JP5462887B2 - 空気入りタイヤ用トレッド - Google Patents

Description

本発明は、空気入りタイヤ用トレッドに関し、詳しくは、気柱共鳴音と、トレッドパターンノイズを同時に低減する空気入りタイヤ用トレッドに関する。

タイヤのトレッドに形成された周方向溝の気柱共鳴音は、その周方向溝と路面とで形成される管内（気柱）の共鳴により発生し、その共鳴周波数は、路面との間で形成される周方向溝の気柱の長さに依存する。

この気柱共鳴音は車輌内外の騒音という形で現れ、多くの場合人間の耳に届きやすい１ｋＨｚ前後にそのピークを持つ。この周方向溝の気柱共鳴音を低減させる技術として、一端がトレッドに形成された周方向溝に開口し、この開口端から分岐して、他端がトレッドの陸部（リブ）内で終端する枝溝形状を有する共鳴器をトレッドに形成し、この共鳴器により気柱共鳴音を低減させるようにする技術が知られている（例えば、特許文献１）。

また、特許文献２の図１には、トレッドに、一端が周方向溝に開口し他端が陸部内で終端する枝溝形状の共鳴器と、ヘルムホルツ型と呼ばれる枝溝形状とは異なる種類の共鳴器とを設けて気柱共鳴音を低減させるようにした技術が開示されている。
特許文献３の図１には、トレッドに、２本の周方向溝に連通する横溝を設けると共にヘルムホルツ型と呼ばれる共鳴器を複数設けて気柱共鳴音を低減させるようにした技術が開示されている。
特許文献４の図１には、トレッドに、一端が周方向溝に開口し他端が陸部内で終端する折れ曲がった形状を有する枝溝形状の共鳴器と、同じく枝溝形状であるがさらに副溝を有する枝溝形状の共鳴器とを設けて気柱共鳴音を低減させるようにした技術が開示されている。

再公表特許ＷＯ２００４／１０３７３７号公報 特開２００８−３０８１３１号公報 特開２００８−２３８８６７号公報 特開２００６−１５１３０９号公報

しかしながら、枝溝形状による共鳴器を有効に作用させる場合、その枝溝は、ある一定以上の長さが必要となり、そのような溝が形成されたリブがトレッド踏面に侵入する際、リブが路面を叩くことにより発生するエネルギの変動に伴って、枝溝による共鳴器自体によりトレッドパターンノイズが発生するという問題点がある。

ここで、トレッドパターンノイズとは、トレッド踏面に刻まれたパターンに基づき、横溝など、トレッドの幅方向や斜め方向に延びる溝が連続的に路面を叩く際に発生するエネルギーの変動により発生するタイヤ騒音である。トレッドパターンノイズの周波数は速度に依存し、速度と共に変化する。このトレッドパターンノイズも車輌内外の騒音源のひとつである。

また、特許文献２乃至４のそれぞれ図１に開示されているような形態で共鳴器を配設した場合、トレッド踏面長さに対してタイヤ回転方向における隣接した共鳴器の間隔を所定距離以上設ける必要がある。これらの場合、共鳴器によって発生するトレッドパターンノイズは、共鳴器により減衰される周波数帯と異なる周波数帯に発生するため、特許文献２乃至４の共鳴器においても、共鳴器自体により発生するトレッドパターンノイズが問題となる。

そこで本発明は、上述した従来技術が抱える問題点を解決するためになされたものであり、周方向溝によって発生する気柱共鳴音を効果的に抑制しつつ、トレッドパターンノイズをも同時に低減させることが出来る空気入りタイヤを提供することを目的とする。

上記の目的を達成するために、本発明は、少なくとも二本の周方向溝と、これらの周方向溝の間に形成された少なくとも一つの中間リブと、周方向溝のタイヤ幅方向外方側にそれぞれ形成された二つのショルダーリブと、一端が周方向溝の少なくとも１本に開口し他端が中間リブ内で終端する溝状に形成され周方向溝の気柱共鳴音を低減させる共鳴器と、を有する空気入りタイヤ用トレッドであって、共鳴器は、周方向溝の少なくとも一本に開口する開口部及び中間リブ内で終端する終端部を有する枝状溝がトレッド踏面内にその全体が開口するように複数形成されたものであり、共鳴器の枝状溝は、タイヤが適用リムに装着され、定格内圧が充填されかつ定格荷重がかけられた状態において、トレッド踏面長さの４０％以上の長さかつ周方向溝の溝幅の１０％以上かつ２５％未満の溝幅を有し、共鳴器の枝状溝の横方向投影長さは、タイヤが適用リムに装着され、定格内圧が充填されかつ定格荷重がかけられた状態において、少なくともピッチ長さの９５％以上であり、共鳴器の枝状溝が形成された中間リブ上の最小横断面空隙率と、その中間リブの最大横断面空隙率との差が１０％以内であることを特徴としている。

ここで、「溝」とは通常の使用条件下で相互に接触することのない、二つの壁面により区切られた、幅及び深さを持つ空間のことをいう。

また、「周方向溝」とは、タイヤ周方向に延在する溝のことをいい、直線状の溝のみならず、ジグザグ状又は波状に延び、タイヤ全体として周方向に一周する溝も含まれる。

また、「横溝」とは、タイヤ幅方向に延在する溝のことをいい、両端が周方向溝に開口するもの、一端が周方向溝に開口し他端が陸部（リブ）内で終端するもの、両端が陸部内で終端するものなどがある。この横溝の形態も直線状のみならず、ジグザグ状又は波状に延びるもの、また幅が変化するものも含まれる。

また、「枝状溝」とは、一端が周方向溝に開口し、他端が陸部（リブ）内で終端する形態の溝のことをいう。枝状溝は横溝の形態のうちのひとつである。

また、「トレッド踏面」とは、タイヤを下記の産業規格で定められている適用リムに装着すると共に、定格内圧を充填し、定格荷重を負荷した際に路面と接触するトレッドの表面領域のことをいう。また、「トレッド踏面長さ」とは、タイヤの回転方向のトレッド踏面の長さのことをいう。

また、「規格」とは、タイヤが生産または使用される地域に有効な産業規格によって定められるものである。例えば、産業規格は、欧州ではＥＴＲＴＯ（Ｔｈｅ Ｅｕｒｏｐｅａｎ Ｔｙｒｅ ａｎｄ Ｒｉｍ Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ Ｏｒｇａｎｉｚａｔｉｏｎ）の“ＳＴＡＮＤＡＲＤＳ ＭＡＮＵＡＬ”であり、米国ではＴＲＡ（ＴＨＥ ＴＩＲＥ ＡＮＤ ＲＩＭ ＡＳＳＯＣＩＡＴＩＯＮ ＩＮＣ．）の“ＹＥＡＲ ＢＯＯＫ”であり、日本では日本自動車タイヤ協会（ＪＡＴＭＡ）の“ＪＡＴＭＡ ＹＥＡＲ ＢＯＯＫ”である。また、「適用リム」とは、タイヤのサイズに応じてこれら規格に規定されたリムをいい、「定格内圧」とはこれらの規格において、負荷能力に対応して規定される空気圧をいい、「定格荷重」とは、これらの規格において、タイヤに負荷することが許容される最大の質量をいう。

また、「横断面空隙率」とは、タイヤの回転軸と平行な軸に沿ってタイヤ表面上で得られる特定部分（本発明では、リブ）の総長さに対する同一軸上かつタイヤ表面上で得られる同じ特定部分内の、非接地部分（本発明では、枝状溝の部分）の長さの占める割合のことをいう。

また、「ピッチ長さ」とは、タイヤの回転方向に沿ってトレッド上で測定された、トレッドパターンにおける連続した有限個の繰り返し模様の一単位の長さのことをいう。本発明では、隣接する枝状溝間の間隔をいい、所定の枝状溝の横方向投影長さの中間点と、隣接する枝状溝の横方向投影長さの中間点との間隔をいう。

上述したように構成された本発明においては、周方向溝の気柱共鳴音を低減させる共鳴器が、周方向溝の少なくとも一本に開口する開口部及び中間リブ内で終端する終端部を有する枝状溝がトレッド踏面内にその全体が開口するように複数形成されたものである。このように構成された共鳴器の基本原理として、周方向溝を伝播する音波は、その一部が枝状溝の共鳴器内に伝播され、枝状溝の終端で反射してまた周方向溝に戻る。この枝状溝内での音波の往復により、枝状溝内に伝播された音波は周方向溝に戻った際、周方向溝内の音波に対して位相が異なる事になる。この位相差により音波の干渉を引き起こし、その結果、周方向溝の気柱共鳴音が低減される。

本発明においては、さらに、このような共鳴器が、トレッド踏面内にその全体が開口するように中間リブに複数形成されているので、より確実に、周方向溝の気柱共鳴音を低減することが出来る。

さらに、共鳴器の複数の枝状溝の各々は、タイヤが適用リムに装着され、定格内圧が充填されかつ定格荷重がかけられた状態において、トレッド踏面長さの４０％以上の長さを有しているので、周方向溝の気柱共鳴音を減少させるために必要な長さを得て、気柱共鳴音の減少効果を効果的に得ることが出来る。

さらに、共鳴器の複数の枝状溝の各々は、タイヤが適用リムに装着され、定格内圧が充填されかつ定格荷重がかけられた状態において、周方向溝幅の１０％以上かつ２５％以下の溝幅を有しているので、トレッド踏面内において荷重により第一枝状溝が閉塞して、共鳴器としての効果を発揮しなくなってしまうことを抑制すると共に、リブ内で第一枝状溝が占める割合が大きくなることによりタイヤに求められる他の諸性能に影響を与えてしまうことを抑制することが出来る。

さらに、共鳴器の枝状溝が形成された中間リブ上の最小横断面空隙率と、その中間リブの最大横断面空隙率との差が１０％以内であるので、リブの枝状溝の溝部分を除いたリブ幅が、タイヤ一周にわたり概ね一定となることから、枝状溝が形成されたリブがトレッド踏面内に侵入する際に路面を叩くエネルギーの変動を概ね一定にすることができ、結果としてトレッドパターンノイズを低減することが出来る。なお、最小横断面空隙率と最大横断面空隙率との差が１０％を超えた場合、タイヤ一周にわたり、リブが路面を叩くエネルギーの変動が大きくなり、結果としてトレッドパターンノイズの低減効果が小さくなる。

さらに、共鳴器の複数の枝状溝の各々の横方向投影長さは、タイヤが適用リムに装着され、定格内圧が充填されかつ定格荷重がかけられた状態において、少なくともピッチ長さの９５％以上であるので、複数の枝状溝が配設されている中間リブ上で、中間リブの最小横断面空隙率と、同じ中間リブの最大横断面空隙率との差が１０％以内となるようなトレッドの設計が容易となる。

これらの結果、周方向溝によって発生する気柱共鳴音を複数の周波数帯で効果的に抑制しつつ、トレッドパターンノイズをも同時に低減させることが出来る。

本発明において、好ましくは、共鳴器の枝状溝の開口部及び終端部が、トレッド踏面内で、タイヤの回転軸と平行に延び周方向溝の溝幅と等しい間隔で区切られた領域内に存在する。
このように構成された本発明においては、共鳴器の枝状溝の開口部及び終端部が、トレッド踏面内で、タイヤの回転軸と平行に延び周方向溝の溝幅と等しい間隔で区切られた領域内に存在するので、枝状溝の長さを所定長さに保ったまま、タイヤ回転方向における連続する二つの開口部間の長さを短縮することが可能となる。従って、より多くの枝状溝による共鳴器をトレッド踏面内に配設することが可能となり、その結果、より効率的に気柱共鳴音を減少させることが出来る。

本発明において、好ましくは、共鳴器の枝状溝が、開口部を含む第一部分と、終端部を含む第二部分とを有し、第一部分と第二部分との間の角度が９０度未満である。
このように構成された本発明においては、共鳴器の枝状溝が、開口部を含む第一部分と終端部を含む第二部分との間の角度が９０度未満となるように形成されるので、枝状溝が配置されているリブ上において、そのリブの最小横断面空隙率と、そのリブの最大横断面空隙率との差を１０％以内にする設計を容易とすることができる。従って、リブの溝部分を除いたリブ幅がタイヤ一周にわたり概ね一定となる。即ち、リブがトレッド踏面内に侵入する際に路面を叩くエネルギーの変動を概ね一定にすることが出来、その結果、トレッドパターンノイズを低減することが出来る。

本発明において、好ましくは、周方向溝は、第一の周方向溝及び第二の周方向溝を有し、共鳴器の枝状溝は、第一の周方向溝に開口する第一開口部及び中間リブ内で終端する第一終端部を有する第一の枝状溝と、第二の周方向溝に開口する第二開口部及び中間リブ内で終端する第二終端部を有する第二の枝状溝と、を有し、共鳴器の第一の枝状溝の第一開口部及び第二の枝状溝の第二開口部は、中間リブ上から第一の周方向溝及び第二の周方向溝のそれぞれにタイヤ回転方向に連続して交互に開口する。
このように構成された本発明においては、共鳴器の第一の枝状溝の第一開口部及び第二の枝状溝の第二開口部は、中間リブ上から第一の周方向溝及び第二の周方向溝のそれぞれにタイヤ回転方向に連続して交互に開口するので、一つの中間リブ上に形成された第一の枝状溝及び第二の枝状溝により、二つの周方向溝の気柱共鳴音を同時に低減することができる。

本発明による空気入りタイヤ用トレッドによれば、周方向溝によって発生する気柱共鳴音を効果的に抑制しつつ、トレッドパターンノイズをも同時に低減させることが出来、その結果、タイヤ全体としての騒音レベルを低減させることが可能となる。

本発明の第１実施形態による空気入りタイヤ用トレッドを模式的に示す図である。 図１のＩＩＡ−ＩＩＡ線に沿って見たタイヤ用トレッドの拡大断面図である。 図１のＩＩＡ−ＩＩＡ線に沿って見たタイヤ用トレッドの拡大断面図である。 本発明の第２実施形態による空気入りタイヤ用トレッドを模式的に示す図である。 本発明の第３実施形態による空気入りタイヤ用トレッドを模式的に示す図である。 本発明の第４実施形態による空気入りタイヤ用トレッドを模式的に示す図である。

次に、本発明の特徴及び長所を、本発明の幾つかの実施形態を例示する図面を参照して説明する。
先ず、図１及び図２により、本発明の第１実施形態による空気入りタイヤ用トレッドを説明する。
図1は、本発明の第１実施形態による空気入りタイヤ用トレッドを模式的に示す図であり、図２Ａは、図１のＩＩＡ−ＩＩＡ線に沿って見たトレッド１の拡大断面図であり、図２Ｂは、図１のＩＩＢ−ＩＩＢ線に沿って見たトレッド１の拡大断面図である。
先ず、図1に示すように、符号１は、本発明によるタイヤトレッド１の一部を示しており、このトレッド１には、幅Ｗの二本の周方向溝２が形成され、これらの周方向溝２に区切られる形で中間リブ３が形成され、二本の周方向溝２のタイヤ幅方向外方側にショルダーリブ４が形成されている。なお、この例におけるタイヤサイズは２２５／５５Ｒ１６である。

中間リブ３は、タイヤ転動時に路面と接触する面３１を有している。この図上には、タイヤが定格内圧に充填され、定格荷重が負荷された際のトレッド踏面長さＬが図示されている。なお“ＥＴＲＴＯ ＳＴＡＮＤＡＲＤ ＭＡＮＵＡＬ ２００９”によれば、当該サイズの適用リムは７Ｊ、定格内圧は２５０ｋＰａ、定格荷重は６９０ｋｇである。

この中間リブ３上には、周方向溝２内にタイヤ転動時に発生する気柱共鳴音を減少するための、枝溝形状の共鳴器５がタイヤ周方向に並べて複数形成されている。

枝状溝５は、周方向溝２に対して開口部５１で開口し、中間リブ３上の終端部５２で終端している。枝状溝５は、長さＬ５を有し、その長さＬ５は、タイヤが適用リムに装着され、定格内圧が充填されかつ定格荷重がかけられた状態において、トレッド踏面長さＬの４０％以上となるよう形成されている。本実施形態においては、枝状溝長さＬ５は１２１ｍｍであり、トレッド踏面長さＬは１４５ｍｍである。枝状溝長さＬ５がトレッド踏面長さＬの４０％未満であると、枝状溝５が周方向溝２の気柱共鳴音を減少させるために必要な長さが得られず、気柱共鳴音の減少効果が下がってしまう。

枝状溝５は、溝幅Ｗ５を有し、その溝幅Ｗ５は、タイヤが適用リムに装着され、定格内圧が充填されかつ定格荷重がかけられた状態において、周方向溝２の幅Ｗの１０％以上かつ２５％未満となるよう形成されている。本実施形態においては、枝状溝５の溝幅Ｗ５は２．８ｍｍであり、周方向溝幅Ｗは１６ｍｍである。枝状溝５の溝幅Ｗ５が周方向溝幅Ｗの１０％未満であると、トレッド踏面内において荷重により枝状溝５が閉塞してしまい、共鳴器としての効果を発揮しなくなってしまう。また２５％以上であると、リブ内で枝状溝５が占める割合が大きくなり、タイヤに求められる他の諸性能に影響を与えてしまう。

次に、枝状溝５の横方向（タイヤ幅方向）投影長さ（図１上で上下方向に投影した長さ）は、ピッチ長さ（隣接する枝状溝５間の長さ）Ｌｐの９５％以上の長さとなっている。枝状溝５の横方向投影長さが、ピッチ長さＬｐの９５％未満であると、枝状溝５が配設されている中間リブ３上で、中間リブ３の最小横断面空隙率と、同じ中間リブの最大横断面空隙率との差が１０％以内となる態様への設計が困難となる。ピッチ長さＬｐとは、隣接する枝状溝５間の間隔をいい、図１に示すように、枝状溝５の横方向投影長さの中間点と、隣接する枝状溝５の横方向投影長さの中間点との間隔をいう。

枝状溝５が形成されている中間リブ３は、その最小横断面空隙率と、同じ中間リブの最大横断面空隙率との差が１０％以内となるように構成されている。本実施形態においては、中間リブ３の横断面空隙率は最小１３．８％、最大１８．３％である。これを図２により説明する。

横断面空隙率とは、図１及び図２を用いて説明すると、タイヤの回転軸と平行な軸（例えば、図１のＩＩＡ−ＩＩＡ線、或いは、ＩＩＢ−ＩＩＢ線）に沿ってタイヤ表面上で得られるリブ３の総長さＷ３に対して、同じ軸（同ＩＩＡ−ＩＩＡ線、或いは、ＩＩＢ−ＩＩＢ線）に沿ってタイヤ表面上で得られるリブ３の非接地部分の長さ（Ｗ５’、或いは、Ｗ５’とＷ５”とを足し合わせた長さ）の占める割合である。

図２Ａに示す断面は、最小横断面空隙率を示す代表的断面であり、図２Ｂに示す断面は、最大横断面空隙率を示す代表的断面である。例えば、図２Ａの断面では、枝状溝５が１本、空隙として存在している（Ｗ５’）のに対し、図２Ｂの断面では、１本の枝状溝５の空隙に加え、隣接する枝状溝５の開口部５１近傍で、隣接する枝状溝５の空隙の一部を含んでいる（Ｗ５’に加え、Ｗ５”も含んでいる）。本実施形態では、上述した枝状溝５の横方向投影長さのピッチ長さとの関係に加え、枝状溝５の長さＬ５及び溝幅Ｗ５などを調整することにより、長さＷ５’（図２Ａ）と、長さＷ５’及び長さＷ５”を２つ足し合わせた長さ（図２Ｂ）と、が大きな差がないようにして、中間リブ３の最小横断面空隙率と、同じ中間リブの最大横断面空隙率との差が１０％以内となるようにしている。

このような構成により、中間リブ３の溝部分を除いたリブ幅が、タイヤ一周にわたり概ね一定となることから、中間リブ３がトレッド踏面内に侵入する際に路面を叩くエネルギーの変動を概ね一定にすることができ、結果としてトレッドパターンノイズが低減される。

次に、図３により、本発明の第２実施形態による空気入りタイヤ用トレッドを説明する。
図３は、本発明の第２実施形態による空気入りタイヤ用トレッドを模式的に示す図である。
図３に示すように、第２実施形態も上述した第１実施形態と同様に、幅Ｗの二本の周方向溝２が形成され、これらの周方向溝２に区切られる形で中間リブ３が形成され、二本の周方向溝２のタイヤ幅方向外方側にショルダーリブ４が形成されている。中間リブ３には、同一リブ３上に、タイヤ回転方向に連続するように複数の枝状溝５が形成されている。

第２実施形態では、枝状溝５は、それぞれ直線状の形状を有している。これらの枝状溝５は、隣接する枝状溝５が、リブ３の両側のそれぞれの周方向溝２に交互に開口するように形成されている。具体的には、枝状溝５が、一方側の周方向溝２に対して開口部５１で開口し、中間リブ３上の終端部５２で終端し、隣接する枝状溝５が、他方側の周方向溝２に対して開口部５３で開口し、中間リブ３上の終端部５４で終端している。
このような一つの中間リブ３上に形成された複数の枝状溝５により、二つの周方向溝２の気柱共鳴音を同時に低減することができ、タイヤ全体としての騒音レベルをより低減することができる。

ここで、枝状溝５の長さ、溝幅及び横方向投影長さについて、タイヤが適用リムに装着され、定格内圧が充填されかつ定格荷重がかけられた状態において、枝状溝５の長さＬ５はトレッド踏面長さＬの４０％以上の長さを有し、枝状溝５の溝幅Ｗ５は周方向溝２の幅Ｗの１０％以上かつ２５％未満の溝幅を有していること、枝状溝５の横方向投影長さはピッチ長さＬｐの９５％以上の長さであることは、上述した第１実施形態と同様である。当然に、それらの効果も、上述した第１実施形態と同様であるので、ここでは、それらの説明を省略する。特に、図３に示すように、枝状溝５の横方向投影長さは、枝状溝５の横方向投影長さの中間点と、隣接する枝状溝５の横方向投影長さの中間点との間隔であるピッチ長さＬｐの９５％以上となっている。

本実施形態においても、第１実施形態と同様に、枝状溝５は、その枝状溝５による共鳴器が配設された中間リブ３の最小横断面空隙率と、同じ中間リブの最大横断面空隙率との差が１０％以内となるように形成されている。詳しい説明は、第１実施形態で上述したとおりである。従って、第２実施形態でも、枝状溝５により、周方向溝２の気柱共鳴音を低減することが出来ると共にトレッドパターンノイズをも同時に低減することが出来る。

次に、図４により、本発明の第３実施形態による空気入りタイヤ用トレッドを説明する。
図４は、本発明の第３実施形態による空気入りタイヤ用トレッドを模式的に示す図である。
図４に示すように、第３実施形態も上述した第１実施形態と同様に、幅Ｗの二本の周方向溝２が形成され、これらの周方向溝２に区切られる形で中間リブ３が形成され、二本の周方向溝２のタイヤ幅方向外方側にショルダーリブ４が形成されている。中間リブ３には、同一リブ３上に、タイヤ回転方向に連続するように複数の枝状溝５が形成されている。

第３実施形態では、枝状溝５は、くの字状の形状を有している。これらの枝状溝５は、第２実施形態と同様に、隣接する枝状溝５が、リブ３の両側のそれぞれの周方向溝２に交互に開口するように形成され、それぞれ、開口部５１、５３、終端部５２、５４を有している。このような配置により、第２実施形態と同様に、二つの周方向溝２の気柱共鳴音を同時に低減することができる。

また、一方の周方向溝２に開口する枝状溝５は、その開口部５１と終端部５２が、トレッド踏面内でタイヤの回転軸と平行に延び、周方向溝幅Ｗと等しい間隔で区切られた領域Ｓ内に存在するように形成されている。
また、他方の周方向溝２に開口する枝状溝５も、その開口部５３と終端部５４が、トレッド踏面内でタイヤの回転軸と平行に延び、周方向溝幅Ｗと等しい間隔で区切られた領域Ｓ内に存在するように形成されている。これらの場合、枝状溝５の形状は直線状に限らず、例えば円弧状でもよい。

このように構成された枝状溝５の利点は、枝状溝５の長さＬ５を、周方向溝２の気柱共鳴音を低減するために必要な長さを保ったまま、同一の周方向溝２に開口する枝状溝５の、タイヤ回転方向における連続する二つの開口部５１（或いは、開口部５３）間の長さを短縮することが可能となり、より多くの枝状溝５による共鳴器をトレッド踏面内に形成して、効率的に気柱共鳴音を減少させることが可能となることである。

ここで、枝状溝５の長さ、溝幅及び横方向投影長さについて、タイヤが適用リムに装着され、定格内圧が充填されかつ定格荷重がかけられた状態において、枝状溝５の長さＬ５はトレッド踏面長さＬの４０％以上の長さを有し、枝状溝５の溝幅Ｗ５は周方向溝２の幅Ｗの１０％以上かつ２５％未満の溝幅を有していること、枝状溝５の横方向投影長さはピッチ長さＬｐの９５％以上の長さであることは、上述した第１実施形態と同様である。当然に、それらの効果も、上述した第１実施形態と同様であるので、ここでは、それらの説明を省略する。特に、図４に示すように、枝状溝５の横方向投影長さは、枝状溝５の横方向投影長さの中間点と、隣接する枝状溝５の横方向投影長さの中間点との間隔であるピッチ長さＬｐの９５％以上となっている。

本実施形態においても、第１実施形態と同様に、枝状溝５は、その枝状溝５による共鳴器が配設された中間リブ３の最小横断面空隙率と、同じ中間リブの最大横断面空隙率との差が１０％以内となるように形成されている。詳しい説明は、第１実施形態で上述したとおりである。従って、第３実施形態でも、枝状溝５により、周方向溝２の気柱共鳴音を低減することが出来ると共にトレッドパターンノイズも同時に低減することが可能である。

次に、図５により、本発明の第４実施形態による空気入りタイヤ用トレッドを説明する。
図５は、本発明の第４実施形態による空気入りタイヤ用トレッドを模式的に示す図である。
図５に示すように、第４実施形態も上述した第１実施形態と同様に、幅Ｗの二本の周方向溝２が形成され、これらの周方向溝２に区切られる形で中間リブ３が形成され、二本の周方向溝２のタイヤ幅方向外方側にショルダーリブ４が形成されている。中間リブ３には、同一リブ３上に、タイヤ回転方向に連続するように複数の枝状溝５が形成されている。

これらの枝状溝５は、第２実施形態及び第３実施形態と同様に、隣接する枝状溝５が、リブ３の両側のそれぞれの周方向溝２に交互に開口するように形成され、それぞれ、開口部５１、５３、終端部５２、５４を有している。また、一方の周方向溝２に開口する枝状溝５は、第３実施形態と同様に、その開口部５１と終端部５２が、トレッド踏面内でタイヤの回転軸と平行に延び、周方向溝幅Ｗと等しい間隔で区切られた領域（図示せず）内に存在するように形成されている。また、他方の周方向溝２に開口する枝状溝５も、第３実施形態と同様にその開口部５３と終端部５４が、トレッド踏面内でタイヤの回転軸と平行に延び、周方向溝幅Ｗと等しい間隔で区切られた領域（図示せず）内に存在するように形成されている。これらの構成による効果は、第２実施形態及び第３実施形態で上述したとおりであるので、ここではその説明を省略する。

第４実施形態では、枝状溝５は、周方向溝２に開口部５１で開口し、その開口部５１から周方向溝２に対して斜め方向にほぼ直線状に延びる第一部分５ａと、この第一部分５ａに対して挟み角Ａを有するようにほぼ直線状に延び、中間リブ３内の終端部５２で終端する第二部分５ｂとを有し、第一部分５ａと第二部分５ｂとの間の挟み角Ａが９０度未満となるように形成されている。本実施形態におけるこの挟み角Ａは５０度である。なお、第一部分４１ａと第二部分４１ｂは、挟み角Ａが形成されるのであれば、湾曲した形状であっても良い。

このように構成された枝状溝５の利点は、枝状溝５の長さＬ５を、周方向溝２の気柱共鳴音を低減するために必要な長さに保ったまま、同一中間リブ３上に配設され同一周方向溝２に開口する枝状溝５の、タイヤ回転方向における二つの開口部５１（或いは、開口部５３）間の長さを短縮することが可能となり、より多くの枝溝形状の共鳴器をトレッド踏面内に形成して、効率的に気柱共鳴音を減少させることが可能となることである。

ここで、枝状溝５の長さ、溝幅及び横方向投影長さについて、タイヤが適用リムに装着され、定格内圧が充填されかつ定格荷重がかけられた状態において、枝状溝５の長さＬ５はトレッド踏面長さＬの４０％以上の長さを有し、枝状溝５の溝幅Ｗ５は周方向溝２の幅Ｗの１０％以上かつ２５％未満の溝幅を有していること、枝状溝５の横方向投影長さはピッチ長さＬｐの９５％以上の長さであることは、上述した第１実施形態と同様である。当然に、それらの効果も、上述した第１実施形態と同様であるので、ここでは、それらの説明を省略する。特に、図５に示すように、枝状溝５の横方向投影長さは、枝状溝５の横方向投影長さの中間点と、隣接する枝状溝５の横方向投影長さの中間点との間隔であるピッチ長さＬｐの９５％以上となっている。

本実施形態においても、第１実施形態と同様に、枝状溝５は、その枝状溝５による共鳴器が配設されたリブ３の最小横断面空隙率と、同じリブの最大横断面空隙率との差が１０％以内となるように形成されている。詳しい説明は、第１実施形態で上述したとおりである。従って、第４実施形態でも、枝状溝５により、周方向溝２の気柱共鳴音を低減することが出来ると共にトレッドパターンノイズも同時に低減することが可能である。

特に、本実施形態では、横断面空隙率を考慮したリブ３上での枝状溝５の配設パターンの設計は、枝状溝５の第一部分５ａを周方向溝２に対して斜めに延びるように形成した上で、枝状溝５の第一部分５ａと第二部分５ｂをそれらの間の挟み角が９０度未満となるように形成すれば、リブ３の最小横断面空隙率と、同じリブの最大横断面空隙率との差が１０％以内となるようにすることが容易となる。

さらに、本実施形態では、リブ３の最小横断面空隙率と、同じリブの最大横断面空隙率との差が１０％以内となるように、第一部分５ａが周方向溝２に対して傾斜する傾斜角Ｂが適宜設定される。本実施形態においては、この傾斜角Ｂは５０度であり、上述した挟み角Ａと同じ角度であるが、これに限定されず、角度Ａと角度Ｂは、もちろん異なる角度であっても良いし、傾斜角Ｂも５０度以外の角度でも良い。

なお、上述した第１乃至第４実施形態では、単一のリブ３に枝状溝５を設けたが、２本以上の周方向溝に隣接する複数のリブに、それぞれ、第１乃至第４実施形態のような枝状溝５をそれぞれ設けてもよい。

なお、上述した第１乃至第４実施形態において説明した、各種の数値及びその効果、例えば、「枝状溝長さＬ５がトレッド踏面長さＬの４０％未満であると、枝状溝５が周方向溝２の気柱共鳴音を減少させるために必要な長さが得られず、気柱共鳴音の減少効果が下がってしまう」などは、それらの全てが、上述した「規格」（欧州の“ＳＴＡＮＤＡＲＤＳ ＭＡＮＵＡＬ”、米国の“ＹＥＡＲ ＢＯＯＫ”、日本の“ＪＡＴＭＡ ＹＥＡＲ ＢＯＯＫ”に基づき、タイヤが適用リムに装着され定格内圧が充填されかつ定格荷重がかけられた状態において、代表的なタイヤサイズで、実験により得られた知見である。

以上、本発明の特に好ましい実施形態について記述したが、本発明は図示の実施形態に限定されることなく、種々の態様に変形して実施しうる。

２ 周方向溝
３ リブ
４ ショルダーリブ
５ 枝状溝
５ａ 枝状溝の第一部分
５ｂ 枝状溝の第二部分
３１ タイヤ転動時に路面と接触する面
５１、５３ 枝状溝の周方向溝への開口部
５２、５４ 枝状溝のリブ内での終端部

Claims (4)

1. 少なくとも二本の周方向溝と、これらの周方向溝の間に形成された少なくとも一つの中間リブと、前記周方向溝のタイヤ幅方向外方側にそれぞれ形成された二つのショルダーリブと、一端が前記周方向溝の少なくとも１本に開口し他端が前記中間リブ内で終端する溝状に形成され前記周方向溝の気柱共鳴音を低減させる共鳴器と、を有する空気入りタイヤ用トレッドであって、
   前記共鳴器は、前記周方向溝の少なくとも一本に開口する開口部及び前記中間リブ内で終端する終端部を有する枝状溝がトレッド踏面内にその全体が開口するように複数形成されたものであり、
   前記共鳴器の枝状溝は、タイヤが適用リムに装着され、定格内圧が充填されかつ定格荷重がかけられた状態において、トレッド踏面長さの４０％以上の長さかつ前記周方向溝の溝幅の１０％以上かつ２５％未満の溝幅を有し、
   前記共鳴器の枝状溝の横方向投影長さは、タイヤが適用リムに装着され、定格内圧が充填されかつ定格荷重がかけられた状態において、少なくともピッチ長さの９５％以上であり、
   前記共鳴器の枝状溝が形成された前記中間リブ上の最小横断面空隙率と、その中間リブの最大横断面空隙率との差が１０％以内であることを特徴とする空気入りタイヤ用トレッド。
2. 前記共鳴器の枝状溝の前記開口部及び前記終端部が、トレッド踏面内で、タイヤの回転軸と平行に延び前記周方向溝の溝幅と等しい間隔で区切られた領域内に存在する請求項１に記載の空気入りタイヤ用トレッド。
3. 前記共鳴器の枝状溝が、前記開口部を含む第一部分と、前記終端部を含む第二部分とを有し、前記第一部分と前記第二部分との間の角度が９０度未満である請求項１または請求項２に記載の空気入りタイヤ用トレッド。
4. 前記周方向溝は、第一の周方向溝及び第二の周方向溝を有し、
   前記共鳴器の枝状溝は、前記第一の周方向溝に開口する第一開口部及び前記中間リブ内で終端する第一終端部を有する第一の枝状溝と、前記第二の周方向溝に開口する第二開口部及び前記中間リブ内で終端する第二終端部を有する第二の枝状溝と、を有し、
   前記共鳴器の前記第一の枝状溝の第一開口部及び前記第二の枝状溝の第二開口部は、前記中間リブ上から前記第一の周方向溝及び前記第二の周方向溝のそれぞれにタイヤ回転方向に連続して交互に開口する請求項１乃至３のいずれか１項に記載の空気入りタイヤ用トレッド。

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