JP3682152B2 - 空気入りタイヤ - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、特に加速走行時における騒音を低減しうる空気入りタイヤに関する。
【０００２】
【従来の技術、及び発明が解決しようとする課題】
タイヤにあっては、雨天時などの濡れた路面を走破するウエット性能を得るために、水流線に沿う円周方向の縦溝及び水膜を破断させる横溝をトレッド面に設けた、ブロックタパターンを採用する場合が多く、又このウエット性能の向上、さらには氷雪路での走行性を付与するために、ブロックに、タイヤ軸方向の横サイプを形成することなども行われている。
【０００３】
他方、環境保護政策などによる規制によって、近年、自動車の定常走行騒音に加えて加速走行騒音の低減が強く望まれており、そのためにはタイヤ騒音もこれに準じて減じることが必要である。
【０００４】
従来、このタイヤ騒音に対しては、タイヤに駆動力をかけない惰行走行での通過騒音を測定する、いわゆる惰行騒音試験を基に検討が加えられており、例えば、前記ブロックパターンのタイヤにあっては、溝容積、溝形成本数を調整したり、又ピッチバリエーション法によってブロックの配列間隔を変化させホワイトノイズ化すること等によって、低騒音化が行われている。
【０００５】
しかしながら、本発明者は、特に横サイプを形成した場合には、惰行騒音試験を基に低騒音化されたタイヤにおいても、加速走行時における騒音が改善されないものがあることを発見した。
【０００６】
より詳しく説明すると、図６（Ａ）に示すように、惰行騒音試験では横サイプの寄与率が低く、横サイプ形成数の増加に対しても騒音の上昇代が少ない。これに反して、加速騒音試験においては、図６（Ｂ）に示すように、横サイプの寄与率が高く、横サイプの形成数が増加するにつれて、特に接地圧が高いトレッド中央部では騒音が著しく上昇することが判明した。なおこの騒音は、特に８００〜２０００Ｈｚの周波数帯で顕著となる。
【０００７】
又更なる研究の結果、この加速騒音試験におけるタイヤ騒音の上昇は、横サイプによるトレッドの滑りが原因し、特にブロックパターンのタイヤでは、図８に示すように、主にブロックｅの後着する側の部分ｅ１が、蹴り出しの際に路面から離れるときに生ずる滑りよるものであることを究明し得た。従って、この滑りによる加速騒音を減じるためには、ブロックｅの後着側の部分ｅ１の周方向剛性を高めることが必要となる。
【０００８】
なお上記実験は、図７（Ａ）〜（Ｃ）に示すように、例えば４本の縦溝ａを設けたリブパターンのタイヤに、横サイプｂを、トレッド中央部ｃ及びトレッドショルダー部ｄに分けて形成し、ＪＡＳＯ−Ｃ６０６に準じ、惰行騒音試験では、進入速度５５ｋｍ／ｈで惰性走行した時の、又加速騒音試験では、進入速度５０ｋｍ／ｈかつ３速ギヤーでフル加速で走行した時の通過騒音を測定したものである。
【０００９】
そこで本発明のうち請求項１記載の発明は、横サイプによって区画されるブロック部分の周方向の長さＬを、先着する側から後着する側に向かって順に増大させることを基本として、最も後着側に位置するブロック部分の周方向剛性を高め、該ブロックの蹴り出しの際の滑り音を減じることによって、限られた横サイプの形成数のなかで、加速走行時の騒音を効果的に抑制することができ、タイヤの総合的な静粛性を向上しうる空気入りタイヤの提供を目的としている。
【００１０】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明の効果を維持しながら、ブロック部分の欠け、偏摩耗等の損傷を抑制しうる空気入りタイヤの提供を目的としている。
【００１１】
請求項３記載の発明は、最も後着する側のブロック部分の剛性をさらに高めることができ、加速走行時の騒音より低減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】
前記目的を達成するために、本発明のうちで請求項１記載の発明は、トレッド面に、周方向に連続してのびる縦溝、及びこの縦溝間又は縦溝とトレッド縁との間を結ぶ横溝を設けることにより、これらの溝又はこれらの溝とトレッド縁とにより区画される多数のブロックを有する空気入りタイヤであって、
前記ブロックに、このブロックをタイヤ周方向にＮ＋１個のブロック部分に区画するＮ本（但しＮは１以上６以下）の横サイプを設けるとともに、
ブロックにおける各ブロック部分の周方向の長さＬを、タイヤの走行に際して先着する側から後着する側に向かって順にＬ１…ＬN+1 と表記したとき、
（１．１）×Ｌｉ ≦ Ｌi+１ … （ｉ＝１〜Ｎ）
であることを特徴としたものであります。
【００１３】
又請求項２記載の発明は、前記ブロック部分の周方向の長さＬ１…ＬN+1 を、

としたことを特徴としたものであります。
【００１４】
又請求項３記載の発明は、ブロックの後着側となるブロック壁面の法線となす角度αを、先着側となるブロック壁面の角度βより５゜〜２５゜大としたことを特徴としたものであります。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、図示例とともに説明する。
図１において、空気入りタイヤ１は、本例では、偏平率が７０％程度の小型トトラック用のラジアルタイヤであって、トレッド部２からサイドウォール部３をへてビード部４のビードコア５の廻りでタイヤ軸方向の内側から外側に折返されるカーカス６、及びこのカーカス６の半径方向外側かつトレッド部２の内方に巻装される強靱なベルト層７によって補強されかつ必要なタイヤ剛性が付与される。
【００１６】
前記カーカス６は、カーカスコードをタイヤ赤道Ｃに対して７５〜９０度の角度で配列した１枚以上、本例では内外２枚のカーカスプライ６Ａ、６Ｂからなり、例えば内のカーカスプライ６Ａの折返し部をタイヤ最大巾位置近傍で終端させた、いわゆるハイターンアップ構造とすることによって横剛性をさらに高めている。なおカーカスコードとして、本例ではポリエステルを採用しているが、スチールの他、ナイロン、レーヨン等の有機繊維コードを適宜採用しうる。
【００１７】
前記ベルト層７は、ベルトコードをタイヤ赤道Ｃに対して３０度以下、本例では２４度の角度で配列した内外２枚のベルトプライ７Ａ、７Ｂからなり、ベルトコードがプライ間相互で交差することによってトラス構造を形成し、タガ効果を高めている。なおベルトコードは、本例ではスチールコードを採用しているが、カーカスコードと同様に、ナイロン、ポリエステル、レーヨン等の有機繊維コードを用いうる。
【００１８】
又前記トレッド部５には、図２に示すように、タイヤ周方向に連続してのびる縦溝Ｍ、及びこの縦溝Ｍ、Ｍ間又は縦溝Ｍとトレッド縁ＴＥとの間を結ぶ横溝Ｙを設けることにより、トレッド部５を複数のブロック９に区画した本例では、ブロックパターンを形成している。なおトレッド面の一部にリブ、ラグなどを含んでも良い。
【００１９】
本例では、前記トレッド部５は、２本の縦溝Ｍ、並びにこの縦溝Ｍ、Ｍ間及び縦溝Ｍとトレッド縁ＴＥとの間の双方を結ぶ横溝Ｙをそれぞれ設けることにより、トレッド中央部及びトレッドショルダー部にブロック列Ｒ１、Ｒ２、Ｒ２を形成している。
【００２０】
前記縦溝Ｍ、横溝Ｙは、トレッド面にて測定した縦溝巾ＷＭ及び横溝巾ＷＹを、それぞれ６mm以上、本例では、８〜１２mm程度に設定している。又横溝Ｙの溝深さＨＹは、図３、４に示すように、縦溝Ｍの溝深さＨＭの１〜０．３倍であって、０．３倍未満の時にはブロック９自体の周方向剛性が過大となるため、横サイプ配列による本願の効果は発されない。なお縦溝深さＨＭは、８〜１４mm程度、本例では、約１３．０mmであり、又横溝深さＨＹを約６．０mm程度に設定している。
【００２１】
又前記縦溝Ｍ、横溝Ｙは、本例では直線状をなすことによって、各ブロック９を矩形状に形成し、ウエット性能及び不整地、氷雪路等でのグリップ性を向上している。このために、横溝Ｙのタイヤ軸方向に対する角度は４０度以下であることが好ましく、より好ましくは実質的に０度である。なお前記縦溝Ｍ、横溝Ｙは、波状或いはジグザグ状に屈曲するものなど種々の形状を有することもでき、又各ブロック列においてブロックサイズ、ブロック間隔を違えたり、さらにはブロック列を形成することなく、ブロック９をトレッド全面に亘って規則的、不規則的に分散して配することもできる。
【００２２】
又前記ブロック９は、縦溝Ｍを横切る方向にのびるＮ本（但しＮは１以上６以下）の横サイプ１０を具え、これによって前記ブロック９をタイヤ周方向に並ぶＮ＋１個のブロック部分Ｂ１…ＢN+１に区画している。なお添字１…N+１は、タイヤの走行に際して最も先着する側を１、最も後着する側をN+１として後着する側に向かって順番に付している。
【００２３】
ここで横サイプ１０は、実質的に溝巾を有さない切り込み状、及び溝巾１．０mm以下の細溝を含み、トレッド面に対してほぼ直角に形成されるとともに、そのサイプ深さＨ１０を、前記横溝深さＨＹ以下、本例では約５．０mm程度としている。なお横サイプ１０は、本例では、サイプ両端を前記縦溝Ｍで開口させたオープンタイプとするとともに、前記横溝Ｙ同様に、タイヤ軸方向に対する角度を４０度以下、より好ましくは実質的に０度で、互いに平行に形成している。
【００２４】
又横サイプ１０で区画される前記ブロック部分Ｂ１…ＢN+１のタイヤ周方向の長さＬ1・・・ＬN+１は、
１．１×Ｌｉ ≦ Ｌi+１
であって、各ブロック部分の長さを先着側で隣り合うブロック部分の長さより１．１倍以上の割合で順次大きく設定している。即ち、ブロック部分の周方向剛性が先着側から後着側に向かって漸増し、かつ最も後着側のブロック部分ＢN+1の周方向剛性を最大とすることによって、加速走行時、ブロック９が蹴り出され路面から離れるときに生ずる滑りが抑制され、この滑りによって生ずる加速騒音を効果的に低減できる。なお、比Ｌi+１／Ｌｉが１．１未満の時には、前記加速騒音の低減効果が有効に発揮できない。
【００２５】
又比Ｌi+１／Ｌｉの上限値は１．３以下であることが好ましく、１．３より大の時には、ブロック９全体の長さＬ０が定まっているため、最も先着側のブロック部分Ｂ１の長さＬ1が過小となり、この部分Ｂ１に偏摩耗を誘発するとともに、制動時にブロック欠け等の損傷を誘発することとなる。なお同様の理由によって、横サイプ数Ｎを６以下としている。
【００２６】
又本例では、前記横溝Ｙに面するブロック壁面のうち、ブロック９が後着側となるブロック壁面９Ｙａが、このブロック壁面９Ｙａとトレッド面との交わり点において、トレッド面に立てた法線となす角度αを、先着側となるブロック壁面９Ｙｂが法線となす角度βに対して、
β＋５゜ ≦ α ≦ β＋２５゜
と高めている。これによって、最も後着側のブロック部分ＢN+１の周方向剛性をさらに高めることができ、加速騒音の低減効果をさらに向上している。なお角度差α−βが５゜未満の時には、前記比Ｌi+１／Ｌｉ≧１．１との相乗効果が見込まれない。又角度差を２５゜以上に大きくしたとしても、それ以上には加速騒音の低減効果を期待できず、逆に横溝Ｙの断面積が減少してウエット性能を低下させる。又この断面積の減少を補うためには、横溝巾ＷＹの増加が必要であるが、この時にはポンピング音、気柱共鳴音等が増し、惰行走行での騒音自体を悪化させる。なお前記角度β、及び縦溝Ｍに面する側のブロック壁面９Ｍの法線に対する傾斜角度γ（図５に示す）は、従来タイヤと同様に、３〜１０゜程度に設定している。
【００２７】
なお本例の如く、横サイプ１０がオープンタイプの時に、最も騒音低減効果が顕著に発揮でき、しかも横サイプによるウエット性能及び氷雪路での走行性も高まるため、最も好ましい。しかしながら、横サイプ１０は、その一端又は両端がブロック９内で終端するクローズドタイプとすることもでき、係る場合には、横サイプ１０及びその延長線によってブロック部分Ｂ１…ＢN+１を仮想区分する。この時にもある程度の騒音低減効果は発揮でき、又各ブロック部分の剛性が高まるため、偏摩耗及びブロック欠けの防止に対して有利である。
【００２８】
又各横サイプ１０及び横溝Ｙは、本例の如く互いに平行に形成することが、偏摩耗及びブロック欠けの防止のために好ましい。しかし、それぞれ異なる角度で傾斜させることもでき、この時には、各ブロック部分の最大長さと最小長さの平均値をもって、ブロック部分の長さＬとする。
【００２９】
又本願のトレッドパターンは、トレッド全面に前記ブロックを形成したブロックパターンとしたとき最も効果を発揮でき、又これらパターンは、乗用車用タイヤ、ＲＶ等のオフロード用タイヤ、重荷重車用タイヤ、及びこれらの夏タイヤ、冬タイヤにも好適に採用しうる。
【００３０】
【実施例】
図１に示す構造をなし、かつ図２に示すトレッドパターンを有するタイヤサイズが２６５／７０Ｒ１６のタイヤを表１の仕様に基づき試作し、標準リム（１６×７ＪＪ）、規格内圧（２．０kgｆ／cm² ）で、車両（３０００ｃｃ４ＷＤ車両）の全輪に装着するとともに、実車走行によって、その加速騒音試験及び制動試験を行なった。
【００３１】
加速騒音試験は、「従来技術」の欄で記述するように、ＪＡＳＯ−Ｃ６０６に準じ、車両走行中心線から横に７．５ｍ、高さ１．２ｍの位置にマイクロホンを設置し、マイクロホンより前方２５ｍの進入地点（進入速度５０ｋｍ／ｈ）から３速ギヤーでフル加速で走行した時の通過騒音を測定したものであり、その時の騒音レベル（ｄＢ(A) ）を、比較例１を１００とした指数で表示した。又通過音を周波数分析し、８００〜１２００Ｈｚの周波数帯での騒音レベル値（ｄＢ(A））を、比較例１を１００とした指数で表示した。
何れも指数値が大なほど低騒音であり優れている。
【００３２】
又制動試験は、速度６０ｋｍ／ｈから４輪ロックブレーキをかけて車両を停止させ、ブロック欠けの有無を目視によって確認した。
【００３３】
【表１】

【００３４】
【発明の効果】
叙上の如く本発明は構成しているため、ブロックの蹴り出しの際に生ずる滑り音を減じることができ、限られた横サイプの形成数のなかで、加速走行時の騒音を効果的に抑制し、タイヤの総合的な静粛性を向上しうる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例のタイヤの断面図である。
【図２】そのトレッドパターンを示す展開図である。
【図３】ブロックを横サイプとともに示す斜視図である。
【図４】ブロックをタイヤ軸方向から見た側面図である。
【図５】縦溝の断面図である。
【図６】（Ａ）は、惰行騒音と横サイプとの関係を説明する線図である。
（Ｂ）は、加速騒音と横サイプとの関係を説明する線図である。
【図７】（Ａ）〜（Ｃ）は、図６における惰行騒音試験及び加速騒音試験で用いた、トレッドパターンを示す線図である。
【図８】ブロックパターンのタイヤにおいて加速騒音が上昇する理由を説明する線図である。
【符号の説明】
２ トレッド部
９ ブロック
９Ｙ１、９Ｙ２ ブロック壁面
１０ 横サイプ
Ｂ１…ＢN+１ ブロック部分
Ｍ 縦溝
ＴＥ トレッド縁
Ｙ 横溝

Claims (3)

1. トレッド面に、周方向に連続してのびる縦溝、及びこの縦溝間又は縦溝とトレッド縁との間を結ぶ横溝を設けることにより、これらの溝又はこれらの溝とトレッド縁とにより区画される多数のブロックを有する空気入りタイヤであって、
   前記ブロックに、このブロックをタイヤ周方向にＮ＋１個のブロック部分に区画するＮ本（但しＮは１以上６以下）の横サイプを設けるとともに、
   ブロックにおける各ブロック部分の周方向の長さＬを、タイヤの走行に際して先着する側から後着する側に向かって順にＬ１…ＬN+1 と表記したとき、
   （１．１）×Ｌｉ ≦ Ｌi+１ … （ｉ＝１〜Ｎ）
   であることを特徴とする空気入りタイヤ。
2. 前記ブロック部分の周方向の長さＬ１…ＬN+1 は、
   

   

   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。
3. 前記ブロックは、前記横溝により区画されこのブロックの後着側となるブロック壁面が、このブロック壁面とトレッド面との交わり点において、トレッド面に立てた法線となす角度αを、先着側となるブロック壁面が法線となす角度βに対して、
   β＋５゜≦α≦β＋２５゜
   としたことを特徴とする請求項１記載の空気入りタイヤ。

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