JP2012144144A - 空気入りタイヤ - Google Patents

Abstract

【課題】陸部を欠損し易くすることなく、使用状況の変化に係わらず安定して騒音を低減することができる。
【解決手段】トレッド部１０に、タイヤ周方向Ｓに延びる周溝１１、およびタイヤ幅方向Ｈに延びるラグ溝１２が形成されて、これらの周溝１１およびラグ溝１２によりトレッド部１０の外表面が複数の陸部１６〜１８に区画された空気入りタイヤ１であって、陸部１６〜１８におけるタイヤ周方向Ｓの両端部のうちの少なくとも一方には、陸部１６〜１８におけるタイヤ周方向Ｓの中央部の上面をタイヤ周方向Ｓの外側に向けて延長した仮想輪郭線Ｌからタイヤ径方向の外側に突出する隆起部１４が形成され、複数の陸部１６〜１８のうち、最もタイヤ幅方向Ｈの外側に位置するショルダー陸部１８に形成された隆起部１４の突出高さｃが、最もタイヤ幅方向Ｈの内側に位置するセンター陸部１６に形成された隆起部１４の突出高さｃより高い。
【選択図】図１

Description

本発明は、空気入りタイヤに関するものである。

一般に、空気入りタイヤのトレッド部には、タイヤ周方向に延びる周溝、およびタイヤ幅方向に延びるラグ溝が形成されていて、これらの周溝およびラグ溝によりトレッド部の外表面が複数の陸部に区画されている。
この種の空気入りタイヤにおいては、走行時に、陸部が周期的に路面に対して当接・離反して振動させられることにより、一般にピッチノイズ若しくはパターンノイズと呼ばれる騒音を発生することが知られている。
そこで、このような騒音を低減するための手段として、従来から、例えば下記特許文献１に示されるように、サイプを形成して陸部の剛性を低下させたり、あるいは面取り部を形成して接地圧の急激な上昇を抑えたりすること等が提案されている。

特開平７−３２８１９号公報

しかしながら、前記従来の空気入りタイヤのうち、前者では、例えば制動時等に陸部が欠損し易くなるおそれがあり、後者では、例えば荷物の積載時と空車時等のように使用状況が変化して、陸部に加わる荷重が大きく変動する場合に、このような使用状況の変化に対応することが困難であるという問題があった。

この発明は、このような事情を考慮してなされたもので、陸部を欠損し易くすることなく、使用状況の変化に係わらず安定して騒音を低減す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。

上記課題を解決して、このような目的を達成するために、本発明の空気入りタイヤは、トレッド部に、タイヤ周方向に延びる周溝、およびタイヤ幅方向に延びるラグ溝が形成されて、これらの周溝およびラグ溝によりトレッド部の外表面が複数の陸部に区画された空気入りタイヤであって、前記陸部におけるタイヤ周方向の両端部のうちの少なくとも一方には、該陸部におけるタイヤ周方向の中央部の上面をタイヤ周方向の外側に向けて延長した仮想輪郭線からタイヤ径方向の外側に突出する隆起部が形成され、前記複数の陸部のうち、最もタイヤ幅方向の外側に位置するショルダー陸部に形成された前記隆起部の突出高さが、最もタイヤ幅方向の内側に位置するセンター陸部に形成された前記隆起部の突出高さより高いことを特徴とする。

この発明によれば、陸部におけるタイヤ周方向の両端部のうちの少なくとも一方に、前記隆起部が形成されているので、走行時に陸部が路面に対して当接・離反するときに、陸部のうち隆起部が局所的に大きく変形することとなり、陸部全体の圧縮剛性やせん断剛性を低減させなくても、陸部に生ずる衝撃力を緩和することが可能になる。したがって、例えば操縦安定性や発進性能等を阻害したりすることなく、発生する振動を抑えて騒音を低減することができる。
このように陸部に隆起部が形成されていることから、前記従来技術のように陸部にサイプや面取り部を形成する場合と比べて、陸部が欠損するのを抑えることができるとともに、使用状況が変化しても、陸部のうち少なくとも隆起部は確実に大きく変形させることが可能になるため、使用状況の変化に係わらず安定して騒音を低減することができる。
また、前記隆起部が、陸部におけるタイヤ周方向の両端部のうちの少なくとも一方に形成されているので、デザイン性を阻害したり、陸部の剛性が変化したりするのを確実に抑制することができる。
さらにまた、ショルダー陸部に形成された隆起部の突出高さが、センター陸部に形成された隆起部の突出高さより高くなっているので、走行時に、トレッド部を、そのタイヤ幅方向の全域にわたってほぼ同時かつ一様に路面を踏み込ませ易くすることが可能になり、前述の作用効果が確実に奏功されることとなる。

この発明に係る空気入りタイヤによれば、陸部を欠損し易くすることなく、使用状況の変化に係わらず安定して騒音を低減することができる。

本発明に係る一実施形態として示した空気入りタイヤにおける（ａ）トレッド部の平面図、および（ｂ）（ａ）のＡ−Ａ線矢視断面図である。 本発明に係る他の実施形態として示した空気入りタイヤにおける陸部のタイヤ周方向に沿う断面図である。 本発明に係る別の実施形態として示した空気入りタイヤにおける陸部のタイヤ周方向に沿う断面図である。 本発明に係るさらに別の実施形態として示した空気入りタイヤにおける陸部のタイヤ周方向に沿う断面図である。

以下、本発明に係る空気入りタイヤの一実施形態を、図１を参照しながら説明する。
空気入りタイヤ１のトレッド部１０には、タイヤ周方向Ｓに延びる周溝１１、およびタイヤ幅方向Ｈに延びるラグ溝１２が形成されている。周溝１１はタイヤ幅方向Ｈに間隔をあけて複数（図示の例では４つ）形成されるとともに、ラグ溝１２はタイヤ周方向Ｓに間隔をあけて複数形成されている。
複数の周溝１１は、トレッド部１０においてタイヤ幅方向Ｈの中央部（以下、タイヤ赤道部という）ＣＬを回避した位置に、タイヤ赤道部ＣＬを基準に線対称に配置されている。

ラグ溝１２は、複数の周溝１１のうち、タイヤ幅方向Ｈで互いに隣り合う２つの周溝１１同士を連結するように配置されている。
これらの周溝１１およびラグ溝１２によりトレッド部１０の外表面が複数の陸部１６〜１８に区画されている。

そして本実施形態では、陸部１６〜１８におけるタイヤ周方向Ｓの両端部のうちの少なくとも一方に、陸部１６〜１８におけるタイヤ周方向Ｓの中央部の上面をタイヤ周方向Ｓの外側に向けて延長した仮想輪郭線Ｌからタイヤ径方向の外側に突出する隆起部１４が形成されている。
図示の例では、陸部１６〜１８の上面は、タイヤ周方向Ｓの両端部を除く全域が、タイヤ径方向に直交する方向に延びる平坦面になっている。隆起部１４は、陸部１６〜１８におけるタイヤ周方向Ｓの両端部に形成されている。また各隆起部１４は、陸部１６〜１８におけるタイヤ幅方向Ｈの全長にわたって延在している。

各隆起部１４は、少なくともタイヤ周方向Ｓに沿った陸部１６〜１８の外側を向く外側壁面１４ａ、およびタイヤ周方向Ｓに沿った陸部１６〜１８の内側を向く内側壁面１４ｂを有する複数の直線状の壁面により画成されている。
図示の例では、各隆起部１４は、タイヤ幅方向Ｈに延びる四角柱状に形成されており、外側壁面１４ａおよび内側壁面１４ｂの他に、タイヤ径方向の外側を向く上側壁面１４ｃを備えている。また、外側壁面１４ａおよび内側壁面１４ｂはそれぞれ、前記仮想輪郭線Ｌからほぼ垂直にタイヤ径方向の外側に向けて立ち上がっている。さらに、上側壁面１４ｃと前記仮想輪郭線Ｌとは互いに平行になっている。また、外側壁面１４ａおよび内側壁面１４ｂと、上側壁面１４ｃと、は互いに稜線部を介して接続されている。

ここで、隆起部１４における前記仮想輪郭線Ｌからのタイヤ径方向の外側に向けた突出高さｃ、および隆起部１４におけるタイヤ周方向Ｓの大きさｄはそれぞれ、０．２ｍｍ以上２．０ｍｍ以下となっている。なお本実施形態では、陸部１６〜１８におけるタイヤ径方向の大きさをａ、陸部１６〜１８におけるタイヤ周方向Ｓの大きさをｂとしたときに、ｃ／ａおよびｄ／ｂがそれぞれ、０．０２５以上０．２５以下となっている。なお、各隆起部１４における突出高さｃおよびタイヤ周方向Ｓの大きさｄはそれぞれ、タイヤ幅方向Ｈの全長にわたって同等になっている。

さらに本実施形態では、複数の陸部１６〜１８のうち、最もタイヤ幅方向Ｈの外側に位置するショルダー陸部１８に形成された隆起部１４の突出高さｃが、最もタイヤ幅方向Ｈの内側に位置するセンター陸部１６に形成された隆起部１４の突出高さｃより高くなっている。
図示の例では、複数の陸部１６〜１８のうち、ショルダー陸部１８とセンター陸部１６との間に位置する中間陸部１７に形成された隆起部１４の突出高さｃは、センター陸部１６に形成された隆起部１４の突出高さｃと同等になっている。また、センター陸部１６のタイヤ幅方向Ｈの中央部は、タイヤ赤道部ＣＬ上に位置している。さらに、センター陸部１６および中間陸部１７は、トレッド部１０の外表面において、タイヤ幅方向Ｈの全長に対してタイヤ赤道部ＣＬを中心にした３分の２の幅領域に位置し、ショルダー陸部１８は、前記幅領域よりタイヤ幅方向Ｈの外側に位置している。また、ショルダー陸部１８に形成された隆起部１４の突出高さｃは、中間陸部１７およびセンター陸部１６に形成された各隆起部１４の突出高さｃより例えば約０．１ｍｍ以上１．０ｍｍ以下高くなっている。

以上説明したように、本実施形態による空気入りタイヤ１によれば、陸部１６〜１８におけるタイヤ周方向Ｓの両端部に、隆起部１４が形成されているので、走行時に、陸部１６〜１８が路面に対して当接・離反するときに、陸部１６〜１８のうち隆起部１４が局所的に大きく変形することとなり、陸部１６〜１８全体の圧縮剛性やせん断剛性を低減させなくても、陸部１６〜１８に生ずる衝撃力を緩和することが可能になる。したがって、例えば操縦安定性や発進性能等を阻害したりすることなく、発生する振動を抑えて騒音を低減することができる。

このように、陸部１６〜１８に隆起部１４が形成されていることから、前記従来技術のように、陸部１６〜１８にサイプや面取り部を形成する場合と比べて、陸部１６〜１８が欠損するのを抑えることができるとともに、使用状況が変化しても、陸部１６〜１８のうち少なくとも隆起部１４は確実に大きく変形させることが可能になるため、使用状況の変化に係わらず安定して騒音を低減することができる。
また、隆起部１４が、陸部１６〜１８におけるタイヤ周方向Ｓの両端部に形成されているので、デザイン性を阻害したり、陸部１６〜１８の剛性が変化したりするのを確実に抑制することができる。
さらにまた、ショルダー陸部１８に形成された隆起部１４の突出高さｃが、センター陸部１６に形成された隆起部１４の突出高さｃより高くなっているので、走行時に、トレッド部１０を、そのタイヤ幅方向Ｈの全域にわたってほぼ同時かつ一様に路面を踏み込ませ易くすることが可能になり、前述の作用効果が確実に奏功されることとなる。

さらに本実施形態では、隆起部１４が複数の直線状の壁面１４ａ〜１４ｃにより画成されているので、走行時に隆起部１４を確実に変形させることが可能になり、前述の作用効果を確実に奏功させることができる。
また、隆起部１４における前記仮想輪郭線Ｌからのタイヤ径方向の外側に向けた突出高さｃ、および隆起部１４におけるタイヤ周方向Ｓの大きさｄがそれぞれ、０．２ｍｍ以上２．０ｍｍ以下となっているので、前述の作用効果が確実に奏功されることとなる。

なお、本発明の技術的範囲は前記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。

例えば、前記実施形態では、隆起部１４としてタイヤ幅方向Ｈに延びる四角柱状を示したが、タイヤ幅方向Ｈに延びる三角柱状に形成してもよい。
例えば図２（ａ）に示されるような、内側壁面１４ｂを、タイヤ径方向の内側から外側に向かうに従い漸次、タイヤ周方向Ｓに沿った陸部１６〜１８の外側に向けて延在させ外側壁面１４ａに接続させて、上側壁面１４ｃを有しない隆起部１４を採用してもよいし、あるいは、外側壁面１４ａをタイヤ径方向の内側から外側に向かうに従い漸次、タイヤ周方向Ｓに沿った陸部１６〜１８の内側に向けて延在させ内側壁面１４ｂに接続させて、上側壁面１４ｃを有しない隆起部１４を採用してもよいし、さらには、内側壁面１４ｂを、タイヤ径方向の内側から外側に向かうに従い漸次、タイヤ周方向Ｓに沿った陸部１６〜１８の外側に向けて延在させるとともに、外側壁面１４ａをタイヤ径方向の内側から外側に向かうに従い漸次、タイヤ周方向Ｓに沿った陸部１６〜１８の内側に向けて延在させ、かつ外側壁面１４ａと内側壁面１４ｂとを接続させて上側壁面１４ｃを有しない隆起部１４を採用してもよい。

また、前述した四角柱状の隆起部１４として、前記実施形態に代えて例えば、図２（ｂ）に示されるように、内側壁面１４ｂを、タイヤ径方向の内側から外側に向かうに従い漸次、タイヤ周方向Ｓに沿った陸部１６〜１８の内側に向けて延在させた構成を採用してもよいし、あるいは隆起部１４の上端部に面取り部を形成してもよい。
さらに、前述した外側壁面１４ａ、内側壁面１４ｂおよび上側壁面１４ｃの全てを直線状に延在させたが、少なくとも１つは例えば湾曲させる等してもよい。
また前記実施形態では、外側壁面１４ａおよび内側壁面１４ｂと、上側壁面１４ｃと、が互いに稜線部を介して接続された構成を示したが、少なくとも一方は曲面部を介して接続してもよい。

さらに前記実施形態では、陸部１６〜１８の上面においてタイヤ周方向Ｓの両端部を除く全域を、タイヤ径方向に直交する方向に延びる平坦面にしたが、これに代えて例えば、図３に示されるような、タイヤ周方向Ｓに沿って陸部１６〜１８の外側から内側に向かうに従い漸次、タイヤ径方向の内側に窪む凹曲面状、若しくはタイヤ径方向の外側に向けて膨出する凸曲面状に形成してもよい。
さらにまた、前記実施形態では、隆起部１４を陸部１６〜１８におけるタイヤ周方向Ｓの両端部に形成したが、いずれか一方にのみ形成してもよい。

また、図４に示されるように、陸部１６〜１８のうち少なくとも隆起部１４の外表面を、陸部１６〜１８を形成するゴム材質よりも引き裂き強度（ＪＩＳ Ｋ６２５２に準拠）が大きいゴム層１５で覆ってもよい。
この場合、陸部１６〜１８のうち少なくとも隆起部１４の外表面がゴム層１５で覆われているので、走行時に、陸部１６〜１８のうち局所的に大きく変形する隆起部１４が摩耗するのを抑制することが可能になり、前述の作用効果を長期にわたって奏功させることができる。
なお、ゴム層１５の厚さは例えば０．２ｍｍ以上２．０ｍｍ以下となっている。また、ゴム層１５により隆起部１４の外表面を全域にわたって覆ってもよいが、隆起部１４の外表面のうちの少なくとも一部を覆ってもよい。

さらに図示の例では、前記ゴム層１５は、隆起部１４の外表面のみならず、陸部１６〜１８を画成する壁面のうち、タイヤ周方向Ｓを向く前側壁面１３ａおよび後側壁面１３ｂをも覆っていて、タイヤ幅方向Ｈを向く両壁面は覆っていない。
この場合、陸部１６〜１８のうち、タイヤ周方向Ｓの両端部が他の部分と比べて摩耗し難くなるため、陸部１６〜１８のタイヤ周方向Ｓの両端部に隆起部１４を生成しながら陸部１６〜１８を摩耗させることが可能になり、陸部１６〜１８の摩耗に伴い隆起部１４が消滅してしまうのを防ぐことができる。

なお、ゴム層１５により、陸部１６〜１８の前側壁面１３ａおよび後側壁面１３ｂのうちのいずれか一方だけを覆ってもよい。
また、図４に示されるようなタイヤは、未加硫状態のトレッド部１０の外表面に、未加硫状態の帯状のゴム層１５を巻き付けてグリーンタイヤを成形した後に、このグリーンタイヤにトレッド部１０の外表面側から加硫金型面を押し付けた状態で該グリーンタイヤを加硫することにより、トレッド部１０の外表面に陸部１６〜１８を区画しながら、ゴム層１５と陸部１６〜１８の外表面とを加硫接着することによって形成することができる。

その他、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、上記した実施の形態における構成要素を周知の構成要素に置き換えることは適宜可能であり、また、上記した変形例を適宜組み合わせてもよい。

次に、以上説明した作用効果についての検証試験を実施した。
この試験に際し、実施例１、２および比較例の空気入りタイヤをそれぞれ車両に装着し、車両のエンジンをオフにしかつギヤをニュートラルにして速度８０ｋｍ／ｈで惰性走行したときに発せられる騒音を、精密マイクロフォンにより車外で計測した。

ここで、実施例１として、図１に示す空気入りタイヤにおいて、センター陸部１６および中間陸部１７に形成された各隆起部１４の突出高さｃを０．２ｍｍとし、かつショルダー陸部１８に形成された隆起部１４の突出高さｃを０．３ｍｍとした空気入りタイヤを採用し、実施例２として、図１に示す空気入りタイヤにおいて、センター陸部１６および中間陸部１７に形成された各隆起部１４の突出高さｃを０．２ｍｍとし、ショルダー陸部１８に形成された隆起部１４の突出高さｃを０．５ｍｍとした空気入りタイヤを採用し、比較例として、図１に示す空気入りタイヤにおいて、センター陸部１６、中間陸部１７およびショルダー陸部１８に形成された各隆起部１４の突出高さｃを０．２ｍｍにした空気入りタイヤを採用した。

なお、前記精密マイクロフォンのマイクは、車両中心から水平方向に７．５ｍ離れ、かつ路面から１．２ｍ離れた高さ位置に固定した。また、各空気入りタイヤのサイズは２６５／７０Ｒ１７とし、各空気入りタイヤの内圧は１８０ｋＰａにし、各空気入りタイヤに加えた荷重は８．５ｋＮにした。
その結果、実施例１では７２．８ｄＢ、実施例２では７２．９ｄＢである一方、比較例では７３．１ｄＢであり、実施例１、２では、比較例よりも騒音を低減できることが確認された。

陸部を欠損し易くすることなく、使用状況の変化に係わらず安定して騒音を低減することができる。

１ 空気入りタイヤ
１０ トレッド部
１１ 周溝
１２ ラグ溝
１４ 隆起部
１４ａ 外側壁面
１４ｂ 内側壁面
１５ ゴム層
１６ センター陸部
１７ 中間陸部
１８ ショルダー陸部
ｃ 突出高さ
Ｈ タイヤ幅方向
Ｌ 仮想輪郭線
Ｓ タイヤ周方向

Claims (1)

1. トレッド部に、タイヤ周方向に延びる周溝、およびタイヤ幅方向に延びるラグ溝が形成されて、これらの周溝およびラグ溝によりトレッド部の外表面が複数の陸部に区画された空気入りタイヤであって、
   前記陸部におけるタイヤ周方向の両端部のうちの少なくとも一方には、該陸部におけるタイヤ周方向の中央部の上面をタイヤ周方向の外側に向けて延長した仮想輪郭線からタイヤ径方向の外側に突出する隆起部が形成され、
   前記複数の陸部のうち、最もタイヤ幅方向の外側に位置するショルダー陸部に形成された前記隆起部の突出高さが、最もタイヤ幅方向の内側に位置するセンター陸部に形成された前記隆起部の突出高さより高いことを特徴とする空気入りタイヤ。

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