JP5464805B2

JP5464805B2 - 空気入りタイヤ

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Publication number: JP5464805B2
Application number: JP2007551100A
Authority: JP
Inventors: 秀永井; 淳宮坂
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 2005-12-21
Filing date: 2006-12-19
Publication date: 2014-04-09
Anticipated expiration: 2026-12-19
Also published as: EP1964691A4; EP1964691A1; BRPI0620305A2; WO2007072824A1; US8210220B2; EP1964691B1; CN101360619A; DE602006014023D1; JPWO2007072824A1; CN101360619B; US20090272474A1

Description

この発明は空気入りタイヤ、なかでも、トレッド踏面に形成されて周方向に連続して延びる周溝によって発生される、いわゆる気柱共鳴音を有効に低減させた、たとえば空気入りラジアルタイヤに関するものである。

タイヤのトレッド踏面に形成されて、周方向に連続して延びる周溝を具えるトレッドパターンでは、トレッド踏面の接地域に周溝と路面とに囲繞されて踏込み端と蹴出し端とに開口する細長い空間が画成されることになる。
この空間は、タイヤの負荷転動に当って、それの長さに応じた周波数の気柱共鳴音を発生することになり、この気柱共鳴音はタイヤの発生騒音の大きな部分を占めることになるため、気柱共鳴音の低減、ないしは共鳴周波数の分散を図ることが切迫した課題となっており、このことの一の解決手段として、一端を周溝に開口させて、タイヤ幅方向に延在させた、いわゆる傾斜溝をも含む横溝を設けることが提案されている。

このような横溝は、それの形成態様によっては気柱共鳴音の周波数を変化させ得ることが知られており、なかでも、特許文献１に記載されているように、一本の周溝だけに開口する横溝の他端を陸部内で終了させた場合には、周溝の気柱共鳴音の周波数が低下するとされている。

これがため、出願人は先に、横溝の形状、構造等に工夫を凝らしてタイヤの静粛性を向上させる技術を、特許文献２として提案した。
これは、トレッド踏面に、周方向に直線状もしくはジグザグ状に連続する二本以上の周溝を設け、少なくとも一本の周溝につき、一端がその周溝に開口し、他端が陸部内で終了する複数本の横溝を、他の周溝およびトレッド接地縁に開口する他の横溝から独立させて、いいかえれば、当該周溝から延びる横溝は別として、他の周溝に開口させて設けることのできる他の横溝および、トレッド接地縁に開口させて設けることのできるさらに他の横溝のいずれにも交差させることなく形成し、それらの横溝および当該周溝のそれぞれをともに、タイヤの、適用リムへの組付け下で、最高空気圧を充填するとともに最大負荷能力に相当する質量を負荷したタイヤ姿勢において、溝壁が相互に接触することのない溝幅とし、また、それぞれの横溝を、接地面内に常に一本以上が完全に含まれる配設態様とし、さらに、接地面内で、横溝の溝幅が、当該周溝の３０％以上である各横溝部分の延在長さを、接地面内での当該周溝の延在長さの４０％以上としたものであり、この空気入りタイヤでは、気柱共鳴音の周波数を分散するとともに、その共鳴音の音圧レベルを低減させることができる。
国際公開０２／０７８９８２号パンフレット国際公開０４／１０３７３７号パンフレット

ところで、出願人の先願に係る、特許文献２に記載された発明を、タイヤの操縦安定性、耐摩耗性その他の性能を十分に確保しつつ実施するべく、トレッドパターンを設計するに当り、発明者は、横溝の長さが一定であっても、それの断面積の変化によって気柱共鳴音の音圧レベルの低減効果が変化することを見い出した。

そしてこの一方で、実際のタイヤの、トレッド踏面の接地状況についてみると、そこに設けた複数本の周溝の、接地面内での延在長さはいずれも似通った長さとなり、それらのそれぞれの周溝によって発生されるそれぞれの気柱共鳴音の周波数もまた、図９に、トレッド踏面のフットプリントとともに模式的に例示するように、ほぼ近似した共鳴周波数となるので、他の周波数の音圧に比して突出した音圧となるそれらの気柱共鳴音は、車両の乗員にとって極めて耳障りな音となる。このような各気柱共鳴音の低減ないしは、気柱共鳴周波数の分散を図ることを目的として、出願人の先願に係る、特許文献２に記載された発明を用いて、周溝に一端が開口し、そして他端が陸部内で終了する、接地面内の周溝長さの４０〜９０％、好適には５０％の延在長さを有する横溝を、それぞれの周溝に対して形成した場合には、図１０に、これもフットプリントとともに模式的に例示するように、元の気柱共鳴音は有効に低減され、そして、新たな気柱共鳴音の周波数は有効に分散されることになるも、この場合は、たとえば、接地面内の周溝長さの５０％の延在長さとされたそれぞれの横溝もまたほぼ等しい長さを有することになるため、共鳴周波数の分散後における、新たな共鳴周波数もまた複数重なり合うことになり、結果として、その分散共鳴周波数の音圧が周囲の周波数の音圧に比して、依然として大きな値を占めることになるという他の問題があった。

この発明は、以上のこのような知見に基いて、特許文献２に記載された空気入りタイヤに改良を加えたものであり、それの第１の目的は、周溝が存在することそれ自体に起因して発生する気柱共鳴音の周波数分散効果ないしは、音圧レベルの低減効果を、横溝断面積との関連の下で十分に高めた空気入りタイヤを提供するにあり、他の目的は、複数本のそれぞれの周溝についての共鳴周波数をより十分に分散させることで、元来の気柱共鳴音の低減と相俟って発生騒音を効果的にホワイトノイズ化することができる空気入りタイヤ、なかでも空気入りラジアルタイヤを提供するにある。

この発明に係る第１の空気入りタイヤは、出願人の先願発明と同様に、トレッド踏面に、周方向に連続する二本以上の周溝を設け、少なくとも一本の周溝に関し、一端がその周溝に開口し、他端が陸部内で終了する複数本の、傾斜溝等とするを可とする横溝を、他の周溝、他の周溝に開口する横溝および、トレッド接地縁に開口する他の横溝から独立させて形成し、これらの横溝および当該周溝のそれぞれを、タイヤを適用リムに組付けて最高空気圧を充填するとともに最大負荷能力に相当する質量を負荷したタイヤ姿勢の下で、接地面内で溝壁が、溝深さの全体にわたっては相互に接触しない溝幅とするとともに、それぞれの横溝を、接地面内に常に一本以上が完全に含まれる配設態様とし、また、接地面内で、横溝の溝幅の少なくとも一部が、当該周溝の溝幅、たとえば４〜２０ｍｍの３０％以上となる各横溝の延在長さを、接地面内での当該周溝の延在長さ、これもたとえば６０〜２５０ｍｍの４０％以上としてなるものにおいて、前記横溝に、周溝への開口端側から終了端側に向けて断面積が増加する領域を設けるとともに、この断面積増加領域始端の、断面積の最小個所を、断面積の増加領域の終端の、断面積の最大個所より、その横溝が開口する周溝に近接させて設けてなるものである。

従って、溝壁が、溝の深さ方向で部分的に相互接触する溝も、この発明でいう上記溝に含まれる一方、接地面内で溝壁がその全体にわたって相互に接触する程度に狭幅の細溝、サイプ等は、ここでいう周溝および横溝を形成することはなく、また、この発明で対象とする「断面積の最小個所」は、周溝に対して、断面積の最大個所より離隔した位置に存在することはない。

なおここで、「適用リム」とは、タイヤサイズに応じて下記の規格に規定されたリムをいい、「最高空気圧」とは、下記の規格において、最大負荷能力に対応して規定される空気圧をいい、最大負荷能力とは、下記の規格で、タイヤに負荷することが許容される最大の質量をいう。
ところで、ここにおける空気は、窒素ガス等の不活性ガスその他に置換することも可能である。

そして規格とは、タイヤが生産または使用される地域に有効な産業規格をいい、たとえば、アメリカ合衆国では、“THE TIRE AND RIM ASSOCIATION INC．のYEAR BOOK”であり、欧州では、“THE European Tyre and Rim Technical OrganisationのSTANDARDS MANUAL”であり、日本では日本自動車タイヤ協会の“JATMA YEAR BOOK”である。

またここで、接地面とは、タイヤを適用リムに装着するとともに、それに最高気圧を充填して平板上に垂直に置き、そこへ最大負荷能力に相当する質量を負荷したときに平板と接触することになるトレッドゴムの表面領域をいうものとする。
さらに、横溝の断面積とは、横溝の溝中心線と直交する断面内での溝横断面積をいうものとする。

このような空気入りタイヤにおいて好ましくは、横溝の断面積の最小個所を、その横溝の、周溝への開口位置から測って、横溝長さ、多くは２０〜２３０ｍｍの５０％以内の位置に設け、また好ましくは、横溝の、最小断面積（Ｓ１）の最大断面積（Ｓ２）に対する比（Ｓ１／Ｓ２）を０．１以上、０．７５以下とする。

また、他の空気入りタイヤは、上記の空気入りタイヤと同様に、トレッド踏面に、周方向に連続する二本以上の周溝を設け、少なくとも一本の周溝に関し、一端がその周溝に開口し、他端が陸部内で終了する複数本の横溝を、他の周溝、他の周溝に開口させて設けることができる他の横溝および、トレッド接地縁に開口させて設けることができるさらに他の横溝のいずれからも独立させて形成し、これらの横溝および当該周溝のそれぞれを、タイヤを適用リムに組付けて最高空気圧を充填するとともに最大負荷能力に相当する質量を負荷したタイヤ姿勢の下で、接地面内で溝壁が、溝深さ方向の全体にわたっては相互に接触しない溝幅とするとともに、それぞれの横溝を、接地面内に常に一本以上が完全に含まれる配設態様とし、また、接地面内で、横溝の溝幅の少なくとも一部が、当該周溝の溝幅の30%以上となる各横溝の延在長さを、接地面内での当該周溝の延在長さの40%以上、好ましくは40〜90%の範囲としてなるものにおいて、二列以上の陸部に当該横溝を設けるとともに、それぞれの陸部内の横溝の延在長さを相互に相違させてなるものであり、これにより、各横溝の接地面長さの、それが開口する周溝の接地面内延在長さに対する、比率を相互に変化させたものである。
従って、ここでもまた、接地面内で、溝壁が、溝深さ方向の全体にわたって相互に接触する程度に狭幅の細溝、サイプ等は、ここでいう周溝および横溝を形成することはない。

なお、この発明で対象とする「横溝」は、タイヤ赤道面に対する交角の大小のいかんおよび、折れ曲がり、分岐の有無にかかわらず、結果として、周溝に対して枝状の形態をなして延在するものをいい、また、横溝の延在長さは、溝中心線に沿って測った最長長さをいうものとし、これらのことは、先に述べた第１の空気入りタイヤについても同様である。
そしてまた、「適用リム」、「最高空気圧」、「接地面」等は先に述べたところと同様である。

このようなタイヤにおいて好ましくは、当該横溝を、少なくとも、溝容積が最大となる周溝に開口させて設け、また好ましくは、トレッドパターンを、タイヤ赤道線に対して非対称に形成するとともに、当該横溝を、タイヤの、車両への装着姿勢の下で、車両の内側側に延在する周溝に開口させて設ける。

特許文献２に開示した発明では、図１に模式的に例示するように、周溝で発生する気柱共鳴音に対し、横溝で発生する気柱共鳴音を反共振として干渉させることによって音圧減衰効果をもたらすこととしており、この場合、横溝の一端を周溝に開口させ、他端を陸部内で終了させて、その横溝を袋小路状に形成することにより、横溝は、その終了端で振動の節となる一方、それの周溝開口端で振動の腹となる気柱共鳴を生じ、このときの気体の速度は、周溝開口端で最大となる。

この発明に係る第１の空気入りタイヤは、このような気体の運動速度に着目し、その速度が、周溝の気柱共鳴に対する、横溝による干渉効果を支配する要因の一つであるとの考えの下で、気体のその速度を大きくすることで、横溝による干渉効果を増加させようとするものである。

管路内での流体の流れを考えた場合、一般に、管路断面積の低減部分の前後では圧力差が大きくなり、その断面積低減部分では流体の流速が増加することになる。このことは、周溝に開口する横溝内で発生する気体の共振についても同様に捉えることができ、図２（ａ）に例示するように、横溝の、周溝への開口端付近の断面積を、終了端側部分のそれより作為的に小さくすることで、周溝への開口部での気体流速を大きく高めることができ、この結果として、図２（ｂ）に例示するように、横溝断面積を一定とした場合に比して、周溝気柱内で発生する共振に対する、横溝の干渉効果を一層向上させることができる。

かくして、横溝の、断面積増加領域始端の、断面積の最小個所を、断面積増加領域終端の、断面積の最大個所より周溝側に設けてなる、この発明に係る第１の空気入りタイヤによれば、タイヤの、ウェット路面およびドライ路面に対する操縦安定性、耐摩耗性等の所要の性能を十分に確保して、周溝の気柱共鳴に起因する騒音を効果的に低減させることができる。

ところで、横溝内に断面溝の減少部分を設けても、その断面積減少部分で流速を高められた気体は、そこから離れるにつれて、再び流速を低減されることになるので、横溝に、断面積の減少部分を設けることによる、所要の干渉効果を有効に発揮させるためには、その断面積減少部分を周溝に近接させて位置させることが好ましい。このような観点から検討を行ったところ、横溝の、この発明でいう、断面積の最小個所は、周溝への開口位置から測って、横溝長さ、一般的には２０〜２３０ｍｍの長さの５０％以内の位置に設けることで、横溝に、所要の流速増加機能を有効に発揮させ得ることが確認できた。

そしてまた、横溝の、周溝への開口端付近に断面積の減少部分を設けて、それの前後の圧力差に基いて気体の流速を高めるためには、その断面積減少部分に対して、横溝の終了端側の部分がある程度以上の溝断面積を有することが必要である。これに対し、終了端側の溝断面積が所定値以下である場合は、断面積減少部分の断面積を極端に小さくすることで、所要の気体流速を実現することはできるも、この場合は、気体の流量が不足することになるため、周溝の気柱共鳴に対する、横溝による干渉効果を十分に発揮させることが困難になる。

そこで好ましくは、最小溝断面積（Ｓ１）の最大溝断面積（Ｓ２）に対する比（Ｓ１／Ｓ２）を０．１以上、０．７５以下として、横溝内の気体に、流量の不足なしに所期した通りの流速の付与を可能とする。
すなわち、それが０．１未満では断面積の変化領域の前後に生じる大きな圧力差により十分な流速が得られるも、流路が狭くなることによって絶対的な流量が不足することになり、高い干渉効果を期し難くなる。

一方、それが０．７５を越えると、断面積の変化領域の前後に生じる圧力差が小さくなって、流速の十分な増加が得られないため、実質上は、断面積を変化させない従来の横溝と同等程度の干渉効果しかもたらし得なくなるおそれが高くなる。

また、他の空気入りタイヤでは、二本以上の周溝に開口させて設けたそれぞれの横溝の延在長さを、たとえば、接地面内の周溝長さ、一般的には60〜250mmの長さに対してとくに有効な50％を中心として、陸部毎に変化させることにより、周溝に固有の、元来の気柱共鳴音の音圧を有効に低減させるとともに、それぞれの周溝の気柱共鳴周波数を、主には、それぞれの横溝の長さに応じて広く分散させることができるので、分散後の共鳴音の音圧が、周囲の周波数の音圧から突出した大きな値となるのを有効に抑制して、タイヤの発生騒音を有利にホワイトノイズ化することができる。
図3は、このことを、トレッド踏面のフットプリントとともに模式的に例示する図であり、図中の仮想線は、横溝を設けてない場合の、図9に示す周波数分析結果の一部のピーク部分を示す。

ところでここで、二本以上の周溝に開口するそれぞれの横溝そのものの相対延在長さを相違させることとしているのは、その結果として、接地面内の各横溝の延在長さの、横溝が開口する周溝の接地面内長さに対する長さの比率を相互に変化させることが目的ではあるも、実際上は、それぞれの周溝の接地面内長さは、大きく相違することがなく、大体一定であることから、ここでは、規定が容易で、客観的な認識が容易な絶対値をもって横溝長さを規定することとしている。

そして、このような空気入りタイヤにおいて、横溝を、少なくとも、溝容積が最大となる周溝に開口させたときは、たとえ、全ての周溝に対して横溝を形成できない場合にあっても、気柱共鳴音の音圧が最も高くなる、大容積の周溝に対して横溝を所期した通りに機能させることで、気柱共鳴音を有効に低減させることができる。

ところで、トレッド踏面に複数本の周溝を具える空気入りタイヤであって、それぞれの周溝によって発生される気柱共鳴音の音圧および、気柱共鳴周波数がともに同一であるときは、タイヤの、車両への装着姿勢の下では、車室に近接して位置する、内側側の周溝によって発生される気柱共鳴音の、車室内の乗員に及ぼす影響が、外側側の周溝によって発生されるそれより大きくなる。
そこで、好ましくは、トレッドパターンを非対称に形成することで、車両の内側となる領域での、周溝の延在本数もしくは周溝容積等の低減、ひいては、その内側領域での、大きな気柱共鳴音の発生のうれいの低減をもたらし、併せて、横溝を、車両の内側側に延在する周溝に開口させて設けることで、車両の内側となる領域への周溝の形成が不可避となる場合にあっても、その横溝に、共鳴音の低減機能および、共鳴周波数の分散機能をより有利に発揮させて、騒音低減効果をより実効あるものとする。

周溝の気柱共鳴音の低減メカニズムを模式的に例示する図である。横構内での気体流速の増加態様を例示する模式図である。空気入りタイヤの騒音低減効果を模式的に例示する図である。第1の空気入りタイヤの実施形態を示すトレッドパターンの展開図である。図4に示すトレッドパターンのフットプリントを示す図である。横溝断面積の最小となる個所等を例示する拡大図である。空気入りタイヤの実施形態を示すトレッドパターンの展開図である。実施例に用いたタイヤのフットプリントを例示する図である。気柱共鳴周波数を例示する図である。気柱共鳴周波数の分散例を示す図である。

符号の説明

１，２１トレッド踏面
２，３，２２，２３，２４，２５直線状周溝
４ジグザグ周溝
５，６，２６，２７，２８陸部
７，８，２９，３０，３１横溝
７ａ，８ａ狭幅部分
７ｂ，８ｂ広幅部分
９間欠溝
１０サイプ
１１円周サイプ
１２斜めサイプ
１３逆サイプ
１４，１５右上がり傾斜サイプ
１６，１７傾斜サイプ
３０ａ，３１ａ基部
３０ｂ，３１ｂ折曲部
３０ｃ分岐部
３２，３３左上がり傾斜サイプ
Ｅタイヤ赤道線
ｅ１，ｅ２トレッド踏面端
ｌ_１，ｌ_２横溝部分の延在長さ
ｌ横溝長さ
Ｌ_１，Ｌ_２周溝部分の延在長さ
Ａ最小断面個所
Ｂ最大断面個所
Ｃ溝中心線
Ｓｌ最小断面積
Ｓ２最大断面積

図４は、この発明に係る第１の空気入りタイヤの実施の形態を示すトレッドパターンの展開図である。
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と同様であるのでここでは図示を省略する。
図中１はトレッド踏面を示し、ここでは、このトレッド踏面１のタイヤ赤道面線Ｅに対し、車両へのタイヤの装着姿勢で車両の内側に位置することになる図の左半部に、周方向へ直線状に連続して延びる二本の周溝２，３をそれぞれ設けるとともに、そのタイヤ赤道線Ｅの右半部に、周方向に連続して延びて赤道線側の溝縁だけが鋸歯状をなす一本のジグザグ周溝４を設け、そしてそのジグザグ周溝４および、タイヤ赤道線側の直線状周溝２のそれぞれに一端を開口し、他端が周溝４，２間または、周溝２，３間のそれぞれの陸部５，６内で終了する、傾斜溝を可とするそれぞれの横溝７，８を、他の周溝３および、トレッド接地縁に開口させて設けることができるさらに他の横溝等から独立させて、周方向に所定の間隔をおいて複数本ずつ形成する。

ここで、これらのそれぞれの横溝７，８は、当該周溝４，２から延在させて設けることができる、図示しない他の横溝は別として、他の周溝３に開口させて設けることができる横溝からもまた独立のものとする。

図に示すところでは、全体として左上りに延在するこれらの各横溝７，８を、タイヤ赤道線Ｅに対して比較的大きな角度で延びて各周溝４，２に開口する狭幅部分７ａ，８ａと、湾曲部を介して各狭幅部分７ａ，８ａに連続して、タイヤ赤道線Ｅに対して比較的小さな角度で延びる広幅部分７ｂ，８ｂとを有するほぼ「へ」字形状に形成する。

また、この図に示すところでは、周溝３よりトレッド踏面端ｅ１、いいかえれば接地端側に幾分離れた位置に、周方向に延びる複数本の間欠溝９を所定の間隔をおいて形成するとともに、これらの各間欠溝９の、図では下端を、右下りに延びる各サイプ１０を介してその周溝３に連通させ、そしてジグザク周溝４から他方のトレッド踏面端側ｅ２側に幾分離れた位置に周方向に直線状に連続して延びる円周サイプ１１を設けるとともに、この円周サイプ１１を右上がりに横切って、周溝４およびトレッド踏面端ｅ２にそれぞれに開口する斜めサイプ１２および、その円周サイプ１１から右下がりに延びてトレッド踏面端ｅ２に開口する逆サイプ１３をそれぞれ設ける。

さらにここでは、周溝４，２間の陸部５および、周溝２，３間の陸部６のそれぞれに、各横溝７，８の終端を各周溝２，３に連通させるそれぞれの右上がり傾斜サイプ１４，１５を設けるとともに、これらの各右上がり傾斜サイプ１４，１５のほぼ延長線上にあって、二本の横溝７，７間もしくは８，８間に延在する他のそれぞれの傾斜サイプ１６，１７を設ける。

加えてここでは、タイヤを適用リムに組付けて最高空気圧を充填するとともに最大負荷能力に相当する質量を負荷した状態の下での接地面内で、図５にそのときのフットプリントを示すように、周溝４，２および横溝７，８のそれぞれをともに、溝壁が、溝深さの全体にわたっては相互に接触しない溝幅を有するものとするとともに、それぞれの横溝７，８が、接地面内に常に一本以上含まれる配設態様とし、また、接地面内で、横溝７，８の、それの中心線と直交する方向に測った溝幅の少なくとも一部が、当該周溝４，２の溝幅の３０％以上となる各横溝の延在長さｌ_１，ｌ_２を、接地面内での周溝４，２の各延在長さＬ_１，Ｌ_２の４０％以上とする。

なおここで、この接地面内で測った周溝２の溝幅は、たとえば４〜２０ｍｍの範囲とすることができ、それの延在長さＬ_２は、たとえば６０〜２５０ｍｍの範囲とすることができる。
また、同接地面内での周溝４の平均溝幅は、たとえば４〜２０ｍｍの範囲とするとこができ、それの延在長さＬ_１は、６０〜２５０ｍｍの範囲とすることができる。
さらに、それぞれの横溝の延在長さｌ_１、ｌ_２は、たとえば、ともに２０〜２３０ｍｍの範囲とすることができる。

そしてまたこのタイヤでは、各横溝７，８に、周溝への開口端側から終了端側に向けて断面積が増加する領域を設けるとともに、この断面積増加領域始端の、断面積の最小個所、すなわち、図６（ａ）に、図４に示す一方の横溝７を例にとって拡大して示すように、溝中心線Ｃと直交する断面内での溝横断面積が最小になる個所Ａを、断面積増加領域終端の、同様の断面積が最大となる個所Ｂより、その横溝７が開口する周溝４に近接させて設ける。
従って、この発明に係るタイヤでは、たとえば横溝７，８が、図６（ｂ）に例示するように、中間部分で括れるとともに、陸部５，６内で先細り形態で終了することがあっても、溝横断面積の最小個所Ａは、その断面積の最大個所Ｂより、主溝２，４から離隔して位置することはない。

以上のようなタイヤにおいて、好ましくは、図６（ｃ）に例示するように、横溝７、８の断面積の最小個所Ａを、その横溝７、８の、周溝４、２への開口位置から測って、横溝７、８の長さｌの５０％以内の位置に設けることとし、また好ましくは、各横溝７、８の、最小断面積Ｓ１の最大断面積Ｓ２に対する比Ｓ１／Ｓ２を０．１以上０．７５以下とする。

図８（ｂ）に示すように、周方向に連続して伸びる4本の周溝を有し、各周溝に対して、一端がその周溝に開口し、他端が陸部内で終了するＬ字型の横溝が配設されたトレッドパターンを持つタイヤにおいて、周溝Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄの接地面内長さがそれぞれ１４０，１５０，１５０，１４０ｍｍである時、溝幅を４ｍｍとしたそれぞれの横溝の長さをともに一定（７５ｍｍ）とする一方で、溝断面積を、それの最小個所で１６〜２２ｍｍ^２の範囲で変化させる一方、そして、それの最大個所で２８ｍｍ^２とした実施例タイヤを各種準備して、気柱共鳴音（約９００Ｈｚ）の音圧低域効果を、ＪＡＳＯＣ６０６規格に基いて、速度６０ｋｍ／ｈでの台上試験で測定したところ表１に示す結果を得た。
なお、表中の比較例タイヤ１は、図８（ｂ）に示すところにおいて、横溝の断面積を全長にわたって一定（２８ｍｍ^２）としたものであり、音圧の比較対象としての基準タイヤは横溝を有しないものとした。
ここで、供試タイヤのサイズは２２５／５５Ｒ１７とし、適用リムは７Ｊ×１７、充填空気圧は２１０ｋＰａ、そして負荷は４．９５ｋＮとした。

表１に示すところによれば、横溝の存在によって、周溝の気柱共鳴音を有効に低減できることが明らかであり、なかでも、実施例タイヤでは、最小断面積の位置を周溝に十分に近接させて設けた場合および、横溝断面積の比を小さくした場合に、気柱共鳴音の低減効果が顕著であることが解かる。

図7は、他の空気入りタイヤの実施の形態を示すトレッドパターンの展開図である。
ここでもまた、タイヤの内部構造は、一般的な乗用車用ラジアルタイヤのそれと同様であるので、図示は省略する。

図中２１はトレッド踏面を示し、ここでは、トレッド踏面２１の、タイヤ赤道線Ｅに対し、車両へのタイヤの装着姿勢で車両の外側に位置することになる図の右半部に、周方向へ直線状に連続して延びる、たとえば、４〜２０ｍｍの範囲の溝幅の二本の周溝２２，２３のそれぞれを所定の間隔をおいて設けるとともに、車両の内側に位置することとなる図の左半部に、周方向へ直線状に連続して延びる、これもたとえば、４〜２０ｍｍの範囲の溝幅の二本の周溝２４，２５を所定の間隔をおいてそれぞれ設けて、周溝２２，２３のそれぞれを等しい溝容積とするとともに、周溝２４，２５のそれぞれの溝容積を、周溝２２，２３のそれより小さい一定容積とする。

またここでは、これらの周溝２２〜２５のそれぞれによって区画される三列の陸部２６，２７，２８のそれぞれに、車両への装着姿勢でそれらの陸部より車両の外側側に延在することとなるそれぞれの周溝２２，２３，２４に一端を開口し、他端がそれぞれの陸部２６，２７，２８内で終了する複数本ずつの横溝２９，３０，３１をそれぞれ設ける。

ここで、陸部２６内で左上りに延在して、最外側側の周溝２２に開口する横溝２９の他端は、釣針等の返り様の形態をなして陸部２６内で終了し、また、陸部２７内で延在し、タイヤ赤道線Ｅの外側側に隣接して位置する周溝２３に開口する横溝３０は、その周溝２３から左上がりに延在する基部３０ａと、陸部２７の中間位置で折曲して、タイヤ赤道線Ｅと平行に、図では下方側に延びて終了する折曲部３０ｂと、この折曲部３０ｂの途中から分岐して周溝２３側へ、基部３０ａと平行に延びるも、周溝２３に開口することなく終了する分岐部３０ｃとを具えてなり、そして、陸部２８内で延在して、タイヤ赤道線Ｅ側の周溝２４に開口する横溝３１は、その周溝２４から左上がりに延びる基部３１ａと、陸部２８の中間位置で折曲して、タイヤ赤道線Ｅと平行に、図では下方側に延びて終了する折曲部３１ｂとを具えてなる。

従って、ここにおけるそれぞれの横溝２９，３０，３１は、それぞれの周溝２２，２３，２４を除いて、他の周溝、他の周溝に開口させて設けられることもある他の横溝および、トレッド接地縁に開口させて設けられることもあるさらに他の横溝のいずれからも独立させて形成されることになる。

また、この図に示すところでは、それぞれの周溝２２〜２５および、それぞれの横溝２９，３０，３１の各々を、タイヤを適用リムに組付けて最高空気圧を充填するとともに、最大負荷能力に相当する荷重を負荷したタイヤ姿勢の下においては、接地面内で、溝壁が、溝深さ方向の全体にわたっては相互に接触しない横幅を有するものとし、さらに、横溝３１を除く他の横溝２９，３０につき、接地面内での、横溝の溝幅の少なくとも一部が、周溝２２，２３の溝幅の３０％以上となるよう形成するとともに、それらの横溝２９，３０の接地面内での延在長さを、当該周溝２２，２３の接地面内延在長さ、多くは、６０〜２５０ｍｍの範囲の長さの４０％以上、好ましくは４０〜９０％とする。
かくして、図７に示すところでは、横溝２９，３０だけがこの発明の対象横溝となる。

そしてさらにここでは、陸部２８を除く他の二列のそれぞれの陸部２６，２７内のそれぞれの横溝２９，３０の、上述したような延在長さを、好ましくは、当該周溝２２，２３のそれの４０〜９０％の範囲内で相互に相違させる。
この結果として、好適には、それらの各横溝２９，３０の接地面内での延在長さの、各横溝２９，３０が開口する周溝２２，２３の接地面内での延在長さに対する比率を相違させる。

加えて、この図に示すところでは、横溝２９，３０のそれぞれをともに、溝容積が最大となるそれぞれの周溝２２，２３に開口させるとともに、トレッドパターンを、タイヤ赤道線Ｅに対して非対称に形成している。

なお、この図では、それぞれの横溝２９，３０をともに、タイヤの、車両への装着姿勢の下で、車両の外側側に延在することとなるそれぞれの周溝２２，２３に開口させているも、それらの横溝２９，３０は、車両の内側側に延在する周溝に開口させることもでき、これによれば、それらの横溝を、車室内騒音の低減のために、より有効に機能させることができる。

このように構成してなる空気入りタイヤでは、とくには、それぞれの横溝２９，３０の延在長さを、それぞれの陸部２６，２７毎に相違させたことにより、先に述べたように、それぞれの周溝２２，２３の存在に起因する元来の共鳴音の音圧を有効に低減させるとともに、共鳴周波数を広い範囲にわたって有効に分散させることができ、気柱共鳴音を効果的にホワイトノイズ化することができる。

なお、図７中３２は、陸部２６内に形成されて、下方側に凸となる湾曲形態で左上がりに延びて周溝２２に開口する傾斜サイプを、そして３３は、陸部２７内で、上方側に凸となる湾曲形態で左上がりに延びて周溝２４に開口する傾斜サイプをそれぞれ示す。

サイズが２１５／６０Ｒ１６のタイヤを、７Ｊ×１６のリムに組付けるとともに、そこへ２２０ｋＰａの空気圧を充填して国産乗用車に装着し、２名乗車の荷重条件で、テストコースを周回し、発生した気柱共鳴音を、テストドライバーのフィーリングによって、耳障り度合につき１０段階の評価を行ったところ表２に示す結果を得た。
なお評価は、数値が大きいほどすぐれた結果を示すものとした。

また表中の従来タイヤは、図８（ａ）にフットプリントを例示するように、接地面内に、接地長さがほぼ等しい四本の直線状周溝を有するものとし、比較例タイヤおよび実施例タイヤのそれぞれは、図８（ｂ）に例示するように、従来タイヤの周溝に、鉤状に折れ曲がる横溝を付加した基本的フットプリントを有するものにおいて、周溝長さに対する横溝長さを、０％をも含めて種々に変化させたものである。

ここで、図示の周溝Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄの、接地面内での溝幅はそれぞれ、８ｍｍ，８ｍｍ，１０ｍｍおよび１０ｍｍとし、また、それらのそれぞれの延在長さは、１４０ｍｍ，１５０ｍｍ，１５０ｍｍ，および１４０ｍｍとした。
なお、それぞれの周溝に開口するそれぞれの横溝の溝幅は一律に３ｍｍとした。

表２の実施例タイヤ１０，１１によれば、横溝長さを周溝長さに対して分散させることで、すぐれた騒音低減効果をもたらすことができ、このことは、横溝長さを４０〜７０％の範囲に分散させた場合により効果的であることが解かる。
また、実施例タイヤ１２，１３によれば、横溝を、容積の大きい周溝に開口させることがより効果的であり、そして、実施例タイヤ１４，１５によれば、車両の内側に位置することとなる周溝に横溝を開口させることがより有効であることが解かる。

Claims

トレッド踏面に、周方向に連続する二本以上の周溝を設け、少なくとも一本の周溝に関し、一端がその周溝に開口し、他端が陸部内で終了する複数本の横溝を、他の周溝、他の周溝に開口する横溝および、トレッド接地縁に開口する他の横溝から独立させて形成し、これらの横溝および当該周溝のそれぞれを、タイヤを適用リムに組付けて最高空気圧を充填するとともに最大負荷能力に相当する質量を負荷したタイヤ姿勢の下で、接地面内で溝壁が、溝深さ方向の全体にわたっては相互に接触しない溝幅とするとともに、それぞれの横溝を、接地面内に常に一本以上が完全に含まれる配設態様とし、また、接地面内で、横溝の溝幅の少なくとも一部が、当該周溝の溝幅の30%以上となる各横溝の延在長さを、接地面内での当該周溝の延在長さの40%以上としてなる空気入りタイヤにおいて、
前記横溝に、周溝への開口端側から終了端側に向けて断面積が増加する領域を設けるとともに、この断面積増加領域始端の、断面積の最小個所を、断面積増加領域終端の、断面積の最大個所より、その横溝が開口する周溝に近接させて設けてなる空気入りタイヤ。
横溝の断面積の最小個所を、それの、周溝への開口位置から、横溝長さの50%以内の位置に設けてなる請求項1の空気入りタイヤ。
横溝の、最小断面積(S1)の最大断面積(S2)に対する比（S1/S2)を0.1以上、0.75以下としてなる請求項１もしくは２に記載の空気入りタイヤ。