JP2018144553A - タイヤ - Google Patents

Abstract

【課題】気柱共鳴音を低減しつつも、トレッドのデザインの自由度を維持し、かつ該トレッドにおける偏摩耗を抑制可能なタイヤを提供する。
【解決手段】トレッド踏面に、タイヤ周方向に連続して延びる少なくとも１本の周方向溝と、該周方向溝とトレッド接地端とで区画されるショルダ陸部とを有するタイヤであって、前記ショルダ陸部は、タイヤ幅方向に延び前記周方向溝と前記トレッド接地端とを連通する、第１幅方向溝を有し、前記第１幅方向溝は、該第１幅方向溝内に、該第１幅方向溝に連通する第２幅方向溝を有し、前記周方向溝、前記第１幅方向溝及び前記第２幅方向溝の、それぞれの溝幅が、関係式「周方向溝の溝幅＞第１幅方向溝の溝幅＞第２幅方向溝の溝幅」を満足する。
【選択図】図２

Description

本発明は、タイヤに関する。

近年、走行中の自動車から生じる騒音においては、車両の静粛化に伴って、タイヤの負荷転動に起因する騒音の寄与が大きくなりその低減が求められている。中でも、高周波数、特に、１０００Ｈｚ周辺のタイヤノイズが車外騒音の主たる原因となっており、環境問題の観点からもその低減対策が求められている。

この１０００Ｈｚ周辺のタイヤノイズは、主に、気柱共鳴音によるものである。気柱共鳴音とは、トレッド踏面の周方向に連続して延びる周方向溝と路面とによって囲曉される、管内の空気の共鳴により発生する騒音であり、一般的な乗用車では８００〜１２００Ｈｚ程度に観測されることが多い。かかる気柱共鳴音は、ピークレベルが高く、周波数帯域が広いことから、タイヤから発生する騒音の大部分を占めている。

また、人間の聴覚は、１０００Ｈｚ周辺の周波数帯域で特に敏感であることから、走行時のフィーリング面での静粛性を向上させる上でも、このような気柱共鳴音の低減は有効である。

ここで、気柱共鳴音の低減を所期したタイヤとしては、例えば、複数本の周方向溝により区画されたリブ状陸部に、縦溝および横溝を有するサイドブランチ型の共鳴器を設けたもの（特許文献１）や、同陸部に、周方向溝に離間した位置で陸部表面に開口する気室と、該気室を周方向溝に連通させる１本以上の狭窄ネックと、を有するヘルムホルツ型の共鳴器を設けたもの（特許文献２）がある。

特開２０１１−０５１５２９号公報 特開２０１４−１６６８２７号公報

上述のサイドブランチ型およびヘルムホルツ型の共鳴器においては、トレッドの陸部に大きなまたは複雑な形状の溝や凹部を設ける必要があることから、トレッドのデザインの自由度が制限されたり、陸部の剛性分布が不均一になり、偏摩耗の原因となる虞があった。

そこで、本発明は、気柱共鳴音を低減しつつも、トレッドのデザインの自由度を維持し、かつ該トレッドにおける偏摩耗を抑制可能なタイヤを提供することを目的とする。

本発明のタイヤは、トレッド踏面に、タイヤ周方向に連続して延びる少なくとも１本の周方向溝と、該周方向溝とトレッド接地端とで区画されるショルダ陸部とを有するタイヤであって、前記ショルダ陸部は、タイヤ幅方向に延び前記周方向溝と前記トレッド接地端とを連通する、第１幅方向溝を有し、前記第１幅方向溝は、該第１幅方向溝内に、該第１幅方向溝に連通する第２幅方向溝を有し、前記周方向溝、前記第１幅方向溝及び前記第２幅方向溝の、それぞれの溝幅が、関係式「周方向溝の溝幅＞第１幅方向溝の溝幅＞第２幅方向溝の溝幅」を満足することを特徴とする。かかる構成の本発明のタイヤによれば、気柱共鳴音を低減しつつも、トレッドのデザインの自由度を維持し、かつ該トレッドにおける偏摩耗を抑制することができる。

ここで、本明細書において、「トレッド踏面」とは、リムに組み付けるとともに所定の内圧を充填したタイヤを、最大負荷荷重を負荷した状態で転動させた際に、路面と接触することになる、タイヤの全周に亘る外周面を意味し、「トレッド接地端」とは、トレッド踏面のタイヤ幅方向端を意味する。
また、本明細書において、「基準状態」とは、タイヤをリムに組み付け、所定の内圧を充填し、無負荷とした状態を指し、「タイヤの接地時」とは、タイヤをリムに組み付け、所定の内圧を充填し、最大負荷荷重を負荷した状態で、平坦な路面上に静止させたときを指す。
上記の「リム」とは、タイヤが生産され、使用される地域に有効な産業規格であって、日本ではJATMA（日本自動車タイヤ協会）のJATMA YEAR BOOK、欧州ではETRTO (The European Tyre and Rim Technical Organisation)のSTANDARDS MANUAL、米国ではTRA (The Tire and Rim Association, Inc.)のYEAR BOOK等に記載されているまたは将来的に記載される、適用サイズにおける標準リム(ETRTOのSTANDARDS MANUALではMeasuring Rim、TRAのYEAR BOOKではDesign Rim)を指す（すなわち、上記の「リム」には、現行サイズに加えて将来的に上記産業規格に含まれ得るサイズも含む。「将来的に記載されるサイズ」の例としては、ETRTOのSTANDARDS MANUAL ２０１３年度版において「FUTURE DEVELOPMENTS」として記載されているサイズを挙げることができる。）が、上記産業規格に記載のないサイズの場合は、タイヤのビード幅に対応した幅のリムをいう。
また、「所定の内圧」とは、上記のJATMA YEAR BOOK等に記載されている、適用サイズ・プライレーティングにおける単輪の最大負荷能力に対応する空気圧（最高空気圧）をいい、上記産業規格に記載のないサイズの場合は、「所定の内圧」は、タイヤを装着する車両ごとに規定される最大負荷能力に対応する空気圧（最高空気圧）をいうものとする。さらに、「最大負荷荷重」とは、上記最大負荷能力に対応する荷重をいうものとする。
なお、ここでいう空気は、窒素ガス等の不活性ガスその他に置換することも可能である。

さらに、本明細書において、「周方向溝の溝幅」は、基準状態で測定した、周方向溝の延在方向に直交する向きの長さをいうものとする。同様に、「第１幅方向溝の溝幅」および「第２幅方向溝の溝幅」は、基準状態で測定した、当該第２幅方向溝を有する当該第１幅方向溝の延在方向に直交する向きの長さをいうものとする。
なお、上記のいずれの溝においても、溝の深さ方向に沿って溝幅が変化する場合は、深さ方向の測定位置等の条件の指定が特にない限り、その最大幅をもって溝幅（以下の実施形態では、Ｗ１，Ｗ２，Ｗ３で示す）とする。
以下、特に断りのない限り、溝等の各要素の寸法等は、基準状態で（各要素のトレッド踏面における寸法等は、基準状態におけるトレッド踏面の展開図上で）測定されるものとする。

本発明のタイヤにおいては、前記第１幅方向溝の溝幅と前記周方向溝の溝幅との比が、０．１以上０．８以下であることが好ましい。この構成によれば、気柱共鳴音をさらに低減することができる。

本発明のタイヤにおいては、前記第２幅方向溝の溝底と前記第１幅方向溝の溝底との距離が、１．０ｍｍ以上であることが好ましい。この構成によれば、気柱共鳴音をさらに低減することができる。

本発明のタイヤにおいては、前記第２幅方向溝の溝壁と前記第１幅方向溝の溝壁との距離が、０．２５ｍｍ以上であることが好ましい。この構成によれば、気柱共鳴音をさらに低減することができる。

なお、「第２幅方向溝の溝底と第１幅方向溝の溝底との距離」および「第２幅方向溝の溝壁と第１幅方向溝の溝壁との距離」とは、両溝底間および両溝壁間の最短の長さをいうものとする。

本発明のタイヤにおいては、前記第２幅方向溝の前記周方向溝側の端が、前記第１幅方向溝のタイヤ幅方向内側端と前記トレッド接地端との中点よりもタイヤ幅方向外側位置していることが好ましい。この構成によれば、気柱共鳴音をさらに低減することができる。

本発明のタイヤにおいては、前記第２幅方向溝の少なくとも一部が、前記第１幅方向溝のタイヤ幅方向内側端と前記トレッド接地端とのタイヤ幅方向距離を４等分して形成される４つのタイヤ幅方向領域のうち、タイヤ幅方向外側から２番目のタイヤ幅方向領域に位置していることが好ましい。この構成によれば、気柱共鳴音をさらに低減することができる。

本発明によれば、気柱共鳴音を低減しつつも、トレッドのデザインの自由度を維持し、かつ該トレッドにおける偏摩耗を抑制可能なタイヤを提供することができる。

本発明の一実施形態に係るタイヤのトレッド踏面を模式的に示す、展開図である。 図１のＡ−Ａ線における第２幅方向溝の断面図である。 （ａ）は、図１に示すタイヤの基準状態における第２幅方向溝の断面図であり、（ｂ）は、同じく接地時における第２幅方向溝の断面図である。 本発明の他の実施形態における第２幅方向溝の断面図である。 本発明のさらに他の実施形態における第２幅方向溝の断面図である。 本発明のさらに他の実施形態における第２幅方向溝の断面図である。 図１に示すタイヤのショルダ陸部の部分拡大展開図である。

以下に、図面を参照しながら、本発明に係るタイヤの実施形態を例示説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係るタイヤ１０のトレッド踏面Ｔを模式的に示す、展開図である。タイヤ１０は、トレッド踏面Ｔに、タイヤ周方向に連続して延びる（図示例では、タイヤ周方向に沿って、すなわち、タイヤ周方向に対して０°の角度で、タイヤ周方向に連続して延びる）少なくとも１本（図示例では、４本）の周方向溝１を有し、該４本の周方向溝１と両トレッド接地端ＴＥと、により、タイヤ赤道面ＴＣを含む１つのセンター陸部５Ｃと、該センター陸部５Ｃのタイヤ幅方向両外側に周方向溝１を介して隣接する２つの中間陸部５Ｍと、該中間陸部のタイヤ幅方向両外側に周方向溝１を介して隣接する２つのショルダ陸部５Ｓと、が区画形成されている。本実施形態における周方向溝１は、タイヤ周方向に沿ってタイヤ周方向に連続して延びる、直線状の溝であるが、本発明のタイヤにおいて、周方向溝１は、タイヤ周方向（タイヤ赤道面ＴＣ）に対して傾斜してタイヤ周方向に連続して延びる、ジグザグ状や波状の溝とすることもできる。本発明のタイヤにおいて、周方向溝１は、少なくとも１本あればよく、本実施形態では４本であるが、これに限らず複数本あるのが好ましい。複数本の場合、２本、３本または５本以上であってもよい。
以上のとおり、本実施形態のタイヤ１０は、トレッド踏面Ｔに、タイヤ周方向に連続して延びる少なくとも１本の周方向溝１と、該周方向溝１とトレッド接地端ＴＥとで区画されるショルダ陸部５Ｓとを有している。
なお、本実施形態のタイヤは、乗用車用の空気入りラジアルタイヤであるが、本発明は、気柱共鳴音低減の要請のあるこれ以外の種類のタイヤにも適用可能である。

また、ショルダ陸部５Ｓは、タイヤ幅方向に延び周方向溝１とトレッド接地端ＴＥとを連通する、本実施形態では互いにタイヤ周方向に離隔して配置された複数本（図示例では、そのうちの１本を示している）の、第１幅方向溝２を有し、該第１幅方向溝２によって、タイヤ周方向に複数のブロック状陸部が形成されている。この第１幅方向溝２は、該第１幅方向溝２内に、第１幅方向溝２に連通する第２幅方向溝３を有している。第２幅方向溝３は、第１幅方向溝２が周方向溝１とトレッド接地端ＴＥとを連通できるように、第２幅方向溝３の延在方向の両端で第１幅方向溝２に連通している。本実施形態における第１幅方向溝２の溝幅Ｗ２は、周方向溝１の溝幅Ｗ１よりも小さい。より詳細には、当該第１幅方向溝２は、溝幅が例えば２ｍｍ程の細溝であり、第２幅方向溝３の配置されている領域を除き、該溝幅がタイヤ幅方向の全域に亘って一定である。第１幅方向溝２は、周方向溝１よりも、断面積が小さいこと、および／または、溝深さが小さいことが好ましい。本実施形態では、第１幅方向溝２は、タイヤ幅方向に沿って（すなわち、タイヤ幅方向に対して０°の角度で）延びているが、第１幅方向溝２は、タイヤ幅方向に対して例えば４５°以内の角度で傾斜して延びていてもよく、タイヤ幅方向成分を有していればよい。

第２幅方向溝３について、図２を用いて説明する。図２は、図１に示すＡ−Ａ線における断面図であり、第１幅方向溝２内に設けられた第２幅方向溝３の、第１幅方向溝２の延在方向に直交する面による断面を示している。なお、ここでは説明のため、第１幅方向溝２の溝壁２Ｗａ，２Ｗｂおよび溝底２Ｂの形状を破線にて示している。図示するように、第２幅方向溝３は、第１幅方向溝２よりも深さが浅く、溝幅Ｗ３が狭くされている。第２幅方向溝３の溝壁（第２幅方向溝３を区画する両溝壁）３Ｗａ，３Ｗｂは、該第２幅方向溝３の深さ方向溝底３Ｂ側に向かうに従い、第１幅方向溝２の開口中心線Ｃに近づく方向に傾斜して延び、それらのタイヤ径方向内側端を、第２幅方向溝３の溝底３Ｂが繋いでいる。よって、本実施形態における第２幅方向溝３は、逆台形の断面を有している。

ここで、本発明のタイヤでは、周方向溝１、第１幅方向溝２及び第２幅方向溝３の、それぞれの溝幅が、関係式「周方向溝１の溝幅Ｗ１＞第１幅方向溝２の溝幅Ｗ２＞第２幅方向溝３の溝幅Ｗ３」を満足することが必要である。
上述のとおり、車両走行時においては、周方向溝１と路面とによって囲曉される管内の空気が共鳴する、共鳴音が生じるが、本発明のタイヤでは、周方向溝１と第１幅方向溝２と第２幅方向溝３との溝幅Ｗ１，Ｗ２，Ｗ３が上記関係を満たすようにされているため、かかる共鳴音を、第２幅方向溝３を介して低減することができる。より具体的には、車両走行中に周方向溝１に流入し周方向溝１を通過する空気（音波）は、第１幅方向溝２を介してタイヤ幅方向外側へも移動するが、空気が第２幅方向溝３を通過する際の粘性摩擦（第２幅方向溝３にて空気が絞られることによる摩擦）によって、該空気の運動エネルギーが熱エネルギーに変換され、この熱エネルギーが、外部へ放出され、または、第２幅方向溝３の溝壁３Ｗａ，３Ｗｂや溝底３Ｂ等へ吸収されることにより、共鳴音が低減される。このように、本発明のタイヤでは、第２幅方向溝３、特にその入口と出口における、空気の粘性による音波の減衰効果を利用することによって、気柱共鳴音を低減することができる。さらに、本発明のタイヤでは、従来の、ブランチ型やヘルムホルツ型の共鳴器のような、大きなまたは複雑な形状の溝や凹部をトレッド踏面に設ける必要がなく、第２幅方向溝２内に狭幅の第２幅方向溝３を設けるだけでよいので、トレッドのデザインの自由度を維持することができ、さらに、トレッドの陸部剛性が不均一になり難いので、トレッド踏面における偏摩耗を抑制することができる。すなわち、本発明のタイヤでは、トレッド踏面に特定の共鳴器を配設せずとも、第１幅方向溝２内において気柱共鳴音を減衰できるため、トレッドのデザインの自由度を妨げることなく、また、トレッドの陸部剛性を均一に保ちながら、気柱共鳴音を低減することができる。但し、他の共鳴器を設けてもよい。

また、本発明に係るタイヤでは、第１幅方向溝２の溝幅Ｗ２と周方向溝１の溝幅Ｗ１との比（Ｗ２／Ｗ１）が、０．１以上０．５以下であることが好ましい。０．１以上であれば、第１幅方向溝２に十分な量の空気を送り込むことができるため、気柱共鳴音をさらに低減させることができる。また、０．５以下であれば、第１幅方向溝２にて、周方向溝１から流れ込む空気を十分に絞り、比較的高速な空気を第２幅方向溝３に送り込むことができるため、気柱共鳴音をさらに低減させることができるとともに、トレッドのデザインの自由度をより十分に確保することができ、さらにトレッドにおける偏摩耗をより抑制することができる。また、０．５以下であれば、パターンノイズを低減できる。上記比は、０．２以上０．４以下であることが、同様の理由からさらに好ましい。

また、第２幅方向溝３の溝幅Ｗ３と第１幅方向溝２の溝幅Ｗ２との比（Ｗ３／Ｗ２）が、０．１以上０．８以下であることが好ましい。０．１以上であれば、第２幅方向溝３に十分な量の空気を送り込むことができるため、気柱共鳴音をさらに低減させることができる。また、０．８以下であれば、第２幅方向溝３にて、第１幅方向溝２から流れ込む空気を十分に絞ることができるため、気柱共鳴音をさらに低減させることができる。上記比は、０．２以上０．６以下であることが、同様の理由からさらに好ましい。

なお、各溝において、溝の延在方向に沿って溝幅が変化する場合は、以下の位置における溝幅をもって、当該溝の溝幅とする。すなわち、第２幅方向溝の溝幅が当該第２幅方向溝の延在方向に沿って変化する場合、第２幅方向溝と当該第２幅方向溝が連通する第１幅方向溝との境界位置における第２幅方向溝の溝幅を、第２幅方向溝の溝幅とし、第１幅方向溝の溝幅が当該第１幅方向溝の延在方向に沿って変化する場合、その最大の溝幅を、第１幅方向溝の溝幅とする。
第１幅方向溝の溝幅と第２幅方向溝の溝幅とは、両溝の境界位置で連続的かつ滑らかに変化していてもよいが、気柱共鳴音の低減効果を高める観点からは、両溝の境界位置で連続的かつ滑らかでなく変化していることが好ましい。但し、第１幅方向溝の溝幅と第２幅方向溝の溝幅とは、気柱共鳴音の低減効果をより高める観点からは、本実施形態のように、両溝の境界位置で断続的に変化している（当該境界位置（境界面）における、第１幅方向溝の溝幅と第２幅方向溝の溝幅とが異なっている）ことが特に好ましい。

また、本発明に係るタイヤでは、第２幅方向溝３の溝底３Ｂと第１幅方向溝２の溝底２Ｂとの距離ｄ１が、１．０ｍｍ以上であることが好ましい。これは、第１幅方向溝２の溝底２Ｂの近傍を流れる空気は、該溝底２Ｂとの摩擦の影響を受けて低速であるが、溝底２Ｂから１ｍｍ以上離間した領域を流れる空気は十分に高速であり、この十分に高速な空気層が第２幅方向溝３を通過することによって、粘性による減衰効果が増し、気柱共鳴音をさらに低減できるからである。

さらに、第２幅方向溝３の溝壁３Ｗａ，３Ｗｂと第１幅方向溝２の溝壁２Ｗａ，２Ｗｂとの距離ｄ２が、０．２５ｍｍ以上であることが好ましい。これは、第１幅方向溝２の溝壁２Ｗａ，２Ｗｂの近傍を流れる空気は、該溝壁２Ｗａ，２Ｗｂとの摩擦の影響を受けて低速であるが、溝壁２Ｗａ，２Ｗｂから０．２５ｍｍ以上離間した領域を流れる空気は比較的高速であり、この比較的高速な空気が第２幅方向溝３を通過することによって、粘性による減衰効果が増し、気柱共鳴音をさらに低減できるからである。

また、第２幅方向溝３の溝壁３Ｗａ，３Ｗｂの表面の少なくとも一部に凹凸加工を施し、該表面の算術平均粗さＲａを１．０μｍ以上５．０μｍ以下とすることが好ましい。この場合、第２幅方向溝３におけるエネルギー損失が増し、気柱共鳴音をさらに低減できるからである。なお、「算術平均粗さＲａ」とは、ＪＩＳ Ｂ ０６０１（２００１年）に規定の「算術平均粗さＲａ」であり、単位長さを１０ｍｍとして求めたものである。

また、第２幅方向溝３の断面積と第１幅方向溝２の断面積とが、「０．０８≦第２幅方向溝３の断面積／第１幅方向溝２の断面積≦０．８０」を満足することが好ましい。すなわち、図２において、第１幅方向溝２のタイヤ周方向一方側のトレッド踏面Ｔとタイヤ周方向他方側のトレッド踏面Ｔとを滑らかにつなぐ仮想線Ｌと、第２幅方向溝３の溝壁３Ｗａ，３Ｗｂと、溝底３Ｂと、によって囲まれる第２幅方向溝３の断面積が、上記仮想線Ｌと、第１幅方向溝２の溝壁２Ｗａ，２Ｗｂと、溝底２Ｂと、によって囲まれる第１幅方向溝２の断面積の、０．０８倍以上０．８０倍以下であることが好ましい、ということである。

第２幅方向溝の断面積が第１幅方向溝２の断面積の０．０８倍以上の場合、十分な量の空気が第２幅方向溝３を通過し、第２幅方向溝３において十分な減衰効果が得られるため、気柱共鳴音をさらに低減することができる。また、０．８倍以下の場合、第２幅方向溝３において十分に空気を絞ることができ、第２幅方向溝３における減衰効果が大きくなるため、気柱共鳴音をさらに低減することができる。

気柱共鳴音をさらに低減する観点から言えば、第２幅方向溝３の断面積を第１幅方向溝２の断面積の０．５倍以下とすることが好ましい。０．５倍以下とすることにより、第２幅方向溝３における減衰効果が増し、気柱共鳴音がより低減するからである。同様の理由から、第２幅方向溝３の断面積を第１幅方向溝２の断面積の０．４倍以下とすることが、さらに好ましい。

なお、図示はしていないが、本発明のタイヤにおいて、第２幅方向溝の断面積が当該第２幅方向溝の延在方向に沿って変化する場合、第２幅方向溝と当該第２幅方向溝が連通する第１幅方向溝との境界位置における第２幅方向溝の断面積を、第２幅方向溝の断面積とし、第１幅方向溝の断面積が当該第１幅方向溝の延在方向に沿って変化する場合、その最大断面積を、第１幅方向溝の断面積とする。
第１幅方向溝の断面積と第２幅方向溝の断面積とは、両溝の境界位置で連続的かつ滑らかに変化していてもよいが、気柱共鳴音の低減効果を高める観点からは、両溝の境界位置で連続的かつ滑らかでなく変化していることが好ましい。また、同様の観点から、両溝の境界位置から第１幅方向溝の延在方向第１幅方向溝側に例えば１．０ｍｍ以下離隔した位置（当該境界位置も含む）における第１幅方向溝の断面積に対する第２幅方向溝の断面積が、上述の所定の断面積比になるように、第１幅方向溝の断面積が急激に減少して第２幅方向溝に至るような構成であることが、さらに好ましい。但し、第１幅方向溝の断面積と第２幅方向溝の断面積とは、気柱共鳴音の低減効果をより高める観点からは、本実施形態のように、両溝の境界位置で断続的に変化している（当該境界位置（境界面）における、第１幅方向溝の断面積と第２幅方向溝の断面積とが、異なっている）ことが特に好ましい。

さらに、第２幅方向溝３の、第１幅方向溝２の延在方向に沿う延在長さＸ（図７参照）を、１．０ｍｍ以上３．０ｍｍ以下とすることが好ましい。１．０ｍｍ以上とすれば、第１幅方向溝２を設けたことによるショルダ陸部５Ｓの剛性の低下を抑制することができる。また、上述した、第２幅方向溝３における減衰効果は、当該延在長さＸに特に比例しないため、３．０ｍｍ以下であれば十分である。

また、第２幅方向溝３は、「周方向溝１の溝幅Ｗ１＞第１幅方向溝２の溝幅Ｗ２」である限り、任意の溝幅を有する第１幅方向溝２への配設が可能であるが、特に、溝幅Ｗ２が１．０ｍｍ以上３．０ｍｍ以下である、溝幅が比較的小さい第１幅方向溝２に設けることにより、第１幅方向溝２を設けたことによるショルダ陸部５Ｓの剛性の低下を抑制しつつ、気柱共鳴音をより効果的に低減することができる。

また、本発明のタイヤにおいて、第２幅方向溝３の、第１幅方向溝２に直交する断面における形状は、逆台形に限らず任意の形状とすることができるが、本発明の作用効果を得るためには、タイヤの接地時に、第２幅方向溝３が少なくとも完全には閉じ難い形状とする必要がある。本実施形態において、第２幅方向溝３は、図３（ａ）に示すように、基準状態においては逆台形の断面を有する。しかしながら、図３（ｂ）に示すように、タイヤの接地時においては、トレッド陸部の倒れ込みによって第２幅方向溝３の溝壁３Ｗａ，３Ｗｂがトレッド踏面Ｔ側で相互に接触し、該第２幅方向溝３が部分的にのみ閉じる。

タイヤの接地時においても閉じ難い第２幅方向溝の形状の一例として、図４に、本発明の他の実施形態における第２幅方向溝４３を示す。第２幅方向溝４３は、長辺が溝深さ方向に沿って延びる、長方形の断面を有する。すなわち、第２幅方向溝４３の溝壁４３Ｗａ，４３Ｗｂが、第１幅方向溝４２の開口中心線Ｃに沿って溝底に向かって延在し、溝壁４３Ｗａ，４３Ｗｂのタイヤ径方向内側端を、溝底４３Ｂがつないでいる。なお、この例では、第２幅方向溝４３の、トレッド踏面Ｔへの開口端における溝幅（第２幅方向溝４３の延在方向に直交する溝幅、すなわち、本実施形態ではタイヤ周方向長さ。以下も同様。）Ｏｗと、溝底４３Ｂにおける溝幅Ｍｗと、溝深さ（タイヤ径方向長さ）Ｍｄと、の比は、1：１：３である。より具体的に、本実施形態では、例えば、Ｏｗ＝Ｍｗ＝１ｍｍ、Ｍｄ＝３ｍｍである。なお、本実施形態では、上記溝幅Ｏｗと上記溝幅Ｍｗとはともに、本明細書で定義する溝幅Ｗ３に等しい。

同様に、タイヤの接地時においても閉じ難い第２幅方向溝の形状の一例として、図５に、本発明のさらに他の実施形態における第２幅方向溝５３を示す。第２幅方向溝５３は、台形の断面を有する。すなわち、第２幅方向溝５３の溝壁５３Ｗａ，５３Ｗｂが、該第２幅方向溝５３の深さ方向溝底５３Ｂ側に向かうに従い、第１幅方向溝５２の開口中心線Ｃから離れる方向に延在し、溝壁５３Ｗａ，５３Ｗｂのタイヤ径方向内側端を、溝底５３Ｂがつないでいる。なお、この例では、第２幅方向溝５３の、トレッド踏面Ｔへの開口端における溝幅Ｏｗと、溝底５３Ｂにおける溝幅Ｍｗと、溝深さＭｄと、の比は、１：３：８である。より具体的に、本実施形態では、例えば、Ｏｗ＝０．５ｍｍ、Ｍｗ＝１．５ｍｍ、Ｍｄ＝４ｍｍである。なお、当該比を、１：２：６（例えば、Ｏｗ＝０．５ｍｍ、Ｍｗ＝１ｍｍ、Ｍｄ＝３ｍｍ）等とすることもできる。なお、本実施形態では、Ｍｗ＝Ｗ３である。

同様に、タイヤの接地時においても閉じ難い第２幅方向溝の形状の一例として、図６に、本発明のさらに他の実施形態における第２幅方向溝６３を示す。第２幅方向溝６３は、トレッド踏面Ｔに開口する矩形の入口部と、該入口部のタイヤ径方向内側に隣接する楕円形の本体部と、からなる断面を有する。なお、この例では、第２幅方向溝６３の、トレッド踏面Ｔへの開口端における溝幅Ｏｗと、本体部の溝幅Ｍｗと、溝深さＭｄと、の比は、１：３：８である。より具体的に、本実施形態では、例えば、Ｏｗ＝０．５ｍｍ、Ｍｗ＝１．５ｍｍ、Ｍｄ＝４ｍｍである。なお、本実施形態では、Ｍｗ＝Ｗ３である。

なお、図２に示した、逆台形の断面を有する第２幅方向溝３では、該第２幅方向溝３の、トレッド踏面Ｔへの開口端における溝幅Ｏｗと、溝底３Ｂにおける溝幅Ｍｗと、溝深さＭｄと、の比が、３以上：２：６である。より具体的に、本実施形態では、例えば、Ｏｗ＝１．５ｍｍまたはそれ以上、Ｍｗ＝１ｍｍ、Ｍｄ＝３ｍｍである。なお、本実施形態では、Ｏｗ＝Ｗ３である。

以上述べたように、第２幅方向溝は、図４に示す第２幅方向溝４３のように、トレッド踏面Ｔへの開口端を含む深さ方向の全域に亘ってその溝幅が同じであってもよいが、例えば、図２、図５および図６に示す第２幅方向溝３、第２幅方向溝５３および第２幅方向溝６３のように、トレッド踏面Ｔへの開口端と深さ方向の少なくとも一部の領域とでその溝幅が異なっていてもよい。後者（トレッド踏面Ｔへの開口端と深さ方向の少なくとも一部の領域とで、第２幅方向溝の溝幅が異なっているもの）の方が、第２幅方向溝のトレッド踏面Ｔへの開口端における溝幅によらずに共鳴音の減衰特性を自由に調整できる、という点では、より好ましい。
なお、上述の各実施形態では、図２〜６に示すとおり、第２幅方向溝は、断面視幅方向溝の開口中心線Ｃに対し左右対称形状とされているが、非対称形状であってもよい。
また、上述の各実施形態では、図１〜６に示すとおり、第２幅方向溝は、１つの第１幅方向溝に対し１つのみ設けられているが、１つの第１幅方向溝内の同一のまたは異なる延在領域内に、合わせて複数設けられていてもよい。この場合、上述した「第２幅方向溝の断面積／第１幅方向溝の断面積」における「第２幅方向溝の断面積」は、個々の第２幅方向溝の断面積とするものとする。
さらに上述の各実施形態では、図１および後述の図７に示すとおり、第２幅方向溝は、トレッド踏面の展開視で第１幅方向溝の延在方向に沿って（すなわち、第１幅方向溝の延在方向に対し０°の角度で）延びているが、当該第２幅方向溝の延在方向両端で第１幅方向溝に連通している限り、第１幅方向溝に沿って延びていなくてもよい。但し、タイヤ幅方向外側への空気の流れを十分確保し、第２幅方向溝による気柱共鳴音の低減効果をより十分なものとする観点からは、第２幅方向溝は、第１幅方向溝の延在方向に沿って延びていることが好ましい。
さらに、以上述べたところでは、第２幅方向溝は、トレッド踏面に開口する溝とされているが、第２幅方向溝は、延在方向両端で第１幅方向溝に連通する、トレッド踏面には開口しない連通孔とされていてもよい。但し、当該連通孔は、上述の各実施形態における第２幅方向溝と同様に、タイヤの接地時にも完全には閉じないものである必要がある。

また、図７は、図１に示したショルダ陸部５Ｓの部分拡大図である。
第２幅方向溝３の周方向溝側１の端は、図７に示すように、第１幅方向溝２のタイヤ幅方向内側端２Ｅとトレッド接地端ＴＥとの中点（第１幅方向溝２のタイヤ幅方向内側端２Ｅとトレッド接地端ＴＥとを結んだ線分の中点）２Ｃよりもタイヤ幅方向外側に位置していることが好ましい。第２幅方向溝３の周方向溝側１の端が、上記中点２Ｃよりもタイヤ幅方向外側に位置している場合、第２幅方向溝３の周方向溝側１の端が、上記中点上または上記中点２Ｃよりもタイヤ幅方向内側に位置している場合と比較して、第２幅方向溝３より周方向溝１側の第１幅方向溝２における空気の流れをより十分確保でき、第２幅方向溝３に流れ込む空気がより高速になって、粘性による減衰効果が増し、気柱共鳴音をさらに低減できるからである。
また、第２幅方向溝３の少なくとも一部が、図７に示すように、第１幅方向溝２のタイヤ幅方向内側端２Ｅとトレッド接地端ＴＥとのタイヤ幅方向距離を４等分して形成される４つのタイヤ幅方向領域Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄのうち、タイヤ幅方向外側から２番目のタイヤ幅方向領域Ｃに位置していることが好ましい。この場合、第２幅方向溝３が常にトレッドの接地面内に配置されることになるため、該第２幅方向溝３による気柱共鳴音の低減効果をより確実に得ることができるからである。

また、本発明のタイヤにおいては、タイヤの接地面（タイヤの接地時に路面と接触する面）内に、第２幅方向溝３を有する第１幅方向溝２を２本以上配置することが好ましく、さらには、４本以上配置することがより好ましい。なお、第２幅方向溝３による共鳴音の減衰効果は、該第２幅方向溝３を有する第１幅方向溝２の配設本数に比例するが、ショルダ陸部５Ｓの剛性を過度に低下させない観点から、６本以下とすることが好ましい。

なお、図１に示す例では、ショルダ陸部５Ｓに、第１幅方向溝２および第２幅方向溝３以外の溝やサイプ等が配置されていないが、所期するタイヤ性能に応じて、各種溝やサイプ等を任意に設けることができる。例えば、第２幅方向溝３を設ける第１幅方向溝２の他に、該第１幅方向溝２よりも幅広の別の幅方向溝を設けることもできる。センター陸部５Ｃ、中間陸部５Ｍにおいても同様に、所期するタイヤ性能に応じて、各種溝やサイプ等を任意に設けることができる。

以下に、本発明の実施例について説明するが、本発明は下記の実施例に何ら限定されるものではない。

［試験１］
発明例タイヤおよび比較例タイヤ（ともに、タイヤサイズは２１５／５５Ｒ１７）を表１に示す仕様のもと試作し、気柱共鳴音の低減効果（静粛性）を評価した。

発明例タイヤ１−１〜１−２０は、図１に示すトレッドパターンを備え、トレッド踏面に４本の周方向溝を有し、該周方向溝のうち、タイヤ幅方向両最外側の周方向溝とトレッド接地端とにより区画されるリブ状陸部（上述の実施形態におけるショルダ陸部５Ｓ）に、該陸部を区画する周方向溝とトレッド接地端とを連通する、複数本の第１幅方向溝を備え、該第１幅方向溝内に第２幅方向溝を有しており、周方向溝、第１幅方向溝および第２幅方向溝の、それぞれの溝幅が、「周方向溝１の溝幅＞第１幅方向溝の溝幅＞第２幅方向溝の溝幅」となっている。

比較例タイヤ１−１は、第１幅方向溝および第２幅方向溝を有しないこと以外は、発明例タイヤ１−１と同様のタイヤである。

比較例タイヤ１−２は、トレッド踏面に４本の周方向溝を有し、該周方向溝により区画される３つのリブ状陸部のうち、タイヤ赤道面を含まない２つのリブ状陸部（上述の実施形態における中間陸部５Ｍに相当）に、該陸部を区画する両周方向溝を連通する、複数個のヘルムホルツ型の共鳴器を備えている。

比較例タイヤ１−３は、第１幅方向溝内に第２幅方向溝を有しないこと以外は、発明例タイヤ１−１と同様のタイヤである。
比較例タイヤ１−４は、第１幅方向溝の溝幅が周方向溝の溝幅と同じであること以外は、発明例タイヤ１−１と同様のタイヤである。
比較例タイヤ１−５は、第１幅方向溝の溝幅が周方向溝の溝幅より大きいこと以外は、発明例タイヤ１−１と同様のタイヤである。

各供試タイヤをリム７．５Ｊに組み付けてタイヤ車輪とし、空気圧２３０ｋＰａ（相当圧）、タイヤ負荷荷重４．４６ｋＮを適用し、時速８０ｋｍ／ｈにて、室内ドラム試験機上で走行させた際のタイヤ側方音を、ＪＡＳＯ Ｃ６０６規格にて定める条件で測定して、１／３オクターブ中心周波数８００−１０００−１２５０Ｈｚ帯域における、パーシャルオーバーオール値を演算し、気柱共鳴音を算出した。結果は、表１に、比較例タイヤ１−１に対する低減量（ｄＢ）を示した。

［試験２］
第２幅方向溝を有する第１幅方向溝の配設本数による、気柱共鳴音の低減効果の違いを評価した。
発明例タイヤ２−１は、基本的に図１に示すトレッドパターンを備え、トレッド踏面に４本の周方向溝を有し、該周方向溝のうち、タイヤ幅方向両最外側の周方向溝とトレッド接地端とにより区画されるリブ状陸部（上述の実施形態におけるショルダ陸部５Ｓ）に、該陸部を区画する周方向溝とトレッド接地端とを連通する、複数本の第１幅方向溝を備え、該第１幅方向溝内に第２幅方向溝を有しており、周方向溝、第１幅方向溝および第２幅方向溝の、それぞれの溝幅が、「周方向溝１の溝幅＞第１幅方向溝の溝幅＞第２幅方向溝の溝幅」となっている。タイヤの接地面内に入る、第２幅方向溝を有する第１幅方向溝の本数は、タイヤ幅方向両側の上記リブ状陸部につき、それぞれ１本である。

比較例タイヤ２−１は、該第１幅方向溝内に第２幅方向溝を有しないこと以外は、発明例タイヤ２−１と同様である。

発明例タイヤ２−２〜２−５は、タイヤの接地面内に入る、第２幅方向溝を有する第１幅方向溝の本数が、タイヤ幅方向両側の上記リブ状陸部につき、それぞれ２〜５本であること以外は、発明例タイヤ２−１と同様である。

供試タイヤの試験・評価方法は、試験１と同様である。
結果は、表２に、比較例タイヤ２−１に対する低減量（ｄＢ）を示した。

１：周方向溝、 ２：第１幅方向溝、 ２Ｂ：第１幅方向溝の溝底、 ２Ｃ：第１幅方向溝のタイヤ幅方向内側端とトレッド接地端との中点、 ２Ｅ：第１幅方向溝のタイヤ幅方向内側端、 ２Ｗａ，２Ｗｂ：第１幅方向溝の溝壁、 ３，４３，５３，６３：第２幅方向溝、 ３Ｂ，４３Ｂ，５３Ｂ，６３Ｂ：第２幅方向溝の溝底、 ３Ｗａ，３Ｗｂ，４３Ｗａ，４３Ｗｂ，５３Ｗａ，５３Ｗｂ，６３Ｗａ，６３Ｗｂ：第２幅方向溝の溝壁、 ５Ｃ：センター陸部、 ５Ｍ：中間陸部、 ５Ｓ：ショルダ陸部、 １０：タイヤ、 Ｔ：トレッド踏面、 ＴＣ：タイヤ赤道面、 ＴＥ：トレッド接地端、Ｗ１：周方向溝の溝幅、 Ｗ２：第１幅方向溝の溝幅、 Ｗ３第２幅方向溝の溝幅、 Ｘ：第２幅方向溝の延在長さ

Claims (6)

1. トレッド踏面に、タイヤ周方向に連続して延びる少なくとも１本の周方向溝と、該周方向溝とトレッド接地端とで区画されるショルダ陸部とを有するタイヤであって、
   前記ショルダ陸部は、タイヤ幅方向に延び前記周方向溝と前記トレッド接地端とを連通する、第１幅方向溝を有し、
   前記第１幅方向溝は、該第１幅方向溝内に、該第１幅方向溝に連通する第２幅方向溝を有し、
   前記周方向溝、前記第１幅方向溝及び前記第２幅方向溝の、それぞれの溝幅が、次の関係式を満足することを特徴とするタイヤ。
   周方向溝の溝幅＞第１幅方向溝の溝幅＞第２幅方向溝の溝幅
2. 前記第１幅方向溝の溝幅と前記周方向溝の溝幅との比が、０．１以上０．５以下である、請求項１に記載のタイヤ。
3. 前記第２幅方向溝の溝底と前記第１幅方向溝の溝底との距離が、１．０ｍｍ以上である、請求項１に記載のタイヤ。
4. 前記第２幅方向溝の溝壁と前記第１幅方向溝の溝壁との距離が、０．２５ｍｍ以上である、請求項１又は３に記載のタイヤ。
5. 前記第２幅方向溝の前記周方向溝側の端が、前記第１幅方向溝のタイヤ幅方向内側端と前記トレッド接地端との中点よりもタイヤ幅方向外側に位置している、請求項１に記載のタイヤ。
6. 前記第２幅方向溝の少なくとも一部が、前記第１幅方向溝のタイヤ幅方向内側端と前記トレッド接地端とのタイヤ幅方向距離を４等分して形成される４つのタイヤ幅方向領域のうち、タイヤ幅方向外側から２番目のタイヤ幅方向領域に位置している、請求項１又は５に記載のタイヤ。

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