JP3029636B2

JP3029636B2 - 空気入りタイヤ

Info

Publication number: JP3029636B2
Application number: JP2111005A
Authority: JP
Inventors: 真一渡辺
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 1990-04-26
Filing date: 1990-04-26
Publication date: 2000-04-04
Anticipated expiration: 2015-04-04
Also published as: AU7437191A; EP0454394A1; JPH048606A; AU636970B2

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野この発明は、タイヤ騒音を低減させるためトレッドパ
ターンを改良した空気入りタイヤに関する。

従来の技術従来の空気入りタイヤは、トレッド部の外表面に、軸
方向に互いに所定間隔離れて配置された３本以上の周方
向に延びる同一深さの主溝を形成するとともに、これら
主溝に対して鋭角で交差し、周方向にほぼ等間隔離れた
多数のラグ溝を形成している。そして、これらの空気入
りタイヤの主溝の軸方向幅は一般的に全て同一である
が、場合によっては、タイヤ赤道面の一側に配置された
主溝の幅を全て異ならせるとともに、タイヤ赤道面の他
側の主溝の幅をタイヤ赤道面を対称として一側と同一と
している。

発明が解決しようとする課題しかしながら、このようなタイヤにあっては、路面を
走行したときある周波数にピークが生じ、この結果、大
きなタイヤ騒音を生じるタイヤと認識されるという問題
点がある。その理由は、前述のようなタイヤを走行させ
ると、接地領域内における主溝は、陸部と路面とが面接
触することで、接地領域の踏み込み側前縁と蹴り出し側
後縁とにおいて開口する一種のトンネル状空間を形成す
るが、このトンネル状空間内の空気は、陸部が路面を叩
くときに生じる打撃音あるいはラグ溝内の空気が接地領
域内で圧縮された後外部に急激に放出されるときに生じ
るポンピングノイズ等と共鳴（気柱共鳴）する。ここ
で、前述のように全主溝の軸方向幅が同一である場合に
は、全ての主溝（トンネル）の共鳴振動数が同一となる
ため、ある周波数に飛び抜けて大きなピークが生じてし
まうのである。なお、主溝の軸方向幅が前述のように複
数種類に分かれている場合には、共鳴振動数のピークが
当該種類数に分散されるため、多少抑制されるが、それ
でも充分なものではなかった。

この発明は、他の性能、例えば操縦安定性、耐久性、
排水性等を低下させることなく、タイヤ騒音を効果的に
抑制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。

課題を解決するための手段このような目的は、一対のサイドウォール部に跨がっ
て延びる円筒状をしたトレッド部の外表面に、軸方向に
互いに所定間隔離れて配置された３本以上の周方向に延
びる主溝を形成するとともに、これら主溝に対して鋭角
で交差し、周方向にほぼ等間隔離れた多数のラグ溝を形
成し、ある主溝および当該主溝の軸方向両側に位置する
２本の主溝の周方向における単位長さ当りの容積を全て
異ならせるようにした空気入りタイヤにおいて、前記ラ
グ溝のうち、両端がそれぞれ主溝に開口する横断溝の、
タイヤ赤道面に近接する主溝に対する開口端部に、その
底面から半径方向外側に突出し、その高さが該ラグ溝の
溝深さより小さいプラットフォーム部を形成することに
より達成することができる。

作用今、この発明の空気入りタイヤが走行し、これによ
り、陸部が路面を叩いて打撃音を生じ、あるいはラグ溝
内の空気が接地領域内で圧縮された後外部に急激に放出
されることでポンピングノイズが発生しているとする。
このとき、接地領域内における主溝は、陸部と路面とが
面接触するため、接地領域の踏み込み側前縁と蹴り出し
側後縁とにおいて開口する一種のトンネル状空間を形成
するが、このトンネル状空間内の空気は気柱として作用
するため、前記騒音に共鳴（気柱共鳴）するのである。
ここで、ある主溝および当該主溝の軸方向両側に位置す
る２本の主溝の周方向における単位長さ当りの容積を全
て異ならせるようにしたので、これら３本の主溝により
形成されるトンネル状空間の容積は互いに異なることと
なり、この結果、これら少なくとも３本のトンネル状空
間の共鳴振動数は互いに異なるのである。このようなこ
とから気柱共鳴によるピークは複数の周波数に分散さ
れ、騒音が抑制されて小さな騒音と認識されるようにな
るのである。しかも、この発明においては、ラグ溝のう
ち、両端がそれぞれ主溝に開口する横断溝の、タイヤ赤
道面に近接する主溝に対する開口端部に、その底面から
半径方向外側に突出し、その高さが該ラグ溝の溝深さよ
り小さいプラットフォーム部を形成するようにしたの
で、該プラットフォーム部が形成されたラグ溝の軸方向
両側に配置されている主溝はその開口が異なることとな
り、この結果、前述した気柱共鳴によるピーク周波数が
さらに確実に分散され、さらに小さな騒音と認識される
ようになる。なお、残りの主溝の軸方向幅は前記３本の
主溝のいずれかと同一であってよいが、前記３本の主溝
の軸方向幅と異なっている方が抑制効果がさらに顕著と
なる。

実施例以下、この発明の一実施例を図面に基づいて説明す
る。

第１、２図において、１は高速走行に用いられる空気
入りタイヤ、この実施例ではサイズが245/45ZR16のタイ
ヤであり、このタイヤ１は一対のビード部２と、これら
ビート部２からそれぞれ半径方向外側に延びる一対のサ
イドウォール部３と、両サイドウォール部３間に跨がっ
て延びる円筒状をしたトレッド部４とを有している。ま
た前記タイヤ１は、一方のビート部２から他方のビート
部２に亘って延びるトロイダル状をしたカーカス層８で
補強されており、このカーカス層８の両側部はビードリ
ング９およびゴムフィラー10の廻りに軸方向内側から軸
方向外側に向かって巻上げられている。このカーカス層
８は少なくとも１枚のカーカスプライから構成され、こ
のカーカスプライ内にはほぼラジアル方向に延びるコー
ドが多数本埋設されている。前記カーカス層８の半径方
向外側にはベルト層14が設けられ、このベルト層14は内
部に非伸張性コードが埋設されたベルトプライを少なく
とも２枚積層することにより構成している。そして、こ
れらベルトプライにそれぞれ埋設されたコードは、タイ
ヤ赤道面Ｓに対して15度から35度の角度で交差するよう
傾斜するとともに、これらベルトプライ間において互い
に逆方向に傾斜し交錯している。16は前記ベルト層14の
軸方向両端部を少なくとも覆う補強層であり、この補強
層16は内部にコードが埋設された少なくとも１枚の補強
プライから構成され、これらのコードはタイヤ赤道面Ｓ
に対し実質上平行に配列されている。前記ベルト層14お
よび補強層16の半径方向外側のトレッド部４にはトレッ
ドゴム18が配置されている。

このトレッドゴム18の外表面にはタイヤ１の回転軸方
向に互いに所定間隔離れて配置された平行な３本以上、
多くて６本、この実施例では４本の直線状主溝20が形成
され、これらの主溝20は実質上タイヤ赤道面Ｓと平行な
周方向に連続して延び、タイヤ１の排水性を主として担
うため軸方向幅Ｌが広い。したがって、溝幅が0.5mm〜
2.0mmのサイプまたはこれに準ずる比較的狭幅の補助溝
は、主溝20に該当しない。ここで、ある主溝20および当
該主溝20の軸方向両側に位置する２本の主溝20、即ち隣
り合う３本の主溝20の周方向における単位長さ当りの容
積を全て異なるようにしている。この実施例において
は、全ての主溝20a、20b、20c、20dの軸方向幅Ｌを全て
異ならせ、これにより、少なくとも隣り合う３本の主溝
20の容積を全て異なるようにしている。この結果、これ
ら主溝20が接地領域に到達したとき、該主溝20が形成す
るトンネル状空間の共鳴振動数がこれら３本の主溝20
（実施例では全ての主溝20）で互いに異なり、これによ
り気柱の共鳴振動数のピークが分散されて騒音が効果的
に抑制されるのである。しかも、前述のようにある主溝
20および当該主溝20の軸方向両側に位置する２本の主溝
20の軸方向幅Ｌを全て異ならせるようにすれば、路面に
いわゆるレイングルーブ、即ち、排水を良好とするため
路面の長手方向に延びる多数本の狭くて浅く等間隔に配
置された溝が形成されている場合にも、該レイングルー
ブから受ける反力が、少なくともこれら３本の主溝20に
おいて異なるようになり、これにより、ハンドルがとら
れるような事態を防止することができる。ここで、周方
向における単位長さ当りの容積（この実施例では軸方向
幅Ｌ）が最大である主溝20の容積（軸方向幅Ｌ）を100
としたとき、周方向における単位長さ当りの容積（軸方
向幅Ｌ）が最小である主溝20の容積は65から95の範囲に
なることが好ましい。その理由は、65未満であると、主
溝20の容積が小さくなって排水性が低下するからであ
り、逆に、95を超えると、前記ピーク周波数が互いに近
くなって騒音低減効果が悪化するからである。なお、前
記最小容積の主溝20の容積は75から85の範囲がさらに好
ましい。なお、この実施例では主溝20の深さを8.4mmの
一定とし、主溝20aの軸方向幅Laを10.7mm、主溝20bの軸
方向幅Lbを12.8mm、主溝20cの軸方向幅Lcを13.3mm、主
溝20dの軸方向幅Ldを10.5mmとしている。また、これら
主溝20の軸方向幅Ｌの和は、トレッド幅Ｗ（この実施例
では110mm）の15％から30％の範囲であることが好まし
い。その理由は、15％未満であると、排水性が低下し、
一方、30％を超えると、陸部の面積が狭くなって耐久性
が低下するからである。なお、主溝20の軸方向幅Ｌの和
は、トレッド幅Ｗの20％から25％の範囲であることがさ
らに好ましい。

このように、トレッド部４の外表面に４本の主溝20を
形成すると、これら主溝20間および主溝20と両トレッド
端22との間には、周方向に連続して延びる複数本、この
実施例では５本の陸部列24が画成される。そして、前記
トレッド端22に最も近接する外側陸部列24a、24eおよび
タイヤ赤道面Ｓ上に設けられた中央陸部列24cと前記外
側陸部列24a、24eとの間に配置されている中間陸部列24
b、24dには、それぞれ複数のラグ溝25a、25eおよび25
b、25dが形成されている。なお、タイヤ赤道面Ｓ上に配
置された前記中央陸部列24cにはラグ溝は形成されてお
らず、この結果、該中央陸部列24cは周方向に分断され
ることなく連続している。ここで、前記ラグ溝25a、25
e、25b、25dは周方向に互いにほぼ等距離だけ離れてお
り、この実施例では騒音をさらに効果的に低減させるた
め、隣り合うラグ溝25間の距離（ピッチ）を周方向に変
化させ、即ちピッチバリエーションを施している。ま
た、これらのラグ溝25a、25e、25b、25dの溝深さは前記
主溝20の溝深さと同一あるいはこれにより若干浅い。ま
た、タイヤ赤道面Ｓの一側に配置されたラグ溝25a、25b
とタイヤ赤道面Ｓの他側に配置されているラグ溝25d、2
5eとは、ピッチの略1/2だけ周方向にずれている。ま
た、これらのラグ溝25a、25eおよび25b、25dは排水性を
向上させるため、トレッド端22からタイヤ赤道面Ｓに向
かうに従いタイヤ１の回転方向前方に向かって傾斜させ
ており、これにより、これらラグ溝25は主溝20に対して
鋭角で交差する。また、この実施例では、周方向に連続
し陸部を形成して騒音をさら低減させるため、中間陸部
列24b、24dにおけるラグ溝25b、25dを、両端が主溝20
a、20b、20c、20dにそれぞれ開口する横断溝26と、トレ
ッド端22に近接する一端27が主溝20a、20dに開口する一
方、タイヤ赤道面Ｓに近接する他端28が中間陸部列24
b、24dの幅方向途中において終わる中断溝29と、の２種
類の溝から構成している。一方、外側陸部例24a、24eに
設けられたラグ溝25a、25eは全て両側が外側陸部列24
a、24eの側壁で開口し該外側陸部列24a、24eを横断する
溝である。このように、全ての主溝20にいずれかのラグ
溝25か連通しているため、これら主溝20a、20b、20c、2
0dの接地時におけるトンネル状空間の容積がされに変化
し、気柱共鳴のピーク周波数がさらに分散される。ま
た、前記横断溝26の、タイヤ赤道面Ｓに近接する中央側
主溝20b、20cに対する開口端部には、その底面から半径
方向外側に突出しその高さが横断溝26の溝深さより小さ
いプラットフォーム部30が形成されている。このように
ラグ溝25のうち、両端がそれぞれ主溝20に開口する横断
溝26にプラットフォーム部30を設ければ、プラットフォ
ーム部30が形成されている横断溝26の軸方向両側に配置
されている主溝20はその開口が異なることとなり、ここ
では、中央側主溝20b、20cが外側主溝20a、20dに対して
異なる主溝開口を有することとなり、この結果、気柱共
鳴のピーク周波数がさらに確実に分散され、さらに小さ
な騒音と認識されるようになる。

次に、試験例を説明する。この試験に当っては、第
１、２図に示すようなトレッドパターンの供試タイヤ
と、全ての主溝の幅Ｌが11.8mmの一定で、他は供試タイ
ヤと同一である従来タイヤと、を準備した。

次に、このような各タイヤに3.1kg/cm²の内圧を充填
するとともに、400kgfの荷重を負荷しながら直径1.7mの
ドラム上を最初時速200kmで走行させ、10分経過毎に時
速10kmだけ増速し、タイヤに故障が出るまで走行させて
故障発生時の速度を指数100として高速耐久性を求め
た。その結果を示すと、従来タイヤ、供試タイヤ共に10
0であり、高速耐久性に低下はなかった。ここで、指数1
00は実際には時速280kmであった。また、前記各タイヤ
に3.1kg/cm²の内圧を充填した後、テストカーに装着
し、湿潤路を走行させてラップタイムとドライバーのフ
ィーリングから各タイヤのウエット時における操縦安定
性を求めた。その結果を指数表示で示すが、従来タイ
ヤ、供試タイヤ共に100であり、ウエット時における操
縦安定性についても低下はなかった。さらに、各タイヤ
に3.1kg/cm²の内圧を充填した後テストカーに装着し、
半径100mの旋回コースに水深10mmのプールを設け、この
プール内に時速70kmで走行しながら侵入し、このときに
生じる横加速度の変化を測定して排水性を求めた。その
結果を指数表示で示すと、従来、供試タイヤ共100であ
り、排水性に低下はなかった。ここで、指数100は0.45g
（重力加速度）であった。さらに、各タイヤに3.1kg/cm
²の内圧を充填した後400kgfの荷重を作用させながらド
ラムに押付け、該ドラム上を時速120kmから惰性走行さ
せて時速20kmに減速するまでの発生騒音をマイクで集音
し、ピーク周波数の音圧レベルを求めた。その結果を指
数表示で示すと、従来タイヤにあっては100であった
が、供試タイヤでは96となり、騒音が確実に抑制され
た。

なお、前述の実施例においては、主溝20の軸方向幅Ｌ
を異ならせることにより、主溝20の周方向における単位
長さ当りの容積を、少なくともある主溝20および当該主
溝20の軸方向両側に位置する２本の主溝20の合計３本の
主溝20において全て異ならせるようにしたが、この発明
においては、主溝20の深さを異ならせることにより容積
を異ならせるようにしてもよい。また、前述の実施例に
おいては、主溝20の軸方向幅Ｌを軸方向位置と無関係に
変化させたが、この発明においては、車両装着外側から
車両装着内側に向かうに従い主溝20の軸方向幅Ｌを徐々
に広くし、これによりタイヤ赤道面Ｓより車両内側のネ
ガティブ比を車両外側のネガティブ比より大としてもよ
い。

発明の効果以上説明したように、この発明によれば、他の性能、
例えば操縦安定性、耐久性、排水性等を低下させること
なく、タイヤ騒音を効果的に抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示す空気入りタイヤの子
午線断面図、第２図はトレッド部の展開図である。３……サイドウォール部４……トレッド部、20……主溝 25……ラグ溝

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】一対のサイドウォール部に跨がって延びる
円筒状をしたトレッド部の外表面に、軸方向に互いに所
定間隔離れて配置された３本以上の周方向に延びる主溝
を形成するとともに、これら主溝に対して鋭角で交差
し、周方向にほぼ等間隔離れた多数のラグ溝を形成し、
ある主溝および当該主溝の軸方向両側に位置する２本の
主溝の周方向における単位長さ当りの容積を全て異なら
せるようにした空気入りタイヤにおいて、前記ラグ溝の
うち、両端がそれぞれ主溝に開口する横断溝の、タイヤ
赤道面に近接する主溝に対する開口端部に、その底面か
ら半径方向外側に突出し、その高さが該ラグ溝の溝深さ
より小さいプラットフォーム部を形成したことを特徴と
する空気入りタイヤ。