JP5041595B2 - 空気入りタイヤ - Google Patents

Description

本発明は、トレッドに溝が刻まれ、鋭角部を有する陸部を備えた空気入りタイヤに関し、より詳細には、耐偏摩耗性能を維持しつつ、気柱管共鳴音のレベルが低減された空気入りタイヤに関する。

空気入りタイヤにおいて、トレッドに刻まれた複数の溝により陸部が形成されている。所望の性能を得るために、陸部は鋭角部を備えることがある。例えば、特許文献１に開示された空気入りタイヤでは、２本の傾斜溝に挟まれた部分が鋭角部を形成している。

陸部の鋭角部の剛性が低いため、先端部は欠けや千切れなどの損傷を受けやすい。損傷を受けなくても、低剛性のため偏摩耗が発生しやすくなる。このような損傷や偏摩耗を防止するため、当該先端部は面取りが施され、先端に向かうにつれ陸部の高さが低くなっている。

特開平１１−２２７４２１号公報（図１〜２）

タイヤが接地した状態では、タイヤ周方向に延びる主溝と路面とにより管状空間を形成する。タイヤが回転すると、管状空間に圧縮された空気が外に放出され、その結果、気柱管共鳴音が発生する。気柱管共鳴音は、周波数が７００〜１４００Ｈｚの耳障りなノイズである。

上記のタイヤでは、鋭角部の先端部に面取りを施したことにより、溝内を流れる空気の流速が大きくなり、気柱管共鳴音が増大してしまう。逆に、気柱管共鳴音を低減しようとすると、面取りの量を小さくする必要があり、偏摩耗の発生を抑制することが困難となる。

したがって、本発明の目的は、鋭角部を有する陸部を備えた空気入りタイヤにおいて、耐偏摩耗性能を維持しつつ、気柱管共鳴音のレベルを低減することにある。

本願発明の空気入りタイヤは、トレッドに溝が刻まれ、前記溝により鋭角部を備えた陸部が形成された空気入りタイヤにおいて、
前記鋭角部が、前記鋭角部の幅が狭くなる向きに沿って面取り面の高さが減少している複数の面取り面で面取りされ、前記面取り面と、隣接する前記面取り面とを連結する、トレッド面に垂直な連結面により階段形状が形成されたことを特徴とする。

鋭角部が１つの面で面取りされた場合と比べ、面取りされた部分の容積が同じであれば、同等の耐偏摩耗特性を有する。しかも、鋭角部は、高さの異なる複数の面取り面で面取りされ、面取り面と隣接する面取り面とを連結する、トレッド面に垂直な連結面により階段形状が形成されているため、当該階段形状により溝内の空気の流れが乱される。その結果、気柱管共鳴音のレベルを低減することができる。

以下、図面を用いて、本発明に係る空気入りタイヤの実施の形態を説明する。図１ａは、本発明に係る空気入りタイヤのパターンを示す図である。周方向Ｒに延びる周方向溝１、２、周方向溝を連結する溝３がトレッドに刻まれ、ブロック４が形成されている。また、溝２、３によりブロック４の鋭角部５が形成され、鋭角部５は、第１面取り面１１及び第２面取り面１２により面取りが施されている。

図１ｂは、ブロック４の鋭角部５を示す図である。破線は面取りされていない鋭角部５の形状を示す。鋭角部５の先端６において、第１面取り面１１の高さＨ１は、第２面取り面１２の高さＨ２より高くなっている。逆に、第１面取り面１１の鋭角部５の幅が狭くなる向きに測った長さＬ１は第２面取り面１２の鋭角部５の幅が狭くなる向きに測った長さＬ２よりも短くなっている。以下、面取り面の長さは、鋭角部の幅が狭くなる向きに測った長さをいう。

したがって、鋭角部５が１つの面で面取りされた場合と比べ、面取りされた部分の容積が同じであれば、同等の耐偏摩耗特性を有する。更に、第１面取り面１１と第２面取り面１２の高さが異なり、面取り面１１、１２と、これらを連結する、トレッド面に垂直な連結面とにより階段形状を形成する。この階段形状により溝２、３内の空気の流れが乱され、気柱管共鳴音のレベルを低減することができる。

階段形状の剪断効果により、泥濘路を走行するときの排土性が向上する。また、タイヤ表面において面取り面が階段状になっているため、タイヤの回転に伴う打撃音に位相差が生じ、ピッチノイズの増大を抑制し、パターンノイズを低減させることができる。

鋭角部５を形成する溝２、３の深さをＤ（鋭角部５の面取りのない部分の高さでもある）として、隣接する面取り面の高さの差ΔＨ＝Ｈ１−Ｈ２はＤの７％〜２５％であって、隣接する面取り面の長さの差ΔＬ＝Ｌ２−Ｌ１はＤの２０％〜１２０％であることが好ましい。ΔＨがＤの７％未満であったり、ΔＬがＤの２０％未満であったりすると、溝２、３内の空気の流れを乱す効果が小さく、気柱管共鳴音のレベルを低減することができないことがある。逆に、ΔＨがＤの２５％を超えたり、ΔＬがＤの１２０％を超えたりすると、階段形状となった各部分の剛性差が大きくなり偏摩耗抑制効果が小さくなる。

最も高い面取り面１１の高さＨmax＝Ｈ１はＤの７％〜６７％であって、最も短い面取り面１１の長さＬmin＝Ｌ１はＤの５０％〜１００％であることが好ましい。高さＨmaxがＤの６７％を超えたり、長さＬminがＤの５０％未満であると、面取りの効果が少なく偏摩耗が発生することがある。逆に、高さＨmaxがＤの７％未満であったり、長さＬminがＤの１００％超えると、上述した適切な面取り面の高さの差ΔＨ、面取り面の長さの差ΔＬを確保することができないことがある。

鋭角部５の先端６における欠けや千切れを防止する観点から、先端６における幅Ｗは０．６ｍｍ以上あることが好ましい。なお、幅Ｗは０．６ｍｍ上であればよく、幅Ｗの上限は鋭角部５の形状により適宜決定できる。

また、図２に示すリブパターンを有する空気入りタイヤにも本発明の効果を得ることができる。図２において、周方向Ｒに延びる周方向溝１、２によりリブ７が形成され、更にラグ溝６が刻まれ、周方向溝２とラグ溝６により鋭角部５が形成されている。鋭角部５は、第１面取り面１１及び第２面取り面１２により面取りが施されて、上述した効果を得ることができる。

更に、面取り面を増やすことができる。例えば、図３に示すように、第１面取り面１１、第２面取り面１２、第３面取り面１３の３つの面取り面で、鋭角部５に面取りを施すことが可能である。３つの面取り面１１〜１３と、トレッド面に垂直な連結面２１、２２により、階段形状が形成されているので、気柱管共鳴音のレベルを低減することができる。

この場合、鋭角部５の一方の側壁４１から他方の側壁４２にわたって、先端６における、各面取り面１１〜１３の高さＨ１〜Ｈ３は漸減し、各面取り面１１〜１３の長さＬ１〜Ｌ３は逆に漸増している。すなわち、鋭角部５の先端６において、高い順に第１面取り面１１の高さＨ１、第２面取り面１２の高さＨ２、第３面取り面１３の高さＨ３とし、短い順に第１面取り面１１の長さＬ１、第２面取り面１２の長さＬ２、第３面取り面１３の長さＬ３とする。

既述したように、最も高い面取り面１１の高さＨmax＝Ｈ１はＤの７％〜６７％であって、最も短い面取り面１１の長さＬmin＝Ｌ１はＤの５０％〜１００％とすることが好ましい。隣接する面取り面の高さの差ΔＨ＝Ｈ１−Ｈ２、Ｈ２−Ｈ３はＤの７％〜２５％であって、隣接する面取り面の長さの差ΔＬ＝Ｌ３−Ｌ２、Ｌ２−Ｌ１はＤの２０％〜１２０％であることが好ましい。なお、Ｈ１−Ｈ２とＨ２−Ｈ３とは等しくなくてよく、Ｌ３−Ｌ２とＬ２−Ｌ１とは等しくなくてよい。隣接する面取り面の高さの差ΔＨ及び隣接する面取り面の長さの差ΔＬが上記の範囲にあるかぎり、面取り面を４以上とすることもできる。

本発明に係る実施例タイヤと比較例タイヤを製作して、それぞれを評価した。実施例タイヤは図１ａに示すパターンを備え、実施例１〜４は図１ｂに示す鋭角部を、実施例５〜７は図３に示す鋭角部を、それぞれ備える。比較例タイヤは、図４ａに示すパターンを備え、図４ｂに示すように、１つの面取り面３０で面取りされた鋭角部を備える。比較例１、２は、それぞれ実施例１、２における面取り高さＨ１及び長さＬ１を有する１つの面取り面で面取りされている。タイヤサイズはＬＴ２６５／７５Ｒ１６であり、空気圧４２０ｋＰａにて評価した。鋭角部の寸法は表１に示すが、いずれも溝深さＤに対する比で表している。

表１において、気柱管共鳴音は、新品時のタイヤをＪＡＳＯ Ｃ６０６に準拠した室内音響ドラム試験機にて気柱管共鳴音（７００〜１４００Ｈｚ）のノイズレベルを計測した値であり、比較例を１００とした指数で表し、数値が大きいほど気柱管共鳴音のレベルが低いことを示す。他の試験は、排気量６６００ｃｃのディーゼルエンジン四輪駆動トラックに装着して評価した。

ピッチノイズは、一般路面を走行し、ピッチノイズの官能評価した値で、比較例を１００とした指数で表し、数値が大きいほどピッチノイズのレベルが低いことを示す。排土性は、泥濘路を走行した後，鋭角部の泥の排出の割合を計測した値であり、比較例を１００とした指数で表し、数値が大きいほど排土性が良いことを示す。耐偏摩耗性は、１２０００ｋｍ走行後、鋭角部と、溝を挟んで対向するトレッド表面との段差量を計測した値であり、比較例を１００とした指数で表し、数値が大きいほど耐偏摩耗性が良いことを示す。

表１によれば、実施例タイヤは、比較例１のタイヤと同等の耐偏摩耗性を示し、しかも、気柱管共鳴音及びピッチノイズが低減され、優れた排土性を示した。

本発明に係る空気入りタイヤのトレッドパターンを示す図である。 本発明における鋭角部を示す図である。 本発明に係る空気入りタイヤのトレッドパターンを示す図である。 本発明における鋭角部を示す図である。 比較例に係る空気入りタイヤのトレッドパターンを示す図である。 比較例における鋭角部を示す図である。

符号の説明

１、２ 周方向溝
３ 溝
４ ブロック
５ 陸部の鋭角部
６ ラグ溝
７ リブ
１１、１２、１３ 面取り面
２１、２２ 面取り面の連結面

Claims (3)

1. トレッドに溝が刻まれ、前記溝により鋭角部を備えた陸部が形成された空気入りタイヤにおいて、
   前記鋭角部が、前記鋭角部の幅が狭くなる向きに沿って面取り面の高さが減少している複数の面取り面で面取りされ、前記面取り面と隣接する前記面取り面とを連結する、トレッド面に垂直な連結面により階段形状が形成されたことを特徴とする空気入りタイヤ。
2. 前記鋭角部の一方の側壁から他方の側壁にわたって、前記鋭角部の先端における、各面取り面の高さは漸減し、
   各面取り面の前記鋭角部の幅が狭くなる向きに測った長さは逆に漸増している請求項１に記載の空気入りタイヤ。
3. 前記溝の深さをＤとして、最も高い面取り面の高さＨmaxはＤの７％〜６７％であって、
   最も短い面取り面の前記鋭角部の幅が狭くなる向きに測った長さＬminはＤの５０％〜１００％であって、
   隣接する面取り面の高さの差ΔＨはＤの７％〜２５％であって、隣接する面取り面の前記鋭角部の幅が狭くなる向きに測った長さの差ΔＬはＤの２０％〜１２０％であって、
   前記鋭角部の先端における幅Ｗは０．６ｍｍ以上である請求項１又は２に記載の空気入りタイヤ。

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