JP2009061853A - 空気入りタイヤ - Google Patents

Abstract

【課題】気柱管共鳴音のレベルを上昇させることなく、操縦安定性が向上された空気入りタイヤを提供する。
【解決手段】開口部が主溝１の深さ方向に細長い台形であり、トレッド面側の深さＤ１は溝底側の深さＤ２より浅い第１長穴１１と、開口部が主溝の深さ方向に細長い台形であり、溝底側の深さＤ４はトレッド面側の深さＤ３より深い第２長穴１２とを主溝１の側壁２に備え、第１長穴１１の数は、長穴１１、１２の総和の５０％〜１００％であって、深さＤ２及びＤ３は、少なくとも０．５ｍｍ以上であって、主溝１の幅Ｗの０．０５〜０．３倍であり、深さＤ１、Ｄ４は主溝１の深さＤの０．１倍以下であって、長穴１１、１２の幅ｗは、少なくとも０．５ｍｍ以上であって、主溝１の幅Ｗの０．０５〜０．２倍であり、長穴１１、１２の主溝１の深さ方向の高さＨは、主溝１の深さＤの５０〜８０％である空気入りタイヤ。
【選択図】図２

Description

本発明は、気柱管共鳴音のレベルを上昇させることなく、操縦安定性が向上された空気入りタイヤに関する。

タイヤが接地した状態では、タイヤ周方向に延びる主溝と路面とにより管状空間を形成する。タイヤが回転すると、管状空間に圧縮された空気が外に放出され、その結果、気柱管共鳴音が発生する。気柱管共鳴音は、周波数が１ｋＨｚ前後の耳障りなノイズであり、従来から気柱管共鳴音を低減することが求められている。例えば、特許文献１に記載の空気入りタイヤでは、主溝の側壁に、主溝深さ方向に延びる、多数の長穴を設けている。当該長穴によって主溝内の空気の流れに対する摩擦抵抗が大きくなり、その結果、気柱管共鳴音が低減される。

特開平１０−３１５７１１号公報（図１）

特許文献１の空気入りタイヤでは、新品時には、長穴は主溝の深さ方向に延び、トレッド表面に開口しておらず、長穴の開口部は長方形であり、しかも長穴の深さは一定である。したがって、タイヤの摩耗が進行すると、長穴が同時にトレッド表面に開口し、ブロックやリブの剛性が急激に低下し、操縦安定性が低下するおそれがあった。

逆に、タイヤの摩耗の進行による、ブロックやリブの剛性の急激な低下を抑えるために、長穴の容積を小さくすると、主溝内の空気の流れに対する摩擦抵抗も小さくなって、気柱管共鳴音のレベルが大きくなってしまう。

本発明の目的は、気柱管共鳴音のレベルを上昇させることなく、操縦安定性が向上された空気入りタイヤを提供することにある。

本願発明の空気入りタイヤは、タイヤ周方向に延びる主溝がトレッドに刻まれた空気入りタイヤにおいて、
開口部が主溝の深さ方向に細長い台形であり、トレッド面側の深さＤ１は溝底側の深さＤ２より浅い第１長穴と、開口部が主溝の深さ方向に細長い台形であり、溝底側の深さＤ４はトレッド面側の深さＤ３より深い第２長穴とを前記主溝の側壁に備え、
前記第１長穴の数は、前記第１及び第２長穴の総和の５０％〜１００％であって、
深さＤ２及びＤ３は、少なくとも０．５ｍｍ以上であって、前記主溝の幅Ｗの０．０５〜０．３倍であり、
深さＤ１及びＤ４は、前記主溝の深さＤの０．１倍以下であって、
前記第１及び第２長穴の幅ｗは、少なくとも０．５ｍｍ以上であって、前記主溝の幅Ｗの０．０５〜０．２倍であり、
前記第１及び第２長穴の主溝の深さ方向の高さＨは、前記主溝の深さＤの５０〜８０％であることを特徴とする。

開口部が主溝の深さ方向に細長い台形である第１長穴及び第２長穴を主溝の側壁に設けることにより、主溝内の空気の流れに対してより大きな摩擦抵抗を与えるため、気柱管共鳴音が低減される。

主溝の側壁には、トレッド面側が浅い第１長穴と、トレッド面側が深い第２長穴とが設けられている。そのため、本発明と同じ空洞容積で、深さが一定の長穴を配置した従来のタイヤに比べて、タイヤの摩耗が進行して長穴がトレッド表面に出現しても、ブロックやリブの剛性が急激に低下することがなく、操縦安定性を低下させることがない。また、ブロックやリブの剛性を均一化する観点から、第１長穴の数は、第１及び第２長穴の総和の５０％〜１００％とすることが好ましい。

以下、図面を用いて、本発明に係る空気入りタイヤの実施の形態を説明する。図１は、本発明に係る空気入りタイヤの主溝の側壁を示す図である。主溝１はタイヤ周方向Ｒに延び、横溝（図示しない）と共にブロック２を形成している。主溝１の側壁３には、第１長穴１１と第２長穴１２とが設けられている。主溝１の対向する側壁（図示しない）においても、同様に、第１長穴１１と第２長穴１２とが設けられている。なお、トレッドにブロックが形成されたタイヤの例を示すが、リブを形成する主溝の側壁に第１長穴１１と第２長穴１２とを設けても同様の効果が得られる。

第１長穴１１と第２長穴１２の開口部は台形であり、台形の平行な底辺はトレッド面に平行である。図２は、第１長穴１１を示す図である。長い底辺１１ａでの幅ｗ１はトレッド面側にあり、短い底辺１１ｂでの幅ｗ２は溝底側にある。また、長い底辺１１ａ側での第１長穴１１の深さをＤ１、短い底辺１１ｂ側での第１長穴１１の深さをＤ２とする。Ｄ１はＤ２よりも浅く、長い底辺１１ａ側から短い底辺１１ｂ側にかけて、第１長穴１１の深さが深くなっている。

逆に、図３に示すように、第２長穴１２では、長い底辺１２ａでの幅ｗ４は溝底表面側にあり、短い底辺１２ｂでのｗ３はトレッド面側にある。また、長い底辺１２ａ側での第２長穴１２の深さをＤ４、短い底辺１２ｂ側での第２長穴１２の深さをＤ３とする。Ｄ４はＤ３よりも浅く、長い底辺１２ａ側から短い底辺１２ｂ側にかけて、第２長穴１２の深さが深くなっている。

第１長穴１１及び第２長穴１２により、主溝１内の空気の流れに対する摩擦抵抗が大きくなり、その結果、気柱管共鳴音が低減される。しかも、タイヤの摩耗が進行して第１長穴１１がトレッド表面に出現しても、トレッド面側の深さＤ１が浅いため、ブロック２の剛性が急激に低下することがなく、操縦安定性を低下させることがない。したがって、深さが一定の長穴を配置した従来のタイヤに比べて長穴の空洞容積が同じあれば、同程度に気柱管共鳴音が低減され、しかも操縦安定性が向上する。

長穴のすべてが第１長穴１１であってもよいが、ブロック２の剛性を均一化する観点から、トレッド面側の深さが深い第２長穴を配置してもよい。ただし、第１長穴１１の数は、第１及び第２長穴１１、１２の総和の５０％〜１００％とすることが好ましい。例えば、第１長穴１１及び第２長穴１２を交互に配置して同数としてもよい。なお、第１長穴１１の数が５０％未満であると、ブロック２の剛性の急激な低下により操縦安定性が低下する。

長穴１１、１２の深い方の深さＤ２、Ｄ３は、少なくとも０．５ｍｍ以上であって、主溝１の幅Ｗの０．０５〜０．３倍が好ましい。深さＤ２、Ｄ３が浅いと気柱管共鳴音を低減する効果が小さく、深さＤ２、Ｄ３が深すぎるとブロック２の剛性が低下しすぎて、操縦安定性を確保することができない。

長穴１１、１２の浅い方の深さＤ１、Ｄ４は、主溝１の深さＤの０．１倍以下が好ましい。すなわち、Ｄ１、Ｄ４は０ｍｍであってもよいが、主溝１の深さＤの０．１倍を超えると、ブロック２の剛性が低下しすぎて、操縦安定性を確保することができない。

長穴１１、１２の幅ｗ１〜ｗ４は、少なくとも０．５ｍｍ以上であって、主溝１の幅Ｗの０．０５〜０．２倍が好ましい。幅ｗ１〜ｗ４が狭いと気柱管共鳴音を低減する効果が小さく、幅ｗ１〜ｗ４が広すぎるとブロック２の剛性が低下しすぎて、操縦安定性を確保することができない。

長穴１１、１２の主溝１の深さ方向の高さＨは、主溝１の深さＤの５０〜８０％であることが好ましい。高さＨが主溝１の深さＤの５０％未満であると、気柱管共鳴音を低減する効果が小さくなる。逆に、深さＤの８０％を超えると、摩耗の初期段階から長穴１１、１２がトレッド面に出現し、ブロック２の剛性が低下しすぎ、操縦安定性を確保することができない。

なお、長穴１１、１２がトレッド面に開口せず閉塞された状態であると、空気の流れがより乱れ、気柱管共鳴音を低減する効果が大きくなる。そのため、同じ高さＨであっても長穴１１、１２をなるべく溝底側に設けることが好ましい。

深さが深い側の長穴１１、１２の幅ｗ１、ｗ３は、深さが浅い側の長穴１１、１２の幅ｗ２、ｗ４の１．０〜１．５倍が好ましい。ｗ１＝ｗ２、ｗ３＝ｗ４として、長穴１１、１２の開口部を長方形としてもよいが、１．５倍を超えると、剛性が低下して、ドライ操縦安定性、ウェット操縦安定性が共に低下する。

長穴１１、１２の間隔Ｐは、０．７〜２．５ｍｍが好ましい。０．７ｍｍ未満であると、長穴１１、１２に挟まれた部分が千切れるなどの損傷を受けやすくなる。逆に、２．５ｍｍを超えると、長穴１１、１２の数が少なくなり、気柱管共鳴音を低減する効果が小さくなる。

長穴１１、１２の延びる方向は、トレッド面の法線方向であっても、トレッド面の法線に対して４５度以内の角度でいずれの方向に傾斜していてもよい。４５度を超えて傾斜すると、気柱管共鳴音を低減する効果が小さくなる。

本発明に係る実施例タイヤと比較例タイヤを製作して、それぞれを評価した。トレッドパターンは、幅１０ｍｍの主溝及び横溝で形成された１辺が３０ｍｍの正方形ブロックの列を５つ備えたパターンで、タイヤサイズは１９５／６５Ｒ１５であり、リムサイズ１５×６Ｊのリムに装着して評価した。

実施例及び比較例１以外の比較例は、図１〜３に示した長穴を備えたタイヤであった。比較例１は幅及び深さが一定の長穴（ｗ１＝ｗ２、Ｄ１＝Ｄ２）を備えたタイヤであった。実施例及び比較例のタイヤの長穴もトレッド面の法線方向に延び、長穴の寸法は表１に示したとおりであった。なお、長穴の開口部の上端は品時のトレッド表面から２ｍｍだけ溝底側にあり、主溝深さ（９ｍｍ）の３０％だけ摩耗した状態（長穴がトレッド表面に開口した状態）でタイヤの評価を行なった。

評価結果は、表１に示すとおりである。ドライ操縦安定性、ウェット操縦安定性は、１５００ｃｃ前輪駆動車に装着して、乾燥路、湿潤路を走行したときの操縦安定性を官能評価した値で、比較例１を１００とした指数であり、数字が大きいほど操縦安定性が優れていることを示す。

ノイズレベルは、ＪＡＳＯ−Ｃ６０６に準拠した台上試験（速度は５０ｋｍ／ｈ）で、１／３オクターブバンドの１ｋＨｚの気柱管共鳴音レベルを測定したもので、比較例１を基準としたデシベル値で表し、数字が大きいほどノイズレベルが低減されていることを示す。

表１によれば、各実施例では、ドライ操縦安定性は、比較例１と同等又は向上し、ウェット操縦安定性が向上している。これに対して、比較例２〜４ではドライ操縦安定性は低下し、ウェット操縦安定性はさほど向上していない。また、各実施例では、ノイズレベルが上昇することなく、低減しているタイヤもあった。

本発明に係る空気入りタイヤの主溝の一部を示す図である。 第１長穴を示す図である。 第２長穴を示す図である。

符号の説明

１ 主溝
２ ブロック
３ 主溝の側壁
１１ 第１長穴
１２ 第２長穴

Claims (2)

1. タイヤ周方向に延びる主溝がトレッドに刻まれた空気入りタイヤにおいて、
   開口部が主溝の深さ方向に細長い台形であり、トレッド面側の深さＤ１は溝底側の深さＤ２より浅い第１長穴と、開口部が主溝の深さ方向に細長い台形であり、溝底側の深さＤ４はトレッド面側の深さＤ３より深い第２長穴とを前記主溝の側壁に備え、
   前記第１長穴の数は、前記第１及び第２長穴の総和の５０％〜１００％であって、
   深さＤ２及びＤ３は、少なくとも０．５ｍｍ以上であって、前記主溝の幅Ｗの０．０５〜０．３倍であり、
   深さＤ１及びＤ４は、前記主溝の深さＤの０．１倍以下であって、
   前記第１及び第２長穴の幅ｗは、少なくとも０．５ｍｍ以上であって、前記主溝の幅Ｗの０．０５〜０．２倍であり、
   前記第１及び第２長穴の主溝の深さ方向の高さＨは、前記主溝の深さＤの５０〜８０％であることを特徴とする空気入りタイヤ。
2. 前記第１長穴の開口部のトレッド面側の幅ｗ１は、溝底側の幅ｗ２の１．０〜１．５倍であって、前記第２長穴の開口部の溝底側の幅ｗ３は、トレッド面側の幅ｗ４の１．０〜１．５倍である請求項１に記載の空気入りタイヤ。

Images