JP3901743B2 - 空気入りタイヤ - Google Patents

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、特に乗用車用タイヤとして好適に使用でき、タイヤ騒音の低減化を達成する空気入りタイヤに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、車両の高性能化、高出力化に伴い、タイヤトレッドには、高速走行に適したパターン、特に円周方向にのびる主溝を基調としたブロックパターン、ブロック・リブパターンを採用し、高速走行時の安定性、制動性及びウエット性等の性能の向上が計られている。しかしこの種のパターンでは、前記主溝に基づく気柱共鳴及びブロックに基づくパターンノイズが顕著となりタイヤ騒音を増大させる。
【０００３】
なお気柱共鳴は、タイヤ走行の際路面と主溝とで形成される気柱内で空気が流動して生ずる特定波長の共鳴音であって、特に８００〜１２５０Hzの騒音の主たる音源となる。又パターンノイズは、ブロックを区分する横溝のインパクト音及び溝中の空気の圧縮・開放が横溝のピッチ長さ毎もしくはその複数次毎にパルス的振動となり、空気の粗密波として発生する。
【０００４】
従来、このパターンノイズに対しては、ピッチバリエーション法が広く採用され、横溝を複数種類のピッチ長さでイレギュラーに配列し、ホワイトノイズ化することにより、最大音圧を減じかつピッチ音を感知しにくくしている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
又気柱共鳴に対しては、主溝の本数、溝巾等を減ずるなどの手段が用いられているが、これらの低減は、排水性を低下しウエット性能を阻害するという問題があり、十分に満足のいく効果を得るに至っていない。
【０００６】
本発明は主溝の溝断面積を横溝のピッチ長さに応じて変化させることを基本として、パターンノイズに追従して気柱共鳴を低減でき、タイヤ騒音を効果的に減じうる空気入りタイヤの提供を目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、本発明の空気入りタイヤは、タイヤ円周方向に配した主溝に交わりタイヤ巾方向にのびる横溝の前記主溝と交わる交わり部間で形成されるブロックの前記主溝に面するタイヤ円周方向の長さであるピッチ長さＰを、小なる順にピッチ長さＰ（ｉ）（ｉ＝１〜ｎ）とするとともに、
前記主溝は、トレッド面での溝巾を全周に亘り同巾かつ一定な溝深さとし、しかも各前記ピッチ長さＰ（ｉ）の部分での主溝の溝断面積Ｓ（ｉ）と、前記小なる順においてピッチ長さＰ（ｉ）に隣り合うピッチ長さＰ（ｉ＋１）の部分での主溝の溝断面積Ｓ（ｉ＋１）との間の変化率｛Ｓ（ｉ＋１）−Ｓ（ｉ）｝／Ｓ（ｉ）は、前記隣り合うピッチ長さ間の変化率｛Ｐ（ｉ＋１）−Ｐ（ｉ）｝／Ｐ（ｉ）の０．５〜１．５倍とし、
かつ前記主溝の溝断面積Ｓは溝断面形状を違えることにより変化させたことを特徴とする。
【０００８】
【作用】
主溝の溝断面積を横溝のピッチ長さ毎に変化させることによって、主溝の溝巾、溝本数を維持しながら、気柱共鳴を広い周波数帯域に分散・変動させることができる。しかも溝断面積の変化率がピッチ長さの変化率に応じた比率で設定されるため、横溝に基づくパターンノイズのホワイトノイズ化に追従して気柱共鳴が低減し、より効果的にタイヤ騒音を減少しうる。
【０００９】
又該溝断面積の変化は、横溝間に形成される各ブロックの剛性をタイヤ円周方向に均一化してタイヤ振動を軽減するのに役立ち、該振動による気柱共鳴の励起も抑制しうる。
【００１０】
又このものは、主溝の溝巾及び溝本数の増減と両立して達成しうるため、ウエット性等の維持が可能となる。
【００１１】
【実施例】
以下本発明の一実施例を図面に基づき説明する。
図において、空気入りタイヤ１は、ビードコア２を有する一対のビード部３と、各ビード部３からタイヤ半径方向外方にのびるサイドウォール部４と、このサイドウォール部４の外端間を継ぐトレッド部５とを有し、本例ではタイヤ最大巾ＷＴに対するタイヤ断面高さＨの比である偏平率Ｈ／ＷＴを７５％以下とした乗用車用の偏平タイヤとして形成される。
【００１２】
又空気入りタイヤ１には、トレッド部５からサイドウォール部４をへてビードコア２の廻りで内から外に折返されるカーカス６が架け渡されるとともに、このカーカス６の外側かつトレッド部５の内方には強靭なベルト層７が巻装される。
【００１３】
カーカス６は、カーカスコードをタイヤ赤道Ｃに対して６０〜９０度の角度で配列したいわゆるラジアル又はセミラジアル構造の１以上のカーカスプライからなり、カーカスコードとして、スチール、又はナイロン、レーヨン、ポリエステル等の有機繊維コードが採用される。
【００１４】
ベルト層７は、ベルトコードをタイヤ赤道Ｃに対して３０度以下の角度で配列した１以上、本例では内外２枚のベルトプライ６Ａ、６Ｂから形成され、各プライ６Ａ、６Ｂはベルトコードがプライ間相互で交差するように向きを違えて重置している。なおベルトコードとしては、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及びスチール等の金属コードが用いられる。
【００１５】
又トレッド部５のトレッド面Ｋには、図２に示すように、タイヤ円周方向にのびる主溝１０と、この主溝１０に交わりかつタイヤ巾方向にのびる横溝１１とを含むトレッド溝が形成され、前記トレッド面Ｋに、ブロックパターンもしくはブロック・リブパターンを形成している。
【００１６】
本例では、トレッド面Ｋには、タイヤ赤道Ｃの両側で直線状にのびる一対の主溝１０Ａ、１０Ｂが設けられ、一方のトレッド縁ｅと主溝１０Ａとの間に、この間を横溝１１Ａが横切ることによってなるブロック体１２Ａのブロック列ＲＡを形成するとともに、他方のトレッド縁ｅと主溝１０Ｂとの間に、横溝１１Ｂによって区分されるブロック体１２Ｂのブロック列ＲＢを形成している。
【００１７】
なお前記主溝１０Ａ、１０Ｂは夫々トレッド面上での溝巾ＧＷをタイヤ全周に亘り同巾とした平行溝であって、各溝巾ＧＷはトレッド巾ＴＷの３％以上、しかも５mm以上とするとともに、各主溝１０Ａ、１０Ｂの溝深さＧＤは同様に、タイヤ全周に亘り一定としている。
【００１８】
又本例では、双方のブロック列ＲＡ、ＲＢにおいて、前記横溝１１Ａ、１１Ｂは、夫々イレギュラーピッチで形成されており、前記主溝１０Ａと各横溝１１Ａとの交わり部ＫＡ、及び主溝１０Ｂと各横溝１１Ｂとの交わり部ＫＢ間で形成されるブロックの前記主溝に面するタイヤ円周方向の長さであるピッチ長さＰを、夫々異なるｎ種類のタイヤ円周方向のピッチ長さＰで離間している。
【００１９】
そして、このｎ種類のピッチ長さＰを長さが小なる順でＰ（ｉ）（ｉ＝１〜ｎ）と表記した時、すなわちＰ（１）＜Ｐ（２）…＜Ｐ（ｎ）と並べた時、各ピッチ長さＰ（ｉ）の部分に属する主溝１０Ａ、１０Ｂの各溝断面積Ｓ（ｉ）は、前記ピッチ長さＰの種類に応じて変化し、前記小なる順の表記において、互いに隣り合う溝断面積の変化率｛Ｓ（ｉ＋１）−Ｓ（ｉ）｝／Ｓ（ｉ）は、互いに隣り合うピッチ長さの変化率｛Ｐ（ｉ＋１）−Ｐ（ｉ）｝／Ｐ（ｉ）の０．５〜１．５倍としている。
【００２０】
より具体的に説明すると、本例では、横溝１１Ａ、１１Ｂは、夫々３種類（ｎ＝３）のピッチ長さＰ１、Ｐ２、Ｐ３によって例えばイレギュラー配列で、隔設している。
【００２１】
又図３、図４、図５に示すように、最も小なピッチ長さＰ１の部分に属する主溝１０Ａ、１０Ｂの溝断面積Ｓ１を最も小に、最も大なピッチ長さＰ３の部分に属する主溝１０Ａ、１０Ｂの溝断面積Ｓ３を最も大に、又中間のピッチ長さＰ２の部分に属する主溝１０Ａ、１０Ｂの溝断面積Ｓ２を前記Ｓ１とＳ３との中間の値に設定する。なお主溝１０Ａ、１０Ｂは、トレッド面での溝巾ＧＷ及び溝深さＧＤを夫々一定としているため、各溝断面積Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３の変化は、溝壁面１４の傾斜角度αを違える手段及び溝壁面１４に隆起状の突部１５を設ける手段など溝断面形状を違えることによって行われる。
【００２２】
又変化率（Ｓ２−Ｓ１）／Ｓ１は変化率（Ｐ２−Ｐ１）／Ｐ１の０．５〜１．５倍、しかも変化率（Ｓ３−Ｓ２）／Ｓ２は（Ｐ３−Ｐ２）／Ｐ２の０．５〜１．５倍としている。
【００２３】
このように、溝断面積Ｓ（ｉ）を横溝のピッチ長さＰ（ｉ）毎に変化させしかも、その変化率を規制しているため、主溝の気柱共鳴を広い周波数帯域に分散・変動でき、しかも横溝に基づくパターンノイズのホワイトノイズ化に追従して作用するため、気柱共鳴をより効果的に低減し、タイヤ騒音を減少しうる。しかも溝断面積Ｓ（ｉ）の前記変化は、ブロックの剛性を均一化し、タイヤ振動による気柱共鳴の励起を抑制しうる。
【００２４】
なお前記溝断面積の変化率がピッチ長さの変化率の０．５倍より小では、気柱共鳴の低減効果が不十分となり、又１．５倍をこえると、溝形状が複雑となり、金型加工を困難とする他タイヤのユニフォミティを減じかつタイヤ外観を悪化する。
【００２５】
又主溝の溝深さＧＤを一定とすることにより、例えば浅底部分が摩耗の際に先に摩滅・喪失して排水性及び見映えを低下するのを防止できる。
【００２６】
なお主溝１０としては１本以上、例えば５本程度まで形成でき、その中の少なくとも１本及び全部において溝断面積を前述のごとく変化させてもよい。
【００２７】
従って本例では、前記主溝１０Ａ、１０Ｂ間に、タイヤ赤道Ｃ上を通る主溝１０Ｃを形成している。又この主溝１０Ｃの両側に細溝２０を設け、かつ主溝１０Ａ、１０Ｂ間にタイヤ巾方向にのびる横溝２２を横切らせることにより複数のブロックに区分するとともに、前記主溝１０Ｃを、溝断面積がタイヤ全周に亘り一定な直線溝で形成している。なおこの主溝１０Ｃにおいても、横溝２２のピッチ長さに基づき溝断面積を夫々変化させてもよい。
【００２８】
又主溝１０がその両側に配される横溝と交わる場合、すなわち本例の例えば主溝１０Ａのごとく、主溝１０Ａがその両側に配される横溝１１Ａ及び横溝２２と夫々交わり部を形成する場合、該主溝１０Ａの溝断面積Ｓ（ｉ）は、横溝１１Ａ、２２のうち広巾の横溝１１Ａのピッチ長さに応じて変化させることが必要である。
又前記ピッチ長さの種類ｎは各主溝１０ごとに違えてもよい。
【００２９】
（具体例）
図１の構造をなすタイヤサイズ２０５／６５Ｒ１５のタイヤを表１の仕様に基づき試作するとともに、各試供タイヤのタイヤ騒音を測定し、その結果を図６に示す。
【００３０】
【表１】

【００３１】
なお測定は、タイヤを内圧２．０ｋｓｃ、リムサイズで６1/2 ＪＪ×１５で３０００ｃｃの乗用車に装着し、アスファルト路面を速度５２．５km／ｈで走行した時の通過騒音をＪＡＳＯ規格（マイク位置７．５ｍ）により測定した。
【００３２】
【発明の効果】
本発明の空気入りタイヤは叙上のごとく構成しているため、ウエット性能を維持しつつ気柱共鳴を効果的に減じ、タイヤ騒音を低減しうる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例を示す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】主溝の溝断面形状を示す部分断面図である。
【図４】主溝の溝断面形状を示す部分断面図である。
【図５】主溝の溝断面形状を示す部分断面図である。
【図６】騒音試験の結果を示す線図である。
【符号の説明】
１０Ａ、１０Ｂ 主溝
１１Ａ、１１Ｂ 横溝
ＫＡ、ＫＢ 交わり部

Claims (2)

1. タイヤ円周方向に配した主溝に交わりタイヤ巾方向にのびる横溝の前記主溝と交わる交わり部間で形成されるブロックの前記主溝に面するタイヤ円周方向の長さであるピッチ長さＰを、小なる順にピッチ長さＰ（ｉ）（ｉ＝１〜ｎ）とするとともに、
   前記主溝は、トレッド面での溝巾を全周に亘り同巾かつ一定な溝深さとし、しかも各前記ピッチ長さＰ（ｉ）の部分での主溝の溝断面積Ｓ（ｉ）と、前記小なる順においてピッチ長さＰ（ｉ）に隣り合うピッチ長さＰ（ｉ＋１）の部分での主溝の溝断面積Ｓ（ｉ＋１）との間の変化率｛Ｓ（ｉ＋１）−Ｓ（ｉ）｝／Ｓ（ｉ）は、前記隣り合うピッチ長さ間の変化率｛Ｐ（ｉ＋１）−Ｐ（ｉ）｝／Ｐ（ｉ）の０．５〜１．５倍とし、
   かつ前記主溝の溝断面積Ｓは溝断面形状を違えることにより変化させたことを特徴とする空気入りタイヤ。
2. 前記トレッド面に、複数の主溝を設けるとともに各主溝に前記横溝を交わらせたことを特徴とした請求項１記載の空気入りタイヤ。

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