JP5231405B2 - 空気入りタイヤ - Google Patents

Description

本発明は、タイヤのトレッドパターンに形成した周方向主溝に起因した気柱共鳴音を低減した空気入りタイヤに関するものである。

近年の車両の静粛化に伴って、自動車騒音における、タイヤ騒音の占める割合が相対的に大きくなっているため、そのタイヤ騒音の低減が大きな課題となっている。なかでも、人の耳につき易い、１０００Ｈｚ前後のタイヤ騒音は車外騒音の主な要因となっており、この騒音は、環境問題の点からも早急な対策が望まれている。

ところで、ほぼ８００〜１４００Ｈｚの周波数帯域に属するタイヤ騒音は、タイヤの接地面内で、トレッドに形成した周方向主溝と路面とによって区画される気柱が共鳴すること、いわゆる気柱共鳴によって発生することが一般に知られている。
すなわち、周方向主溝を有するタイヤが接地した状態において、該周方向主溝の溝壁と、接地面との間に接地長と同じ長さの管が形成され、タイヤの走行に伴い、この管内での空気の圧縮と開放が繰り返される結果、気柱共鳴音と呼ばれるノイズが発生する。この気柱共鳴音の周波数ｆ_０は、音速をｖとし、管の長さ、すなわち、周方向主溝の長さをＬとすると、
ｆ_０＝ｖ／２Ｌ
で表わされる一定の周波数である。

このような気柱共鳴の抑制のために、国際公開第２００４／１０３７３７号パンフレットには、図７に示すように、ウェット性能の低下を抑制しつつ操縦安定性を維持しながら、タイヤの気柱共鳴音を低減させるものとして、トレッド１に、その周方向に直線状もしくはジグザグ状に連続する２本以上の周方向主溝２、３を設け、少なくとも１本の周方向主溝（図７では周方向主溝２）に付き、一端がその周方向主溝に開口し、他端が陸部内で終了する複数本の軸方向副溝５を形成し、それぞれの軸方向副溝５を、接地面内に常に１本以上が完全に含まれる配設態様とした、トレッドパターンについて提案されている。

このように、周方向主溝から枝分かれした副溝を設けることにより、気柱共鳴音の周波数を分散させることができる。周波数が分散すると、耳に付く音が和らぎ静かになったと感じ、この効果をホワイトノイズ化という。
副溝の形状により、周波数の分散効果が変わる。具体的には、副溝の長さをｌ、音速をｖとすると、分散されて新たに発生する音の周波数ｆは、
ｆ＝（２ｎ−１）×ｖ／４ｌ
ｎ：振動次数（ｎ＝１，３，５・・・）
で表されることがわかっている。

国際公開第２００４／１０３７３７号パンフレットに記載の空気入りタイヤでは、周方向主溝に連続させた軸方向副溝により、周方向主溝内で発生する気柱共鳴音の周波数を分散させて、ホワイトノイズ化することは可能となる。しかし、さらにこの技術の効果を高めるためにはいまだ以下の課題がある。
国際公開第２００４／１０３７３７号パンフレットに記載の空気入りタイヤでは、副溝５の長さをある程度の長さに取るため、図７にも示されるように、周方向主溝２、３に挟まれたリブ１２が副溝５によって分断される。これにより、リブ１２の、副溝５と周方向主溝３とに挟まれた部分は極端に剛性が低下するため、操縦安定性が低下する。そのため、吸音に寄与する副溝の本数を稼げないという問題がある。

そこで、副溝を、周方向主溝に開口する軸方向溝部分と周方向溝部分とから構成し、この軸方向溝部分と周方向溝部分を鋭角に折りたたむ構成にすることによって、副溝の長さを稼ぐとともに、リブの剛性を低下せずに、実際にノイズレベル低減を達成することができることが分かった。
すなわち、同じ長さの周方向溝部分を有する副溝５を、図８（ａ）に示すように周方向溝部分に対して鋭角に折りたたんだ場合は、図８（ｂ）に示すように鈍角に折りたたんだ場合とを比較して、タイヤ周方向にまたがる距離が短いことが分かる。それゆえ、タイヤサイズ（外径）が小さいタイヤでも、鋭角に折りたたんだ副溝を周方向溝に接続させて設けることで、気柱共鳴音を低減できる。
さらに、周方向の溝が、トレッド中央部に配置した場合において、石噛みが発生しやすいということがわかった。これは、軸方向の溝は踏み込みと蹴り出しの変形により溝が開く動きをするが、周方向の溝はこの変形がないためである。トレッド中央部に副溝を設けると、特に周方向の溝部分を挟む陸部の剛性が低下し、溝に石噛みが発生しやすいという問題が生じる。すなわち、局所的に剛性が低い部分、例えば、トレッド接地面と副溝の側壁とが接する頂点部分は石噛みにより変形し、踏み込みと蹴り出しによるタイヤ変形を吸収してしまうことから、副溝内に石が残りやすい。特に、副溝を鋭角に屈曲させた部分に、石が残りやすいことが分かった。

なお、気柱共鳴音は上述のとおり気柱に見立てられる周方向主溝内の圧縮空気に起因するところ、この気柱共鳴現象はトレッド中央部の周方向主溝において発生しやすい。本発明者はさらにトレッド中央部の周方向主溝における気柱共鳴音を低減するには、周方向主溝から枝分かれした上記した副溝もトレッド中央部に、特に赤道を含むリブに設けることが好ましいことを見出した。さらに、トレッド側部に副溝が入ると、操縦安定性が低下するとともに、偏磨耗が発生する場合もあり、このような観点からも副溝はトレッド中央部に設けることが好ましい。

ここで、トレッドに複数の周方向主溝を設ける場合、トレッドはトレッド側部とトレッド中央部とに区画される。ここで、トレッド中央部とは、トレッドの一方のトレッド端に隣接する周方向主溝と他方のトレッド端に隣接する周方向主溝とで挟まれた領域を指すものとする。また、後述する中央リブとは、タイヤの赤道を含むリブを指すものとする。

そこで、本発明の目的は、上述した問題点を解消して、優れた操縦安定性を犠牲にすることなく、周方向主溝によって発生する気柱共鳴音を低減させるとともに排水性も良化する空気入りタイヤを提供することにある。
また、本発明のその他の目的は、石噛み性を改善した空気入りタイヤを提供することにある。

本発明の要旨は、以下のとおりである。
（１）タイヤのトレッドに、少なくとも２本の周方向主溝を具え、該周方向主溝にて少なくともトレッド中央部にリブを区画した空気入りタイヤにおいて、
トレッド中央部に区画したリブに、タイヤ赤道方向に沿って延びる周方向溝部分と、該周方向溝部分の一端から周方向溝部分に対して鋭角に屈曲して延びる軸方向溝部分とを含む副溝を有し、
該副溝の少なくとも一端が前記周方向主溝に開口し、
前記副溝の軸方向溝部分は、前記周方向主溝への開口部の隣接域の深さが、該隣接域以外の軸方向溝部分の深さより浅い、
ことを特徴とする空気入りタイヤ。

（２）前記周方向主溝が、タイヤ赤道を挟んで対をなす上記（１）に記載の空気入りタイヤ。

（３）前記副溝の周方向溝部分は、該溝部分を区画する両側壁の、少なくとも一方の側壁に、前記トレッドの表面に対して傾斜した面取り部を有する上記（１）または（２）に記載の空気入りタイヤ。

（４）前記面取り部を、前記周方向溝部分の前記軸方向溝部分側の側壁に設ける上記（３）に記載の空気入りタイヤ。

（５）前記副溝の周方向溝部分の側壁に設ける面取り部の、前記トレッドの表面に対する傾斜角が、２０度〜６０度の範囲にある上記（３）または（４）に記載の空気入りタイヤ。

（６）前記面取り部は、前記周方向溝部分の前記軸方向溝部分側の側壁に設け、該面取り部の深さが前記周方向溝部分の深さの１０〜６０％である上記（３）〜（５）のいずれかに記載の空気入りタイヤ。

（７）前記副溝の周方向溝部分の長手方向における長さが、前記副溝の軸方向溝部分の長手方向における長さより長く、
前記周方向溝部分と前記軸方向溝部分の長手方向における長さを足し合わせた前記副溝の全長が前記トレッドの接地長の４０％〜６０％の範囲の長さである上記（１）〜（６）のいずれかに記載の空気入りタイヤ。

（８）前記副溝の周方向溝部分の深さが、前記副溝の軸方向溝部分の深さより浅い上記（１）〜（７）のいずれかに記載の空気入りタイヤ。

本発明によれば、少なくとも一端が周方向主溝に開口する副溝を鋭角に折り曲げてトレッド中央部に設けることにより、優れた操縦安定性を犠牲にすることなく、周方向主溝によって発生する気柱共鳴音を低減させるとともに排水性も良化する空気入りタイヤを提供することができる。また、副溝をトレッド中央部に設けることにより発生する石噛み性を、副溝に面取り部を設けることにより改善した空気入りタイヤを提供することができる。

（ａ）は本発明の空気入りタイヤの実施形態を模式的に示すトレッドパターンの展開図であり、（ｂ）は図１（ａ）におけるＡ−Ａ線に沿う断面図であり、（ｃ）は図１（ａ）の部分拡大図である。 （ａ）は本発明の発明例タイヤのトレッドパターンの展開図を示し、（ｂ）は図２（ａ）におけるＢ−Ｂ線に沿う断面図を示す。 （ａ）〜（ｃ）は従来例タイヤＡ〜Ｃのトレッドパターンをそれぞれ示す。 （ａ）〜（ｄ）は発明例タイヤＡ〜Ｄのトレッドパターンをそれぞれ示す。 （ａ）は本発明の発明例タイヤＥのトレッドパターンの展開図を示し、（ｂ）は図５（ａ）におけるＣ−Ｃ線に沿う断面図を示す。 （ａ）は本発明の発明例タイヤＦのトレッドパターンの展開図を示し、（ｂ）は図６（ａ）におけるＤ−Ｄ線に沿う断面図を示す。 従来技術の空気入りタイヤのトレッドパターンの展開図を示す。 （ａ）副溝を鋭角に折りたたんだ例、（ｂ）は副溝を鈍角に折りたたんだ例を示す。

符号の説明

１ トレッド
２、３、６ 周方向主溝
４ 中央リブ
５、７、８、９、１０ 副溝
１２ リブ
１５Ａ、１５Ｂ サイプ
５Ｃ 周方向溝部分
５Ｗ、５Ｗ_１、５Ｗ_２ 軸方向溝部分
５Ｍ 面取り部
Ｃ タイヤ赤道
Ｐ 開口縁

以下に、本発明の空気入りタイヤの実施形態を、図面を参照して詳しく説明する。
なお、タイヤの内部補強構造等は一般的なラジアルタイヤのそれと同様であるので図示を省略する。

図１（ａ）は本発明の空気入りタイヤの実施形態を模式的に示すトレッドパターンの展開図であり、図１（ｂ）は図１（ａ）におけるＡ−Ａ線に沿う断面図であり、図１（ｃ）は図１（ａ）の部分拡大図である。
図１（ａ）に示すように、タイヤのトレッド１に、タイヤ赤道Ｃを挟んで対をなす、タイヤ赤道Ｃに沿って延びる２本の周方向主溝２、３を設け、周方向主溝２と３との間に中央リブ４を区画する。さらに、この中央リブ４に副溝５を設ける。この副溝５は、タイヤ赤道Ｃに沿って延びる周方向溝部分５Ｃと、周方向溝部分５Ｃの一端から、２本の周方向主溝２、３のうちタイヤ赤道Ｃに近接して位置する周方向主溝２に向かって延び、かつ当該周方向主溝２に開口する軸方向溝部分５Ｗとからなる。
このように、周方向主溝２に副溝５を連通させることによって、周方向主溝において発生する気柱共鳴音の周波数を上述したとおり、分散させることができる。
また、吸音効果の他にも、排水性を考慮すると、トレッドにある程度の長さをもった多数の溝を設けることが好ましい。そこで副溝を鋭角に折り曲げながら配置することにより、リブを分断せずリブの剛性を確保しながら、多数の溝を配置することができる。
特に接地圧の高い中央リブ４に溝を設けることが好ましいので、上記のような副溝５を設けることによって排水性と静粛性は改善される。
以上により、トレッド中央部、特に中央リブ４に副溝５を設けることによって、良好な操縦安定性を保ちつつ、周方向主溝において発生する気柱共鳴音の周波数を分散させ、排水性も向上できるという利点がある。

また、副溝単体について考えた場合、音波が反射して吸音できるようにするためには副溝全体が接地している必要があるが、その点でも鋭角に折りたたまれている方が、全体が接地しやすい。そのため特に、接地幅が広く、低扁平率のタイヤについて、折りたたまれている副溝が好適である。

なお、図１（ａ）において、副溝５は周方向主溝２に開口する例を示したが、副溝５は周方向主溝３側に開口してもよい。また、気柱共鳴音の分散効果を考えるとできるだけ全ての周方向主溝に対して副溝５を設けることが好ましい。

ここで、図１（ｂ）に示すように、副溝５の周方向溝部分５Ｃは、側壁が、トレッド１の表面に対して、傾斜したテーパー状の面取り部５Ｍを有することが肝要である。なお、図１（ｂ）において、タイヤ赤道Ｃ側の側壁に面取り部５Ｍを有する例を示したが、面取り部５Ｍはタイヤ赤道Ｃと逆側の側壁に設けても近い効果が得られるが、特にタイヤ赤道Ｃ側の側壁に設置することが好ましい。なぜなら、タイヤ赤道Ｃは接地圧が高いため、石噛みが発生しやすいためである。
ここで、傾斜角θは、副溝５の周方向溝部分５Ｃの開口縁Ｐを通り、タイヤの回転軸に平行な線分と周方向溝部分５Ｃの面取り部５Ｍとのなす角である。
タイヤのトレッド１の中央リブ４に副溝５を設けると、特に周方向溝部分５Ｃの両側の陸部分において、剛性が低下して、周方向溝部分５Ｃに石噛みが発生する。局所的に剛性が低い部分、例えば、トレッド接地面と溝の側壁とが接する頂点部分は石を噛むことにより変形し、踏み込みと蹴り出しによるタイヤ変形を吸収してしまうので、溝内に石が残りやすい。ここで、周方向溝部分５Ｃに面取り部５Ｍを設けることによって、局所的に剛性が低いところを取り除き、石噛み性を改善することができる。
また、周方向溝部分５Ｃに面取り部５Ｍを設けることによって、副溝５の断面積は増加するので、副溝の体積が増加し、周波数の分散効果が上がることから、気柱共鳴音の低減につながるとともに、排水性も改善される。なお、周方向溝部分５Ｃに面取り部５Ｍを設けることによって、トレッドの接地面積は減少するので操縦安定性は低下する方向ではあるが、剛性の低い部分を取り除いていることと、取り除く面積が小さいことにより、操縦安定性への影響は小さいと考えられる。

また、鋭角に屈曲し、かつ、陸部内で終端する副溝に、この面取り部を設けることによって、本発明の効果を達成することができる。すなわち、図示しないが、３回以上屈曲するようなパターンを有する副溝の周方向溝部分に面取り部を設けることによっても、同様に、本発明の効果を達成することができる。
ここで、軸方向とは、周方向主溝に対して略直角であることを指し、周方向主溝に対して３０°〜９０°の範囲である。また、周方向とは、周方向主溝に対して０°〜２０°の範囲である。周方向溝部分は、後述するように、全区間が周方向主溝に対して上記範囲の角度にある必要はなく、やや湾曲していてもよい。特に、上記範囲の角度をそれぞれ有する周方向溝部分と軸方向溝部分とによって鋭角を形成していることが肝要である。

また、上記傾斜角θは、２０度〜６０度の範囲にあることが好ましい。なぜなら、２０度より小さいと、石噛み改善効果が小さい。また、６０度より大きいと、陸部が大きく切り取られ、リブ剛性が低下することによって、操縦安定性が低下するためである。

また、図１（ｃ）に示すように、周方向溝部分５Ｃの長手方向における長さＬＣは、軸方向溝部分５Ｗの長手方向における長さＬＷより長い構成となる。これは、気柱共鳴音の分散を十分に達成するために、副溝の全長はある程度の長さが必要であるが、副溝を配置するリブは細いため、周方向溝部分５Ｃを長くせざるを得ないためである。
なお、図１（ｃ）において、周方向溝部分５Ｃの長手方向における長さＬＣは、周方向溝部分５Ｃにおいて、面取り部を含めない周方向溝部分５Ｃの溝幅Ｗの中心を通る線分の長さであり、軸方向溝部分５Ｗの長手方向における長さＬＷは、軸方向溝部分５Ｗの中心を通る線分の長さである。

また、周方向溝部分５Ｃの長手方向における長さＬＣと軸方向溝部分５Ｗの長手方向における長さＬＷとを足し合わせた副溝５の全長（ＬＣ＋ＬＷ）が、トレッドの接地長の４０％〜６０％の範囲の長さであることが好ましい。
これは、本発明者の検討により、副溝５の全長がトレッドの接地長の半分程度の長さのときに、気柱共鳴音の周波数が良好に分散されることがわかっているためである。

次に、トレッド１の剛性をさらに向上させる構成について説明する。
トレッドは、タイヤ周方向よりタイヤ軸方向に変形しやすい。また、トレッドに溝を設けると、その溝が深い程トレッドの剛性は低下する。それゆえ、周方向溝部分５Ｃの深さを、軸方向溝部分５Ｗの深さより浅くすることが好ましい。これによって、副溝まわりの陸部の剛性を高め、操縦安定性を確保することができる。

副溝５の軸方向溝部分５Ｗは、周方向主溝２への開口部の隣接域の深さが、隣接域以外の軸方向溝部分５Ｗの深さより浅いことが好ましい。
すなわち、軸方向溝部分５Ｗの、周方向主溝２への開口部の隣接域の断面積を、隣接域以外の軸方向溝部分５Ｗの断面積より小さくすることによって、軸方向溝部分５Ｗの干渉効果を一層向上させることができ、周方向主溝２の気柱共鳴音のホワイトノイズ化を促進することができる。
また、軸方向溝部分５Ｗの、周方向主溝２への開口部の隣接域の深さを浅くすることで、この隣接域によって分断されている陸部は、隣接域以外の軸方向溝部分５Ｗによって分断されている陸部と比較して、その剛性が高まり、さらにねじれにも強くなり、操縦安定性が良化する。

次に、本発明に係るタイヤを試作し性能評価を行ったので以下に説明する。
図２（ａ）に、発明例タイヤの非対称トレッドパターンの展開図を示し、図２（ｂ）に、図２（ａ）におけるＢ−Ｂ線に沿う断面図を示す。
図２（ａ）の発明例タイヤは、図１（ａ）において説明したトレッドパターンと基本的な構造は同じである。すなわち、トレッドに、タイヤ赤道Ｃを挟んで対をなす、タイヤ赤道Ｃに沿って延びる２本の周方向主溝２、３を設け、周方向主溝２と３との間に中央リブ４を区画する。さらに、この中央リブ４に、周方向溝部分５Ｃと軸方向溝部分５Ｗとからなり、鋭角に曲がって折りたたまれ、中央リブ４内で終端する副溝５を設ける。

図２（ｂ）に示すように、周方向溝部分５Ｃは、タイヤ赤道Ｃ側の側壁が、トレッドの表面に対して傾斜したテーパー状の面取り部５Ｍを有する。ここで、傾斜角θは４５°である。
発明例タイヤの周方向溝部分５Ｃの寸法は、溝幅（面取り部５Ｍを含めない場合）が１．５ｍｍ、溝深さが４．６ｍｍ、面取り部５Ｍの幅が１．６ｍｍ、面取り部５Ｍの深さが１．６ｍｍであり、溝底は、０．７ｍｍの曲率半径を有している。

従来例Ａ〜Ｃおよび発明例Ａ〜Ｈのタイヤは、タイヤサイズがともに２１５／６０Ｒ１６である。
図３（ａ）〜（ｃ）に、従来例タイヤＡ〜Ｃのトレッドパターンをそれぞれ示す。
従来例タイヤＡは、図３（ａ）に示すように、図２（ａ）の発明例タイヤの中央リブ４の副溝５を設けず、周方向主溝６に開口する副溝７をトレッド側部に設けている。
従来例タイヤＢは、図３（ｂ）に示すように、図２（ａ）の発明例タイヤの中央リブ４の周方向主溝３および副溝５を設けず、周方向主溝６に開口し鈍角に屈曲する副溝９を中央リブ４に設けている。
従来例タイヤＣは、図３（ｃ）に示すように、図２（ａ）の発明例タイヤの中央リブ４の副溝５を設けず、その他追加の副溝も設けていない。

図４（ａ）〜（ｄ）に、発明例タイヤＡ〜Ｄ、図５（ａ）に発明例タイヤＥ、図６（ａ）に発明例タイヤＦのトレッドパターンをそれぞれ示す。
発明例タイヤＡは、図４（ａ）に示すように、図２（ａ）の発明例タイヤの副溝５の代わりに、周方向主溝３に開口する副溝８を中央リブ４に設けている。
発明例タイヤＢは、図４（ｂ）に示すように、図２（ａ）の発明例タイヤと同様に、トレッドの中央リブ４の副溝５は設けてあるが、副溝５の周方向溝部分に面取り部は設けていない構造である。
発明例タイヤＣは、図４（ｃ）に参考に示すが、図２（ａ）の発明例タイヤと同一である。発明例タイヤＣは発明例タイヤＢの副溝５の周方向溝部分の側壁を削り落とす形で副溝の面取り部を設けている。
発明例タイヤＡ〜Ｃの副溝はいずれも直線基調である。
発明例タイヤＤは、図４（ｄ）に示すように、図２（ａ）の発明例タイヤの中央リブ４の副溝５を設けず、周方向主溝３に開口する副溝１０を設けている。副溝１０はその周方向部分が周方向主溝３に開口し、周方向部分から鋭角に屈曲した軸方向部分を有する。この屈曲はその他の発明例タイヤよりもゆるい。また、周方向主溝３はその他の発明例タイヤよりも細い。

図５（ａ）に、発明例タイヤＥの非対称トレッドパターンの展開図を示し、図５（ｂ）に、図５（ａ）におけるＣ−Ｃ線に沿う断面図を示す。
図５（ａ）の発明例タイヤＥでは、タイヤ赤道Ｃを挟んで対をなす、タイヤ赤道Ｃに沿って延びる２本の周方向主溝２、３を設け、周方向主溝２と３との間に中央リブ４を区画する。さらに、この中央リブ４に、周方向溝部分５Ｃと軸方向溝部分５Ｗとからなり、軸方向溝部分５Ｗが周方向主溝３に開口する副溝５を設ける。副溝５は鋭角に曲がって折りたたまれ、中央リブ４内で終端する。周方向主溝２は周方向溝部分５Ｃとサイプ１５Ａによって接続され、周方向主溝３は軸方向溝部分５Ｗとサイプ１５Ｂによって接続される。
図５（ｂ）に示すように周方向溝部分５Ｃは、タイヤ赤道Ｃ側と逆側の側壁が、トレッドの表面に対して傾斜したテーパー状の面取り部５Ｍを有する。ここで、傾斜角θは３１°である。発明例タイヤＥの周方向溝部分５Ｃの寸法は、溝幅（面取り部５Ｍを含めない場合）が４．７ｍｍ、溝深さが４．７ｍｍ、面取り部５Ｍの幅が６．１ｍｍ、面取り部５Ｍの深さが３．６ｍｍであり、溝底は、０．７ｍｍの曲率半径を有している。
周方向溝部分５Ｃの溝幅、溝深さ、曲率の組み合わせによって石噛みしやすい場所は変化するため、この石噛みしやすい場所に合わせて、周方向溝部分５Ｃに設ける面取り部５Ｍの位置を決めてもよい。

図６（ａ）に、発明例タイヤＦの非対称トレッドパターンの展開図を示し、図６（ｂ）に、図６（ａ）におけるＤ−Ｄ線に沿う断面図を示す。
図６（ａ）の発明例タイヤＦでは、タイヤ赤道Ｃを挟んで対をなす、タイヤ赤道Ｃに沿って延びる２本の周方向主溝２と１１との間のリブ１２に周方向溝部分５Ｃと２つの軸方向溝部分５Ｗ_１、５Ｗ_２とからなる副溝５を設ける。副溝５は鋭角に曲がって折りたたまれ、リブ１２内で終端する。周方向主溝２は軸方向溝部分５Ｗ_１と接続され、軸方向溝部分５Ｗ_１は周方向溝部分５Ｃと接続され、周方向溝部分５Ｃは軸方向溝部分５Ｗ_２と鋭角に曲がって折りたたまれて接続される。
図６（ｂ）に示すように周方向溝部分５Ｃは、タイヤ赤道Ｃ側の側壁が、トレッドの表面に対して傾斜したテーパー状の面取り部５Ｍを有する。ここで、傾斜角θは２８°である。発明例タイヤＦの周方向溝部分５Ｃの寸法は、溝幅（面取り部５Ｍを含めない場合）が２．４ｍｍ、溝深さが６．１ｍｍ、面取り部５Ｍの幅が３．８ｍｍ、面取り部５Ｍの深さが２．０ｍｍであり、溝底は、０．７ｍｍの曲率半径を有している。

なお、発明例タイヤＧとして、面取り部を設けない点以外は発明例タイヤＥと同一のタイヤを作製し、発明例タイヤＨとして、面取り部を設けない点以外は発明例タイヤＦと同一のタイヤを作製した。

従来例Ａ〜Ｃおよび発明例Ａ〜Ｈのタイヤを、扁平率５５、１６×７Ｊのリムに組み付け、それぞれ、普通乗用車のフロントおよびリアの４輪に装着した。その際、タイヤ内圧として、フロント／リアともに２２０ｋＰａを適用した。荷重を２名乗車相当とした。
従来例Ａ〜Ｃおよび発明例Ａ〜Ｈのタイヤを用いて、操縦安定性の測定、排水性の測定、気柱共鳴音のホワイトノイズ化の測定および石噛み性の測定を行った。

＜操縦安定性の測定＞
上述した条件の車両により、長い直線部分を含む周回路、および緩やかなカーブの多いハンドリング評価路などからなるテストコース内を、低速から１５０ｋｍ／ｈ程度までの速度域で走行し、操縦安定性（ハンドル応答性）をドライバーが１０点満点でフィーリング評価した。発明例タイヤＡを０として指数化したもので操縦安定性を評価し、その結果を表２に示す。
従来例タイヤＣのみ＋１であり、これは中央リブ４に副溝がないためと考えられる。その他の従来例タイヤおよび発明例タイヤＡ〜Ｄは同一の結果を示し、操縦安定性に関しては、発明例タイヤはいずれも良好な操縦安定性を維持する結果を示した。

＜排水性の測定＞
上述した条件の車両により、水深１０ｍｍの直線路内を加速しつつ走行し、ハイドロプレーニングが発生する速度を計測する。ハイドロプレーニング速度は以下の方法で定義する。すなわち、５輪を用いて実走行距離を計測し、その計測結果を回転数とともにプロットしたとき、急激に傾きが変化する回転数に相当する速度をハイドロプレーニング発生速度とする。３回計測した平均値を平均発生速度とし、この平均発生速度を、発明例タイヤＡを１００として指数化したもので排水性を評価し、その結果を表２に示す。
鋭角に屈曲した副溝が中央リブ４に存在しない従来例タイヤＢおよびＣが悪い結果となった。なお、発明例タイヤＤは表２に結果を示していないが、従来例タイヤＣよりも改善した結果を示した。排水性に関しては、発明例タイヤはいずれも指数９９以上を示し、従来例タイヤと同等もしくは改善した結果を示した。

＜気柱共鳴音のホワイトノイズ化の測定＞
上述した操縦安定性と同じ条件で、ドライバーのフィーリングにより気柱共鳴音のホワイトノイズ化を評価した。評価結果の数値の差が１以上の場合、有意差があるものとする。
気柱共鳴音のホワイトノイズ化に関しては、周方向主溝に開口する副溝が、トレッド中央部に存在するタイヤにおいて、良好な結果を示した。なお、発明例タイヤＤは表２に結果を示していないが、従来例タイヤＣよりも改善した結果を示した。発明例タイヤはいずれも１．６以上を示し、従来例タイヤＢを除いて従来例タイヤと有意差があり、改善した結果を示した。

＜石噛み性の測定＞
上述した条件の車両により、石噛みモード走行、石離脱モード走行を続けて行った後、従来例タイヤＡ〜Ｃおよび発明例タイヤＡ〜Ｈに残った石の数を計測した。石噛みモード走行、石離脱モード走行の条件を表１に示し、結果を表２、３に示す。なお、走行時の天候は晴れで、気温は１２℃であった。

表２、３において、石の大きさの小とは、粒径が５ｍｍ未満、中とは、粒径が５ｍｍ以上１０ｍｍ未満、大とは、粒径が１０ｍｍ以上の石を表す。

石噛み性に関しては、面取り部を設けた発明例タイヤＣにおいて、従来例タイヤＡ〜Ｃおよびその他の発明例タイヤと比較して、石噛み性に改善が見られた。
発明例タイヤＥ、Ｆは面取り部を有しているため、発明例タイヤＧ、Ｈと比較して、中と大の石噛み性に改善が見られた。
また、他の扁平率サイズのタイヤでも石噛み性に改善が見られたが、特に比較例タイヤＧ、Ｈのような面取り部を有していない、扁平率５５以下のサイズのタイヤに、石噛みが多く見られ、発明の効果が顕著であった。

以上により、操縦安定性を良好に保ちつつ、周方向主溝によって発生する気柱共鳴音のホワイトノイズ化を達成し気柱共鳴音を低減させるとともに、排水性を改善し、かつ石噛み性を改善した空気入りタイヤを提供することが可能になった。

Claims (8)

1. タイヤのトレッドに、少なくとも２本の周方向主溝を具え、該周方向主溝にて少なくともトレッド中央部にリブを区画した空気入りタイヤにおいて、
   トレッド中央部に区画したリブに、タイヤ赤道方向に沿って延びる周方向溝部分と、該周方向溝部分の一端から周方向溝部分に対して鋭角に屈曲して延びる軸方向溝部分とを含む副溝を有し、
   該副溝の少なくとも一端が前記周方向主溝に開口し、
   前記副溝の軸方向溝部分は、前記周方向主溝への開口部の隣接域の深さが、該隣接域以外の軸方向溝部分の深さより浅い、
   ことを特徴とする空気入りタイヤ。
2. 前記周方向主溝が、タイヤ赤道を挟んで対をなす請求項１に記載の空気入りタイヤ。
3. 前記副溝の周方向溝部分は、該溝部分を区画する両側壁の、少なくとも一方の側壁に、前記トレッドの表面に対して傾斜した面取り部を有する請求項１または２に記載の空気入りタイヤ。
4. 前記面取り部を、前記周方向溝部分の前記軸方向溝部分側の側壁に設ける請求項３に記載の空気入りタイヤ。
5. 前記副溝の周方向溝部分の側壁に設ける面取り部の、前記トレッドの表面に対する傾斜角が、２０度〜６０度の範囲にある請求項３または４に記載の空気入りタイヤ。
6. 前記面取り部は、前記周方向溝部分の前記軸方向溝部分側の側壁に設け、該面取り部の深さが前記周方向溝部分の深さの１０〜６０％である請求項３〜５のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
7. 前記副溝の周方向溝部分の長手方向における長さが、前記副溝の軸方向溝部分の長手方向における長さより長く、
   前記周方向溝部分と前記軸方向溝部分の長手方向における長さを足し合わせた前記副溝の全長が前記トレッドの接地長の４０％〜６０％の範囲の長さである請求項１〜６のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
8. 前記副溝の周方向溝部分の深さが、前記副溝の軸方向溝部分の深さより浅い請求項１〜７のいずれかに記載の空気入りタイヤ。

Images