JP5060687B2 - 空気入りラジアルタイヤ - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、空気入りラジアルタイヤに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、車両の静粛性の向上に伴い、タイヤが発生する騒音の車両全体への寄与率が大となり、その低減が要求され、特に１ｋＨｚ前後の高周波領域における騒音の低減が望まれている。このような高い周波数領域における主要な音源の一つに気柱管共鳴による音がある。
【０００３】
かかる気柱管共鳴音は、トレッドに形成されたタイヤ周方向に延びる直線状の縦溝に起因して発生する音であり、走行時にトレッド面と路面との間で圧縮された空気が柱状をなす縦溝を通じて急激に放出されることによって生じ、エアーポンピング音とも呼ばれている。
【０００４】
ところで、従来より、タイヤにおいては、周方向に延びる複数の直線状の縦溝と周方向に所定間隔をおいて配された多数の横溝とによって隔成された多数のブロックを備えるブロックパターンのタイヤがある。
【０００５】
かかるブロックパターンのタイヤに関し、特開平７−２２３４１０号公報には、ブロックの縦溝側の溝壁面において、タイヤ周方向における中央付近に、縦溝を塞ぐようにひれ部を設けることが開示されている。同公報に開示の構成によれば、タイヤの接地時に縦溝内に生じる圧縮空気を上記ひれ部により乱反射させることができるため、上記した気柱管共鳴音を低減することができる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上記公報に開示されたタイヤでは、縦溝に貫通する横溝がタイヤ幅方向に平行に延びているが、かかる横溝は、通常、ピッチピークを分散させるためにタイヤ幅方向に対して傾斜角度を付けて配置されている。このように横溝が傾斜している場合、各ブロックには鋭角部と鈍角部ができることから、ブロックの剛性変動が大きくなってしまう。しかしながら、上記公報に開示の構成では、かかる剛性変動を低減することができず、従って、トレッドの摩耗過程において偏摩耗が発生してしまうという問題がある。
【０００７】
なお、特開平５−１７８０２４号公報には、ブロックパターンのタイヤにおいて、ブロックの鋭角部周縁の溝部が他の溝部よりも浅くなるように鋭角部に棚状の隆起部を設けて、鋭角部の剛性を高め、もって偏摩耗を低減することが開示されている。しかしながら、同公報には、気柱管共鳴音については何ら言及されておらず、また、上記のような溝底部に棚状に設けた隆起部では、溝壁面からの突出部が溝接地端部まで達していないことから、気柱管共鳴音の低減効果が得られない。
【０００８】
本発明は、上記の点に鑑みてなされたものであり、気柱管共鳴音を低減させつつブロックの剛性変動に基づく偏摩耗を抑制することができる空気入りラジアルタイヤを提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１に係る空気入りラジアルタイヤは、トレッドにおいてタイヤ周方向に延びる直線状縦溝と周方向に間隔をおいて配されタイヤ幅方向に関して傾斜して延びる横溝とによりブロックが形成された空気入りラジアルタイヤであって、前記ブロックは前記縦溝と前記横溝が鋭角に交差することで形成された鋭角部を備え、タイヤ接地時に前記縦溝内に生じる圧縮空気を乱反射させる突出部を、前記ブロックの前記鋭角部における縦溝側の溝壁面において当該鋭角部における縦溝側の溝壁面のみから突出させて設けたものである。
【００１０】
このタイヤであると、ブロック鋭角部の溝壁面に設けた突出部が、タイヤ接地時に縦溝内に生じる圧縮空気を乱反射させて気柱管共鳴音が低減される。また、上記突出部によりブロック鋭角部が補強されて、ブロック鈍角部との間の剛性変動が小さくなることから、偏摩耗を抑制することができる。
【００１１】
本発明の請求項２に係る空気入りラジアルタイヤは、また、トレッドにおいてタイヤ周方向に延びる直線状縦溝と周方向に間隔をおいて配されタイヤ幅方向に関して傾斜して延びる横溝とによりブロックが形成された空気入りラジアルタイヤであって、前記ブロックは前記縦溝と前記横溝が鋭角に交差することで形成された鋭角部を備え、該鋭角部における縦溝側の溝壁面に、当該鋭角部を補強する突出部を前記鋭角部における縦溝側の溝壁面のみから突出させるとともに溝接地端部まで達するように設けたものである。
【００１２】
このタイヤであると、ブロック鋭角部が突出部で補強されていることから偏摩耗が抑制される。また、この突出部は、溝接地端部まで達するように設けられていることから、タイヤ接地時に縦溝内に生じる圧縮空気を乱反射させることができ、従って、気柱管共鳴音を低減することができる。
【００１３】
以上の本発明の空気入りラジアルタイヤにおいては、前記突出部が、前記縦溝の深さ方向の略全域にわたって溝壁面から突出するよう設けられていることが好ましい。これにより、ブロック鋭角部の補強効果を高めて偏摩耗の発生を効果的に抑制できるとともに、気柱管共鳴音の低減効果を高めることができる。
【００１４】
本発明の空気入りラジアルタイヤにおいてはまた、前記縦溝の断面積に対する前記突出部の断面積の比率が５〜２５％であることが好適である。これにより、縦溝の排水性の悪化を防止しながら、気柱管共鳴音と偏摩耗を低減することができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
【００１６】
図１は、本発明の一実施形態に係る空気入りラジアルタイヤにおけるトレッド（10）の要部拡大斜視図であり、図２は、トレッド（10）のパターンを示す平面図であり、図３（Ａ）は、図２のＡ−Ａ線断面図、図３（Ｂ）は、図２のＢ−Ｂ線断面図である。
【００１７】
このタイヤのトレッド（10）には、タイヤ周方向に延びる複数（ここでは３本）の直線状の縦溝（12）と、タイヤ周方向に所定間隔をおいて配された多数の横溝（14）とが設けられている。横溝（14）は、縦溝（12）により隔成される陸部を貫通し、タイヤ幅方向に関して傾斜して延びる溝であり、タイヤ周方向に所定間隔に配されている。
【００１８】
詳細には、図２に示すように、横溝（14）は、トレッド（10）の中央部における傾斜角度が、両側部における傾斜角度よりも大きくなるように、トレッド（10）の幅方向の２箇所で屈折して延びる溝である。この横溝（14）のタイヤ幅方向に対する傾斜角度θ１は、１０°〜６０°であることが好適である。１０°未満では、横溝（14）のピッチピークの分散が不十分であり、ノイズ性能が悪化してしまう。また、６０°を越えると、偏摩耗が発生しやすくなる。
【００１９】
上記の縦溝（12）と横溝（14）とにより、トレッド（10）には多数のブロック（16）が隔成されている。ブロック（16）は、タイヤ幅方向に４列にて形成されている。各ブロック（16）の角部は、縦溝（12）と横溝（14）とが鋭角に交差することによる鋭角部（16ａ）と、鈍角に交差することによる鈍角部（16ｂ）とに形成されている。
【００２０】
そして、図１，２に示すように、各ブロック（16）の鋭角部（16ａ）における縦溝（12）側の溝壁面には、当該鋭角部（16ａ）を補強する突出部（18）が設けられている。この突出部（18）は、タイヤ接地時に縦溝（12）内に生じる圧縮空気を乱反射させるための突出部でもあり、この実施形態では、図３（Ａ）に示すように、縦溝（12）の深さ方向の略全域にわたって溝壁面から突出するよう設けられており、そのトレッド表面側の端が溝接地端（20）まで到達している。ここで、突出部（18）の溝深さ方向における高さ（ａ）は、縦溝（12）の深さ（ｂ）の６５％以上とすることが好ましい。
【００２１】
突出部（18）は、図３（Ａ）に示すように、縦溝（12）の溝壁面を底辺として縦溝（12）内に突出する断面三角形状（略二等辺三角形状）をなしている。ここで、溝接地端（20）から上記三角形の頂点（18ａ）までの傾斜面における溝壁面に対する傾斜角度θ２は、１０°〜２０°であることが好ましい。なお、溝壁面の傾斜角度θ３は、通常０°〜４０°の範囲内で設定される。溝接地端（20）から上記頂点（18ａ）までの溝深さ方向における高さ（ｃ）は、縦溝（12）の深さ（ｂ）の１０〜５０％であることが好ましい。１０％未満では、突出部（18）の頂点（18ａ）が路面に当接することによる打撃音によりノイズ性能が悪化する場合がある。また、５０％を超えると、気柱管共鳴音の低減効果を得にくい場合がある。
【００２２】
突出部（18）の断面積（詳細には、図３（Ａ）における片側の突出部の断面積）は、縦溝（12）の断面積（詳細には、図３（Ｂ）に示す突出部のない部分での断面積）に対する比率が５〜２５％であることが好ましい。５％未満では、縦溝（12）内に生じる圧縮空気を乱反射させる効果が不十分となって気柱管共鳴音の低減効果が得にくく、また、ブロック鋭角部（16ａ）の補強効果も低い。一方、２５％を超えると、突出部（18）を図２に示すように縦溝（12）の相対する両側壁に設ける場合に、縦溝（12）の排水性が悪化してしまう。
【００２３】
なお、図３は、タイヤ幅方向中央の縦溝（12）における構成を示しているが、タイヤ幅方向両側部の縦溝（12）においても突出部（18）は同様に構成されている。
【００２４】
図２に示すように、突出部（18）は、縦溝（12）を挟んで相対して配置されたブロック列において、タイヤ周方向に互い違いに突出するように設けることが好適である。このように互い違いに配置することにより、縦溝（12）の排水性を悪化させることなく、効果的に縦溝（12）内の圧縮空気を乱反射させることができる。
【００２５】
突出部（18）のタイヤ周方向における長さＬ１は、ブロック（16）の溝壁面のタイヤ周方向における長さＬ２に対して、２０〜６０％であることが好適である。２０％未満では、ブロック鋭角部（16ａ）の十分な補強効果を得にくい。また、６０％を超えると、縦溝（12）の排水性が悪化する傾向となる。
【００２６】
以上よりなる本実施形態の空気入りラジアルタイヤでは、走行時にトレッド面と路面との間で圧縮された空気が縦溝（12）内を通るときに、ブロック鋭角部（16ａ）の溝壁面に設けた突出部（18）がこの圧縮空気を乱反射させるので、気柱管共鳴音が低減される。また、上記突出部（18）によりブロック鋭角部（16ａ）が補強されているため、ブロック鈍角部（16ｂ）との間の剛性変動が小さく、よって、偏摩耗を抑制することができる。
【００２７】
なお、上記実施形態においては、トレッド（10）の全てのブロック（16）において鋭角部（16ａ）に突出部（18）を設けるようにしているが、本発明ではこれに限定されず、一部のブロック（16）のみに上記のような突出部（18）を形成してもよい。
【００２８】
【実施例】
上述した効果を確認するために以下の実施例及び比較例を行った。
【００２９】
タイヤサイズ１９５／６５Ｒ１５（使用リム：１５×６ＪＪ）で実施例及び比較例のタイヤを作成した。実施例のタイヤでは、上記した図２に示すトレッドパターンにて作成し、比較例のタイヤでは、図４に示すトレッドパターンにて作成した。
【００３０】
詳細には、実施例のタイヤにおいて、タイヤ幅方向中央の縦溝（12）における突出部（18）の構成としては、ａ＝５．３ｍｍ、ｂ＝７．７ｍｍ、ｃ＝３．０ｍｍ、Ｌ１＝１３．０ｍｍ、Ｌ２＝２６．０ｍｍ、θ２＝２０°、θ３＝２０°とし、縦溝（12）の断面積に対する突出部（18）の断面積の比率を１１％とした。
また、タイヤ幅方向両側部の縦溝（12）における突出部（18）の構成としては、θ３＝１０°、縦溝（12）の断面積に対する突出部（18）の断面積の比率を１５％とし、その他は上記中央の突出部（18）と同じ寸法設定とした。
【００３１】
一方、比較例のタイヤについては、突出部（18）を設けることなく、その他の構成は実施例のタイヤと同一にした。
【００３２】
実施例および比較例の各タイヤを国産２０００ｃｃの４ドアセダンに装着して、実車にてノイズ性能（気柱管共鳴音）と偏摩耗性を評価した。評価は、新品時と、縦溝（12）の深さが３０％摩耗した時と、６０％が摩耗した時とについて行った。結果を表１に示す。
【００３３】
なお、ノイズ性能については、無響実験室において、速度６０ｋｍ／ｈのときのノイズをＪＡＳＯｃ６０６の規格に準じて測定し、１ｋＨｚの音圧を、比較例のタイヤにおける新品時の評価を１００として指数にて表した。指数が大きいほど結果が良好であることを示す。
【００３４】
偏摩耗性（トー＆ヒール摩耗）については、実走後、縦溝（12）の深さが３０％、６０％摩耗した毎に、横溝（14）を挟んだブロック間の摩耗量差を測定し、新品時のタイヤを１００とし、比較例のタイヤの３０％摩耗時の値を９５として、指数で表した。指数が大きいほど結果が良好であることを示す。
【００３５】
【表１】

【００３６】
表１に示すように、実施例のタイヤは、比較例のタイヤに比べて、気柱管共鳴音が低減されており、また、耐偏摩耗にも優れていた。
【００３７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の空気入りラジアルタイヤによれば、ブロック鋭角部の溝壁面に突出部を設けたことにより、気柱管共鳴音を低減しつつブロックの剛性変動に基づく偏摩耗を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態にかかる空気入りラジアルタイヤのトレッドの要部拡大斜視図である。
【図２】同ラジアルタイヤのトレッドパターンを示す平面図である。
【図３】（Ａ）は図２のＡ−Ａ線断面図、（Ｂ）は図２のＢ−Ｂ線断面図である。
【図４】従来のタイヤにおけるトレッドパターンを示す平面図である。
【符号の説明】
１０……トレッド
１２……縦溝
１４……横溝
１６……ブロック
１６ａ……ブロック鋭角部
１６ｂ……ブロック鈍角部
１８……突出部
２０……溝接地端部

Claims (4)

1. トレッドにおいてタイヤ周方向に延びる直線状縦溝と周方向に間隔をおいて配されタイヤ幅方向に関して傾斜して延びる横溝とによりブロックが形成された空気入りラジアルタイヤであって、
   前記ブロックは前記縦溝と前記横溝が鋭角に交差することで形成された鋭角部を備え、タイヤ接地時に前記縦溝内に生じる圧縮空気を乱反射させる突出部を、前記ブロックの前記鋭角部における縦溝側の溝壁面において当該鋭角部における縦溝側の溝壁面のみから突出させて設けたことを特徴とする空気入りラジアルタイヤ。
2. トレッドにおいてタイヤ周方向に延びる直線状縦溝と周方向に間隔をおいて配されタイヤ幅方向に関して傾斜して延びる横溝とによりブロックが形成された空気入りラジアルタイヤであって、
   前記ブロックは前記縦溝と前記横溝が鋭角に交差することで形成された鋭角部を備え、該鋭角部における縦溝側の溝壁面に、当該鋭角部を補強する突出部を前記鋭角部における縦溝側の溝壁面のみから突出させるとともに溝接地端部まで達するように設けたことを特徴とする空気入りラジアルタイヤ。
3. 前記突出部が、前記縦溝の深さ方向の略全域にわたって溝壁面から突出するよう設けられたことを特徴とする請求項１又は２記載の空気入りラジアルタイヤ。
4. 前記縦溝の断面積に対する前記突出部の断面積の比率が５〜２５％であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の空気入りラジアルタイヤ。

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