向に部分的に遮って、溝１１内に
発生する気柱管共鳴音を遮断する突出物としてのグルー
ブフェンス２０が設けられる。

【００２１】前記グルーブフェンス２０は、図１（ａ）
に示すように前記周方向溝１１の溝幅方向を全体的に遮
るように、対向する溝壁１１ａ，１１ｂおよび溝底１１
ｃから一体成形される。

【００２２】ここで、本実施形態では図１（ｂ）に示す
ように、グルーブフェンス２０の周方向Ｘの断面形状
を、踏面１０側から溝底１１ｃ側に向けて裾を広げるよ
うに溝底部分２１の周方向長さＬ０を踏面側部分２２の
周方向長さＬ１より長くして、全体として略台形状断面
となるように形成してある。このとき、溝深さＨ０に対
してグルーブフェンス２０の高さはＨとなっている。

【００２３】また、図１（ｂ）中２点鎖線で示すよう
に、上記ブルーブフェンス２０の溝底部分２１の外側が
溝底１１ｃに円弧部分Ｒをもって滑らかに連なる場合
は、この溝底部分２１の周方向長さＬ０′を、円弧部分
Ｒの下側と溝底１１ｃとの接触点Ｐ，Ｐ′間の距離とし
て求めることができる。尚、このことは以下の各実施形
態においても図示は省略したが同様である。

【００２４】（第２実施形態）図２は第２実施形態の空
気入りタイヤを示し、前記第１実施形態と同一構成部分
に同一符号を付して重複する説明を省略して述べる。
尚、図２は図１と同様にタイヤを突出物の形成部分から
径方向に切断した要部横断面図（ａ）と、周方向溝を周
方向に沿って切断した要部縦断面図（ｂ）と、突出物の
平面図（ｃ）とで示す説明図である。

【００２５】この第２実施形態の空気入りタイヤは、基
本的に前記第１実施形態と同様の構成をとって周方向溝
１１（溝深さＨ０）および陸部１２が形成されるが、こ
の実施形態のグルーブフェンス２０ａは、図２（ａ）に
示すように溝壁１１ａ，１１ｂとの間に隙間δを形成し
て、このグルーブフェンス２０ａは溝底１１ｃのみに一
体に連結されている。

【００２６】勿論、この実施形態のグルーブフェンス２
０ａにあっても、図２（ｂ）に示すように周方向Ｘの断
面形状は、踏面１０側から溝底１１ｃ側に向けて裾を広
げるように溝底部分２１の周方向長さＬ０を踏面側部分
２２の周方向長さＬ１より長くして、全体として略台形
状断面（高さＨ）となるように形成される。

【００２７】（第３実施形態）図３は第３実施形態の空
気入りタイヤを示し、前記第１実施形態と同一構成部分
に同一符号を付して重複する説明を省略して述べる。
尚、図３は図１と同様にタイヤを突出物の形成部分から
径方向に切断した要部横断面図（ａ）と、周方向溝を周
方向に沿って切断した要部縦断面図（ｂ）と、突出物の
平面図（ｃ）とで示す説明図である。

【００２８】この第３実施形態の空気入りタイヤは、基
本的に前記第１実施形態と同様の構成をとり、グルーブ
フェンス２０ｂは、図３（ａ）に示すように周方向溝１
１（溝深さＨ０）のタイヤ幅方向外側の溝壁１１ａとの
間に隙間δを形成して、このグルーブフェンス２０ａは
他方の溝壁１１ｂと溝底１１ｃに一体に連結されてい
る。

【００２９】勿論、この実施形態のグルーブフェンス２
０ｂにあっても、図３（ｂ）に示すように周方向Ｘの断
面形状は、踏面１０側から溝底１１ｃ側に向けて裾を広
げるように溝底部分２１の周方向長さＬ０を踏面側部分
２２の周方向長さＬ１より長くして、全体として略台形
状断面（高さＨ）となるように形成される。

【００３０】（第４実施形態）図４は第４実施形態の空
気入りタイヤを示し、前記第１実施形態と同一構成部分
に同一符号を付して重複する説明を省略して述べる。
尚、図４は図１と同様にタイヤを突出物の形成部分から
径方向に切断した要部横断面図（ａ）と、周方向溝を周
方向に沿って切断した要部縦断面図（ｂ）と、突出物の
平面図（ｃ）とで示す説明図である。

【００３１】この第４実施形態の空気入りタイヤは、基
本的に前記第１実施形態と同様の構成をとり、グルーブ
フェンス２０ｃは、図４（ａ）に示すように前記第３実
施形態とは逆に、周方向溝１１（溝深さＨ０）の他方の
溝壁１１ｂとの間に隙間δを形成して、このグルーブフ
ェンス２０ａはタイヤ幅方向内側の溝壁１１ａと溝底１
１ｃに一体に連結されている。これは、ショルダー部に
おける内圧成長に伴う歪と横力によるクラック性を防止
するためである。

【００３２】勿論、この実施形態のグルーブフェンス２
０ｃにあっても、図４（ｂ）に示すように周方向Ｘの断
面形状は、踏面１０側から溝底１１ｃ側に向けて裾を広
げるように溝底部分２１の周方向長さＬ０を踏面側部分
２２の周方向長さＬ１より長くして、全体として略台形
状断面（高さＨ）となるように形成される。

【００３３】（各実施形態の共通構成）このように形成
された第１〜第４実施形態のグルーブフェンス２０，２
０ａ，２０ｂ，２０ｃは、その断面形状を裾が広がる略
台形状（高さＨ）としたが、この場合、次式によって限
定される高さＨとすることが望ましい。

【００３４】｛√３（Ｌ０−Ｌ１）｝／２≧Ｈこの場合において、Ｌ１は２ｍｍ≦Ｌ１≦６ｍｍに設定
することが望ましい。

【００３５】また、前記グルーブフェンス２０，２０
ａ，２０ｂ，２０ｃは、各周方向溝１１の周方向に適宜
間隔をもって配置されるが、特に、そのフェンス間隔
は、タイヤ走行時に形成される接地面内の各周方向溝１
１に常時実質上１箇所のみ含まれるように設けられてい
る。

【００３６】更に、前記グルーブフェンス２０，２０
ａ，２０ｂ，２０ｃを４本設けた周方向溝１１のうち２
本以上に形成した場合、勿論、全ての周方向溝１１に設
けることが望ましいが、このように複数本の周方向溝１
１のグルーブフェンス２０，２０ａ，２０ｂ，２０ｃ
は、各周方向溝１１間で周方向位相差をもって設けられ
る。

【００３７】更にまた、前記グルーブフェンス２０，２
０ａ，２０ｂ，２０ｃは、その高さＨが周方向溝深さＨ
０の７０％以上１００％未満として設定される。例え
ば、第４実施形態におけるグルーブフェンス２０ｃの各
部寸法は、図５に示すようにＬ１＝４．０ｍｍ、Ｌ０＝
２４．０ｍｍ、Ｈ＝１３．０、Ｈ０＝１５．０ｍｍとな
っている。この場合、溝壁１１ａ，１１ｂのそれぞれの
傾斜角は１０゜であり、隙間δは２ｍｍとして形成され
る。

【００３８】（各実施形態の作用）以上の構成により前
記第１〜第４の各実施形態に示す空気入りタイヤにあっ
ては、グルーブフェンス２０，２０ａ，２０ｂ，２０ｃ
の周方向の断面形状を、踏面１０側から溝底１１ｃ側に
向けて裾を広げるように形成したことにより、グルーブ
フェンス２０，２０ａ，２０ｂ，２０ｃの溝底部分２１
を周方向に厚くして、その溝底部分２１の強度を増大す
ることができる。

【００３９】このため、荷重付加転動時にグルーブフェ
ンス２０，２０ａ，２０ｂ，２０ｃが接地面に位置した
際に、このグルーブフェンス２０，２０ａ，２０ｂ，２
０ｃの溝底部分２１に負荷力が作用した場合にも、その
溝底部分２１に剥がれやグルーブクラックが発生するの
を防止することができ、走行時の騒音低減効果が低下さ
れるのを防止することができる。

【００４０】また、前記グルーブフェンス２０，２０
ａ，２０ｂ，２０ｃは、走行時において接地面内で実質
上１箇所、つまり、接地面内で実質上複数含まれないよ
うにすることで、溝内で圧縮された空気がはじけ出され
るときのポンピング音の発生を回避することができる。

【００４１】更に、複数の周方向溝１１にそれぞれ形成
したグルーブフェンス２０，２０ａ，２０ｂ，２０ｃ
を、各周方向溝１１で位相差をもって設けてあるので、
周方向溝１１相互間の騒音のピークを分散させて騒音の
周波数帯をずらせることができるため、騒音低減効果を
更に高めることができる。

【００４２】ところで、気柱管共鳴はタイヤ転動時の周
方向溝１１の溝壁１１ａ，１１ｂ（または陸部壁）の高
周波振動が周方向溝内の空気に伝播されて発生するもの
であり、グルーブフェンス２０，２０ａ，２０ｂ，２０
ｃの高さＨを溝深さＨ０の１００％未満とすることによ
り、前記周方向溝壁（または陸部壁）の振動がグルーブ
フェンス２０，２０ａ，２０ｂ，２０ｃに伝播されるの
を防止し、ひいては、周方向溝１１内の空気を振動させ
てしまうのを抑制することができる。

【００４３】つまり、グルーブフェンス２０，２０ａ，
２０ｂ，２０ｃの高さＨを溝深さＨ０の１００％とする
と、溝壁１１ａ，１１ｂ（または陸部壁）の振動をグル
ーブフェンス２０，２０ａ，２０ｂ，２０ｃまで伝播し
てしまい、ひいては周方向溝１１内の空気まで振動させ
てしまうため、十分な騒音抑制効果を得ることができな
くなってしまう。

【００４４】また、グルーブフェンス２０，２０ａ，２
０ｂ，２０ｃの高さＨを１００％未満とすることによ
り、周方向溝１１の水の流通を確保して耐ウエットスキ
ッド性が損なわれるのを防止することができる。

【００４５】更に、グルーブフェンス２０，２０ａ，２
０ｂ，２０ｃの高さＨは、低過ぎると気柱管共鳴の騒音
防止効果を十分に得られないのであるが、前記各実施形
態では溝深さＨ０の７０％以上としたことにより、その
気柱管共鳴の騒音防止効果を有効にすることができる。

【００４６】（試験結果）次に、前記第１〜第４実施形
態のグルーブフェンス２０，２０ａ，２０ｂ，２０ｃを
設けた空気入りタイヤの騒音試験を行い、その結果をグ
ルーブフェンス無しの場合および従来のグルーブフェン
スを用いた場合と比較して次表に示す。

【００４７】この場合、各実施形態に用いられる空気入
りタイヤは、３１５/８０Ｒ２２．５のＳ９８２（スム
ースパターン）にグルービング（４本溝）を施し、内
圧：８２５ＫＰａ、荷重：３７５０Ｋｇ、リム：９．０
０″×２２．５、試験速度：７０Ｋｍ／ｈでタイヤパタ
ーンノイズを測定するものとする

【表１】また、本発明の各実施形態では、グルーブフェンス２
０，２０ａ，２０ｂ，２０ｃの溝底部分２１に剥がれや
グルーブクラックの発生が防止されることにより、前記
表に示す騒音低減防止効果が持続することが確認され
た。

【００４８】

【発明の効果】請求項１に記載の本発明によれば、溝内
に発生する気柱管共鳴音を遮断するために周方向溝に設
けた突出物の周方向の断面形状を、踏面側から溝底側に
向けて裾を広げるように形成したので、突出物の溝底部
分が厚くなってその溝底部分の強度を増大することがで
きるため、荷重付加転動時に突出物が接地面に位置した
際に、この突出物の溝底部分に負荷力が作用した場合
に、その溝底部分に剥がれやグルーブクラックが発生す
るのを防止し、突出物による騒音低減防止効果を持続す
ることができる。

【００４９】請求項２に記載の本発明によれば、請求項
１の発明の効果に加えて、前記突出物を、タイヤ走行時
に形成される接地面内の各周方向溝に、走行時に実質上
１箇所含まれる周方向間隔をもって設けたので、溝内で
圧縮された空気がはじけ出されるときのポンピング音の
発生を回避して、騒音防止効果を高めることができる。
また、前記突出物を各周方向溝間で周方向位相差をもっ
て設けたので、周方向溝相互間の騒音のピークを分散さ
せて騒音の周波数帯をずらせることができ、この点から
も騒音防止効果をより高めることができる。

【００５０】請求項３に記載の本発明によれば、請求項
１，２の発明の効果に加えて、前記突出物の高さを周方
向溝深さの１００％未満としたので、周方向溝壁または
陸部壁の振動が突出物に伝播されるのを防止して、周方
向溝内の空気を振動させてしまうのを抑制できるため、
騒音防止効果を更に高めることができるとともに、周方
向溝の水の流通を確保して耐ウエットスキッド性が損な
われるのを防止することができる。また、突出物の高さ
を７０％以上としたので、気柱管共鳴の騒音防止効果を
有効にして、騒音防止効果をより高めることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態における空気入りタイヤ
を、突出物の形成部分から径方向に切断した要部横断面
図（ａ）と、周方向溝を周方向に沿って切断した要部縦
断面図（ｂ）と、突出物の平面図（ｃ）とで示す説明
図。

【図２】本発明の第２実施形態における空気入りタイヤ
を、突出物の形成部分から径方向に切断した要部横断面
図（ａ）と、周方向溝を周方向に沿って切断した要部縦
断面図（ｂ）と、突出物の平面図（ｃ）とで示す説明
図。

【図３】本発明の第３実施形態における空気入りタイヤ
を、突出物の形成部分から径方向に切断した要部横断面
図（ａ）と、周方向溝を周方向に沿って切断した要部縦
断面図（ｂ）と、突出物の平面図（ｃ）とで示す説明
図。

【図４】本発明の第４実施形態における空気入りタイヤ
を、突出物の形成部分から径方向に切断した要部横断面
図（ａ）と、周方向溝を周方向に沿って切断した要部縦
断面図（ｂ）と、突出物の平面図（ｃ）とで示す説明
図。

【図５】本発明の第４実施形態における空気入りタイヤ
の寸法を、突出物の形成部分から径方向に切断した要部
横断面図（ａ）と、周方向溝を周方向に沿って切断した
要部縦断面図（ｂ）とで示す説明図。

【図６】従来の空気入りタイヤの一例を、突出物の平面
図（ａ）と、周方向溝を周方向に沿って切断した要部縦
断面図（ｂ）とで示す説明図。

【図７】従来の空気入りタイヤの他例を、突出物の平面
図（ａ）と、周方向溝を周方向に沿って切断した要部縦
断面図（ｂ）とで示す説明図。

【図８】従来の空気入りタイヤの突出物の剥がれ状態を
示す平面図。

【図９】従来の空気入りタイヤの突出物のグルーブクラ
ックが形成される状態を（ａ），（ｂ）によって順を追
って示す説明図。

【符号の説明】

１０トレッド部踏面１１周方向溝１１ａ，１１ｂ溝壁１１ｃ溝底１２陸部２０，２０ａ，２０ｂ，２０ｃグルーブフェンス（突
出物）２１溝底部分２２踏面側部分

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】トレッド部踏面に、周方向に延びた複数
の周方向溝とこれら周方向溝によって区分された陸部と
を備え、少なくとも１本以上の前記周方向溝に、タイヤ
の荷重付加転動下で溝を周方向に部分的に遮って、溝内
に発生する気柱管共鳴音を遮断する突出物を設けた空気
入りタイヤにおいて、前記突出物の周方向の断面形状を、踏面側から溝底側に
向けて裾を広げるように形成したことを特徴とする空気
入りタイヤ。
【請求項２】前記突出物が、タイヤ走行時に形成され
る接地面内の各周方向溝に、走行時に実質上１箇所含ま
れる周方向間隔をもって設けられているとともに、前記
突出物は各周方向溝間で周方向位相差をもって設けられ
ていることを特徴とする請求項１に記載の空気入りタイ
ヤ。
【請求項３】前記突出物の高さが周方向溝深さの７０
％以上１００％未満であることを特徴とする請求項１ま
たは２に記載の空気入りタイヤ。