JP3665157B2

JP3665157B2 - 空気入りタイヤ

Info

Publication number: JP3665157B2
Application number: JP33087396A
Authority: JP
Inventors: 光重出井
Original assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Priority date: 1996-12-11
Filing date: 1996-12-11
Publication date: 2005-06-29
Anticipated expiration: 2016-12-11
Also published as: JPH10166816A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、タイヤユニフォミティを向上しうる空気入りタイヤに関する。
【０００２】
【従来の技術】
図８に示すように、トレッド面ｔに、ブロックｂとこのブロックｂに隣り合った１つの横溝ｃとからなるピッチｄをタイヤ周方向に並べたピッチ列ｅを有する空気入りタイヤは、走行中に前記ピッチｄが周期的な繰り返しで路面に接地することにより、特定周波数の音圧レベルが増大するピッチノイズと称される耳障りな不快音を発生させることがある。
【０００３】
従来、このようなピッチノイズは、前記ピッチ列ｅ中に、タイヤ周方向長さが異なる複数種類のピッチを含ませるいわゆるピッチバリエーション手法により、前記音圧レベルを広い周波数帯域に分散してホワイトノイズ化することが知られている。
【０００４】
ところが、ピッチバリエーション手法を採用すると、各ピッチのタイヤ周方向長さが非均一となるため、ピッチの剛性差などによりタイヤユニフォミティの悪化を招きやすくなる。
【０００５】
そこで、ピッチバリエーション手法を採用した場合には、前記ピッチｄのタイヤ周方向長さＬを変化させつつも、ピッチ毎に見たピッチの周方向長さＬに対するブロックの周方向長さＢＬを一定とすることによって、タイヤユニフォミティを悪化させるフォースバリエーション、特にタイヤ半径方向の荷重変動成分であるラジアルフォースバリエーション（以下、「ＲＦＶ」という）が大きくなるのを防止している。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、前記ブロックｄには、その剛性を適度に柔軟化し、とりわけ氷雪路での走行性能を高めるために、実質的に溝巾を有しない複数本のサイピングｆが設けられることが多い。
【０００７】
ところが、前記サイピングｆは、実質的な溝巾を有しないとはいえ、各ピッチにおいて全て同一の溝巾で形成されるのが現状である。この場合、ピッチｄのタイヤ周方向長さＬが小さいものほど、ピッチｄに占めるサイピングを含めたトータルの溝容積の割合が大きくなる。
【０００８】
本発明者は、上記のようなサイピングｆを形成すると、各ピッチ毎に見たピッチのタイヤ周方向長さＬに対するブロックの周方向長さＢＬを実質的に非一定にすることと同様の結果を招き、タイヤユニフォミティが悪化するという問題を突き止めた。
【０００９】
そしてこのような問題は、１ブロック当たり２本、さらには３本以上のサイピングが設けられることが多いオールシーズン用タイヤ、スノータイヤ、スタッドレスタイヤにおいてはとりわけ顕著に現れ、しかも同一長さのピッチが連続する場合には、タイヤユニフォミティの悪化が顕著に現れるという問題がある。
【００１０】
本発明者は、以上のような問題点に鑑み鋭意研究を重ねた結果、ブロックｂに複数本のサイピングｆを形成した場合であっても、サイピングｆの周方向投影面積の総和を、ピッチの周方向長さＬが変化する変化の比率に関連づけて変化させると、各ピッチの均一化を図りうるとの知見を得て本発明を完成させた。
【００１１】
以上のように、本発明は、ピッチバリエーション手法を採用しかつブロックに複数のサイピングを形成した場合であってもユニフォミティを向上しうる空気入りタイヤ、とりわけＲＦＶが大きくなるのを防止し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】
本発明のうち請求項１記載の発明は、トレッド面に、ブロックと、このブロックに周方向一方で隣り合う横溝とからなるピッチがタイヤ周方向に並ぶピッチ列を形成するとともに、このピッチ列は、タイヤ周方向長さＬｉが小なる順から比率Ｐｉで増す複数種類ｎのピッチを含んだ空気入りタイヤであって、
前記ピッチのブロックと横溝との各周方向長さはピッチの周方向長さＬｉの前記比率Ｐｉと略等しく変化するとともに、前記ピッチのブロックに、実質的に溝巾を有しない複数本のサイピングが形成され、かつこのブロックのサイピングの周方向投影面積の総和が、該ピッチの周方向長さＬｉの前記比率Ｐｉに略等しく変化することを特徴とする。
【００１３】
また、請求項１記載の発明は、前記ピッチの周方向長さＬが最小となる順からｉ番目の周方向長さＬｉのブロックの前記サイピングの周方向投影面積の総和の、前記基準となるピッチの周方向長さのブロックのサイピングの周方向投影面積の総和に対する比である増加比Ｚｉと、このピッチの周方向長さＬｉの前記比率Ｐｉとの差を１０％以内としたことを特徴とする。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の一形態を図面に基づき説明する。
本実施形態の空気入りタイヤは、図１に示す如く、トレッド面２に、タイヤ周方向にのびる縦溝３と、前記縦溝３と交わりかつ本例ではタイヤ軸方向にのびる横溝４とを設けることにより、該トレッド面に、ブロック５と、このブロック５に周方向一方で隣り合う前記横溝４とからなるピッチ６がタイヤ周方向に並ぶピッチ列７を形成している。
【００１５】
なお前記縦溝３、横溝４は、排水性、排雪性を確保するために、例えばタイヤに正規内圧を充填した状態でトレッド表面にて測定した溝巾が５mm以上であることが望ましく、また、溝深さは例えば６mm以上とすることが望ましい。
【００１６】
前記ピッチ列７は、タイヤ周方向長さＬｉが小なる順から比率Ｐｉで増す複数種類ｎのピッチを含む。本例では、ｎ＝３とした３種類のピッチＳ、Ｍ、Ｌ（Ｓ＜Ｍ＜Ｌ）を含むものを例示している（なお、サイズを特定してピッチを特定する場合には「ピッチＳ」、「ピッチＭ」などということがある）。
【００１７】
本実施形態では、各ピッチＳ、Ｍ、Ｌのタイヤ周方向長さＬ１、Ｌ２、Ｌ３は、次のように設定されている。
Ｌ１（基準）＝１．００＝比率Ｐ１
Ｌ２／Ｌ１＝１．２５＝比率Ｐ２
Ｌ３／Ｌ１＝１．５０＝比率Ｐ３
このように、前記記載の比率Ｐｉとは、ピッチの周方向長さＬ１，Ｌ２，Ｌ３の最小となるピッチの周方向長さＬ１を基準として、その基準となるピッチの周方向長さＬ１に対する比、即ち前記比率Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３を意味している。
【００１８】
また、前記ピッチ６のブロック５と横溝４との各周方向長さＢＬｉ、ＧＬｉは、ピッチの周方向長さＬｉの前記比率Ｐｉに略等しく変化するように設定される。
【００１９】
すなわち、本例では、ピッチＳのブロックの周方向長さＢＬ１と、ピッチＭのブロックの周方向長さＢＬ２との比（ＢＬ２／ＢＬ１）は前記比率Ｐ２の１．２５と略等しく設定される。またピッチＬとピッチＳでは、（ＢＬ３／ＢＬ１）が前記比率Ｐ３の１．５と略等しく設定される。これによって各ピッチ毎に見た場合、ピッチのタイヤ周方向長さＬｉに対するブロック（又は横溝）の周方向長さＢＬｉの比率を一定としうる。
【００２０】
次に、前記ピッチ６の各ブロック５には、実質的に溝巾を有しない複数本、本例では３本のサイピング９Ａ、９Ｂ、９Ｃが形成される。サイピング９は、特に氷路でのワイピング効果とエッジ効果とを発揮するべくタイヤ軸方向成分を有し、またウエット路での水分吸収効果をも発揮しうる。
【００２１】
なお本例では、各ピッチ列毎において、タイヤ周方向に並ぶ各ブロック５に、同一形状かつ同一本数のサイピングがほぼ相似的な位置に配される。これにより、同一ピッチ列に含まれる各ブロックは、表面に略同一のサイピング模様を構成する。
【００２２】
本実施形態では、サイピング９は、いずれも一端がブロック５のタイヤ軸方向側縁に達して開口し、かつ他端がブロック５の内部で終端するセミオープンタイプのものを示している。また前記サイピング９Ａ、９Ｂ、９Ｃは、ブロック５の側縁に達するオープン側９ｏを、ブロック５の左右の側縁に交互に位置させることにより、ブロックの左右剛性を均一化しうる好ましい態様を示している。
【００２３】
さらに本実施形態では、３本のサイピング９Ａ、９Ｂ、９Ｃの形状が、いずれも直線でタイヤ軸方向に平行にのびるとともに、いずれも等しい溝巾で形成されたものを例示している。前記サイピング９は、実質的に溝巾を有しない寸法で形成するのがよく、例えば溝巾を１．５mm以下とするのが好ましいが、さらに製造上の観点より０．６mm以上かつ１．２mm以下で形成することが望ましい。
【００２４】
そして、本発明では、各ブロック５に設けられたサイピング９の周方向投影面積ＳＡ、ＳＢ、…の総和Ｓｉが、該ピッチ６の周方向長さＬｉの前記比率Ｐｉと略等しく変化することを特徴の一つとしている。
【００２５】
先ず、ピッチＳのブロック５に形成されているサイピング９Ａ、９Ｂ、９Ｃの各周方向投影面積をＳ１Ａ、Ｓ１Ｂ、Ｓ１Ｃとし、その総和Ｓ１（＝Ｓ１Ａ＋Ｓ１Ｂ＋Ｓ１Ｃ）の増加比Ｚ１を１（基準）とすると、ピッチＭのブロックに形成されているサイピングの周方向投影面積の総和Ｓ２（＝Ｓ２Ａ＋Ｓ２Ｂ＋Ｓ２Ｃ）の増加比Ｚ２（＝Ｓ２／Ｓ１）は約１．２５となるように設定される。
【００２６】
同様に、ピッチＬのブロック５に形成されているサイピングの周方向投影面積の総和Ｓ３（＝Ｓ３Ａ＋Ｓ３Ｂ＋Ｓ３Ｃ）の増加比Ｚ３（＝Ｓ３／Ｓ１）は、約１．５となるように設定される。
【００２７】
このように、前記ピッチの周方向長さＬが最小となる順からｉ番目の周方向長さＬｉのブロック５の前記サイピングの周方向投影面積の総和Ｓｉの、前記基準となるピッチの周方向長さのブロックのサイピングの周方向投影面積の総和Ｓ１に対する比である増加比Ｚｉを考慮する。即ち、各ピッチ列７に同様に配されたサイピングの周方向投影面積の総和Ｓｉが、該ピッチの周方向長さＬｉの前記比率Ｐｉに略等しく変化することにより、各ピッチのタイヤ周方向長さＬに対するブロックの周方向長さＢＬを実質的に均一化することができ、ひいてはブロック５の剛性の均一化が可能となり、タイヤユニフォミティの悪化を防止することができる。
【００２８】
又、前記増加比Ｚｉと、このピッチの周方向長さＬｉの前記比率Ｐｉとの差を１０％以内とする。即ち、例えば、前記ピッチ列７において、例えばピッチ６の周方向長さＬが短い順に２番目であるピッチＭのサイピングの周方向投影面積の総和Ｓ２の増加比Ｚ２と、このピッチＭの周方向長さＬ２の前記比率Ｐ２との差｛（Ｐ２ーＺ２）／Ｐ２｝を±１０％の範囲内とする事が好ましい。この例では前記ピッチＭのサイピングの周方向投影面積Ｓ２の総和の増加比Ｚ２が１．１２５〜１．３７５であることが望ましい。
【００２９】
このように、ピッチ６の比率Ｐｉとサイピングの周方向投影面積の総和の増加比Ｚｉとの差を１０％以内とすることにより、サイピング９が多数、例えば１ブロック当たり３本以上のサイピングが形成されたピッチ列を有するスタッドレスタイヤなどにおいて、特に顕著にタイヤユニフォミティを維持しうる。なお前記差が、１０％を越えると、特にサイピング本数の多いスタッドレスタイヤなどではタイヤユニフォミティを維持しえない傾向にある。
【００３０】
図２には、ピッチＳ、Ｍ、Ｌの各サイピング９Ａを、タイヤ周方向の投影面Ｖ（図１に示す）に投影した投影図を略示している。本実施形態では、各ブロック５のサイピングの周方向投影面積の総和は、サイピング９Ａ、９Ｂ、９Ｃの長さＷを変化させることなく、サイピングの深さをＤＳ、ＤＭ、ＤＬと変えることにより、各ピッチの比率Ｐｉと略等しく設定したものを示している。なお他のサイピング９Ｂ、９Ｃについても同様である。
【００３１】
また本実施形態では、サイピング９の深さを変える際に、深さを一定としたものを例示したが、図３（Ａ）、（Ｂ）に示すように、深さをＤＭ１、ＤＭ２と違えることもできる。
【００３２】
図４にも前記と同様にピッチＳ、Ｍ、Ｌの各サイピング９Ａを周方向投影面Ｖに投影した投影図を略示している。この図のように、各ブロック５のサイピングの周方向投影面積の総和は、各サイピング９Ａ、９Ｂ、９Ｃの長さをＷＳ＜ＷＭ＜ＷＬと変化させることに加え、サイピングの深さもＤＳ＜ＤＭ＜ＤＬと増すことによってもなし得る。なお、サイピング９の深さは、例えばブロック高さの０．３〜０．９倍程度とするのが望ましい。
【００３３】
また、サイピング９は、図５に示す如く、タイヤ軸方向に対して角度αで傾斜するとともに、略中間に波状に屈曲した屈曲部１０を有して設けることができる。この例では、サイピングのエッジ成分を増すことにより、氷雪路での走行性能が向上する。また、図５のごとく、サイピング９がタイヤ軸方向に対して傾斜するものでは、サイピング９の深さないし長さを変化させるものの他、これらを不変としてタイヤ軸方向に対する傾斜角度αのみを変化させても良い。この場合、サイピング９を形成するナイフブレードを共用しうる点で好ましい。なお、サイピング９は、両端がブロック内で終端するクローズドタイプとすることができる。
【００３４】
【実施例】
タイヤサイズが２０５／６０Ｒ１５９１Ｈであり、図６に示すトレッパターンを採用した空気入りタイヤについて、ＦＶ試験機を用いてラジアルフォースバリエーション（以下、ＲＦＶという）を測定した。
【００３５】
図６に示すパターンは、ピッチ列Ｂ１、Ｂ１、Ｂ２、Ｂ２、Ｂ３、Ｂ３夫々に、ピッチＳ、Ｍ、Ｌの３ピッチ（Ｓ：Ｍ：Ｌ＝１：１．１９：１．３８）によるピッチバリエーション手法を採用している。また、この空気入りタイヤはピッチ列Ｂ１、Ｂ２が、１ブロック５に１本のジグザグ状のサイピング９を設けるとともに、ピッチ列Ｐ３が、１ブロックに３本のサイピングを含むものを例示する。
【００３６】
そして、前記合計６列のピッチ列について、サイピングの周方向投影面積の増加比をピッチＳ、Ｍ、Ｌに応じて変化させた本発明タイヤ（実施例）と、サイピングの周方向投影面積の総和が変化しない従来タイヤ（従来品）とを比較例とともに表１の仕様にて試作し性能を評価した。
【００３７】
【表１】

【００３８】
なお、各ピッチ列のピッチ配列は、以下の６５ピッチの３周期配列とした。
ＭＭＬＬＬＬＬＬＬＬＭＭＭＭＳＳＳＳＳＳ
ＭＭＭＬＬＬＬＭＭＭＭＭＭＭＭＳＳＳ
ＭＭＭＭＭＭＭＬＬＬＬＬＬＭＭＭＭＭＭＳＳＳＳＳＳＳＳ
テストの結果を図７に示している。
【００３９】
テストの結果から明らかなように、実施例１、２のタイヤは、従来品に比べＲＦＶのＯ．Ａ．レベルが小さくなっていることが確認できる。
【００４０】
また、本実施例のように、ピッチＳ、Ｍ、Ｌが３周期で配列されているような場合には、ＲＦＶの中でも特に３次成分レベルのピーク値が高くなる傾向にある。このようにＲＦＶの中でも特定次数のレベルが増すと（本例では３次成分）、車両の車室共鳴、サスペンション部品等との共振、エンジン音との共鳴などの問題を引き起こす場合が多いため、タイヤユニフォミティを向上するためには、ＲＦＶ中の特定次数レベルが上昇することを避けることも必要となる。
【００４１】
本実施例品では、３周期配列のトレッドを具えているため、ＲＦＶの３次レベルが著大となる傾向にある。しかし、図７から明らかなように、本発明品では、サイピングの周方向投影面積の総和をピッチの増加する比率に関連づけて変化させたことにより、ＲＦＶの３次レベルを従来品に比べ半分以下に低減でき、これがＲＦＶのＯ．Ａ．レベルの低減にも関連していると考えられる。
【００４２】
【発明の効果】
このように、本発明の空気入りタイヤは、サイピングの周方向投影面積の総和をピッチの増加する比率に関連づけて変化させたことにより、ピッチバリエーション手法を採用した場合であっても、ＲＦＶが大きくなるのを防止でき、タイヤユニフォミティを向上しうる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態を示すトレッドパターンの展開図である。
【図２】（Ａ）〜（Ｃ）は、ピッチＳ、Ｍ、Ｌのサイピングの周方向投影面積を示す投影図である。
【図３】（Ａ）（Ｂ）は、ピッチＳ、Ｍ、Ｌのサイピングの周方向投影面積を示す投影図である。
【図４】（Ａ）〜（Ｃ）は、ピッチＳ、Ｍ、Ｌのサイピングの周方向投影面積を示す投影図である。
【図５】本発明の他の実施形態を示すトレッドパターンの展開図である。
【図６】本発明の実施例を示すトレッドパターンの展開図である。
【図７】実験結果を示すグラフである。
【図８】従来の技術を説明するための断面図である。
【符号の説明】
２トレッド面
３縦溝
４横溝
５ブロック
６ピッチ
９サイピング
Ｃタイヤ赤道

Claims

トレッド面に、ブロックと、このブロックに周方向一方で隣り合う横溝とからなるピッチがタイヤ周方向に並ぶピッチ列を形成するとともに、このピッチ列は、タイヤ周方向長さＬｉが最小となる順から比率Ｐｉで増す複数種類ｎのピッチを含んだ空気入りタイヤであって、
前記比率Ｐｉは、最小となるピッチの周方向長さを基準として、その基準となるピッチの周方向長さに対する比であり、
かつ前記ピッチのブロックと横溝との各周方向長さはピッチの周方向長さＬｉの前記比率Ｐｉと略等しく変化するとともに、
前記ピッチのブロックに、実質的に溝巾を有しない複数本のサイピングが形成され、
かつ前記ピッチの周方向長さＬが最小となる順からｉ番目の周方向長さＬｉのブロックの前記サイピングの周方向投影面積の総和の、前記基準となるピッチの周方向長さのブロックのサイピングの周方向投影面積の総和に対する比である増加比Ｚｉと、このピッチの周方向長さＬｉの前記比率Ｐｉとの差を１０％以内としたことを特徴とする空気入りタイヤ。