JP3623601B2 - 非対称v字型溝を備えた空気入りタイヤ - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は空気入りタイヤに関するもので、特に、タイヤ赤道線近傍から左右にV字状に延びる多数のV字型溝がタイヤ周方向に間隔を置いて配置されたトレッド・パターンを備えた空気入りタイヤに関するもので、さらに特定すれば、左右のトレッド端に開口し、該開口端からパターン・センターに向かってトレッド横断方向に延び、該V字型溝に開口する多数の横断方向溝がタイヤ周方向に間隔を置いて配置され、該V字型溝が周方向に対して5乃至40度、好ましくは10乃至20度の比較的小さな傾斜角度で延びていて、該横断方向溝が周方向に対して45乃至90度、好ましくは60乃至80度の比較的大きな傾斜角度で延びているトレッド・パターンを備えた空気入りタイヤに関するものである。
【0002】
【従来の技術】
上記のような、タイヤ赤道線近傍から左右にV字状に延び、周方向に対して比較的小さな傾斜角度で延びる多数のV字型溝と左右のトレッド端からパターン・センターに向かってトレッド横断方向に延び、周方向に対して比較的大きな傾斜角度で延びる横断方向溝とを含むパターンを備えた空気入りタイヤは、走行時にタイヤから発生される騒音(パターン・ノイズ)が大きいので、この騒音(パターン・ノイズ)を低減することが強く要請されている。
【0003】
タイヤの騒音(パターン・ノイズ)を低減する手法として、従来からピッチ・バリエーションが知られていて、実用化されている。これは、周波数変調理論などに基づくタイヤ騒音(パターン・ノイズ)低減の手法であって、パターンを構成する最小単位の模様の周方向長さ(ピッチ)を2種類以上の長さにして、適切にタイヤ・トレッドの周上に連続的に配列することによって、1種類のピッチで配列された場合或る周波数に集中して発生する大きな音圧レベルのピークを、それより低い音圧レベルの多くの側帯波に分散させる、タイヤ騒音(パターン・ノイズ)を低減する手法である。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
上記のピッチ・バリエーションの手法は、厳密に言えば、騒音のエネルギーは減少していないが、騒音の周波数を広く分散させて、タイヤ騒音(パターン・ノイズ)を聞き取りにくくする手法である。
また、タイヤ赤道線近傍から左右にV字状に延び、周方向に対して比較的小さな傾斜角度で延びる多数のV字型溝と左右のトレッド端からパターン・センターに向かってトレッド横断方向に延び、周方向に対して比較的大きな傾斜角度で延びる横断方向溝とを含むパターンを備えた空気入りタイヤでは、従来公知のピッチ・バリエーションの手法を用いてタイヤ騒音(パターン・ノイズ)を低減すると、周方向に対して傾斜した角度でストレートに延びる溝がジグザグ状となり外観が悪くなり、また、タイヤを加硫するモールドを作成するための彫刻モデル数が極めて多数となり、タイヤ製造コストが高くなりすぎ、安易に採用することはできない。
すなわち、方向性緩傾斜溝(パターンを構成する最小単位の模様)の周方向間隔であるピッチを2種類以上にして、タイヤ騒音(パターン・ノイズ)を最も低くなるようにタイヤ・トレッドの周上に最適配列すると、周方向に対して傾斜した角度でストレートに延びる溝がジグザグ状となってしまう。
【0005】
本発明の目的は上記のような従来技術の不具合を解消して、周方向に対して比較的小さな傾斜角度で延びる多数のV字型溝と左右のトレッド端からパターン・センターに向かってトレッド横断方向に延び、周方向に対して比較的大きな傾斜角度で延びる横断方向溝とを含むパターンを備えた空気入りタイヤにおいて、タイヤの外観やタイヤ製造コストに悪影響を及ぼすことなく、タイヤ騒音を低減することである。
【0006】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明の空気入りタイヤは、タイヤ赤道線の近傍から左右にV字状に延びる多数のV字型溝がタイヤ周方向に間隔を置いて配置されたトレッド・パターンを備えた空気入りタイヤおいて、
(1)該V字型溝の頂点を連ねるパターン・センターのタイヤ赤道線からのオフセット量がトレッド幅の1乃至10%であり、
(2)左右のトレッド端に開口し、該開口端からパターン・センターに向かってトレッド横断方向に延び、該V字型溝に開口する多数の横断方向溝がタイヤ周方向に間隔を置いて配置され、
(3)該横断方向溝が左右非対称に配置され、左右のトレッド端において、該横断方向溝の周方向間隔であるピッチ長さの35乃至65%だけ周方向にずれている
ことを特徴とするトレッド・パターンを備えた空気入りタイヤである。
【0008】
上記目的を達成するために、該V字型溝は周方向に対して5乃至40度の比較的小さな傾斜角度で延び、該横断方向溝は周方向に対して45乃至90度の比較的大きな傾斜角度で延びていることが好ましい。
【0009】
上記目的を達成するために、該V字型溝は周方向に対して10乃至20度の比較的小さな傾斜角度で延び、該横断方向溝は周方向に対して60乃至80度の比較的大きな傾斜角度で延びていることが好ましい。
【0010】
上記の目的を達成するために、該V字型溝はパターン・センターを挟んで左右に周方向に対して実質的に同じ傾斜角度で延びていることが好ましい。
【0011】
また、上記の目的を達成するために、左右非対称に配置された該横断方向溝の周方向ずれ量が、トレッド端からパターン・センターに向かって漸減することが好ましい。
【0012】
【発明の実施の形態】
タイヤ騒音(パターン・ノイズ)には、パターン・エアー・ポンピング音とパターン加振音とがある。
パターン・エアー・ポンピング音とは、タイヤ・トレッドに形成されたトレッド・パターンの溝が、接地部分に踏み込んだときに空気を圧縮し、接地部分からはなれるときに放出する、いわゆるポンプ作用によって発生する騒音である。この騒音の周波数は接地部分の溝の長さに依存し、車両の走行速度すなわちタイヤの回転速度によらずほぼ一定である。
パターン加振音とは、タイヤ・トレッドに形成されたトレッド・パターンの不連続部分が接地するとき路面に衝突して、その衝撃力によってタイヤが振動し、放射される騒音である。騒音の放射はタイヤのサイドウオールやトレッド表面が振動板となって、ちょうどスピーカーのような役割をしている。この騒音の周波数は車両の走行速度すなわちタイヤの回転速度に依存し、速度が速くなるとそれに比例して高周波の騒音になっていく。
本発明が対象とするタイヤ、すなわち、周方向に対して比較的小さな傾斜角度で延びる多数のV字型溝と左右のトレッド端からパターン・センターに向かってトレッド横断方向に延び、周方向に対して比較的大きな傾斜角度で延びる多数の横断方向溝とを含むパターンを備えた空気入りタイヤでは、前者のパターン・エアー・ポンピング音より、後者のパターン加振音が大きくなる。
【0013】
タイヤが転動するときに、多数のV字型溝と多数の横断方向溝とによって形成されたブロック・エッジが路面に衝突して衝撃が発生する。接地面内の多数のブロックからの衝撃音が一体となってタイヤが振動し、タイヤ騒音(パターン加振音)が放射される。
本発明の空気入りタイヤでは、上記のような構成であり、特に、横断方向溝が左右非対称に配置され、左右のトレッド端において、該横断方向溝の周方向間隔であるピッチ長さのおよそ半分、つまり35乃至65%だけ周方向にずれているので、接地面内の左半分と右半分のブロックからの衝撃音が相互に打ち消しあって、結果的にブロックからの衝撃音であるタイヤ騒音(パターン加振音)が低減されることになる。
【0014】
本発明の空気入りタイヤでは、V字型溝の傾斜角度が5乃至40度であることが好ましく、10乃至20度であることがさらに好ましい。
この角度が小さすぎると、V字型溝の間に形成されるブロックが小さくなり、ブロック剛性が不足しドライ路面上での操縦安定性が低下する。そこで、ブロック剛性を高めるためにブロックを大きくするには、V字型溝のピッチを大きな値にしなければならず、そうするとピッチの個数を減少させなければならず、ピッチ個数が少なすぎて、低周波成分の騒音が目立ってしまう。
V字型溝の角度が大きすぎると、V字型溝による濡れた路面上での排水性能が低下し、ハイドロプレーニング現象を防止または抑制する機能が低減する。さらに、V字型溝と横断方向溝との交差角度が小さくなって、ブロック剛性が不足しドライ路面上での操縦安定性が低下するとともに偏摩耗が発生しやすくなる。
【0015】
本発明の空気入りタイヤでは、横断方向溝の傾斜角度が45乃至90度であることが好ましく、60乃至80度であることがさらに好ましい。
横断方向溝の角度が小さすぎると、V字型溝と横断方向溝との交差角度が小さくなって、ブロック剛性が不足しドライ路面上での操縦安定性が低下するとともに偏摩耗が発生しやすくなる。また、V字型溝と横断方向溝との間に形成されるブロックが小さくなり、ブロック剛性が不足しドライ路面上での操縦安定性が低下する。
横断方向溝の角度が大きすぎると騒音が大きくなる。
【0016】
【実施例】
以下、本発明に従う実施例、従来例および比較例1乃至2について図面を参照して説明する。タイヤ・サイズは、いずれも、225/50ZR16である。
【0017】
図1は従来例の乗用車用空気入りタイヤのトレッド・パターンであって、タイヤ赤道線ELを挟み左右にV字状に延びる多数のV字型溝1がタイヤ周方向に間隔を置いて配置されたトレッド・パターンを備えている。
このV字型溝1の頂点を連ねるパターン・センターPCはタイヤ赤道線EL上に位置するので、パターン・センターPCのタイヤ赤道線ELからのオフセット量はゼロである。
左右のトレッド端TEに開口し、この開口端からパターン・センターPCに向かってトレッド横断方向に延び、V字型溝1に開口する多数の横断方向溝2がタイヤ周方向に間隔を置いて配置されている。横断方向溝2は左右対称に配置されている。
V字型溝1は周方向に対して比較的小さな傾斜角度で延び、横断方向溝2は周方向に対して比較的大きな傾斜角度で延び、V字型溝1の傾斜角度は30度で、横断方向溝2の傾斜角度は65度である。
【0018】
図4は本発明に従う乗用車用空気入りタイヤの実施例のトレッド・パターンであって、タイヤ赤道線ELの近傍から左右にV字状に延びる多数のV字型溝1がタイヤ周方向に間隔を置いて配置されたトレッド・パターンを備えている。
このV字型溝1の頂点を連ねるパターン・センターPCのタイヤ赤道線ELからのオフセット量Dが4mmで、トレッド幅TWは180mmであるから、D/TW=2.2%である。
左右のトレッド端TEに開口し、この開口端からパターン・センターPCに向かってトレッド横断方向に延び、V字型溝1に開口する多数の横断方向溝2がタイヤ周方向に間隔を置いて配置されている。
この横断方向溝2の周方向間隔であるピッチ長さPLは30mmであって、横断方向溝2が左右非対称に配置され、左右のトレッド端において、横断方向溝2のピッチ長さPLの50%だけ周方向にずれている。
V字型溝1は周方向に対して比較的小さな傾斜角度で延び、横断方向溝2は周方向に対して比較的大きな傾斜角度で延び、V字型溝1の傾斜角度は30度で、横断方向溝2の傾斜角度は65度である。
【0019】
図2は比較例1の乗用車用空気入りタイヤのトレッド・パターンであって、V字型溝1と横断方向溝2が左右非対称に配置され、周方向に1/2ピッチずれていることを除き、図1の従来例のタイヤのトレッド・パターンとほぼ同じトレッド・パターンである。
【0020】
図3は比較例2の乗用車用空気入りタイヤのトレッド・パターンであって、V字型溝1の頂点を連ねるパターン・センターPCのタイヤ赤道線ELからのオフセット量Dが5mmであること、および、V字型溝1の傾斜角度が30度であることを除き、図1の従来例のタイヤのトレッド・パターンとほぼ同じトレッド・パターンである。
【0021】
上記の、本発明に従う実施例の空気入りタイヤ、従来例の空気入りタイヤおよび比較例1乃至2の空気入りタイヤについて、タイヤ騒音の比較評価試験を実施した。テスト条件は、使用リム8J×16、タイヤ内圧210kPaで、荷重400kg、速度40km/h、60km/h、80km/h、100km/hである。
【0022】
比較評価試験の結果、従来例の空気入りタイヤのタイヤ騒音の音圧レベルは82.6db(A)で、比較例1乃至2の空気入りタイヤは81.6db(A)乃至82.0db(A)であったが、本発明に従う実施例の空気入りタイヤの音圧レベルは79.0db(A)であった。換言すれば、従来例の空気入りタイヤのタイヤ騒音の音圧レベルと比べ、比較例1乃至2の空気入りタイヤは1.0乃至0.6db(A)しかタイヤ騒音が低減されていないが、本発明に従う実施例の空気入りタイヤは3.6db(A)もの大幅な低減が達成されている。
【0023】
【発明の効果】
上記の比較評価試験の結果から、本発明に基づく実施例の空気入りタイヤは従来例の空気入りタイヤと比べて、タイヤ騒音が極めて低減されていることが分かる。
【図面の簡単な説明】
【図1】従来例の空気入りタイヤのトレッド・パターン図である。
【図2】比較例の空気入りタイヤのトレッド・パターン図である。
【図3】比較例の空気入りタイヤのトレッド・パターン図である。
【図4】本発明による空気入りタイヤのトレッド・パターン図である。
【符号の説明】
D オフセット量
EL トレッド赤道線
PC パターン・センター
PL ピッチ長さ
TE 左右のトレッド端
1 V字型溝
2 横断方向溝
Claims (7)
- タイヤ赤道線の近傍から左右にV字状に延びる多数のV字型溝がタイヤ周方向に間隔を置いて配置されたトレッド・パターンを備えた空気入りタイヤおいて、
(1)該V字型溝の頂点を連ねるパターン・センターのタイヤ赤道線からのオフセット量がトレッド幅の1乃至10%であり、
(2)左右のトレッド端に開口し、該開口端からパターン・センターに向かってトレッド横断方向に延び、該V字型溝に開口する多数の横断方向溝がタイヤ周方向に間隔を置いて配置され、
(3)該横断方向溝が左右非対称に配置され、左右のトレッド端において、該横断方向溝の周方向間隔であるピッチ長さの35乃至65%だけ周方向にずれている
ことを特徴とするトレッド・パターンを備えた空気入りタイヤ。 - 該V字型溝の傾斜角度が5乃至40度であることを特徴とする請求項1記載の空気入りタイヤ。
- 該横断方向溝の傾斜角度が45乃至90度であることを特徴とする請求項1又は2の何れかに記載の空気入りタイヤ。
- 該V字型溝の傾斜角度が10乃至20度であることを特徴とする請求項1乃至3記載の空気入りタイヤ。
- 該横断方向溝の傾斜角度が60乃至80度であることを特徴とする請求項1乃至4記載の空気入りタイヤ。
- 該V字型溝は、パターン・センターを挟んで左右に、周方向に対して実質的に同じ傾斜角度で延びていることを特徴とする請求項1乃至5記載の空気入りタイヤ。
- 左右非対称に配置された該横断方向溝の周方向ずれ量が、トレッド端からパターン・センターに向かって漸減することを特徴とする請求項1乃至6記載の空気入りタイヤ。
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