JP3395986B2 - 空気入りタイヤ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、縦溝の溝壁の角度を規
制することにより、耐ハイドロプレーニング性能の向上
と通過騒音の低減とを両立させた空気入りタイヤに関す
る。

【０００２】

【従来の技術】近年の自動車技術の発展に伴う車両の高
速化、高出力化が進むとともに、自動車騒音も増し、そ
の低下が望まれている。又高速化、高出力化とともにタ
イヤは、低偏平化が進んでいる。

【０００３】自動車騒音におけるタイヤ騒音の寄与率
（車両全体の騒音エネルギーに占めるタイヤ騒音エネル
ギーの比率）は、車両の騒音対策（駆動系、排気系、吸
気系等の静粛化）の進歩により定常走行時で６０〜７０
％、加速走行時でも１０〜３０％とその値が近年増加し
つつあり、特に加速走行時においては車両全体の騒音エ
ネルギーが大であるため、タイヤの低騒音化が必要とな
る。

【０００４】他方、タイヤのトレッドには、タイヤ周方
向に連続しかつ溝巾が６〜２０mm程度の縦溝を複数本配
置して、雨天走行時のトレッド表面と路面との間の水を
排除することによりウエットグリップ性能を維持してい
る。しかしこの縦溝は、排水性を向上させる一方で、タ
イヤ騒音の原因ともなっている。

【０００５】縦溝から発生する騒音の一つに、気柱共鳴
によるものがある。この気柱共鳴は、タイヤ接地面にお
いて、縦溝と路面との間で形成される気柱内の空気が、
タイヤ転動中におけるタイヤパターンによる加振力、路
面からの入力により共振し、特定波長、すなわち気柱の
長さの約２倍の波長の音が発生する。

【０００６】この現象は気柱共鳴と呼ばれ、乗用車用タ
イヤの場合、耳障りな８００Hz〜１ｋHzの騒音の主たる
音源となる。この騒音は、縦溝容積が大きいほど大きく
なることが知られている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかし前記騒音を低下
すべく、縦溝の本数、溝容積を少なくした場合には、雨
天時などウエット路面走行に際してウエットグリップ性
能、特にウエット路面を高速走行する際に生じがちなハ
イドロプレーニング現象を防止する能力の低下を招来す
る。

【０００８】したがって、従来、このような相反する性
能を、そのタイヤに要求されている性能に応じて調整し
ていた。

【０００９】なおウエットグリップ性能を向上させるこ
とを意図して、特開昭６３−３４２０４は、トレッドの
中央部に窪みを作り、その両側のトレッド表面を小さな
半径の円弧で形成する技術を提案している。これは、２
つの小さな半径の円弧により、それぞれの両側に水を排
出してウエットグリップ性能を向上させるものである
が、トレッド全体の接地面積が減少するため、ドライグ
リップ性能や操縦安定性能の低下を引き起こしやすく、
又大して低騒音化をなしえない。

【００１０】発明者は、前記問題点を解決すべく鋭意研
究の結果、縦溝の溝壁面の傾きが排水性能に大きく影響
することを知り得て、この縦溝について、タイヤ赤道面
側の溝壁面と、トレッド縁側の溝壁面とをともに溝壁面
を上縁側がタイヤ赤道面側に傾くよう、又その傾き角度
を規制することによって、効率よく排水でき、又これに
よって溝容積を減じることが可能となり、その結果、通
過騒音を低減しうることを見出し本発明の完成させたの
である。

【００１１】本発明は、耐ハイドロプレーニング性能と
通過騒音の低減とを両立させうる空気入りタイヤの提供
を目的としている。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明は、トレッド面
に、周方向にのびる複数本の縦溝と、この縦溝に交わる
とともにトレッド縁で開口する横溝とを設けた空気入り
タイヤであって、前記縦溝のうち少なくとも１本は、タ
イヤ赤道面側、トレッド縁側に位置して溝底からそれぞ
れ立上がる内、外の溝壁面における内の溝壁面が屈曲し
ない平坦面からなりかつトレッド面と交わる上溝縁にお
いて、トレッド面に直角な法線に対して２５°〜４５°
の角度αで上溝縁がタイヤ赤道面側に傾く斜面とし、外
の溝壁面が上溝縁でのトレッド面に直角な法線に対して
０〜２０°の角度βでしかも上溝縁がタイヤ赤道面側に
傾く斜面によりそれぞれ形成された傾斜溝からなること
を特徴とする空気入りタイヤである。

【００１３】なお前記縦溝は、傾斜溝をタイヤ赤道を挟
んでその両側に少なくとも各１本ずつ配するのがより好
ましく、すべての傾斜溝を傾斜溝で形成することも出来
る。

【００１４】さらにこれらの縦溝の中に、タイヤ赤道を
中心として対称の位置で周方向にのびる対の縦溝を含ま
せることが出来る。

【００１５】又前記縦溝は、タイヤ赤道に近い直線溝か
らなる内の縦溝と、この内の縦溝とトレッド縁との間に
位置し屈曲してのびる外の縦溝とを含んで形成するのが
好ましく、前記横溝はタイヤ赤道を中心としてハ字状と
するのが好ましい。

【００１６】

【作用】通常、空気入りタイヤにおいて、トレッド面
は、タイヤ赤道において最も大きく膨らむ曲面によって
形成される。従ってウエット路面を走行する際には縦溝
間のリブ表面に付着された雨水は、タイヤ赤道側からト
レッド縁側に移動する。この移動が不十分であると、リ
ブ表面に残存する雨水は水膜を形成することによって、
ハイドロプレーニングの発生を見る。このためリブ表面
に残存する雨水を確実に、かつ迅速に縦溝に導くことが
必要となる。

【００１７】又縦溝へ雨水が流入するに際して、内の溝
壁面側から外の溝壁面に向かって移動するのであるが、
外の溝壁面が前記した如く、上溝縁でのトレッド面に直
角な法線に対して０〜２０°の角度βで傾いているため
リブ表面の水が溝の中に流れ込むのが容易となり、リブ
表面での水膜の発生が阻止され、耐ハイドロプレーニン
グ性を高める。

【００１８】前記角度βが０°をこえて負の値になると
リブ表面の雨水の溝への進入が不十分となりハイドロプ
レーニングが発生しやすい。他方前記角度βが２０°を
こえて大きくなると、上溝縁の部分において剛性が不足
し、偏摩耗が生じやすく、加硫時にデモールトスプリッ
テングが生じるなど加工性能に劣る。

【００１９】又、内の溝壁面は、それがトレッド面と交
わる上溝縁において、トレッド面に直角な法線に対して
２５〜４５°の角度αでかつ上溝縁がタイヤ赤道面側に
傾く斜面としている。前記角度αが２５°未満では、リ
ブのタイヤ軸方向に対する剛性が低下し、操縦安定性に
劣る一方、４５°をこえて大きくなればトレッド面の摩
耗の進行とともに溝断面積が激減し、ハイドロプレーニ
ングが発生しやすくなるからである。

【００２０】前記の如く、内、外の溝壁面の傾き角度を
規制した傾斜溝とすることによって、溝断面積が小さい
縦溝であっても耐ハイドロプレーニング性が高まり、又
溝断面積が小であることによって通過騒音をも低減しう
るのである。

【００２１】このような傾斜溝は、複数本の縦溝の中で
１ケ所でも設ければ耐ハイドロプレーニング性の向上と
通過騒音の低減に対して有効ではあるが、傾斜溝の比率
が高いほど前記効果は大となり、縦溝のすべてを傾斜溝
とした場合には、その効果は最も大となる。

【００２２】さらにこれらの縦溝に交わりかつトレッド
縁で開口する横溝を設けたため、縦溝を流れる雨水を横
溝に分流させ、トレッド縁からタイヤ側方に向かって排
水できるため、トレッド面の排水性が一層高まり耐ハイ
ドロプレーニング性能を高める。

【００２３】このように本願発明は、前記した各構成が
有機的かつ一体化することによって、耐ハイドロプレー
ニング性能の向上と通過騒音の低減をともに達成しうる
のである。

【００２４】

【実施例】以下本発明の一実施例を図面に基づき説明す
る。図１〜３において空気入りタイヤ１は、トレッド面
２に、タイヤ赤道Ｃを中心とする対称の位置で周方向に
のびる主溝３を含む複数本の縦溝４…とこの縦溝４に交
わるとともにトレッド縁Ｅで開口する横溝５とを設けて
いる。

【００２５】又、空気入りタイヤ１は、前記トレッド面
２を形成するトレッド部１２とその両側からタイヤ半径
方向内方にのびる一対のサイドウォール部１３、１３
と、該サイドウォール部１３の内方にのびるビード部１
４とを有する。

【００２６】さらに空気入りタイヤ１には、トレッド部
１２からサイドウォール部１３をへてビード部１４に至
る本体部にビードコア１５の周りをタイヤ軸方向内側か
ら外側に向かって折返す折返し部を具えるカーカス１６
と、該カーカス１６の外側かつトレッド部の内方に配さ
れるベルト層１７とを具える。

【００２７】なお本実施例では、前記ビードコア１５の
半径方向外方かつカーカス１６の本体部と折返し部との
間に、断面三角形状かつ硬質のゴムからなるビードエー
ペックス１８を立上げている。

【００２８】前記カーカス１６は、本例では、２枚のカ
ーカスプライからなり、各カーカスプライは、ナイロ
ン、ポリエステル、レーヨン、芳香族ポリアミドなどの
有機繊維からなるカーカスコードをタイヤ赤道Ｃに対し
て７５〜９０°の角度で傾けて並置したラジアル、又は
セミラジアル配列として形成され、又各カーカスプライ
の間では前記カーカスコードが互いに交差する向きに配
される。

【００２９】ベルト層１７は本実施例では、内、外２枚
のベルトプライからなり、各ベルトプライナイロン、ポ
リエステル、レーヨン、芳香族ポリアミドなどの有機繊
維又はスチールからなるベルトコードを各ベルトプライ
間では互いに交差する向きに配している。

【００３０】縦溝３は、本実施例では、タイヤ赤道Ｃに
近い位置でタイヤ赤道Ｃを中心として対称に配される一
対の内の縦溝３Ａ、３Ａと、この内の縦溝３Ａとトレッ
ド縁Ｅとの間で対称に配される一対の外の縦溝３Ｂ、３
Ｂとからなる。

【００３１】又前記内の縦溝３Ａは直線溝として形成さ
れる一方、外の縦溝３Ｂは波状に屈曲して周回する波状
溝をなす。これらの内、外の各縦溝３Ａ、３Ｂは、その
溝壁面６、７がトレッド面２とそれぞれ交わる上溝縁間
の最短距離である溝巾ＷＡ、ＷＢをトレッド縁Ｅ、Ｅ間
のタイヤ軸方向の距離であるトレッド巾ＷＴの０．０６
〜０．１２倍に又溝深さＨＡ、ＨＢを前記トレッド巾Ｗ
Ｔの０．０８〜０．１６倍の範囲で設定している。

【００３２】外の縦溝３Ｂは、前記した如く波状に屈曲
しており、このような屈曲した溝に形成することによっ
て、タイヤが旋回する際に横すべりが生じた場合であっ
ても、この横すべりが除々に発生することによって、操
縦の制御が容易となり、操縦性を高めることが出来るか
らである。

【００３３】なおトレッド面２における溝中心線ｉのウ
エービング量ＷＷは前記溝中心線ｌと直角方向の前記溝
巾ＷＢの０．５倍以上かつ１．５倍以下であることが好
ましい。

【００３４】前記ウエービング量ＷＷが溝巾ＷＢの０．
５倍未満では、横すべりを制御する効果が少なく、１．
５倍をこえると外の縦溝３Ｂにおける排水性に劣るから
である。

【００３５】前記横溝５は、本実施例では、タイヤ赤道
Ｃ線上を起点として一方のトレッド縁Ｅ、他方のトレッ
ド縁Ｅにそれぞれ内、外の縦溝３Ａ、３Ｂと交わりつつ
のびるとともに、タイヤ赤道を中心としてハ字状に形成
されている。しかも、本例では、対設される一対の一
方、他方の横溝５、５はタイヤ赤道Ｃ線上で互いに滑ら
かに連なっている。なお前記横溝５の溝深さは、前記縦
溝３の溝深さの０．７〜１．０倍の範囲とするのが好ま
しい。

【００３６】さらに横溝５は、内の縦溝３Ａとの交点を
変曲点としてこの変曲点よりタイヤ赤道Ｃ側と、トレッ
ド縁Ｅ側とにおいて湾曲する向きを違えたＳ字状又は逆
Ｓ字状に屈曲している。このような形状に横溝５を形成
することにより、内、外の主溝３Ａ、３Ｂを流れる雨水
を横溝５に効率よく分流させかつトレッド縁Ｅから排水
することが出来るため、ハイドロプレーニングの発生を
より効果的に抑制しうる。

【００３７】なお横溝５の形状に際して、一方、他方の
横溝５、５をタイヤ周方向に半ピッチずつ位置ずれさせ
千鳥状に配してもよい。

【００３８】内、外の縦溝３Ａ、３Ｂは、ともに傾斜す
る内、外の溝壁面６、７を有する傾斜溝４…として形成
され、即ちタイヤ赤道面Ｃ及びトレッド縁Ｅ側に位置し
て溝底９からそれぞれ立上がる内の溝壁面６、外の溝壁
面７がそれぞれ形成される。内の溝壁面６は、図３に明
示するように、内の溝壁面が屈曲しない平坦面からな
り、かつこの内の溝壁面６がトレッド面２と交わる上溝
縁６Ｅにおいて、トレッド面２に直角な法線Ｎ１に対し
て２５°〜４５°、好ましくは２８〜３５°の角度α
で、しかも前記上溝縁６Ｅがタイヤ赤道Ｃ面側に傾く斜
面として形成される。

【００３９】又外の溝壁面７は、この外の溝壁面７がト
レッド面２と交わる上溝縁７Ｅにおいて、トレッド面２
に直角な法線Ｎ２に対して０〜２０°の角度βで、しか
も前記上溝縁７Ｅがタイヤ赤道Ｃ面側に傾く斜面として
形成している。従って主溝３においては、内、外の溝壁
面６、７はともにその上溝縁６Ｅ、７Ｅがタイヤ赤道面
Ｃ側に傾いているのである。

【００４０】さらに本実施例ではタイヤ赤道Ｃ線上に、
前記主溝３に比して溝巾、溝深さが小な縦細溝２１が、
又前記横溝５、５間には該横溝５に比して溝巾、溝深さ
が小、かつ内、外の縦溝３Ａ、３Ｂで交差するとともに
トレッド縁Ｅ近傍で途切れる横細溝２２…がそれぞれ設
けられる。

【００４１】

【具体例】タイヤサイズが２２５／５０Ｒ１６でありか
つ図１〜３に示す構成からなるタイヤ（実施例１〜７）
について表１に示す仕様により試作するとともに、その
性能についてテストを行った。なお比較のため従来の構
成によるタイヤ及び本願構成外のタイヤ（比較例１〜
５）についても併せてテストを行い性能の比較を行っ
た。テスト条件は次の通り。

【００４２】１）通過騒音テスト ＪＡＳＯ Ｃ６０２に規定する実車惰行試験によって実
施し、試供タイヤを装着した３０００ｃｃ級の全輪駆動
車を、直線状のテストコースにおいて、通過速度を３５
km／Ｈとしかつ５０ｍの距離を惰行させるとともに、該
コースの中間点において走行中心線から横に７．５ｍを
隔てて、かつテスト路面から高さ１．２ｍの位置に設置
した設置マイクロホンによりその通過最大音レベルｄＢ
（Ａ）を測定した。

【００４３】２）パターンノイズ 試供タイヤを１）項の車両に同一条件で装着し、１００
km／Ｈの速度から惰行させ、車内騒音をドライバーの聴
覚により判定し、５段階法により評価した。数値が大き
いほど騒音が少なく良好であることを示す。

【００４４】３）ハイドロプレーニングテスト 試供タイヤを１）項の車両に同一条件で装着し、その車
両を水深６〜７mmの路面において速度８０km／Ｈで旋回
半径を順次小さく、即ち横加速度を高めていきハイドロ
プレーニングが発生する限界の横加速度を求め比較例を
１００とする指数で表示した。数値が大きいほど耐ハイ
ドロプレーニング性が良好であることを示す。テスト結
果を表１に示す。

【００４５】

【表１】

【００４６】テストの結果、実施例のものは比較例のも
のに比べて通過騒音及び耐ハイドロプレーニング性がバ
ランスよく向上したことが確認できた。

【００４７】

【発明の効果】叙上の如く本発明の空気入りタイヤは、
複数本の縦溝のうち少なくとも１本は、内の溝壁面がト
レッド面に直角な法線に対して２５〜４５°角度でかつ
上溝縁がタイヤ赤道面側に傾くとともに、外の溝壁面が
トレッド面に直角な法線に対して０〜２０°の角度でか
つ上溝縁がタイヤ赤道面側に傾く傾斜溝を設けたことを
要旨としたため、主溝は、雨水を効率よく排水できハイ
ドロプレーニングの発生を防止しうるとともに、排水性
能が高まることによって、溝断面積が小さくでき、通過
騒音の低減をなしうる。

【００４８】このように本発明は、耐ハイドロプレーニ
ング性能の向上と、通過騒音の低減とを両立させること
が出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す断面図である。

【図２】そのトレッドパターンを例示する展開平面図で
ある。

【図３】その主溝を拡大して示す断面図である。

【符号の説明】

２ トレッド面 ３ 縦溝 ３Ａ 内の縦溝 ３Ｂ 外の縦溝 ４ 傾斜溝 ５ 横溝 ６ 内の溝壁面 ７ 外の溝壁面 ６Ｅ、７Ｅ 上溝縁 Ｃ タイヤ赤道 Ｅ トレッド縁 Ｎ１、Ｎ２ 法線 α 内の溝壁面の傾き角度 β 外の溝壁面の傾き角度

【表１】

【表１】

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】トレッド面に、周方向にのびる複数本の縦
   溝と、この縦溝に交わるとともにトレッド縁で開口する
   横溝とを設けた空気入りタイヤであって、 前記縦溝のうち少なくとも１本は、タイヤ赤道面側、ト
   レッド縁側に位置して溝底からそれぞれ立上がる内、外
   の溝壁面における内の溝壁面が屈曲しない平坦面からな
   りかつトレッド面と交わる上溝縁において、トレッド面
   に直角な法線に対して２５°〜４５°の角度αで上溝縁
   がタイヤ赤道面側に傾く斜面とし、外の溝壁面が上溝縁
   でのトレッド面に直角な法線に対して０〜２０°の角度
   βでしかも上溝縁がタイヤ赤道面側に傾く斜面によりそ
   れぞれ形成された傾斜溝からなることを特徴とする空気
   入りタイヤ。
2. 【請求項２】前記縦溝のうち、タイヤ赤道を挟む両側に
   少なくとも各１本ずつ前記傾斜溝を配したことを特徴と
   する請求項１記載の空気入りタイヤ。
3. 【請求項３】前記縦溝はすべて前記傾斜溝からなること
   を特徴とする請求項１記載の空気入りタイヤ。
4. 【請求項４】前記縦溝は、タイヤ赤道を中心として対称
   の位置で周方向にのびる対の内の縦溝と、その外側で波
   状に屈曲する対の外の縦溝とを含むことを特徴とする請
   求項１、２又は３記載の空気入りタイヤ。
5. 【請求項５】前記縦溝は、タイヤ赤道に近い直線溝から
   なる内の縦溝と、この内の縦溝とトレッド縁との間に位
   置し屈曲してのびる外の縦溝とを含むとともに、前記横
   溝はタイヤ赤道を中心としてハ字状をなすことを特徴と
   する請求項１、２、３又は４記載の空気入りタイヤ。