JP2011143897A - Pneumatic tire - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、タイヤ周方向に沿って延びるリブ状陸部内に、溝によってブロックを区画してなる空気入りタイヤに関し、特に、従来にはない新規な手法により、排水性を犠牲にすることなく除水効果及び路面の引っ掻き効果の向上とともに騒音性能の改善を図った空気入りタイヤに関するものである。 The present invention relates to a pneumatic tire in which a block is defined by a groove in a rib-like land portion extending along the tire circumferential direction. The present invention relates to a pneumatic tire that is improved in noise performance as well as in a water effect and a scratching effect on a road surface.
氷上やウェット路面上の水膜を除去する除水効果やエッジ部による引っ掻き効果の向上を図る手法としては、従来より様々提案されており、中には実用化されているものもあるが、その代表的なものの一つに、トレッド部に縦溝及び横溝をもって比較的大きなブロックを区画形成するとともに、形成されたブロックの表面に細溝(サイプ)をタイヤ一本あたりで数千本刻んだ空気入りタイヤがある(特許文献1参照)。 Various methods have been proposed in the past to improve the water removal effect to remove the water film on ice and wet road surfaces and the scratching effect by the edge, and some of them have been put to practical use. One of the typical ones is that a relatively large block is partitioned and formed with vertical and horizontal grooves in the tread part, and thousands of fine grooves (sipes) are carved per tire on the surface of the formed block. There is a tire (see Patent Document 1).
しかしながら、上記手法では、細溝を増やすことによって除水性能が向上するとともに、引っ掻き効果が増大することも期待できるが、ブロックの剛性の低下に起因したブロックの倒れ込みが発生し、接地面積が減少するという問題があった。これに対し、せん断入力時の接地面積の減少を防ぐため、細溝を深さ方向に屈曲させたいわゆる3次元サイプや細溝をその延在方向に波状又はジグザグ状に形成したものが提案されているが(例えば特許文献2参照)、ブロックに細溝を形成していることには変わりがないため、この問題の根本的な解決に至るものではなかった。 However, in the above method, the water removal performance is improved by increasing the number of narrow grooves, and it can be expected that the scratching effect is increased. However, the fall of the block due to the decrease in the rigidity of the block occurs, and the contact area decreases. There was a problem to do. On the other hand, in order to prevent the reduction of the ground contact area at the time of shear input, a so-called three-dimensional sipe or narrow groove formed by bending the narrow groove in the depth direction is formed in a wave shape or zigzag shape in the extending direction. However, since the narrow groove is formed in the block, for example (see Patent Document 2), this problem has not been solved fundamentally.
そこで発明者らが、上記問題を解決するため研究を重ねたところ、タイヤ周方向に沿って延びるリブ状陸部に、サイプのような細溝を網の目状に形成することによって多数のブロックを区画すれば、従来のようにブロック自体に細溝を刻んだ場合と比べて、ブロックの剛性低下を抑制しつつも同等のエッジ長さ(引っ掻き効果)を得ることができることを見出し、しかも、リブ状陸部内にトレッド接地面に開口する凹部を設けることによって、所望の除水効果を得ることができることも見出した。 Therefore, the inventors have made researches to solve the above problems, and as a result, a large number of blocks are formed by forming narrow grooves such as sipes in a mesh shape in the rib-like land portion extending along the tire circumferential direction. It is found that the same edge length (scratch effect) can be obtained while suppressing a decrease in the rigidity of the block, compared to the case where a narrow groove is cut into the block itself as in the prior art, It has also been found that a desired water removal effect can be obtained by providing a recess opening in the tread ground surface in the rib-like land portion.
ところが、このようなブロックパターンを採用した空気入りタイヤにあっては、リブ状陸部が路面に接地した際に、凹部がいわゆるエアポケットとして機能し、凹部と路面との間に挟まれて逃げ場を失った空気が圧縮、膨張されてポンピング音と呼ばれる騒音が発生することが新たに判明した。しかも、このようなブロックパターンでは、ブロックが比較的密集して配置されることにより、排水性が犠牲となるという問題があった。 However, in a pneumatic tire adopting such a block pattern, when the rib-like land portion contacts the road surface, the recess functions as a so-called air pocket and is sandwiched between the recess and the road surface to escape. It was newly found that the air that lost the air was compressed and expanded, generating noise called pumping noise. In addition, such a block pattern has a problem that drainage performance is sacrificed because the blocks are arranged relatively densely.
それゆえこの発明は、従来にはない新規な手法により、排水性を犠牲にすることなく除水効果及び路面の引っ掻き効果の向上を図るとともに騒音性能の改善した空気入りタイヤを提供することをその目的とする。 Therefore, the present invention provides a pneumatic tire with improved noise performance and improved water removal effect and road surface scratching effect without sacrificing drainage by a novel method that has not existed before. Objective.
前記課題を解決するため、この発明の空気入りタイヤは、タイヤ周方向に沿って延びるリブ状陸部内に分散して配置され、トレッド接地面に開口する複数の凹部と、前記凹部の相互間をそれぞれ連結するとともに、前記リブ状陸部内に複数の独立したブロックを区画する第1の溝及び第2の溝と、前記リブ状陸部に隣接して設けられ、タイヤ周方向に延びる少なくとも一本の周方向主溝と、を備え、前記第1の溝の溝幅は、該第1の溝を介して隔てられた前記ブロックが、タイヤ接地状態にて相互に少なくとも部分的に接触する距離に設定され、前記第2の溝のうち少なくとも一部の第2の溝は、該第2の溝の一端が前記凹部に開口し、該第2の溝の他端が前記周方向主溝に開口し、前記第2の溝は、前記タイヤ接地状態においても前記周方向主溝と前記凹部との連通状態を保持するよう構成されることを特徴とするものである。なお、ここでいう「タイヤ接地状態」とは、JATMAまたはこれに準ずる規格に記載されている適用リムにタイヤを装着し、そのタイヤ内に同規格に定める最高空気圧を適用し、静止した状態で平板に対し垂直に置き、最大負荷能力の80%に相当する荷重を加えた状態を指すものとする。また、「周方向主溝」には、タイヤ周方向に沿って直線状に延びる溝のほか、屈曲又は湾曲しながら全体としてタイヤ周方向に延びる溝をも含むものとする。 In order to solve the above-described problems, a pneumatic tire according to the present invention is arranged in a distributed manner in a rib-like land portion extending along the tire circumferential direction, and a plurality of recesses that open to a tread ground surface and a space between the recesses. A first groove and a second groove that are connected to each other and define a plurality of independent blocks in the rib-shaped land portion, and at least one that is provided adjacent to the rib-shaped land portion and extends in the tire circumferential direction. A circumferential width of the first groove, the groove width of the first groove being a distance at which the blocks separated via the first groove are at least partially in contact with each other in a tire ground contact state. And at least a portion of the second groove of the second groove has one end of the second groove opened in the recess, and the other end of the second groove opened in the circumferential main groove. The second groove is formed in the circumferential direction even in the tire ground contact state. It is characterized in being configured to hold a communication with the main groove and the recess. The “tire contact state” as used herein means that a tire is mounted on an applicable rim described in JATMA or a standard equivalent thereto, the highest air pressure specified in the standard is applied to the tire, and the tire is stationary. A state in which a load corresponding to 80% of the maximum load capacity is applied is set perpendicular to the flat plate. The “circumferential main groove” includes not only a groove extending linearly along the tire circumferential direction but also a groove extending in the tire circumferential direction while being bent or curved.
かかる構成の空気入りタイヤにあっては、少なくとも第1の溝は、タイヤ接地状態において少なくとも部分的に閉じ、第1の溝よって隔てられたブロックは相互に接触するので、隣接するブロック相互間の支え合い効果により、従来のようにブロック自体に細溝を刻んでエッジ長さを確保する場合と比べて、同じエッジ長さ対比のブロックの剛性を高めることができ、せん断入力時の接地面積の低下を有効に防止することができる。また、トレッド接地面に開口する複数の凹部を設けたので、トレッド接地面に侵入した水を凹部を介して効率良く接地面外に排出することができる。一方で、周方向主溝と凹部とは、少なくとも一部の第2の溝によって連結され、該第2の溝は、タイヤ接地状態においても周方向主溝と凹部との連通状態を保持する。これにより、凹部は第2の溝を介してタイヤ接地状態においても接地面外に開放されるので、エアポケット(密封空間)が形成されることがなく、凹部に起因した騒音(凹部内での空気の圧縮・膨張による騒音)を顕著に低減することができる。しかも、周方向主溝に繋がる第2の溝及び凹部を周方向主溝に対する共鳴器として作用させることができるので、周方向主溝に起因する騒音(いわゆる気柱管共鳴音)をも効果的に低減することが可能となる。さらに、リブ状陸部に隣接してタイヤ周方向に延びる周方向主溝を設けたことから、第1の溝及び第2の溝と凹部とによってブロックを形成した領域では良好な除水効果及び路面の引っ掻き効果を得るとともに騒音性能の向上を図ることができる一方、その他の領域では排水性を確保することができて、ブロックを密集配置したことによる排水性への弊害を解消することができる。 In the pneumatic tire having such a configuration, at least the first groove is at least partially closed when the tire is in contact with the ground, and the blocks separated by the first groove are in contact with each other. The support effect can increase the rigidity of the block with the same edge length as compared with the conventional case where a narrow groove is cut into the block itself to secure the edge length. The decrease can be effectively prevented. Moreover, since the several recessed part opened to a tread ground surface is provided, the water which penetrate | invaded the tread ground surface can be efficiently discharged | emitted out of a ground surface through a recessed part. On the other hand, the circumferential main groove and the recess are connected by at least a part of the second groove, and the second groove maintains a communication state between the circumferential main groove and the recess even in the tire ground contact state. As a result, the recess is opened to the outside of the ground contact surface even when the tire is in contact with the ground via the second groove, so that an air pocket (sealed space) is not formed, and noise caused by the recess (in the recess) (Noise due to air compression / expansion) can be significantly reduced. Moreover, since the second groove and the recess connected to the circumferential main groove can act as a resonator for the circumferential main groove, noise (so-called air column resonance noise) caused by the circumferential main groove is also effective. It becomes possible to reduce it. Furthermore, since a circumferential main groove extending in the tire circumferential direction is provided adjacent to the rib-like land portion, a good water removal effect and a region in which a block is formed by the first groove and the second groove and the recess and While it is possible to obtain a scratching effect on the road surface and improve noise performance, it is possible to secure drainage in other areas and eliminate the adverse effects on drainage due to the dense arrangement of blocks. .
したがって、この発明の空気入りタイヤによれば、排水性を犠牲にすることなしに除水効果及び路面の引っ掻き効果を向上させることができるとともに、エアポケットによるエアポンピング音及び周方向主溝による気柱管共鳴音を効果的に低減して騒音性能の改善を図ることができる。 Therefore, according to the pneumatic tire of the present invention, the water removal effect and the road surface scratching effect can be improved without sacrificing drainage, and the air pumping sound by the air pockets and the air by the circumferential main groove can be improved. It is possible to effectively reduce the columnar resonance and improve the noise performance.
なお、この発明の空気入りタイヤにあっては、第2の溝の溝幅は、該第2の溝を介して隔てられたブロックが、タイヤ接地状態においても相互に離間した状態に保持される距離に設定されることが好ましい。 In the pneumatic tire according to the present invention, the groove width of the second groove is maintained such that the blocks separated through the second groove are separated from each other even in the tire ground contact state. It is preferable to set the distance.
又は、この発明の空気入りタイヤにあっては、第2の溝は、該第2の溝の深さ方向に亘って局所的に幅が拡がる拡幅部を有することが好ましい。この場合、拡幅部は、第2の溝の深さ方向において溝底寄りに配置されていることが好ましい。 Or in the pneumatic tire of this invention, it is preferable that a 2nd groove | channel has a wide part which a width | variety expands locally over the depth direction of this 2nd groove | channel. In this case, it is preferable that the widened portion is disposed closer to the groove bottom in the depth direction of the second groove.
さらに、この発明の空気入りタイヤにあっては、上記リブ状陸部の幅をW(mm)、該リブ状陸部内のブロックの基準ピッチ長さをPL(mm)、該リブ状陸部の幅Wと該基準ピッチ長さPLとで区画される基準区域内に存在するブロックの個数をa(個)、該基準区域内のネガティブ率をN(%)としたとき、D=a/{PL×W×(1−N/100)}で与えられる該リブ状陸部の単位実接地面積当たりのブロック個数密度D(個/mm2)は、0.003〜0.04の範囲内であることが好ましい。ここで、「リブ状陸部の幅」とは、リブ状陸部のタイヤ幅方向に沿う長さを指す。また、「ブロックの基準ピッチ長さ」とは、リブ状陸部のブロックによって形成されたタイヤ周方向の繰返しパターンの最小単位又は複数単位の長さを指すものとし、例えば1つのブロックとこのブロックのタイヤ周方向に隣接する凹部によってタイヤ周方向のパターンの繰り返し模様が規定されている場合は、これらのブロック及び凹部のそれぞれのタイヤ周方向長さを合算したものを指す。さらに、「ブロック個数密度」とは、基準区域内の実接地面積(基準区域内に在る全ブロックの総表面積)あたりに何個のブロックが存在するかを密度として表したものである。 Furthermore, in the pneumatic tire of the present invention, the width of the rib-like land portion is W (mm), the reference pitch length of the block in the rib-like land portion is PL (mm), When the number of blocks existing in the reference area defined by the width W and the reference pitch length PL is a (number) and the negative rate in the reference area is N (%), D = a / { PL × W × (1−N / 100)}, the block number density D (pieces / mm 2 ) per unit actual contact area of the rib-like land portion is within a range of 0.003 to 0.04. Preferably there is. Here, “the width of the rib-like land portion” refers to the length of the rib-like land portion along the tire width direction. The “reference pitch length of the block” means the minimum unit or a plurality of units of the repeating pattern in the tire circumferential direction formed by the rib-like land block, for example, one block and this block. When the repeated pattern of the pattern of a tire circumferential direction is prescribed | regulated by the recessed part adjacent to the tire circumferential direction of this, it points to what added each tire circumferential direction length of these blocks and recessed parts. Furthermore, the “block number density” represents the number of blocks existing as a density per actual ground contact area in the reference area (total surface area of all blocks in the reference area).
この発明によれば、従来にはない新規な手法により、排水性を犠牲にすることなく除水効果及び路面の引っ掻き効果の向上を図るとともに騒音性能の改善した空気入りタイヤを提供することが可能である。 According to the present invention, it is possible to provide a pneumatic tire with improved noise performance and improved water removal effect and road surface scratching effect without sacrificing drainage by a novel method that has not been conventionally used. It is.
以下、この発明の実施の形態を図面に基づき詳細に説明する。ここに図1は、この発明に従う一実施形態の空気入りタイヤ(以下、単に「タイヤ」という)のトレッドパターンを示した部分展開図である。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a partial development view showing a tread pattern of a pneumatic tire (hereinafter simply referred to as “tire”) according to an embodiment of the present invention.
この実施形態のタイヤは、図示を省略するが、タイヤの踏面を形成するトレッド部、該トレッド部の幅方向外側にショルダー部を介して連なる一対のサイドウォール部、及びこれらのサイドウォール部のタイヤ径方向内側に配置される一対のビード部を備え、タイヤ内部に一対のビード部間でトロイド状に延びるカーカスと、このカーカスのクラウン域のタイヤ径方向外側に配置されたベルト層とを備える慣例に従ったタイヤ構造を有するタイヤである。 Although not shown in the drawings, the tire of this embodiment includes a tread portion that forms a tread surface of the tire, a pair of sidewall portions that are connected to the outer side in the width direction of the tread portion via a shoulder portion, and tires of these sidewall portions. Conventionally provided with a pair of bead portions disposed radially inside, a carcass extending in a toroidal shape between the pair of bead portions inside the tire, and a belt layer disposed on the outer side in the tire radial direction of the crown region of the carcass The tire has a tire structure according to the above.
図1に示すように、このタイヤは、トレッド接地面1に、タイヤ周方向に延びる少なくとも1つ、ここでは3つのリブ状陸部3、4、5を備え、これらのリブ状陸部3、4、5間にはタイヤ周方向に延びる2本の周方向主溝7、8が設けられている。周方向主溝7、8は、タイヤ赤道面Eを中心にしたトレッド接地幅(トレッド接地端TW間のタイヤ幅方向長さ)の35%以内に相当する位置に配置することが好ましい。なぜなら、接地端TEと周方向溝7、8との間におけるブロック列の幅が小さくなると、摩耗性能が低下するおそれがあるからである。また、周方向溝7、8の溝幅は、十分な排水性を確保するため、トレッド接地幅の10〜40%とすることが好ましい。ここで、周方向主溝7、8よりもタイヤ幅方向外側の両領域は便宜上それぞれショルダー域とし、周方向主溝が3本以上配設される場合は、複数の周方向主溝のうちタイヤ幅方向最外側に位置する周方向主溝よりもタイヤ幅方向外側の両領域をそれぞれショルダー域とする。
As shown in FIG. 1, the tire includes at least one, in this case, three rib-
各リブ状陸部3、4、5には、トレッド接地面1(路面に接する面)に開口する凹部10が複数分散配置されている。凹部10は、トレッド接地面1と路面との間に介在する水や氷雪をその内部に取り込むものであり、該凹部10内に取り込まれた水や氷雪はタイヤの回転に伴う遠心力によって外部に排出される。凹部10の深さ、容積、個数、形状及び配設位置等はそのタイヤに必要とされる除水能力等に応じて適宜設定することができ、例えば凹部10の深さは3mm〜8mm、容積は30mm2〜400mm2とすることが好ましい。凹部10の断面積S10(長手方向に直交する面における断面積)は、後述する第2の溝13の断面積S13(長手方向に直交する面における断面積)よりも大きい。
In each of the rib-
また、各リブ状陸部3、4、5には、隣接する凹部10の相互間をそれぞれ連結するとともに、リブ状陸部3、4、5内に複数の独立したブロック11を区画する第1の溝12及び第2の溝13を備える。つまり、ブロック11は、第1の溝12及び第2の溝13を網の目状に配設することによって形成される。これによりリブ状陸部3、4、5には複数のブロック11が密集して区画形成されることとなる。なお、図1(a)では、第1の溝12と第2の溝13とを図面上で区別できるようにするため、便宜的に第2の溝13を第1の溝12よりも太いラインで図示している。
The rib-
また、リブ状陸部3、4、5内のブロック11はそれぞれ千鳥状に配置されている。すなわち、ブロック11はタイヤ周方向に並んで配置されることにより複数のブロック列が構成され、一のブロック列におけるブロック11と、このブロック列のタイヤ幅方向に隣接する他のブロック列におけるブロック11とは、タイヤ周方向に位相が異なるように配置されている。ここで、「タイヤ周方向に位相が異なる」とは、例えば図1の例において、隣り合うブロック列相互間にて、それぞれのブロック11が半ピッチずつタイヤ周方向にずれた状態のことを言う。このような千鳥状配置を採用することで、凹部10の接地タイミングをずらすことができ、パターンノイズの低減に有利となる。また、全てのブロック列相互間にて、凹部10のタイヤ周方向における位置をずらすことで、より一層パターンノイズを低減することができる。
Further, the
ここで、第1の溝12の溝幅w12は、該第1の溝12を介して隔てられたブロック11が、タイヤ接地状態にて相互に少なくとも部分的に接触する距離に設定されている。第2の溝13の溝幅w13は、該第2の溝13を介して隔てられたブロック11が、タイヤ接地状態においても相互に離間した状態に保持される距離に設定されている。ここで隣接するブロックが「部分的に接触する」とは、ブロック11が路面に圧接することにより変形し、隣接するブロック11の側壁面11aが互いに部分的に接触することを意味する。この実施形態では、第1及び第2の溝12、13の溝幅w12、w13は、深さ方向に亘って一定であるが、深さ方向に向かって溝幅w12、w13が漸増又は漸減するよう構成しても良い。
Here, the groove width w12 of the
各凹部10には、このような第2の溝13が少なくとも一本は接続されている。第2の溝のうち少なくとも一部の第2の溝、具体的には、周方向主溝7、8に隣接する第2の溝13の一端は、凹部10に開口し、該第2の溝13の他端は、周方向主溝7、8に開口し、これにより凹部10は周方向主溝7、8に繋がっている。それ以外の第2の溝13、ここではリブ状陸部3、5においてタイヤ幅方向外側に配置された第2の溝13は、周方向主溝7、8に開口せず隣り合う凹部10の相互間を連結している。これにより、リブ状陸部3、5では、2本の第2の溝13と2つの凹部10とが交互に接続されている。勿論、3本以上の第2の溝13と3つ以上の凹部10とを交互に接続してもよい。
At least one
なお、第1の溝12の溝幅w12は0.7mm未満とすることが好ましく、第2の溝13の溝幅w13は0.7mm以上とすることが好ましい。第1の溝12の溝幅w12が0.7mm以上である場合には、タイヤ接地状態において第1の溝12を介して隔てられたブロック11が相互に接触しなくなるおそれがあり、また第2の溝13の溝幅w13が0.7mm未満の場合には、該第2の溝13を介して隔てられたブロック11が、タイヤ接地状態においても相互に離間した状態に保持できなくなるおそれがあるためである。
これら第1及び第2の溝12、13の溝幅w12、w13を変更するに際してはタイヤの加硫成形金型に適用されるブレードの厚さを調整することで容易に実現することが可能である。
The groove width w12 of the
When the groove widths w12 and w13 of the first and
かかる構成を採用したタイヤによれば、少なくとも第1の溝12は、タイヤ接地状態において少なくとも部分的に閉じ、第1の溝12によって隔てられたブロック11は相互に接触するので、隣接するブロック11相互間の支え合い効果により、従来のようにブロック自体に細溝を刻んでエッジ長さを確保する場合と比べて、同じエッジ長さ対比のブロック11の剛性を高めることができ、せん断入力時の接地面積の低下を有効に防止することができる。また、トレッド接地面1に凹部10を設けたことにより、トレッド接地面1に侵入した水を、凹部10を介して効率良く接地面外に排出することができる。一方で、周方向主溝7、8と凹部10とは、少なくとも一部の第2の溝13によって連結され、該第2の溝13は、タイヤ接地状態においても周方向主溝7、8と凹部10との連通状態を保持する。これにより、凹部10は、第2の溝13ひいては周方向主溝7、8を介してタイヤ接地状態においても接地面外に開放されるので、エアポケット(密封空間)が形成されることがなく、凹部10に起因した騒音(凹部10内での空気の圧縮・膨張による騒音)を顕著に低減することができる。しかも、周方向主溝7、8に繋がる第2の溝13及び凹部10を周方向主溝7、8に対する後述の共鳴器として作用させることができるので、周方向主溝7、8に起因する騒音(いわゆる気柱管共鳴音)をも効果的に低減することが可能となる。さらに、トレッド接地面1にリブ状陸部3、4、5に隣接してタイヤ周方向に延びる周方向主溝7、8を設けたことから、第1の溝12及び第2の溝13と凹部10とによってブロック11を形成した領域(リブ状陸部3、4、5)では良好な除水効果及び路面の引っ掻き効果を得るとともに騒音性能の向上を図ることができる一方、その他の領域(周方向主溝7、8)では排水性を確保することができて、ブロック11を密集配置したことによる排水性への弊害を解消することができる。
According to the tire employing such a configuration, at least the
なお、周方向主溝7、8に開口する第2の溝13及びこれに繋がる凹部10を共鳴器として機能させるにあたっては、これらの第2の溝13と凹部10との連結数を増減させることで気柱管共鳴音に対する共鳴周波数の高低を容易に調整することができる。例えば、リブ状陸部3、5では、共鳴器一つあたり2本の第2の溝13と2つの凹部10とを交互に連結したことからリブ状陸部4の共鳴器よりも対応共鳴周波数を低くすることができる。
In order to make the
ところで、ブロック11の総エッジ長さ(各ブロック11の周縁の長さを全て合計した長さ)を増大させるには、ブロック個々の大きさを小さくしてより多くのブロック11を形成する必要があるが、その適正な範囲は以下の通りである。すなわち、各リブ状陸部3、4、5の幅をW(W3、W4、W5)(mm)、該リブ状陸部3、4、5内のブロック11の基準ピッチ長さをPL(PL3、PL4、PL5)(mm)、該リブ状陸部3、4、5の幅Wと該基準ピッチ長さPLとで区画される基準区域Z(Z3、Z4、Z5)(図中斜線で示す区域)内に存在するブロック11の個数をa(a3、a4、a5)(個)、該基準区域Z内のネガティブ率をN(N3、N4、N5)(%)としたとき、
リブ状陸部3、4、5におけるブロック個数密度Dが0.003(個/mm2)未満の場合は、ブロック11内へのサイプの形成なしには、総エッジ長さの増大を図ることは難しく、一方、ブロック個数密度Dが0.04(個/mm2)を超えるとブロック11の大きさが小さくなり過ぎて所要のブロック剛性の実現が難しくなる。また、リブ状陸部3、4、5におけるブロック個数密度Dを、0.0035〜0.03個/mm2の範囲内とすれば、ブロック剛性の確保と総エッジ長さの増大との両立をより高い次元で達成することができる。
When the block number density D in the rib-
なお、リブ状陸部3、4、5におけるネガティブ率Nは5%〜50%とすることが好ましい。リブ状陸部3、4、5におけるネガティブ率Nが5%未満の場合は、溝面積が小さ過ぎ排水性が不十分となる他、ブロック個々の大きさが大きくなり過ぎて本発明が狙いとするところのエッジ長さの増大を図り難くなり、一方、50%を超えると接地面積が小さくなり過ぎて、操縦安定性が低下するおそれがあるからである。
The negative rate N in the rib-
ここで、凹部10とこの凹部10に繋がり周方向主溝7、8に開口する第2の溝13とにより構成され、この発明に適用可能な種々の共鳴器について、図2を参照して説明する。図2は、この発明に適用可能な共鳴器を例示する模式図であり、(a)は、いわゆるヘルムホルツ型の共鳴器、(b)は、いわゆる段付き管型の共鳴器である。
Here, various resonators constituted by the
上述のように、第2の溝13及び凹部10を共鳴器として作用させるためには、第2の溝13を周方向主溝7、8に開口させるとともに、該第2の溝13に繋がる凹部10の断面積S10を第2の溝13の断面積S13よりも大きくする必要がある。このような共鳴器は、第2の溝13及び凹部10がともに路面によって密閉された状態の下では、図2(a)に模式的に示すようなヘルムホルツ型の共鳴器を形成することになり、その共鳴器の共鳴周波数fは、第2の溝13の長さをlh、第2の溝13の半径をr、第2の溝13の断面積をS13とするとともに凹部10の容積をV、音速をcとしたとき、
なお、共鳴器を構成する第2の溝13の断面形状が円形ではない場合(本実施形態では矩形)は、上記の式中の半径rは、該第2の溝13の断面積S13から逆算して求められる。また、式中の係数「1.3」は文献によっては異なる値が存在するが、一般的には実験式から求めることが可能で、この発明においても一つの係数として用いるものとする。
When the cross-sectional shape of the
また共鳴器を構成する凹部10は、その深さ方向の全体に亘って、開口面積と同一の断面積(トレッド接地面に沿った面での断面積)を有するものを適用することができるが、深さ方向に向けて当該断面積が漸増もしくは漸減する錐形状のものを採用してもよい。また、凹部10の底部は実質的に平坦面としてもよく、開口側に向けて凸もしくは凹状の曲面としてもよい。
In addition, as the
さらに、上記実施形態においては、共鳴器を構成する凹部10のトレッド接地面1への開口形状は矩形であるが、この開口形状はこれ以外の多角形や円形、楕円形としてもよい。
Furthermore, in the said embodiment, although the opening shape to the
あるいは、上述したようなヘルムホルツ型の共鳴器に代えて、図2(b)に示すように凹部10及び第2の溝13をそれぞれ第一管路10’、第二管路13’とみなしてそれらを相互に連結した連結管路からなる段付き管型の共鳴器を適用することもでき、この場合には、以下の説明のようにして共鳴周波数fを求めることができる。
Alternatively, instead of the Helmholtz resonator as described above, the
段付き管型の共鳴器につき、境界における第一管路10’側の音響インピーダンスをZ12、境界における第二管路13’側の音響インピーダンスをZ21、第一管路10’の断面積をS1(S1=S10)、第二管路13’の断面積をS2(S2=S13)とすると、連続の条件から、
Z21=(S2/S1)・Z12
との関係が成り立つ。
For the stepped tube type resonator, the acoustic impedance on the
Z 21 = (S 2 / S 1 ) · Z 12
The relationship is established.
第二管路13’について、境界条件を、x=0でV2=V0ejwt、x=l2でP2/V2=Z21とすると、第二管路13’の開口からの距離xの位置のおける音圧P2は、P2=Zc・{(Z21cos(k(l2−x))+jZcsin(k(l2−x)))/(Zccos(kl2)+jZ21sin(kl2))}・V0ejwt
と表される。ここに、l2は、第二管路13’の長さ、V2は、第二管路13’の粒子速度分布、V0は、入力点の粒子速度、jは、虚数単位、Zcは、ρc(ρは、空気の密度、cは、音速)、kは、2πf/cである。
'For the boundary condition, x = 0 at V 2 = V 0 e jwt, when at x = l 2 and P 2 / V 2 = Z 21 , second conduit 13'
It is expressed. Here, l 2 is the length of the
また、第一管路10’について、境界条件を、x=l1でV1=0、x=0でP2=P1とすると、第一管路10’の開口からの距離xの位置のおける音圧P1は、
P1=Zc・〔Z21cos(k(l1−x))/(cos(kl1)・{Zccos(kl2)+jZ21sin(kl2)})〕・V0ejwt
と表される。ここに、l1は、第一管路10’の長さである。
Further, regarding the
P 1 = Z c · [Z 21 cos (k (l 1 −x)) / (cos (kl 1 ) · {Z c cos (kl 2 ) + jZ 21 sin (kl 2 )})] · V 0 e jwt
It is expressed. Here, l 1 is the length of the
ここで、共鳴の条件 x=0でP2=0より、
tan(kl1)tan(kl2)−(S2/S1)=0 となり、この共鳴の条件式に基づいて、k、l1、l2、S2、S1、cを決定して共鳴周波数fを求めることができる。
Here, since the resonance condition x = 0 and P 2 = 0,
tan (kl 1 ) tan (kl 2 ) − (S 2 / S 1 ) = 0, and k, l 1 , l 2 , S 2 , S 1 , c are determined based on the conditional expression of this resonance. The resonance frequency f can be obtained.
段付き管型の共鳴器は、図示の例では、直方体になる管路を組み合わせたものを示したが、上記の条件式で共鳴周波数を求めるには各管路の断面積及び長さを決定すればよいので、管路の形状は直方体に限定されることはなく種々の形状のものを適用し得る。 In the example shown in the figure, the stepped tube type resonator is a combination of pipes that are rectangular parallelepiped. However, to obtain the resonance frequency using the above conditional expression, the cross-sectional area and length of each pipe are determined. Therefore, the shape of the pipe line is not limited to a rectangular parallelepiped, and various shapes can be applied.
また、第二管路13’の一端は周方向主溝7、8の溝壁で開口していることが不可欠となるが、第一管路10’、第二管路13’は、トレッド接地面と路面との接触により閉鎖空間を形成することになるので、その上端をリブ状陸部3、4、5の表面で開口させておくことが可能であり、この点についても限定されることはない。
In addition, it is indispensable that one end of the
次いで、この発明の他の実施形態について図3を参照して説明する。なお、図1で説明したタイヤにおける構成要素と同一の構成要素には同一の符号を付し、その説明を省略する。 Next, another embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the component same as the component in the tire demonstrated in FIG. 1, and the description is abbreviate | omitted.
図3に例示するタイヤでは、第2の溝13の溝幅w13は、該第2の溝13を介して隔てられたブロック11が、タイヤ接地状態にて相互に少なくとも部分的に接触する距離に設定されている。また、第2の溝13は、図3(c)に示すように、深さ方向(タイヤの半径方向)に亘って局所的に幅が拡がった拡幅部14を有する。よって、第2の溝13には、拡幅部14とこの拡幅部14よりも溝幅の小さい狭幅部15とが形成される。ここでは、拡幅部14は、第2の溝13によって隔てられた両ブロック11の各側壁面11aが局所的にドーム状に凹むことにより形成され、これにより、拡幅部14は略球状をなす。拡幅部14は、タイヤ接地状態においても閉じることがない。つまり、拡幅部14が設けられたブロック11の側壁部位は、当該側壁部位に拡幅部14を挟んで対向するブロック11の側壁部位に対して、タイヤ接地状態においても離間した状態に保持される。また、拡幅部14は、第2の溝13の深さ方向において溝底寄り、より具体的には溝底に接して配置されている。ここでいう「溝底寄り」とは、拡幅部14を第2の溝13の深さ方向中央位置よりも下方に配置することを意味する。
In the tire illustrated in FIG. 3, the groove width w <b> 13 of the
なお、第2の溝13の拡幅部14における溝幅w14(最大値)は、0.7mm以上、3mm以下とすることが好ましい。第2の溝13の拡幅部14における溝幅w14が0.7mm未満の場合には、タイヤ接地状態において拡幅部14が閉じてしまうおそれがあるためであり、一方、3mmを超えると拡幅部14を形成する分ブロック11の体積が減少して、十分なブロック剛性を確保し得なくなるおそれがあるからである。
The groove width w14 (maximum value) in the widened
この実施形態のタイヤによれば、第2の溝13の溝幅w13を、該第2の溝13を介して隔てられたブロック11がタイヤ接地状態にて相互に少なくとも部分的に接触する距離に設定したことから、第1の溝12のときと同様、第2の溝13によって隔てられたブロック11は相互に接触するので、隣接するブロック11相互間の支え合い効果が発揮される。従って、同じエッジ長さ対比のブロック11の剛性をより一層高めることができる。
According to the tire of this embodiment, the groove width w13 of the
また、ブロック11の剛性は、拡幅部14が第2の溝13の深さ方向において溝底に近いほど高くなるところ、この実施形態では、拡幅部14を溝底寄りに配置したことから、ブロック剛性が高いために操縦安定性に優れ、しかも摩耗によってブロック11が擦り減っても拡幅部14を残留させることができ、騒音低減効果を長期間に亘って持続させることができる。
Further, the rigidity of the
以上、図示例に基づき説明したが、この発明は上述の実施形態に限定されるものでなく、特許請求の範囲の記載範囲内で適宜変更することができるものであり、例えば、第1及び第2の溝12、13と凹部10とによって区画形成するブロック11の形状は、図4(a)〜(c)に例示するように、四角形や五角形、あるいは六角形としても良く、これらのブロック11に囲まれる凹部10の形状も矩形の他、三角形や円形等(図示省略)種々の形状としても良い。また、第2の溝13の拡幅部14の深さ方向における配設位置は、上述の実施形態に限らず、例えば図5(a)及び(b)に示すように、拡幅部14をトレッド接地面に開口するよう設けたり、深さ方向中央位置に設けたりすることができる。さらに拡幅部14の形状も上述の実施形態に限らず、例えば図5(c)及び(d)に示すように、溝底において最大幅をとってそこから狭幅部15に向かうに連れて幅が漸減する断面略三角形状としたり、第2の溝13によって隔てられた対向するブロック11のうち、一方のブロック11の側壁面11aのみを局所的にドーム状に凹ませて断面略半月形状としたりすることができる。しかも、拡幅部14の個数は、第2の溝13一本あたりに2個以上設けても良い。
The present invention has been described based on the illustrated examples. However, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be appropriately changed within the scope of the claims. For example, the first and first embodiments The shape of the
次に、この発明に従う実施例1及び2のタイヤ、比較のための比較例1、2のタイヤ、及び従来技術に従う従来例1のタイヤをそれぞれ試作し、騒音低減効果、ドライ操縦安定性能、ウェット操縦安定性能についての性能評価を行ったので、以下説明する。なお、これらのタイヤはいずれもタイヤサイズが195/65R15の乗用車用ラジアルタイヤであり、トレッド接地幅は140mmである。 Next, the tires of Examples 1 and 2 according to the present invention, the tires of Comparative Examples 1 and 2 for comparison, and the tire of Conventional Example 1 according to the prior art are respectively prototyped, noise reduction effect, dry steering stability performance, wet Since the performance evaluation about the steering stability performance was performed, it demonstrates below. Each of these tires is a radial tire for passenger cars having a tire size of 195 / 65R15, and the tread contact width is 140 mm.
実施例1のタイヤは、図1に示すトレッドパターンをトレッド部に有する。
周方向主溝7は、タイヤ赤道面Eを中心としたトレッド接地幅の20%に相当する位置に配置され、周方向主溝8は、タイヤ赤道面を中心としたトレッド接地幅の20%に相当する位置に配置される。周方向主溝7の溝幅は、14mmであり、溝深さは8.3mmである。周方向主溝8の溝幅は、17mmであり、溝深さは8.3mmである。凹部10の容積は、145mm3であり、断面積S10は、18.0mm2であり、各リブ状陸部にタイヤ一周でそれぞれ236個設けられている。第1の溝12の溝幅w12は、0.5mmであり、溝深さは6.0mmである。第2の溝13の溝幅w13は、0.7mmであり、溝深さは6.0mmであり、断面積S13は4.2mm2である。リブ状陸部3、4、5において、周方向主溝7、8に開口する第2の溝13の長さは、16.5mmであり、それ以外の第2の溝13の長さは、6.6mmである。
The tire of Example 1 has the tread pattern shown in FIG.
The circumferential main groove 7 is disposed at a position corresponding to 20% of the tread contact width centered on the tire equator plane E, and the circumferential main groove 8 is set to 20% of the tread contact width centered on the tire equator plane E. It is arranged at the corresponding position. The groove width of the circumferential main groove 7 is 14 mm, and the groove depth is 8.3 mm. The groove width of the circumferential main groove 8 is 17 mm, and the groove depth is 8.3 mm. The volume of the
実施例2のタイヤは、図3に示すトレッドパターンをトレッド部に有する。実施例2のタイヤは、第2の溝13が拡幅部14を有する点で実施例1のタイヤと異なる。第2の溝13の溝幅(狭幅部の溝幅)w13は、0.5mmであり、溝深さは6.0mmであり、断面積S13は2.0mm2である。拡幅部14は、溝底に接して設けられている。拡幅部14の幅w14は、1.2mmである。周方向主溝7、8を含んだトレッド部全体のネガティブ率は28%である。その他の諸元を表1に示す。
The tire of Example 2 has the tread pattern shown in FIG. 3 in the tread portion. The tire of Example 2 differs from the tire of Example 1 in that the
比較例1のタイヤは、図6に示すトレッドパターンをトレッド部に有し、各リブ状陸部3、4、5にてブロック11を区画形成する溝を全て第1の溝12で構成した点を除いて実施例1のタイヤとほぼ同様の構成を有するものである。第1の溝12の溝幅w12は、0.5mmであり、溝深さは6.4mmである。周方向主溝7、8を含んだトレッド部全体のネガティブ率は28%である。その他の諸元を表1に示す。
The tire of Comparative Example 1 has the tread pattern shown in FIG. 6 in the tread portion, and all the grooves that define the
比較例2のタイヤは、図7に示すトレッドパターンをトレッド部に有し、比較例1のタイヤとは異なり、周方向主溝を設ける代わりにトレッド部をブロック11で満たしたものである。第1の溝12の溝幅w12は、0.5mmであり、溝深さは6.4mmである。トレッド部全体のネガティブ率は7.5%である。また、比較例1のタイヤにおいて、基準区域内のブロック個数は12個であり、基準区域内のネガティブ率は7.5%であり、ブロック個数密度は0.0053個/mm2である。
The tire of Comparative Example 2 has the tread pattern shown in FIG. 7 in the tread portion, and unlike the tire of Comparative Example 1, the tread portion is filled with the
従来例1のタイヤは、図8に示すトレッドパターンをトレッド部に有する。このタイヤは、タイヤ赤道面の両側にそれぞれ周方向主溝21、22を有する。周方向主溝21の溝幅は、14mmであり、溝深さは8.3mmであり、周方向主溝22の溝幅は、17mmであり、溝深さは8.3mmである。周方向主溝21、22の間にはブロック陸部23が形成されており、各ブロック24には、サイプ25が形成されている。また、周方向主溝21、22のタイヤ幅方向外側にも同様にブロック陸部26、27が形成され、各ブロック28、29には、サイプ25が形成されている。また、従来例1のタイヤにおいて、基準区域内のブロック個数は2個であり、基準区域内の周方向主溝を除いたネガティブ率は7.5%であり、ブロック個数密度は0.0016個/mm2である。
The tire of Conventional Example 1 has the tread pattern shown in FIG. This tire has circumferential main grooves 21 and 22 on both sides of the tire equatorial plane. The groove width of the circumferential main groove 21 is 14 mm, the groove depth is 8.3 mm, the groove width of the circumferential main groove 22 is 17 mm, and the groove depth is 8.3 mm. A block land portion 23 is formed between the circumferential main grooves 21 and 22, and a
なお、騒音低減効果については、上記タイヤをサイズ6J×15のリムに装着して、内部に210kPa(相対圧)の空気圧を適用した後、室内騒音試験機(ドラム:速度60km/時)を用い、タイヤから50cm離れた位置にマイクを配置して計測し、全帯域のオーバーオール値で比較した。騒音の測定値はオーバーオール値で、比較例1のタイヤを基準としマイナス値が大きい程騒音低減効果が大きいことを示す。測定結果を表2に示す。従来例1のタイヤ及び比較例2のタイヤについては騒音低減効果を確認する試験は行っていない。 Regarding the noise reduction effect, after mounting the tire on a rim of size 6J × 15 and applying air pressure of 210 kPa (relative pressure) inside, an indoor noise tester (drum: speed 60 km / hour) was used. Measured by placing a microphone at a position 50 cm away from the tire, and compared with the overall value of all bands. The measured value of noise is an overall value, and the greater the negative value with reference to the tire of Comparative Example 1, the greater the noise reduction effect. The measurement results are shown in Table 2. For the tire of Conventional Example 1 and the tire of Comparative Example 2, a test for confirming the noise reduction effect was not performed.
また、ウェット操縦安定性能試験は、各供試タイヤを上記リムに組み込み、テスト車両(車種:フォルクスワーゲン・ゴルフ、排気量:2000cc)に装着して、ブリヂストン プルービンググラウンドで水深2mmの下、プロのテストドライバによるフィーリングにより行った。評価は0.5点刻みで、0.5点の点差は有意差である。評価結果を表2に示す。 In addition, the wet steering stability performance test is carried out by incorporating each test tire into the above rim, mounting it on a test vehicle (vehicle type: Volkswagen Golf, displacement: 2000 cc), and at a Bridgestone Proving Ground under a water depth of 2 mm. It was done by feeling by a test driver. The evaluation is in 0.5 point increments, and the point difference of 0.5 points is a significant difference. The evaluation results are shown in Table 2.
さらに、ドライ操縦安定性能試験は、各供試タイヤを上記リムに組み込み、テスト車両(車種:フォルクスワーゲン・ゴルフ、排気量:2000cc)に装着して、ブリヂストン プルービンググラウンドでドライ路面の下、プロのテストドライバによるフィーリングにより行った。評価は0.5点刻みで、0.5点の点差は有意差である。評価結果を表2に示す。 Furthermore, the dry steering stability performance test was conducted by incorporating each test tire into the above rim and mounting it on a test vehicle (model: Volkswagen Golf, displacement: 2000 cc) under the dry road surface at the Bridgestone Proving Ground. It was done by feeling by a test driver. The evaluation is in 0.5 point increments, and the point difference of 0.5 points is a significant difference. The evaluation results are shown in Table 2.
表2に示す結果から、本発明を適用したことによりウェット操縦安定性を確保しつつ、騒音性能が向上したことが分かる。 From the results shown in Table 2, it can be seen that application of the present invention improved the noise performance while ensuring wet steering stability.
かくしてこの発明によって、排水性を犠牲にすることなく除水効果及び路面の引っ掻き効果を向上させることができるとともに、騒音性能の改善を図ることが可能となった。 Thus, according to the present invention, the water removal effect and the road surface scratching effect can be improved without sacrificing the drainage, and the noise performance can be improved.
1 トレッド接地面
3、4、5 リブ状陸部
7、8 周方向主溝
10 凹部
11 ブロック
12 第1の溝
13 第2の溝
14 拡幅部
15 狭幅部
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記凹部の相互間をそれぞれ連結するとともに、前記リブ状陸部内に複数の独立したブロックを区画する第1の溝及び第2の溝と、
前記リブ状陸部に隣接して設けられ、タイヤ周方向に延びる少なくとも一本の周方向主溝と、を備え、
前記第1の溝の溝幅は、該第1の溝を介して隔てられた前記ブロックが、タイヤ接地状態にて相互に少なくとも部分的に接触する距離に設定され、
前記第2の溝のうちの少なくとも一部の第2の溝は、該第2の溝の一端が前記凹部に開口し、該第2の溝の他端が前記周方向主溝に開口し、
前記第2の溝は、前記タイヤ接地状態においても前記周方向主溝と前記凹部との連通状態を保持するよう構成されることを特徴とする空気入りタイヤ。 A plurality of recesses disposed in a distributed manner in a rib-like land extending along the tire circumferential direction, and opening in the tread ground surface;
A first groove and a second groove for connecting the recesses to each other and defining a plurality of independent blocks in the rib-like land portion;
At least one circumferential main groove provided adjacent to the rib-shaped land portion and extending in the tire circumferential direction;
The groove width of the first groove is set to a distance at which the blocks separated via the first groove are at least partially in contact with each other in a tire ground contact state.
At least a part of the second groove of the second groove has one end of the second groove opened in the recess, and the other end of the second groove opened in the circumferential main groove.
The pneumatic tire according to claim 2, wherein the second groove is configured to maintain a communication state between the circumferential main groove and the recess even in the tire contact state.
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