JP2012001148A

JP2012001148A - 空気入りタイヤ

Info

Publication number: JP2012001148A
Application number: JP2010139299A
Authority: JP
Inventors: Hisaya Oizumi; 尚也大泉
Original assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Current assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Priority date: 2010-06-18
Filing date: 2010-06-18
Publication date: 2012-01-05
Anticipated expiration: 2030-06-18
Also published as: JP5636759B2

Abstract

【課題】パターンノイズの高周波成分の発生を抑制しつつ、制動性能を向上させることができる空気入りタイヤを提供する。
【解決手段】タイヤ周方向に延びる複数の周方向溝２０，２２を備える空気入りタイヤであって、センター領域には、ピッチ長が異なる複数のピッチ種を第１ピッチ配列によりタイヤ周方向に分散配置したトレッドパターン１０が形成され、ショルダー領域には、ピッチ長が異なる複数のピッチ種を第２ピッチ配列によりタイヤ周方向に分散配置したトレッドパターン１０が形成され、第１ピッチ配列は、タイヤ周方向に隣接するピッチ種が、互いに同じピッチ種あるいは隣接ピッチ種であるピッチ配列であり、第２ピッチ配列は、タイヤ周方向に隣接ピッチ種以外のピッチ種が隣接する部分を備え、かつ、複数のピッチ種のうちピッチ長が最も短いピッチ種が連続する数が３個以下であるピッチ配列である。
【選択図】図１

Description

本発明は、タイヤ周方向に延びる複数の周方向溝を備える空気入りタイヤに関する。

従来、トレッドパターンを有する空気入りタイヤには、パターンノイズを低減するために、パターンのピッチ長をタイヤ周方向で分散させたピッチバリエーションが施されている。ピッチバリエーションとは、タイヤが地面上を転動したとき、特定の周波数のパターンノイズのレベルが大きくならないように、ピッチ長をタイヤ周上で分散させて、パターンノイズの周波数を分散させることである。
ピッチバリエーションでは、ピッチ長の分散のさせ方の自由度が大きいため、様々なピッチバリエーションを適用した空気入りタイヤが提案されている。

例えば、周方向の長さであるピッチＰが異なる３つ以上の種類数ｓの模様構成単位がタイヤ周方向に配列されてなる模様構成単位列により、タイヤトレッドのトレッドパターンを形成するとともに、長さの順に隣り合う１つ以上のピッチを飛ばして並ぶ前記模様構成単位を含んで配列した模様構成単位列からなり、しかも所定の検定を行うことにより得られる被検定の模様構成単位列を具えるピッチバリエーションの空気入りタイヤが知られている（特許文献１）。

また、ドライ路面での操縦安定性の向上とパターンノイズの低減とを両立することを可能にするための空気入りタイヤが知られている（特許文献２）。
すなわち、車両に対するタイヤ表裏の装着方向が指定された空気入りタイヤにおいて、トレッド部のタイヤ赤道Ｅを挟んで車両内側（ＩＮ）及び車両外側（ＯＵＴ）の領域にそれぞれタイヤ周方向に配列された複数のブロック要素を形成し、車両内側のブロック要素のピッチ数を６０〜８０個とし、該車両内側のブロック要素のピッチ種類数を４種類以上とし、車両外側のブロック要素のピッチ数を５０〜７０個とし、該車両外側のブロック要素のピッチ種類数を４種類以上とする。さらに、車両内側のブロック要素のピッチ数を車両外側のブロック要素のピッチ数よりも多くし、かつ車両内側のブロック要素の平均ピッチ長に対する車両外側のブロック要素の平均ピッチ長の比を１．０５〜１．２０の範囲とする。

特開２００１−１３０２２６号公報特開２００９−２６２８７４号公報

上記特許文献１に記載されている空気入りタイヤでは、長さの順に隣り合う１つ以上のピッチを飛ばして並ぶ模様構成単位を含んで配列するので、長さが最も短い最短ピッチが並ぶことによりトレッドのブロック剛性が小さくなることを防止することができる。しかし、長さの順に隣り合う１つ以上のピッチを飛ばして並ぶ模様構成単位を含んで配列するので、タイヤ周方向において隣り合うピッチ長の変化が大きい部分が生じ、例えば、高速走行時には、高周波のパターンノイズが発生しやすい。

上記特許文献２に記載されている空気入りタイヤでは、ドライ路面での操縦安定性の向上とパターンノイズの低減とを両立することが可能であるが、制動性能の向上については、何も言及されていない。

そこで、本発明は、パターンノイズの高周波成分の発生を抑制しつつ、制動性能を向上させることができる空気入りタイヤを提供することを目的とする。

本発明の空気入りタイヤは、タイヤ周方向に延びる複数の周方向溝を備える空気入りタイヤであって、タイヤ幅方向内方に位置するセンター領域には、ピッチ長が異なる複数のピッチ種を第１ピッチ配列によりタイヤ周方向に分散配置したトレッドパターンが形成され、タイヤ幅方向外方に位置するショルダー領域には、ピッチ長が異なる複数のピッチ種を第２ピッチ配列によりタイヤ周方向に分散配置したトレッドパターンが形成され、前記複数のピッチ種をピッチ長の順番に並べたとき、互いに隣り合うピッチ種を隣接ピッチ種とするとき、第１ピッチ配列は、タイヤ周方向に隣接するピッチ種が、互いに同じピッチ種あるいは前記隣接ピッチ種であるピッチ配列であり、第２ピッチ配列は、タイヤ周方向に前記隣接ピッチ種以外のピッチ種が隣接する部分を備え、かつ、前記複数のピッチ種のうちピッチ長が最も短いピッチ種が連続する数が３個以下であるピッチ配列であることを特徴とする。

また、第２ピッチ配列は、前記複数のピッチ種のうちピッチ長が最も短いピッチ種のピッチ長に対して、ピッチ長が１０％長い範囲に含まれるピッチ種が連続して隣接する数が３個以下であることが好ましい。

また、前記隣接ピッチ種のピッチ長の比は、０．８５以上１．１５以下であることが好ましい。

また、第１ピッチ配列に用いられるピッチ種の数と、第２ピッチ配列に用いられるピッチ種の数とは同じであることが好ましい。

本発明の空気入りタイヤによれば、パターンノイズの高周波成分の発生を抑制しつつ、制動性能を向上させることができる。

本実施形態の空気入りタイヤのトレッドパターンの一例を示す展開図である。（ａ）は、第１ピッチ配列の一例を示す図であり、（ｂ）は、第２ピッチ配列の一例を示す図である。

以下、本発明の空気入りタイヤについて、実施形態に基づいて説明する。
以下に説明する実施形態の空気入りタイヤは、例えば、ＪＡＴＭＡＹＥＡＲＢＯＯＫ２００９(日本自動車タイヤ協会規格)のＡ章に定められる乗用車用タイヤに適用することができる。この他、本発明の空気入りタイヤは、Ｂ章に定められる小型トラック用タイヤあるいはＣ章に定められるトラック及びバス用タイヤに適用することもできる。

なお、以下の説明において、タイヤ幅方向とは、空気入りタイヤの回転軸と平行な方向である。また、タイヤ幅方向外方とは、タイヤ幅方向において、タイヤセンターラインＣＬから離れる方向である。また、タイヤ幅方向内方とは、タイヤ幅方向において、タイヤセンターラインＣＬに近づく方向である。また、タイヤ周方向とは、空気入りタイヤの回転軸を回転の中心として回転する方向である。

まず、図１を参照して、本実施形態の空気入りタイヤのトレッドパターンについて説明する。図１は、本実施形態の空気入りタイヤのトレッドに設けられるトレッドパターン１０の一例を示す展開図である。本実施形態のトレッドパターン１０は、タイヤセンターラインＣＬを中心とする点対称パターンである。

トレッドパターン１０は、タイヤセンターラインＣＬから順に、周方向リブ１２，１４と、ブロック１６と、ショルダーブロック１８と、を有する。
トレッドパターン１０は、ブロック１６とショルダーブロック１８との間に設けられる周方向溝２０により、センター領域とショルダー領域に分けられる。以下の説明では、タイヤ幅方向において最も外側に形成された周方向溝よりもタイヤ幅方向外方の領域をショルダー領域と定義する。また、タイヤ幅方向において最も外側に形成された周方向溝よりもタイヤ幅方向内方の領域をセンター領域と定義する。

周方向リブ１２は、２つの周方向溝２２によって画されている。また、周方向リブ１２には、一端が閉塞した傾斜ラグ溝２４が設けられている。
周方向リブ１４は、周方向溝２２と周方向細溝２６との間に画されている。

ブロック１６は、周方向細溝２６と、周方向溝２０と、周方向細溝２６と周方向溝２０を結ぶ傾斜ラグ溝２８とによって画されている。
ショルダーブロック１８は、周方向溝２０とショルダー端との間を連通するショルダーラグ溝３０により画されている。また、ショルダーブロック１８には、ショルダー端から延び、ショルダーブロック１８の途中で閉塞するショルダー閉塞ラグ溝３２が設けられている。

周方向溝２０，２２の溝幅は、例えば、６ｍｍ以上９ｍｍ以下であり、周方向溝２０，２２の溝深さは、例えば、７ｍｍ以上９ｍｍ以下である。また、周方向細溝２６の溝幅は、例えば、１ｍｍ以上３ｍｍ以下であり、周方向細溝２６の溝深さは、例えば、４ｍｍ以上５ｍｍ以下である。
傾斜ラグ溝２４の溝幅は、例えば、２ｍｍ以上６ｍｍ以下であり、傾斜ラグ溝２４の溝深さは、例えば、３ｍｍ以上７ｍｍ以下である。また、傾斜ラグ溝２８の溝幅は、例えば、２ｍｍ以上７ｍｍ以下であり、傾斜ラグ溝２８の溝深さは、例えば、３ｍｍ以上７ｍｍ以下である。
また、ショルダーラグ溝３０の溝幅は、例えば、２ｍｍ以上４以下であり、ショルダーラグ溝３０の溝深さは、例えば、３ｍｍ以上６ｍｍ以下である。また、ショルダー閉鎖ラグ溝３２の溝幅は、例えば、２ｍｍ以上４ｍｍ以下であり、ショルダー閉鎖ラグ溝３２の溝深さは、例えば、３ｍｍ以上６ｍｍ以下である。

なお、周方向溝２０，２２や周方向細溝２６は、図１に示されるようにタイヤセンターラインＣＬと平行な溝に限定されない。周方向溝２０，２２や周方向細溝２６は、例えば、タイヤセンターラインＣＬに対して３５度以内の角度で傾斜する溝も含む。

次に、本実施形態のトレッドパターン１０に施されるピッチバリエーションについて説明する。ここで、トレッドパターン１０のピッチとは、タイヤ周方向に沿って同じパターンが繰り返される最小単位である。図１にＰｃ_１、Ｐｃ_２で示されるピッチは、センター領域に配置されるピッチを示す。また、図１にＰｓｈ_１、Ｐｓｈ_２で示されるピッチは、ショルダー領域に配置されるピッチを示す。

本実施形態の空気入りタイヤのセンター領域には、ピッチ長が異なる複数のピッチ種を第１ピッチ配列によりタイヤ周方向に分散配置したトレッドパターンが形成されている。また、本実施形態の空気入りタイヤのショルダー領域には、ピッチ長が異なる複数のピッチ種を第２ピッチ配列によりタイヤ周方向に分散配置したトレッドパターンが形成されている。第１ピッチ配列および第２ピッチ配列の定義は、後述する。

以下、図２を参照して、第１ピッチ配列および第２ピッチ配列について説明する。図２（ａ）は、第１ピッチ配列の一例を示す図であり、図２（ｂ）は、第２ピッチ配列の一例を示す図である。図２に示される例では、ピッチ長が異なる５種類のピッチ種Ａ〜Ｅを用いたピッチ配列が示されている。５種類のピッチ種Ａ〜Ｅのピッチ長をそれぞれＰ_Ａ〜Ｐ_Ｅとすると、Ｐ_Ａ＞Ｐ_Ｂ＞Ｐ_Ｃ＞Ｐ_Ｄ＞Ｐ_Ｅである。
例えば、図２（ａ）に示される第１ピッチ配列は、ピッチ種Ａが３つ、ピッチ種Ｂが３つ、ピッチ種Ｃが４つ、ピッチ種Ｄが４つ、…の順に、タイヤ周方向に各ピッチが配列されることを示す。また、図２（ｂ）に示される第２ピッチ配列は、ピッチ種Ｂが２つ、ピッチ種Ｃが２つ、ピッチ種Ａが３つ、ピッチ種Ｂが１つ、…の順に、タイヤ周方向に各ピッチが配列されることを示す。

ここで、複数のピッチ種Ａ〜Ｅをピッチ長の順番に並べたとき、互いに隣り合うピッチ種を隣接ピッチ種と定義する。例えば、ピッチ種Ａに対する隣接ピッチ種は、ピッチ種Ｂである。また、ピッチ種Ｂに対する隣接ピッチ種は、ピッチ種Ａとピッチ種Ｃである。また、ピッチ種Ｃに対する隣接ピッチ種は、ピッチ種Ｂとピッチ種Ｄである。また、ピッチ種Ｄに対する隣接ピッチ種は、ピッチ種Ｃとピッチ種Ｅである。また、ピッチ種Ｅに対する隣接ピッチ種は、ピッチ種Ｄである。

なお、隣接ピッチ種のピッチ長の比は、０．８５以上１．１５以下であることが好ましい。これは、隣接ピッチ種のピッチ長の差が１５％以内であることを意味する。
例えば、図２（ａ）に示される第１ピッチ配列のピッチ種Ａ〜Ｅのピッチ長は、Ｐ_Ａ＝３９．００ｍｍ、Ｐ_Ｂ＝３５．５０ｍｍ、Ｐ_Ｃ＝３０．９０ｍｍ、Ｐ_Ｄ＝２６．９０ｍｍ、Ｐ_Ｅ＝２５．４０ｍｍである。また、図２（ｂ）に示される第２ピッチ配列のピッチ種Ａ〜Ｅのピッチ長は、Ｐ_Ａ＝３７．２０ｍｍ、Ｐ_Ｂ＝３４．３０ｍｍ、Ｐ_Ｃ＝３１．２０ｍｍ、Ｐ_Ｄ＝２８．１０ｍｍ、Ｐ_Ｅ＝２５．００ｍｍである。

ここで、タイヤ周方向に隣接するピッチ種（例えば、図１に示されるＰｃ_１とＰｃ_２）が、互いに同じピッチ種あるいは隣接ピッチ種であるピッチ配列を第１ピッチ配列と定義する。例えば、図２（ａ）に「Ａ３」と示される部分のように、ピッチ種Ａが３つ連続する部分は、タイヤ周方向に隣接するピッチ種が互いに同じピッチ種となる部分である。また、図２（ａ）に示される「Ａ３」の次に「Ｂ３」と示される部分のように、３つ連続するピッチ種Ａの３つ目のピッチ種Ａと、その次に配置される３つ連続するピッチ種Ｂの１つ目のピッチ種Ｂとは、タイヤ周方向に隣接するピッチ種が隣接ピッチ種となる部分である。

また、タイヤ周方向に隣接ピッチ種以外のピッチ種が隣接する部分を備え、かつ、複数のピッチ種のうちピッチ長が最も短いピッチ種が連続する数が３個以下であるピッチ配列を第２ピッチ配列と定義する。例えば、図２（ｂ）に「Ｃ２」の次に「Ａ３」と示される部分のように、第２ピッチ配列は、ピッチ種Ｃに隣接ピッチ種以外のピッチ種であるピッチ種Ａが隣接する部分を備える。また、図２（ｂ）に「Ｅ１」、「Ｅ２」と示される部分のように、第２ピッチ配列は、複数のピッチ種Ａ〜Ｅのうちピッチ長が最も短いピッチ種Ｅが連続する数が３個以下となるピッチ配列である。

なお、本実施形態では、５種類のピッチ種Ａ〜Ｅを用いて第１ピッチ配列、第２ピッチ配列を形成する例について説明したが、第１ピッチ配列、第２ピッチ配列を形成するために用いられるピッチ種の数はこれに限定されるものではない。例えば、ピッチ長が最も長いピッチ種のピッチ長と、ピッチ長が最も短いピッチ種のピッチ長とを一定とする条件において、第１ピッチ配列、第２ピッチ配列を形成するために用いられるピッチ種の数を多くすると、隣接ピッチ種のピッチ長の差は小さくなる。このような場合、第２ピッチ配列は、複数のピッチ種のうちピッチ長が最も短いピッチ種のピッチ長に対して、ピッチ長が１０％長い範囲に含まれるピッチ種が連続して隣接する数が３個以下であることが好ましい。

本実施形態の空気入りタイヤでは、上述した第１ピッチ配列のピッチ配列がセンター領域に形成されることにより、タイヤ周方向に隣接するピッチの間で生じるブロックの剛性差を低減することができる。そのため、センター領域においてタイヤ周方向に隣接するピッチの間で高速走行時に発生するパターンノイズの高周波成分を低減することができる。
また、本実施形態の空気入りタイヤでは、上述した第２ピッチ配列のピッチ配列がショルダー領域に形成されるため、タイヤ周方向に沿って、小さいブロックが連続する区間や大きいブロックが連続する区間によって生じるブロックの剛性差を低減することができる。そのため、制動性能を安定的に向上させることができる。

なお、本実施形態では、第１ピッチ配列に用いられるピッチ種の数と第２ピッチ配列に用いられるピッチ種の数をいずれも５種類としたが、第１ピッチ配列に用いられるピッチ種の数は、第２ピッチ配列に用いられるピッチ種の数と異なるものでもよい。

種々の空気入りタイヤを用いて、本発明の効果を確認する試験を行った。タイヤサイズは、２０５／５５Ｒ１６であり、ＪＡＴＭＡＹＥＡＲＢＯＯＫ２００９（日本自動車タイヤ協会規格）に規定された空気圧の条件を用いた。荷重条件は、ＪＡＴＭＡＹＥＡＲＢＯＯＫ２００９で規定される条件とした。各試験タイヤを１．５Ｌクラスの前輪駆動車の４輪に装着し、正規荷重の８０％の荷重を加え、以下のような試験を行った。

（制動性能）
乾燥路面において、時速１００ｋｍで直進走行中の車両にフル制動を付与し、車両が停止するまでの制動距離を測定した。制動距離の逆数により評価結果を求め、比較例１を１００とする指数値でその結果を示す。この値が大きいほど、制動距離が短く、制動性能が優れている。

（高周波パターンノイズ）
平滑路面において、時速１００ｋｍで直進走行中の車両内の騒音を計測し、６３０Ｈｚ以上２０００Ｈｚ以下の周波数帯の騒音レベルの合算値の逆数を求め、比較例１を１００とする指数値でその結果を示す。この値が大きいほど、パターンノイズの高周波成分が小さいことを示す。

（実施例１，２）
まず、実施例１，２の空気入りタイヤのトレッドパターン１０について説明する。実施例１，２のトレッドパターン１０は、いずれも、センター領域が図２（ａ）に示されるような第１ピッチ配列で形成され、ショルダー領域が図２（ｂ）に示されるような第２ピッチ配列で形成されている。

実施例１のトレッドパターン１０は、第１ピッチ配列で形成されるセンター領域において、隣接するピッチ比の最大値（最大隣接ピッチ比）が１．１２である。また、第２ピッチ配列で形成されるショルダー領域において、最大隣接ピッチ比が１．２４である。
実施例２のトレッドパターン１０は、第１ピッチ配列で形成されるセンター領域において、最大隣接ピッチ比が１．１６である。また、第２ピッチ配列で形成されるショルダー領域において、最大隣接ピッチ比が１．２４である。

（比較例１）
次に、比較例１の空気入りタイヤのトレッドパターン１０について説明する。比較例１のトレッドパターン１０は、センター領域、ショルダー領域がいずれも、図２（ａ）に示されるような第１ピッチ配列で形成されている。
比較例１のトレッドパターン１０は、第１ピッチ配列で形成されるセンター領域及びショルダー領域において、最大隣接ピッチ比が１．１６である。

（比較例２）
次に、比較例２の空気入りタイヤのトレッドパターン１０について説明する。比較例２のトレッドパターン１０は、センター領域、ショルダー領域がいずれも、図２（ｂ）に示されるような第２ピッチ配列で形成されている。
比較例２のトレッドパターン１０は、第２ピッチ配列で形成されるセンター領域及びショルダー領域において、最大隣接ピッチ比が１．２４である。

比較例１，２、実施例１，２の空気入りタイヤにおける制動性能、高周波パターンノイズの試験結果を表１に示す。

表１の結果から、センター領域を第１ピッチ配列とし、ショルダー領域を第２ピッチ配列とすることにより、パターンノイズの高周波成分の発生を抑制しつつ、制動性能が向上することが分かる。特に、センター領域の最大隣接ピッチ比を１．１５以下とすることにより、パターンノイズの高周波成分の発生をより抑制できることが分かる。

以上、本発明の空気入りタイヤについて詳細に説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。また、本発明の主旨を逸脱しない範囲において、種々の改良や変更をしてもよいのはもちろんである。

１０トレッドパターン
１２，１４周方向リブ
１６ブロック
１８ショルダーブロック
２０，２２周方向溝
２４，２８傾斜ラグ溝
２６周方向細溝
３０ショルダーラグ溝
３２ショルダー閉塞ラグ溝

Claims

タイヤ周方向に延びる複数の周方向溝を備える空気入りタイヤであって、
タイヤ幅方向内方に位置するセンター領域には、ピッチ長が異なる複数のピッチ種を第１ピッチ配列によりタイヤ周方向に分散配置したトレッドパターンが形成され、
タイヤ幅方向外方に位置するショルダー領域には、ピッチ長が異なる複数のピッチ種を第２ピッチ配列によりタイヤ周方向に分散配置したトレッドパターンが形成され、
前記複数のピッチ種をピッチ長の順番に並べたとき、互いに隣り合うピッチ種を隣接ピッチ種とするとき、
第１ピッチ配列は、タイヤ周方向に隣接するピッチ種が、互いに同じピッチ種あるいは前記隣接ピッチ種であるピッチ配列であり、
第２ピッチ配列は、タイヤ周方向に前記隣接ピッチ種以外のピッチ種が隣接する部分を備え、かつ、前記複数のピッチ種のうちピッチ長が最も短いピッチ種が連続する数が３個以下であるピッチ配列であることを特徴とする空気入りタイヤ。
第２ピッチ配列は、前記複数のピッチ種のうちピッチ長が最も短いピッチ種のピッチ長に対して、ピッチ長が１０％長い範囲に含まれるピッチ種が連続して隣接する数が３個以下である、請求項１に記載の空気入りタイヤ。
前記隣接ピッチ種のピッチ長の比は、０．８５以上１．１５以下である、請求項１又は２に記載の空気入りタイヤ。
第１ピッチ配列に用いられるピッチ種の数と、第２ピッチ配列に用いられるピッチ種の数とは同じである、請求項１乃至３のいずれかに記載の空気入りタイヤ。