JP2018524228A - 騒音を低減するタイヤトレッド - Google Patents
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Abstract
本発明は、高さHを有する複数の接地要素と、接地要素の側面を、周方向に隣接する接地要素の側面に連結し、同じ接地要素の2つの側面を連続して貫通する少なくとも1つの連結部材とを有し、溝内の連結部材の1つと接地面の半径方向位置との間の距離hは、最大で高さHの50%に等しく、連結部材の材料は、接地要素の材料とは異なり、連結部材の材料のヤング率は、接地要素の材料のヤング率よりも大きく、接地要素内の連結部材の1つと接地面との間のタイヤの半径方向の距離h’は、同じ連結部材の距離hよりも長い、タイヤのトレッドを提供する。
Description
本発明は、タイヤのトレッド、特に、騒音を小さくするために、2つの隣接する接地要素間に連結部材を有するトレッドと、そのようなトレッドを有するタイヤとに関する。
近年、車両の高級化および品質改善により、乗員の快適性および環境配慮の観点から、様々な騒音の低減、特に通過騒音の低減が求められるようになった。
タイヤのトレッドの接地要素が、転動中に接地面に出入りするときに、トレッドは、平坦化のために強制的に曲げられる。軸方向に延びる溝が周期的に存在することによる幾何学的な不連続性は、周方向におけるトレッドの曲げ剛性の不均一性をもたらすが、上記の段階で、この不連続性が、タイヤの内部構造を励振して、騒音を発生させる。
周方向におけるトレッドの曲げ剛性のそのような不均一性を緩和するために、軸方向に延びる溝の容積の縮小が効果的であるのは公知である。しかし、軸方向に延びる溝の容積の縮小は、トレッドのハイドロプレーニング性能に不利益をもたらす。したがって、ハイドロプレーニング性能を維持しながら、騒音性能を改善する必要がある。そのような必要性に答えて、次の構成が提案された。
特開平07−329511号公報は、2つの対向する接地要素から横溝に交互に延びる複数の補強要素を有する空気入りタイヤを図5に開示しており、補強要素は、互いに部分的に重なる。
特開2011−255716号公報は、トレッド面の方に近い位置にブリッジ状の補強部分を有し、溝底に近い方に空洞を有する空気入りタイヤを図2に開示している。
特開2001−511733号公報は、ゴムでできた連結要素を有する空気入りタイヤのトレッドを図1に開示しており、そのような連結要素は、2つの対向する主壁を連結する。
上記の構成は、満足のいくハイドロプレーニング性能を達成するように溝の容積を維持しながら、騒音を小さくするために、トレッドの曲げ剛性の不均一性を緩和することを意図している。
しかし、上記の構成の場合、満足のいくハイドロプレーニング性能を得るには、溝の容積に対する補強要素または部分(または連結要素、連結部材、もしくは橋渡し部材)の体積の比率がまだ大きい。したがって、満足のいく騒音性能と同時に満足のいくハイドロプレーニング性能を得るのは困難である。
実開昭55−113606号公報は、周方向を向いた溝内の2つの対向する壁を連結し、溝内に露出し、タイヤチェーンを容易に固定するために、金属ワイヤ、プラスチックワイヤ、またはゴムでできた橋渡し部材を有するタイヤを図1に開示している。
本出願人は、まだ未公開の国際出願PCT/JP2014/084760号明細書において、満足のいくハイドロプレーニング性能と満足のいく騒音性能とを同時に得るために、接地要素の側面を、接地要素の側面に連結し、接地要素のヤング率よりも大きいヤング率を有する材料でできた連結部材を有するタイヤトレッドを図1に提案した。図6において、タイヤトレッドは、接地要素の側面を、周方向に隣接する接地要素の側面に連結し、そのようなトレッドの生産性を改善するために、同じ接地要素の2つの側面を連続して貫通する連結部材を有する。
引用リスト
特許文献
特許文献1:特開平07−329511号公報
特許文献2:特開2011−255716号公報
特許文献3:特開2001−511733号公報
特許文献4:実開昭55−113606号公報
特許文献5:国際出願PCT/JP2014/084760号明細書
特許文献
特許文献1:特開平07−329511号公報
特許文献2:特開2011−255716号公報
特許文献3:特開2001−511733号公報
特許文献4:実開昭55−113606号公報
特許文献5:国際出願PCT/JP2014/084760号明細書
しかし、上記の構成の場合、良好な生産性を保ちながら、騒音を低減するために、トレッドの曲げ剛性の不均一性を緩和する連結部材を導入することの有効性は、連結部材が接触部も補強するために限定される。
定義
「タイヤ」とは、内圧を受けるかどうかにかかわらず、すべてのタイプの弾性タイヤである。
「溝」とは、別のゴム面/ゴム底によって連結された2つのゴム面/ゴム側壁間の空間であり、2つのゴム面/ゴム側壁は、通常の転動状態下で、それら自体間で接触しない。溝は、幅および深さを有する。
「半径方向」とは、タイヤの回転軸に垂直な方向である。この方向は、トレッドの厚さ方向である。
「横方向」または「軸方向」とは、タイヤの回転軸に平行な方向である。
「周方向」とは、タイヤの回転軸上に中心を置く任意の円の接線方向である。この方向は、半径方向および横方向の両方に垂直である。
「接地面」とは、ETRTO、JATMA、またはTRAなどのタイヤ規格で特定された標準リムに取り付けられ、標準圧力で空気を注入され、標準荷重を受けたタイヤの踏み跡である。
「波状の」という用語は、2つのレベル間の蛇行、または揺れさえ意味すると解釈することができ、最小レベルおよび最大レベルは共に、接地面からの半径方向距離とみなすべきである。
したがって、本発明の目的は、タイヤのトレッドを設計するための問題解決策を提供することであり、前記トレッドは、騒音性能を改善し、ハイドロプレーニング性能を維持しながら、接地要素の側面を連結し、生産性を良好にするために、接地要素を連続して貫通する連結部材を有する。
本発明は、トレッド内に形成された少なくとも1つの溝と、複数の溝によって範囲を定められ、円周面、側面、および転動時に地面と接触することを意図された接地面を有し、高さHを有する複数の接地要素と、接地要素の側面を、周方向に隣接する接地要素の側面に連結し、同じ接地要素の2つの側面を連続して貫通する少なくとも1つの連結部材とを有し、溝内の連結部材の1つと接地面の半径方向位置との間のタイヤの半径方向の距離hは、最大で高さHの50%に等しく、連結部材の材料は、接地要素の材料とは異なり、連結部材の材料のヤング率は、接地要素の材料のヤング率よりも大きく、接地要素内の連結部材の1つと接地面との間のタイヤの半径方向の距離h’は、同じ連結部材の距離hよりも長い、タイヤのトレッドを提供する。
この構成は、周方向におけるトレッドの曲げ剛性の均一な分布を可能にし、これにより、ハイドロプレーニング性能および良好な生産性を維持しながら、騒音性能が改善される。
連結部材は、接地要素を構成する材料とは異なる材料であり、接地要素を構成する材料よりも大きいヤング率を有する材料でできており、周方向におけるトレッドの曲げ剛性の不均一性が大幅に緩和される。その結果、タイヤの内部構造の励振が弱まり、したがって、タイヤの転動時に発生する騒音も小さくなる。
同時に、連結部材を構成する材料のヤング率が、接地要素を構成する材料のヤング率よりも大きいことで、周方向におけるトレッドの曲げ剛性の不均一性を効率的に緩和することが可能になる。その結果、溝内の連結部材の体積を縮小することができ、ひいては、ハイドロプレーニング性能を維持することができる。
少なくとも1つの連結部材と接地面の半径方向位置との間の距離hを最大で接地要素の高さHの50%に設定することで、連結部材を溝底から十分遠くに配置して、周方向におけるトレッドの曲げ剛性の不均一性を効率的に緩和することができ、これにより、溝内の連結部材の体積をさらに小さくすることが可能になり、したがって、ハイドロプレーニング性能をさらに維持することができる。
連結部材は、同じ接地要素の2つの側面を連続して貫通する、すなわち、連結部材は、周方向に配置された複数の接地要素を周方向に貫通するので、連結部材を有するトレッドは、効率的に製造することができる。その結果、そのようなトレッドの製造の生産性が高くなる。
接地要素内の連結部材の1つと接地面の半径方向位置との間のタイヤの半径方向の距離h’を同じ連結部材の距離hよりも長く設定することで、トレッドの曲げ剛性の不均一性が効率的に緩和され、その理由は、溝内よりも曲げ剛性が高い接地要素内での連結部材による高剛性化効果を弱めることができるからである。その結果、トレッドから出る騒音レベルを下げることができる。
さらに、それと同時に、距離hよりも距離h’の方が大きいので、連結部材は、転動時に連結部材に加えられる接地要素からの引抜き力と、平坦化による変形とに耐えることができる。その結果、トレッドの耐久性を高めることができる。
別の有益な実施形態では、距離h’と距離hとの差(h’−h)は、高さHの20%以上である。
この構成によれば、接地要素内での連結部材の高剛性化効果を十分に弱めることができるので、トレッドの曲げ剛性の不均一性を効率的に緩和することができ、したがって、トレッドから出る騒音レベルをさらに下げることができる。上記の差は、好ましくは高さHの25%以上、より好ましくは30%以上、さらにより好ましくは40%以上である。
別の有益な実施形態では、距離h’は、最大で高さHの100%に等しい。
この構成によれば、連結部材を有するタイヤの耐久性を改善することができ、その理由は、距離h’が高さの100%を超えると、連結部材がタイヤの内部構造の要素と接触する恐れがあるというリスクが存在するからである。この距離h’を最大で高さHの100%に維持することで、そのようなリスクを回避することが可能である。距離h’は、好ましくは最大で高さHの95%に等しく、より好ましくは最大で90%に等しい。
別の有益な実施形態では、距離hは、高さHの30%以下である。
この構成によれば、連結部材は、溝領域の溝底から十分遠くに位置するので、トレッドの曲げ剛性の不均一性を効率的に緩和することができ、したがって、トレッドからの騒音を効率的に小さくすることができる。距離hは、好ましくは最大で接地要素の高さHの25%に等しく、より好ましくは最大で20%に等しく、さらにより好ましくは最大で15%に等しい。
別の有益な実施形態では、連結部材の材料のヤング率は、0.05GPa〜250GPaの範囲内である。
この構成によれば、周方向におけるトレッドの曲げ剛性の変動を効率的に抑制することができる。その結果、トレッドから出る騒音を小さくすることができる。
このヤング率が0.05GPa未満の場合、溝におけるトレッドの剛性は不十分になり、そのため、騒音性能が十分に改善されない。このヤング率が250GPaを超える場合、溝におけるトレッドの曲げ剛性が高くなりすぎ、周方向におけるトレッドの別の曲げ剛性の変動が生じ、そのため、騒音性能の改善を達成することができない。
連結部材を構成する材料のヤング率は、好ましくは0.1GPa〜150GPaの範囲内、より好ましくは0.5GPa〜3GPaの範囲内である。
別の有益な実施形態では、周方向に隣接する接地要素の周方向に対向する側面間の溝の容積に対する、連結部材が占有する空間の比率は10%以下である。
この構成によれば、トレッドのハイドロプレーニング性能は、騒音性能を改善するために、そのようなトレッドが、溝に連結部材を設けられたとしても維持される。
比率が10%を超える場合に、トレッドのハイドロプレーニング性能は悪化する。比率は、好ましくは最大で8%に等しく、より好ましくは0.1%〜5%の範囲内である。
別の有益な実施形態では、接地要素の1つの側面に最大で5つに等しい連結部材が設けられる。
この構成によれば、騒音性能の改善とトレッドの製造効率とのバランスがうまく取られる。1つの側面の連結部材の数量が5つを超える場合、トレッドの製造効率は下がる。1つの側面の連結部材の数量は、好ましくは最大で3つに等しい。
別の有益な実施形態では、連結部材は、同じ接地要素の一方の側面から他方の側面まで、接地要素内を波状の態様で延びる。
この構成によれば、連結部材は、接地要素内での連結部材の波状の伸長により、転動時に連結部材に加えられる接地要素からの引抜き力と、平坦化による変形とに耐えることができるので、トレッドの耐久性を高めることができる。
別の有益な実施形態では、連結部材は、周方向に対して30°以下の角度をなす方向に延びる。
この構成によれば、連結部材の接線方向の力を最小化することができ、ひいては、トレッドからの騒音が効率的に小さくされる。周方向に対する連結部材の上記の角度は、好ましくは最大で20°に等しく、より好ましくは最大で10°に等しく、さらにより好ましくは0°〜5°の範囲内である。
本発明の他の特徴および利点が、本発明の実施形態を非限定的な例として示す添付の図面を参照した以下の説明から明らかになる。
本発明の好ましい実施形態が、図面を参照して下記に説明される。
本発明の実施形態によるタイヤのトレッド1が、図1,2、3を参照して説明される。図1は、本発明の実施形態によるトレッド1の概略的な平面図である。図2は、図1にIIとして示した部分を示す概略的な拡大斜視図である。図3は、図2のIII−III線に沿って切り取った断面図である。
トレッド1は、寸法が205/55R16のタイヤであり、XX’として示す、タイヤの周方向に延びる複数の円周溝3aと、YY’として示す、ほぼタイヤの軸方向に延びる軸方向溝3bとを含む。
図1に示すように、略直方体の複数の接地要素4がトレッド1に形成されている。接地要素4は、円周溝3aによって周方向に範囲を定められ、軸方向溝3bによって軸方向に範囲を定められている。したがって、接地要素4は、周方向に反対側を向いた2つの側面41、42を有する。上記の2つの側面41、42間の距離は、接地要素4の周方向長さLに一致する。この実施形態では、周方向長さLは30mmである。
周方向に隣接して配置された接地要素4は、軸方向溝3bによって周方向に分離されている。接地要素4は、転動時に地面と接触することを意図された接地面2を上部部分に有する。
トレッド1は、連結部材5に関する構成を除いて、従来のトレッドと同じ構造を有し、従来の空気入りラジアルタイヤに適用されることを意図されている。したがって、トレッド1の内部構造の説明は省略する。
2つの周方向に隣接する接地要素4間には、細いロッド状の連結部材5が設けられている。連結部材5は、図1および図2に示すように、2つの周方向に隣接する接地要素4間の軸方向溝3bを横断して延びている。
この実施形態では、トレッド1の軸方向中央領域において、1つの連結部材5が、周方向に隣接する接地要素4間に設けられている。すなわち、軸方向中央領域において、周方向に隣接する複数の接地要素4が、1つの連結部材5によって連結されている。
他方で、トレッド1の軸方向外側領域では、2つの連結部材5が、周方向に隣接する接地要素4間に設けられている。すなわち、軸方向外側領域において、周方向に隣接する複数の接地要素4が、2つの連結部材5によって連結されている。2つの連結部材5は、同じ半径方向位置に配置した。
この実施形態では、連結部材5は、溝5内で、タイヤの回転軸から一定の距離を維持しながら、実質的に周方向に沿って延びるように配置されている。すなわち、連結部材5は、溝5内で接地面2に平行に延びている。
隣接する接地要素4の対向する側面41、42を連結する連結部材5の数量は、1〜5つの範囲内で変えることができる。
各連結部材5は、円周溝3aに沿って延びており、したがって、タイヤの周方向に対する連結部材5の伸長方向の角度は0°であり、この角度は、好ましくは周方向に対して30°以下、より好ましくは最大で20°に等しく、さらにより好ましくは最大で10°に等しく、特に、0°〜5°の範囲内である。
接地要素4は、図3に示すように、高さH(半径方向長さ)を有する。溝3内に延びる連結部材5(具体的には、溝3内に延びる連結部材5の半径方向外側面)と接地面2の半径方向位置との間の半径方向距離hは、高さHの50%以下である。この実施形態では、高さHは7.7mmであり、距離hは1mmであり、したがって、距離hは、高さHの13%である。
連結部材5を構成する材料は、接地要素4を構成する材料とは異なっており、連結部材5を構成する材料のヤング率は、接地要素を構成する材料のヤング率よりも大きい。この場合では、連結部材5は、金属コード(ヤング率は160GPa)でできており、接地要素4は、ゴム組成物(ヤング率は0.02GPa)でできている。
連結部材5は、最大で、タイヤの円周方向に離間した2つの対向する側面41、42間に画定された、または形成された軸方向溝3bの容積の10%を占有する。この場合では、連結部材5は、1つの連結部材5が使用される場合に、軸方向溝3bの1.4体積%を占有し、2つの連結部材5が使用される場合に、2.8体積%を占有する。
この実施形態では、連結部材5を用いてトレッド1を効率的に製造する(生産性を上げる)ために、各接地要素4に個別の連結部材5を加える必要がないように、1つの細長い連結部材5が、図3に示すように、周方向に配置された複数の接地要素4を連続して貫通している。
連結部材5は、図3に示すように、波状の態様で下に凸の形で曲がって、半径方向内側に突出した出っ張りを形成するように接地要素4内に延びている。すなわち、接地要素4内の連結部材5の半径方向位置は連続して変わる。連結要素4内で半径方向に最も内側の位置にある連結部材5(具体的には、出っ張りの先端での連結部材5の半径方向外側面)と接地面2との間の半径方向距離h’は、同じ連結部材5の距離hよりも長い。
したがって、すでに曲げ剛性が溝3内よりも高い接地要素4内での連結部材5の高剛性化効果が弱められる。さらに、それと同時に、連結部材5は、接地要素4内での連結部材5の伸長の態様により、転動時に連結部材5に加えられる接地要素4からの引抜き力と、平坦化による変形とに耐えることができる。この場合では、距離h’は4.0mmであり、したがって、距離h’は高さHの52%であり、したがって、距離h’と距離hとの差(h’–h)は高さHの39%である。距離h’と距離hとのこの差(h’–h)は、好ましくは高さHの20%以上、より好ましくは25%以上、さらにより好ましくは30%以上、特に、40%以上である。
距離h’は、連結部材がタイヤの内部構造と接触するリスクを回避するために、最大で高さHの100%に等しく設定される。この距離h’は、タイヤの内部構造の任意の要素から少なくとも1mmを維持するように設定されるべきであり、好ましくは最大で高さHの95%に等しく、より好ましくは最大で90%に等しい。
実施形態の構成では、周方向におけるドレッド1の曲げ剛性の不均一性を大幅に緩和することができ、これにより、タイヤの内部構造の励振を小さくすることが可能になる。したがって、タイヤの転動時に発生する騒音を小さくすることができる。
連結部材5を構成する材料のヤング率は、好ましくは0.1GPa〜150GPaの範囲内、より好ましくは0.5GPa〜3GPaの範囲内である。
連結部材5を構成する材料のヤング率が、接地要素4を構成する材料のヤング率よりも大きいことで、周方向におけるトレッド1の曲げ剛性の不均一性を効率的に緩和することが可能になり、これにより、軸方向溝3b内の連結部材の体積を小さくすることが可能になる。したがって、ハイドロプレーニング性能を維持することができる。
この効果は、周方向に隣接する接地要素4の周方向に対向する側面41、42間の軸方向溝3bの容積に対する、連結部材5が占有する空間の比率を最大で10%に等しく設定することでさらに高まる。
上記の比率は、好ましくは最大で8%に等しく、より好ましくは少なくとも0.1%に等しくかつ最大で5%に等しい。
連結部材5と接地面2との間の距離hを接地要素4の高さHの50%以下に設定することで、連結部材5は、溝底から十分に遠ざけられて、周方向におけるトレッド1の曲げ剛性の不均一性を効率的に緩和する。この距離hは、好ましくは高さHの30%以下、より好ましくは最大で接地要素の高さHの25%に等しく、さらにより好ましくは最大で20%に等しく、特に、最大で15%に等しい。
距離hがより短く設定された場合に、周方向におけるトレッド1の曲げ剛性の同じ不均一性を得るのに、より少ない数量の連結部材で済ますことができる。連結部材が接地面の近くに置かれる上記の配置によれば、周方向におけるトレッド1の曲げ剛性の不均一性は、より少ない数量の、またはより小さい体積の連結部材5によって得ることができる。したがって、軸方向溝3b内の連結部材5の体積を縮小することができ、それと共に、ハイドロプレーニング性能が維持される。
隣接する接地要素4の側面41、42を連結する連結部材5の数量は、1〜5つの範囲内で選択されるので、トレッド1において、騒音性能の改善と製造効率とのバランスがうまく取られる。
隣接する接地要素4の側面41、42を連結する連結部材5の数量は、1〜3つの範囲内であるのがより好ましい。
連結部材5に適した材料には、例えば、アクリロニトリルブタジエンスチレンコポリマ−、セルロースアセテート、ポリアミド、ケブラー(商標)、ポリカーボネート、ポリ−エーテル−エーテル−ケトン、ポリエチレンテレフタレート、ポリスチレン、熱可塑性ポリウレタンのような熱可塑性材料と、エポキシ、フェノール、ポリエステル、エボナイトのような熱硬化性材料と、鋼、黄銅のような金属材料と、コード、ケーブル、短繊維、またはワイヤの形態のカーボン繊維、ガラス繊維、アラミド繊維、PET、ナイロン、食物繊維のような強化材を有する複合材料とがある。そのようなコード、ケーブル、短繊維、またはワイヤの構造は、単繊維、多繊維、または多成分繊維とすることができる。
連結部材5は、接地要素4の側面41,42に、より良好に付着するように、接地要素4を構成するのと同じ材料で被覆することができる。接地要素4を構成する材料とのより良好な付着性を有する他の材料を、連結部材5を被覆する材料に使用することができる。
2つ以上の連結部材5が、1つの側面41,42に設けられる場合に、各連結部材5は、異なる材料によって構成することができる。
さらに、この場合に、側面41,42での各連結部材5の半径方向位置は異なってもよい。
連結部材5は、接地要素4の軸方向中央に、または接地要素4の軸方向外側もしくは内側に置くことができる。
あるいは、連結部材5は、接地要素4を構成するのと同じ材料で被覆することができ、この材料は、連結部材5の耐久性をより良好にするために、軸方向溝3bの底部から接地要素4の接地面2に向かって延びるのが好ましい。
各連結部材5は、接地要素4内で、一方の側面41,42から同じ接地要素4の他方の側面42、41まで、半径方向内側に突出する複数の出っ張りを有するように延びることができる。各出っ張りの先端は、異なる半径方向位置に配置することができる。そのような場合に、距離h’とは、接地面2と、半径方向に最も内側の位置に配置された出っ張りの先端との間の距離とみなすべきである。具体的には、そのような場合に、距離h’は、接地面2と、接地要素4内の半径方向に最も内側の出っ張りの先端での連結部材5の半径方向外側面との間の距離である。
図4は、先行技術のトレッドの断面図である。図4は、複数の溝103によって範囲を定められ、円周面(図示せず)と、側面1041、1042と、転動時に地面と接触することを意図された接地面102とを有する複数の接地要素104を示しており、接地要素104は、接地要素104の側面1041、1042を、周方向に隣接する接地要素104の側面1041、1042に連結し、同じ接地要素104の2つの側面1041、1042を連続して貫通する少なくとも1つの連結部材105を有する。連結部材105は、溝103内および接地要素104内の両方で、接地面102からの半径方向距離が同じである。
接地要素104の高さH(半径方向の長さ)は7.7mmであり、連結部材105と接地面102との間の半径方向距離は1mmであり、この半径方向距離は、溝103内および接地要素104内の両方で同じである。連結部材105を構成する材料は、接地要素104を構成する材料とは異なっており、金属コードである、連結部材105を構成する材料のヤング率(160GPa)は、ゴム組成物である、接地要素104を構成する材料のヤング率(0.02GPa)よりも大きい。
本発明の効果を確認するために、本発明が適用された実施例の2つのタイプのタイヤと、比較例の別のタイプのタイヤとを用意した。これらのタイヤの内部構造は、乗用車タイヤ用の典型的なラジアルタイヤ構造とした。
実施例は、上記の実施形態で説明され、連結部材の材料としてナイロンケーブル(ヤング率は3GPa)を使用した、図3に示すトレッドを有するタイヤとした。タイヤの軸方向に延びる溝を挟んだ、各2つの対向する側面を1つの連結部材で連結した。比較例は、連結部材の材料としてナイロンケーブル(ヤング率は3GPa)を使用した、図4に示す先行技術のトレッドを有するタイヤとし、従来例は、連結部材のないタイヤとした。
実施例、比較例、および従来例のタイヤ寸法は、すべて205/55R16であり、6.5Jx16のリムに取り付け、180kPaまで空気を注入した。
騒音試験
前述のリムに取り付けられ、前述の内圧まで空気を注入された未使用試験タイヤの音圧レベルdB(A)を、半無響室内で、452daNの荷重をかけ、ISO面を有する直径2.7mのドラム上を90kphの速度で走行させながら、タイヤの接触部の中心から軸方向外側に1m、かつタイヤ転動軸から半径方向後方に0.2m、かつ高さ0.32mに設置したマイクロフォンを介して測定した。測定を通じて取得したデータを処理して、人間の耳に聞こえやすい周波数帯域の代表として、1/3オクターブ帯域における800Hzおよび1kHz(1,000Hz)帯域での音圧レベルを計算した。結果を表1に示す。この表1では、従来例を指数100として結果を表し、数値が大きいほど、騒音性能は良好である。
表1から分かるように、実施例のタイヤは、接地要素の側面を、周方向に隣接する接地要素の側面に連結し、同じ接地要素の2つの側面を連続して貫通する連結部材を有するトレッドの良好な生産性を維持しながら、騒音性能が改善されることを証明している。
本発明は、説明および図示した例に限定されず、本発明の枠組から逸脱することなく、様々な修正を行うことができる。
他方で、トレッド1の軸方向外側領域では、2つの連結部材5が、周方向に隣接する接地要素4間に設けられている。すなわち、軸方向外側領域において、周方向に隣接する複数の接地要素4が、2つの連結部材5によって連結されている。2つの連結部材5は、同じ半径方向位置に配置されている。
この実施形態では、連結部材5は、溝3b内で、タイヤの回転軸から一定の距離を維持しながら、実質的に周方向に沿って延びるように配置されている。すなわち、連結部材5は、溝3b内で接地面2に平行に延びている。
接地要素4は、図3に示すように、高さH(半径方向長さ)を有する。溝3b内に延びる連結部材5(具体的には、溝3b内に延びる連結部材5の半径方向外側面)と接地面2の半径方向位置との間の半径方向距離hは、高さHの50%以下である。この実施形態では、高さHは7.7mmであり、距離hは1mmであり、したがって、距離hは、高さHの13%である。
したがって、すでに曲げ剛性が溝3内よりも高い接地要素4内での連結部材5の高剛性化効果が弱められる。さらに、それと同時に、連結部材5は、接地要素4内での連結部材5の伸長の態様により、転動時に連結部材5に加えられる接地要素4からの引抜き力と、平坦化による変形とに耐えることができる。この場合では、距離h’は4.0mmであり、したがって、距離h’は高さHの52%であり、したがって、距離h’と距離hとの差(h’−h)は高さHの39%である。距離h’と距離hとのこの差(h’−h)は、好ましくは高さHの20%以上、より好ましくは25%以上、さらにより好ましくは30%以上、特に、40%以上である。
本発明の効果を確認するために、本発明が適用された実施例のタイプのタイヤと、比較例の別のタイプのタイヤとを用意した。これらのタイヤの内部構造は、乗用車タイヤ用の典型的なラジアルタイヤ構造とした。
Claims (10)
- タイヤのトレッド(1)であって、前記トレッド内に形成された少なくとも1つの溝(3)と、前記複数の溝(3)によって範囲を定められ、円周面、側面(41、42)、および転動時に地面と接触することを意図された接地面(2)を有し、高さHを有する複数の接地要素(4)と、前記接地要素(4)の前記側面(41、42)を、周方向に隣接する前記接地要素(4)の前記側面(41、42)に連結し、同じ前記接地要素(4)の2つの側面(41、42)を連続して貫通する少なくとも1つの連結部材(5)とを有し、前記溝(3)内の前記連結部材(5)の1つと前記接地面(2)の半径方向位置との間のタイヤの半径方向の距離hは、最大で前記高さHの50%に等しく、前記連結部材(5)の材料は、前記接地要素(4)の材料とは異なり、前記連結部材(5)の前記材料のヤング率は、前記接地要素(4)の前記材料のヤング率よりも大きい、トレッドにおいて、
前記接地要素(4)内の前記連結部材(5)の1つと前記接地面との間のタイヤの半径方向の距離h’は、同じ前記連結部材(5)の前記距離hよりも長いことを特徴とするトレッド(1)。 - 前記距離h’と前記距離hとの差(h’–h)は、前記高さHの20%以上である、請求項1に記載のトレッド(1)。
- 前記距離h’は、最大で前記高さHの100%に等しい、請求項1また2に記載のトレッド(1)。
- 前記距離hは、前記高さHの30%以下である、請求項1〜3のいずれか1項に記載のトレッド(1)。
- 前記連結部材(5)の前記材料の前記ヤング率は、0.05GPa〜250GPaの範囲内である、請求項1〜4のいずれか1項に記載のトレッド(1)。
- 前記周方向に隣接する接地要素の周方向に対向する前記側面(41、42)間の前記溝(3)の容積に対する、前記連結部材(5)が占有する空間の比率は10%以下である、請求項1〜5のいずれか1項に記載のトレッド(1)。
- 最大で5つに等しい連結部材(5)が、1つの側面(41、42)に設けられる、請求項1〜6のいずれか1項に記載のトレッド(1)。
- 前記連結部材(5)は、前記接地要素(4)内で、一方の側面(41、42)から同じ前記接地要素(4)の他方の側面(42、41)まで波状の態様で延びる、請求項1〜7のいずれか1項に記載のトレッド(1)。
- 連結部材(5)は、周方向に対して30°以下の角度をなす方向に延びる、請求項1〜8のいずれか1項に記載のトレッド(1)。
- 請求項1〜9のいずれか1項に記載のトレッドを有するタイヤ。
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