JP5167982B2 - 空気入りタイヤ - Google Patents

Description

本発明は、トレッド部にタイヤ周方向に延びる複数本の主溝を備えた空気入りタイヤに関し、更に詳しくは、操縦安定性を低下させることなく、偏摩耗の発生を抑制しながら、気柱共鳴音を低減することを可能にした空気入りタイヤに関する。

空気入りタイヤは、通常、トレッド部にタイヤ周方向に延びる複数本の主溝を備えている。これら主溝は断面積が比較的大きく排水性能を担持するものである。ところが、断面積が比較的大きい主溝においては走行時に周波数が約８００〜１５００Ｈｚの気柱共鳴音を生じ易い。このような気柱共鳴音は通過音や車外騒音等と呼ばれるタイヤ騒音の原因とされている。

これに対して、主溝に隣接する陸部において、一端が主溝に開口し、他端が陸部内で終端する複数本のラグ溝を設けることにより、気柱共鳴音を低減することが提案されている（例えば、特許文献１参照）。しかしながら、このような一端閉塞型のラグ溝に基づいて気柱共鳴音を低減しようとした場合、陸部の剛性低下が顕著になるため、操縦安定性が低下するという不都合がある。しかも、ラグ溝により区画された陸部には偏摩耗が生じ易いという欠点もある。
特開２００７−１６８５９７号公報

本発明の目的は、操縦安定性を低下させることなく、偏摩耗の発生を抑制しながら、気柱共鳴音を低減することを可能にした空気入りタイヤを提供することにある。

上記目的を達成するための本発明の空気入りタイヤは、トレッド部にタイヤ周方向に延びる４本の主溝を設け、これら主溝により５列の陸部を区画した空気入りタイヤにおいて、少なくとも１列の陸部の主溝に面する縁部に複数の切り欠き部を設け、各切り欠き部の底面を平面視で三角形をなす湾曲面とし、該湾曲面を前記三角形の一辺にて該陸部の踏面に対して角線を持たずに接するように形成し、前記切り欠き部を前記三角形の前記一辺からタイヤ周方向に沿って徐々に深くすると共に、前記切り欠き部の最深部に隣接する位置に主溝内に突き出す突起を設けたことを特徴とするものである。

本発明では、少なくとも１列の陸部の主溝に面する縁部に平面視で三角形の湾曲面を有する複数の切り欠き部を設け、これら切り欠き部の湾曲面を三角形の一辺にて該陸部の踏面に対して角線を持たずに接するように形成することにより、当該陸部の剛性を大幅に低下させることなく主溝に連通する広い空間を形成し、その結果として、操縦安定性を低下させることなく、主溝で発生する気柱共鳴音を低減することができる。しかも、切り欠き部の湾曲面を三角形の一辺にて該陸部の踏面に対して角線を持たずに接するように形成することにより、切り欠き部を起点とする偏摩耗の発生を抑制することができる。

本発明において、切り欠き部のタイヤ軸方向の幅は陸部の幅の２０％〜５０％とし、切り欠き部の深さは主溝の有効溝深さの１０％〜１２５％とし、切り欠き部のタイヤ周方向の長さは該切り欠き部のタイヤ周方向のピッチ長の１０％〜５０％とすることが好ましい。また、切り欠き部の最深部に隣接する位置には主溝内に突き出す突起を設けることが好ましい。これにより、気柱共鳴音をより効果的に低減することができる。

本発明において、切り欠き部は主溝に隣接する任意の陸部に形成することができる。より具体的には、トレッド部にタイヤ周方向に延びる４本の主溝を設け、これら主溝により５列の陸部を区画した空気入りタイヤにおいて、最もトレッド中央側に位置する陸部の両縁部にそれぞれ切り欠き部を設けることが好ましい。また、トレッド部にタイヤ周方向に延びる４本の主溝を設け、これら主溝により５列の陸部を区画した空気入りタイヤにおいて、トレッド中央側の主溝とショルダー側の主溝とで挟まれた２列の陸部の両縁部にそれぞれ切り欠き部を設けることが好ましい。

本発明において、主溝とはトレッドウエアインジケーター（ＪＩＳ Ｄ４２３０）が施された溝である。他の溝として、細溝は溝幅が０．１ｍｍ〜１．５ｍｍの溝であり、サイプは溝幅が０．４ｍｍ〜１．６ｍｍの溝であり、ラグ溝は溝幅が１．５ｍｍ超であって主溝よりも狭い溝である。

以下、本発明の構成について添付の図面を参照しながら詳細に説明する。図１は本発明の実施形態からなる空気入りタイヤのトレッドパターンを示し、図２は最もショルダー側に位置する陸部のサイプを示し、図３は図２のサイプの新品時のタイヤ踏面での平面視形状とサイプ底での平面視形状を示し、図４〜図６は最もトレッド中央側に位置する陸部を示すものである。本実施形態の空気入りタイヤは、車両装着時におけるタイヤ表裏の装着向きが指定されたものであり、車両外側をＯＵＴにて示し、車両内側をＩＮにて示す。

図１に示すように、トレッド部Ｔにはタイヤ周方向に延びる４本の主溝１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄが車両内側から車両外側へ順次形成され、これら主溝１ａ〜１ｄにより５列の陸部１０，２０，３０，４０，５０が区画されている。つまり、陸部１０は車両内側のショルダー部に位置し、陸部２０は主溝１ａ，１ｂ間に位置し、陸部３０は主溝１ｂ，１ｃ間に位置し、陸部４０は主溝１ｃ，１ｄ間に位置し、陸部５０は車両外側のショルダー部に位置している。なお、主溝１ａ〜１ｄの溝幅は全て同じであっても良いが、例えば、車両外側の主溝１ｃ，１ｄを車両内側の主溝１ａ，１ｂよりも太くしたり、ショルダー側の主溝１ａ，１ｄをトレッド中央側の主溝１ｃ，１ｄよりも太くすることが可能である。

車両内側において最もショルダー側に位置する陸部１０には、タイヤ周方向に延びる周方向補助溝１４が設けられている。更に、陸部１０には、タイヤ幅方向に延びる複数本のラグ溝１１とタイヤ幅方向に延びるサイプ１２とがタイヤ周方向に沿って交互に配置されている。ラグ溝１１は、タイヤ幅方向に延びて周方向補助溝１４に連通している。サイプ１２は、図２に示すように、一端が陸部１０内で終端し、他端が周方向補助溝１４に連通している。これらサイプ１２は、新品時のタイヤ踏面においては概ね直線状をなしているが、サイプ底側に向かうに連れて波形となる３次元構造を有し、図３に示すように、新品時の平面視形状１２ａが摩耗時の平面視形状１２ｂを横切るようになっている。

サイプ１２において、摩耗時のサイプ長さＬ２は新品時のサイプ長さＬ１と実質的に同一に設定されている。ここで、新品時のサイプ長さＬ１とは、新品時の平面視形状におけるサイプ端間の距離である。一方、摩耗時のサイプ長さＬ２とは、摩耗時の平面視形状におけるサイプ端間の距離である。

サイプ１２において、摩耗時のサイプパス長さＭ２は新品時のサイプパス長さＭ１よりも長く設定されている。ここで、新品時のサイプパス長さＭ１とは、新品時の平面視形状におけるサイプ端間の道のりである。一方、摩耗時のサイプパス長さＭ２とは、摩耗時の平面視形状におけるサイプ端間の道のりである。

車両装着時に車両内側となる２本の主溝１ａ，１ｂで挟まれた陸部２０には、タイヤ幅方向に延びる複数本のラグ溝２１とタイヤ幅方向に延びる複数本のサイプ２２がタイヤ周方向に沿って交互に配置されている。ラグ溝２１及びサイプ２２は、それぞれ一端が陸部２０内で終端し、他端が主溝１ａに連通している。

最もトレッド中央側に位置する陸部３０の両縁部には、図４〜図６に示すように、それぞれ平面視で三角形の湾曲面３１ａを有する複数の切り欠き部３１がタイヤ周方向に間隔をおいて形成されている。これら切り欠き部３１の湾曲面３１ａは三角形の一辺にて該陸部３０の踏面に対して角線を持たずに接するように形成されている。また、各切り欠き部３１の最深部に隣接する位置には主溝１ｂ，１ｃ内に突き出すように突起３２が形成されている。

車両装着時に車両外側となる２本の主溝１ｃ，１ｄで挟まれた陸部４０には、トレッド中央側の主溝１ｃから車両外側に向かって延びて該陸部４０内で終端する複数本のラグ溝４１がタイヤ周方向に間隔をおいて設けられている。更に、陸部４０には、ラグ溝４１とは連通することなくタイヤ周方向に間欠的に延びて波状又はジグザグ状をなす周方向細溝４２と、ラグ溝４１の相互間でタイヤ幅方向に延びて周方向細溝４２と連通することなく該周方向細溝４２を横切る複数本の幅方向細溝４３とが設けられている。

車両外側において最もショルダー側に位置する陸部５０には、タイヤ周方向に延びる周方向補助溝５４が設けられている。更に、陸部５０には、タイヤ幅方向に延びる複数本のラグ溝５１とタイヤ幅方向に延びる複数本のサイプ５２とがタイヤ周方向に沿って交互に配置されている。各ラグ溝５１にはその先端からトレッド中央側に延びるサイプ５３が連結されている。サイプ５２は、一端が陸部５０内で終端し、他端が主溝１ｄに連通している。これらサイプ５２は、前述のサイプ１２と同様に、新品時のタイヤ踏面においては直線状をなしているが、サイプ底側に向かうに連れて波形となる３次元構造を有し、新品時の平面視形状が摩耗時の平面視形状を横切るようになっている。また、サイプ５２において、サイプ１２と同様に、摩耗時のサイプ長さＬ２が新品時のサイプ長さＬ１と実質的に同一に設定され、摩耗時のサイプパス長さＭ２が新品時のサイプパス長さＭ１よりも長く設定されている。

上述のトレッドパターンを有する空気入りタイヤでは、最もトレッド中央側に位置する陸部３０の両縁部にそれぞれ平面視で三角形の湾曲面３１ａを有する複数の切り欠き部３１を設け、これら切り欠き部３１の湾曲面３１ａを三角形の一辺にて該陸部３０の踏面に対して角線を持たずに接するように形成することにより、操縦安定性を低下させることなく、主溝１ｂ，１ｃで発生する気柱共鳴音を低減することができる。つまり、タイヤ周方向に連続的に延長する主溝１ｂ，１ｃでは周波数が約８００〜１５００Ｈｚの気柱共鳴音が発生し易いが、その主溝１ｂ，１ｃに繋がる複数の切り欠き部３１を設けることで気柱共鳴音を低減する効果が得られる。しかも、切り欠き部３１の湾曲面３１ａを三角形の一辺にて該陸部３０の踏面に対して角線を持たずに接するように形成することにより、切り欠き部３１を起点とする偏摩耗の発生を抑制することができる。

ここで、切り欠き部３１のタイヤ軸方向の幅Ｗ１は陸部３０の幅Ｗ０の２０％〜５０％の範囲、好ましくは、３０％〜３５％の範囲に設定され、切り欠き部３１の深さＤ１は主溝１ｂ，１ｃの有効溝深さＤ０の１０％〜１２５％の範囲、好ましくは、５０％〜１２５％の範囲に設定され、切り欠き部３１のタイヤ周方向の長さＰ１は該切り欠き部３１のタイヤ周方向のピッチ長Ｐ０の１０％〜５０％の範囲、好ましくは、３０％〜４５％の範囲に設定されている。切り欠き部３１の寸法が下限値を下回ると気柱共鳴音の低減効果が低下し、逆に上限値を上回ると操縦安定性が低下し、偏摩耗を生じ易くなる。なお、主溝１ｂ，１ｃの有効溝深さＤ０とは踏面からウエアインジケーター２までの深さである。

特に、切り欠き部３１の最深部に隣接する位置に主溝１ｂ，１ｃ内に突き出す突起３２を設けた場合、気柱共鳴音をより効果的に低減することができる。この突起３２は、図４のような三角錘形状としても良く、或いは、他の形状としても良い。例えば、図７に示すように、切り欠き部３１の湾曲面３１ａと交差する壁面３１ｂを主溝１ｂ，１ｃ内へ延長することで突起３２を形成しても良い。

上記空気入りタイヤにおいては、車両装着時に車両外側となる２本の主溝１ｃ，１ｄで挟まれた陸部４０にラグ溝４１と周方向細溝４２と幅方向細溝４３とを混在させることにより、これら溝４１〜４３のエッジ効果に基づいてウエット路面における制動性能と旋回性能を確保することができる。つまり、溝４１〜４３は路面の水分を吸収すると同時に多方向に延長するエッジで路面をしっかりと捕らえるように作用する。また、陸部４０にラグ溝４１と周方向細溝４２と幅方向細溝４３を設けて陸部４０の剛性を低下させることにより、接地時の衝撃を効果的に緩和するので、優れた静粛性を発揮することができる。しかも、ラグ溝４１をトレッド中央側の主溝１ｃに開口しつつ車両外側の主溝１ｄとは非連通にすると共に、これらラグ溝４１と周方向細溝４２と幅方向細溝４３とを互いに非連通としているので、陸部４０における過度の剛性低下を抑制し、ドライ路面及びウエット路面での操縦安定性を向上することができる。特に、低荷重時のコーナリングパワーを確保し、ドライ路面での操縦安定性（リヤタイヤのスタビリティー）を改善することができる。

また、最もショルダー側に位置する陸部１０，５０に、タイヤ幅方向に延びて一端が陸部内で終端する複数本のサイプ１２，５２を設け、これらサイプ１２，５２の摩耗時のサイプ長さＬ２を新品時のサイプ長さＬ１と実質的に同一にする一方で、摩耗時のサイプパス長さＭ２を新品時のサイプパス長さＭ１よりも長くし、新品時の平面視形状が摩耗時の平面視形状を横切るようにしているが、このように最もショルダー側に位置する陸部１０，５０に３次元構造のサイプ１２，５２を配置することにより、コーナリング時に負荷が大きくなるショルダー部の剛性を高めてコーナリング性や制動性を向上することができる。しかも、サイプパス長さＭ２が摩耗の進行に伴って長くなるので、摩耗時におけるウエット性能の低下を抑制することができる。

なお、陸部１０にはサイプ１２の他にラグ溝１１を設け、陸部５０にはサイプ５２の他にラグ溝５１や２次元構造のサイプ５３を設けているが、これらラグ溝１１，５１や２次元構造のサイプ５３を３次元構造のサイプ１２，５２と組み合わせることにより、陸部１０，５０の剛性を適宜調整することが可能である。

サイプ１２，５３の４０％摩耗時のサイプパス長さＭ２は新品時のサイプパス長さＭ１の１０２％〜１５０％の範囲、より好ましくは、１０５％〜１３０％の範囲に設定されている。４０％摩耗時のサイプパス長さＭ２が新品時のサイプパス長さＭ１の１０２％未満であると摩耗時におけるウエット性能の低下を抑制する効果が不十分になり、逆に１５０％を超えると離型時において陸部に欠損を生じ易くなる。

上述した実施形態では、トレッド部に区画された各陸部の構成について詳述したが、本発明では少なくとも１列の陸部の主溝に面する縁部に所定の切り欠き部を設ける限りにおいて、それ以外の陸部の構成は特に限定されるものではない。勿論、本発明はタイヤ表裏の装着向きが指定されたタイヤに限定されるものではない。

例えば、図８に示すように、トレッド部Ｔにタイヤ周方向に延びる４本の主溝１ａ〜１ｄを設け、これら主溝により５列の陸部１０〜５０を区画した空気入りタイヤにおいて、最もトレッド中央側に位置する陸部３０の両縁部にそれぞれ切り欠き部３１を設ける一方で、それ以外の陸部１０，２０，４０，５０についてはリブ構造を採用したり、任意の溝を配置することができる。

また、図９に示すように、トレッド部Ｔにタイヤ周方向に延びる４本の主溝１ａ〜１ｄを設け、これら主溝により５列の陸部１０〜５０を区画した空気入りタイヤにおいて、トレッド中央側の主溝１ｂ，１ｃとショルダー側の主溝１ａ，１ｄとで挟まれた２列の陸部２０，４０の両縁部にそれぞれ切り欠き部３１を設ける一方で、それ以外の陸部１０，３０，５０についてはリブ構造を採用したり、任意の溝を配置することができる。

タイヤサイズが２１５／５５Ｒ１７であり、図８又は図９に示すトレッドパターンを有する空気入りタイヤにおいて、陸部に設けた切り欠き部の寸法（Ｗ１／Ｗ０，Ｄ１／Ｄ０，Ｐ１／Ｐ０）を種々異ならせた実施例１〜４のタイヤを作製した。

比較のため、図１０に示すようにトレッド部Ｔにタイヤ周方向に延びる４本の主溝１を設けた空気入りタイヤ（従来例）と、図１１に示すようにトレッド部Ｔにタイヤ周方向に延びる３本の主溝１を設けると共にトレッド中央２列の陸部に複数本のラグ溝６１を設けた空気入りタイヤ（比較例１）と、図１２に示すようにトレッド部Ｔにタイヤ周方向に延びる４本の主溝１を設けると共にトレッド中央の陸部に複数本のラグ溝７１を設けた空気入りタイヤ（比較例２）を用意した。

これらタイヤについて、下記の評価方法により、気柱共鳴音、操縦安定性、耐偏摩耗性を評価し、その結果を表１に示した。

気柱共鳴音：
試験タイヤをリムサイズ１７×７．０Ｊのホイールに組み付けて排気量３０００ｃｃの後輪駆動車に装着し、空気圧２２０ｋＰａとして、試験路面を速度６０ｋｍ／ｈで走行する際に発生する周波数８００〜１０００Ｈｚの気柱共鳴音を試験路面の脇で測定した。評価結果は、測定値の逆数を用い、従来例を１００とする指数にて示した。この指数値が大きいほど気柱共鳴音が少ないことを意味する。

操縦安定性：
試験タイヤをリムサイズ１７×７．０Ｊのホイールに組み付けて排気量３０００ｃｃの後輪駆動車に装着し、空気圧２２０ｋＰａとして、ドライ路面において操縦安定性を官能評価した。評価結果は、従来例を１００とする指数にて示した。この指数値が大きいほど操縦安定性が優れていることを意味する。

耐偏摩耗性：
試験タイヤをリムサイズ１７×７．０Ｊのホイールに組み付けて排気量３０００ｃｃの後輪駆動車に装着し、空気圧２２０ｋＰａとして、一般道を８０００ｋｍ走行した後、各陸部での偏摩耗量を測定した。評価結果は、測定値の逆数を用い、従来例を１００とする指数にて示した。この指数値が大きいほど耐偏摩耗性が優れていることを意味する。

この表１から明らかなように、実施例１〜４のタイヤは従来例に比べて操縦安定性及び耐偏摩耗性を良好に維持しながら、気柱共鳴音を低減することができた。一方、比較例１，２のタイヤは気柱共鳴音の低減効果が認められるものの、それに伴って操縦安定性及び耐偏摩耗性が低下していた。

本発明の実施形態からなる空気入りタイヤのトレッドパターンを示す展開図である。 図１において最もショルダー側に位置する陸部のサイプを示す断面図である。 図２のサイプの新品時のタイヤ踏面での平面視形状とサイプ底での平面視形状を示す説明図である。 図１において最もトレッド中央側に位置する陸部を示す斜視図である。 図１において最もトレッド中央側に位置する陸部を示す平面図である。 図１において最もトレッド中央側に位置する陸部を示す側面図である。 本発明において陸部に形成される切り欠き部の変形例を示す斜視図である。 本発明の他の実施形態からなる空気入りタイヤのトレッドパターンを概略的に示す平面図である。 本発明の更に他の実施形態からなる空気入りタイヤのトレッドパターンを概略的に示す平面図である。 従来例の空気入りタイヤのトレッドパターンを概略的に示す平面図である。 比較例１の空気入りタイヤのトレッドパターンを概略的に示す平面図である。 比較例２の空気入りタイヤのトレッドパターンを概略的に示す平面図である。

符号の説明

１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ 主溝
１０，２０，３０，４０，５０ 陸部
１１，２１，４１，５１ ラグ溝
１２，２２，５２，５３ サイプ
３１ 切り欠き部
３１ａ 湾曲面
３１ｂ 壁面
４２ 周方向細溝
４３ 幅方向細溝
Ｔ トレッド部

Claims (6)

1. トレッド部にタイヤ周方向に延びる４本の主溝を設け、これら主溝により５列の陸部を区画した空気入りタイヤにおいて、少なくとも１列の陸部の主溝に面する縁部に複数の切り欠き部を設け、各切り欠き部の底面を平面視で三角形をなす湾曲面とし、該湾曲面を前記三角形の一辺にて該陸部の踏面に対して角線を持たずに接するように形成し、前記切り欠き部を前記三角形の前記一辺からタイヤ周方向に沿って徐々に深くすると共に、前記切り欠き部の最深部に隣接する位置に主溝内に突き出す突起を設けたことを特徴とする空気入りタイヤ。
2. 前記切り欠き部のタイヤ軸方向の幅を陸部の幅の２０％〜５０％としたことを特徴とする請求項１に記載の空気入りタイヤ。
3. 前記切り欠き部の深さを主溝の有効溝深さの１０％〜１２５％としたことを特徴とする請求項２に記載の空気入りタイヤ。
4. 前記切り欠き部のタイヤ周方向の長さを該切り欠き部のタイヤ周方向のピッチ長の１０％〜５０％としたことを特徴とする請求項３に記載の空気入りタイヤ。
5. 最もトレッド中央側に位置する陸部の両縁部にそれぞれ前記切り欠き部を設けたことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
6. トレッド中央側の主溝とショルダー側の主溝とで挟まれた２列の陸部の両縁部にそれぞれ前記切り欠き部を設けたことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の空気入りタイヤ。

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