JP5841314B2 - 空気入りタイヤ - Google Patents

Description

本発明は、空気入りタイヤに関するものである。

一般に、空気入りタイヤのトレッド部には、タイヤ周方向に延びる周溝、およびタイヤ幅方向に延びるラグ溝が形成されていて、これらの周溝およびラグ溝によりトレッド部の外表面が複数のブロックに区画されている。
この種の空気入りタイヤにおいては、走行時に、ブロックが周期的に路面に対して当接・離反して振動させられることにより、一般にピッチノイズ若しくはパターンノイズと呼ばれる騒音を発生することが知られている。
そこで、このような騒音を低減するための手段として、従来から、例えば下記特許文献１に示されるように、サイプを形成してブロックの剛性を低下させたり、あるいは面取り部を形成して接地圧の急激な上昇を抑えたりすること等が提案されている。

特開平７−３２８１９号公報

しかしながら、前記従来の空気入りタイヤのうち、前者では、例えば制動時等にブロックが欠損し易くなるおそれがあり、後者では、例えば荷物の積載時と空車時等のように使用状況が変化して、ブロックに加わる荷重が大きく変動する場合に、このような使用状況の変化に対応することが困難であるという問題があった。

この発明は、このような事情を考慮してなされたもので、ブロックを欠損し易くすることなく、使用状況の変化に係わらず安定して騒音を低減することができる空気入りタイヤを提供することを目的とする。

上記課題を解決して、このような目的を達成するために、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周溝、およびタイヤ幅方向に延びるラグ溝が形成されて、これらの周溝およびラグ溝によりトレッド部の外表面が複数のブロックに区画された空気入りタイヤであって、前記ブロックにおけるタイヤ周方向の両端部には、該ブロックにおけるタイヤ周方向の中央部の上面をタイヤ周方向の外側に向けて延長した仮想輪郭線からタイヤ径方向の外側に突出する隆起部が形成され、前記ブロックの上面においてタイヤ周方向の両端部を除く全域が、タイヤ径方向に直交する方向に延びる平坦面、または、タイヤ周方向に沿って前記ブロックの外側から内側に向かうに従い漸次、タイヤ径方向の内側に窪む凹曲面状となり、前記隆起部における前記仮想輪郭線からのタイヤ径方向の外側に向けた突出高さ、および前記隆起部におけるタイヤ周方向の大きさはそれぞれ、０．２ｍｍ以上２．０ｍｍ以下となっており、前記隆起部は、少なくともタイヤ周方向に沿った前記ブロックの外側を向く外側壁面、およびタイヤ周方向に沿った前記ブロックの内側を向く内側壁面を有する複数の直線状の壁面により画成されていることを特徴とする。

この発明によれば、ブロックにおけるタイヤ周方向の両端部のうちの少なくとも一方に、前記隆起部が形成されているので、走行時にブロックが路面に対して当接・離反するときに、ブロックのうち隆起部が局所的に大きく変形することとなり、ブロック全体の圧縮剛性やせん断剛性を低減させなくても、ブロックに生ずる衝撃力を緩和することが可能になる。したがって、例えば操縦安定性や発進性能等を阻害したりすることなく、発生する振動を抑えて騒音を低減することができる。
このようにブロックに隆起部が形成されていることから、前記従来技術のようにブロックにサイプや面取り部を形成する場合と比べて、ブロックが欠損するのを抑えることができるとともに、使用状況が変化しても、ブロックのうち少なくとも隆起部は確実に大きく変形させることが可能になるため、使用状況の変化に係わらず安定して騒音を低減することができる。
また、前記隆起部が、ブロックにおけるタイヤ周方向の両端部のうちの少なくとも一方に形成されているので、デザイン性を阻害したり、ブロックの剛性が変化したりするのを確実に抑制することができる。
また、隆起部における前記突出高さ、およびタイヤ周方向の大きさがそれぞれ、０．２ｍｍ以上２．０ｍｍ以下となっているので、前述の作用効果が確実に奏功されることとなる。
すなわち、前記隆起部における前記仮想輪郭線からのタイヤ径方向の外側に向けた突出高さ、および前記隆起部におけるタイヤ周方向の大きさがそれぞれ、０．２ｍｍ未満の場合には、隆起部の体積が小さすぎて、隆起部が形成されていないブロックを有する空気入りタイヤと同様に、前述の作用効果を奏し得ず、２．０ｍｍより大きい場合には、隆起部の体積が大きすぎてブロック全体の剛性が高くなり、蹴り出し時に路面上を引き摺られて異音が発生し易くなるおそれがある。

また、隆起部が複数の直線状の壁面により画成されているので、走行時に隆起部を確実に変形させることが可能になり、前述の作用効果を確実に奏功させることができる。
また、前記ブロックのタイヤ周方向に沿う断面視において、前記外側壁面、および前記内側壁面のうちの少なくとも一方は、タイヤ径方向に対して傾斜してもよい。

また、前記ブロックのうち少なくとも隆起部の外表面は、該ブロックを形成するゴム材質よりも引き裂き強度が大きいゴム層で覆われてもよい。

この場合、ブロックのうち少なくとも隆起部の外表面が前記ゴム層で覆われているので、走行時に、ブロックのうち局所的に大きく変形する隆起部が摩耗するのを抑制することが可能になり、前述の作用効果を長期にわたって奏功させることができる。

この発明に係る空気入りタイヤによれば、ブロックを欠損し易くすることなく、使用状況の変化に係わらず安定して騒音を低減することができる。

本発明に係る一実施形態として示した空気入りタイヤにおける（ａ）トレッド部の平面図、および（ｂ）（ａ）のＡ−Ａ線矢視断面図である。 本発明に係る他の実施形態として示した空気入りタイヤにおけるブロックのタイヤ周方向に沿う断面図である。 本発明に係る別の実施形態として示した空気入りタイヤにおけるブロックのタイヤ周方向に沿う断面図である。 本発明に係るさらに別の実施形態として示した空気入りタイヤにおけるブロックのタイヤ周方向に沿う断面図である。 本発明に係る比較例として示した空気入りタイヤにおけるブロックのタイヤ周方向に沿う断面図である。

以下、本発明に係る空気入りタイヤの一実施形態を、図１を参照しながら説明する。
空気入りタイヤ１のトレッド部１０には、タイヤ周方向Ｓに延びる周溝１１、およびタイヤ幅方向Ｈに延びるラグ溝１２が形成されている。周溝１１はタイヤ幅方向Ｈに間隔をあけて複数（図示の例では４つ）形成されるとともに、ラグ溝１２はタイヤ周方向Ｓに間隔をあけて複数形成されている。
複数の周溝１１は、トレッド部１０においてタイヤ幅方向Ｈの中央部（以下、タイヤ赤道部という）ＣＬを回避した位置に、タイヤ赤道部ＣＬを基準に線対称に配置されている。

ラグ溝１２は、複数の周溝１１のうち、タイヤ幅方向Ｈで互いに隣り合う２つの周溝１１同士を連結するように配置され、全てのラグ溝１２のタイヤ周方向Ｓに沿った配置位置は互いに異なっている。
これらの周溝１１およびラグ溝１２によりトレッド部１０の外表面が複数のブロック１３に区画されている。なお、これらのブロック１３のうちの一部は、タイヤ赤道部ＣＬ上にタイヤ周方向Ｓに沿って複数配置され、タイヤ周方向Ｓで隣り合うブロック１３同士の間にラグ溝１２が位置している。

そして本実施形態では、ブロック１３におけるタイヤ周方向Ｓの両端部のうちの少なくとも一方に、ブロック１３におけるタイヤ周方向Ｓの中央部の上面をタイヤ周方向Ｓの外側に向けて延長した仮想輪郭線Ｌからタイヤ径方向の外側に突出する隆起部１４が形成されている。
図示の例では、ブロック１３の上面は、タイヤ周方向Ｓの両端部を除く全域が、タイヤ径方向に直交する方向に延びる平坦面になっている。隆起部１４は、ブロック１３におけるタイヤ周方向Ｓの両端部に形成されている。また各隆起部１４は、ブロック１３におけるタイヤ幅方向Ｈの全長にわたって延在している。

各隆起部１４は、少なくともタイヤ周方向Ｓに沿ったブロック１３の外側を向く外側壁面１４ａ、およびタイヤ周方向Ｓに沿ったブロック１３の内側を向く内側壁面１４ｂを有する複数の直線状の壁面により画成されている。
図示の例では、各隆起部１４は、タイヤ幅方向Ｈに延びる四角柱状に形成されており、外側壁面１４ａおよび内側壁面１４ｂの他に、タイヤ径方向の外側を向く上側壁面１４ｃを備えている。また、外側壁面１４ａおよび内側壁面１４ｂはそれぞれ、前記仮想輪郭線Ｌからほぼ垂直にタイヤ径方向の外側に向けて立ち上がっている。さらに、上側壁面１４ｃと前記仮想輪郭線Ｌとは互いに平行になっている。また、外側壁面１４ａおよび内側壁面１４ｂと、上側壁面１４ｃと、は互いに稜線部を介して接続されている。

ここで、隆起部１４における前記仮想輪郭線Ｌからのタイヤ径方向の外側に向けた突出高さｃ、および隆起部１４におけるタイヤ周方向Ｓの大きさｄはそれぞれ、０．２ｍｍ以上２．０ｍｍ以下となっている。なお本実施形態では、ブロック１３におけるタイヤ径方向の大きさをａ、ブロック１３におけるタイヤ周方向Ｓの大きさをｂとしたときに、ｃ／ａおよびｄ／ｂがそれぞれ、０．０２５以上０．２５以下となっている。

以上説明したように、本実施形態による空気入りタイヤ１によれば、ブロック１３におけるタイヤ周方向Ｓの両端部に、隆起部１４が形成されているので、走行時にブロック１３が路面に対して当接・離反するときに、ブロック１３のうち隆起部１４が局所的に大きく変形することとなり、ブロック１３全体の圧縮剛性やせん断剛性を低減させなくても、ブロック１３に生ずる衝撃力を緩和することが可能になる。したがって、例えば操縦安定性や発進性能等を阻害したりすることなく、発生する振動を抑えて騒音を低減することができる。

このようにブロック１３に隆起部１４が形成されていることから、前記従来技術のようにブロック１３にサイプや面取り部を形成する場合と比べて、ブロック１３が欠損するのを抑えることができるとともに、使用状況が変化しても、ブロック１３のうち少なくとも隆起部１４は確実に大きく変形させることが可能になるため、使用状況の変化に係わらず安定して騒音を低減することができる。
また、隆起部１４が、ブロック１３におけるタイヤ周方向Ｓの両端部に形成されているので、デザイン性を阻害したり、ブロック１３の剛性が変化したりするのを確実に抑制することができる。

さらに本実施形態では、隆起部１４が複数の直線状の壁面１４ａ〜１４ｃにより画成されているので、走行時に隆起部１４を確実に変形させることが可能になり、前述の作用効果を確実に奏功させることができる。
また、隆起部１４における前記仮想輪郭線Ｌからのタイヤ径方向の外側に向けた突出高さｃ、および隆起部１４におけるタイヤ周方向Ｓの大きさｄがそれぞれ、０．２ｍｍ以上２．０ｍｍ以下となっているので、前述の作用効果が確実に奏功されることとなる。

なお、本発明の技術的範囲は前記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。

例えば、前記実施形態では、隆起部１４としてタイヤ幅方向Ｈに延びる四角柱状を示したが、タイヤ幅方向Ｈに延びる三角柱状に形成してもよい。
例えば図２（ａ）に示されるような、内側壁面１４ｂを、タイヤ径方向の内側から外側に向かうに従い漸次、タイヤ周方向Ｓに沿ったブロック１３の外側に向けて延在させ外側壁面１４ａに接続させて、上側壁面１４ｃを有しない隆起部１４を採用してもよいし、あるいは、外側壁面１４ａをタイヤ径方向の内側から外側に向かうに従い漸次、タイヤ周方向Ｓに沿ったブロック１３の内側に向けて延在させ内側壁面１４ｂに接続させて、上側壁面１４ｃを有しない隆起部１４を採用してもよいし、さらには、内側壁面１４ｂを、タイヤ径方向の内側から外側に向かうに従い漸次、タイヤ周方向Ｓに沿ったブロック１３の外側に向けて延在させるとともに、外側壁面１４ａをタイヤ径方向の内側から外側に向かうに従い漸次、タイヤ周方向Ｓに沿ったブロック１３の内側に向けて延在させ、かつ外側壁面１４ａと内側壁面１４ｂとを接続させて上側壁面１４ｃを有しない隆起部１４を採用してもよい。

また、前述した四角柱状の隆起部１４として、前記実施形態に代えて例えば、図２（ｂ）に示されるように、内側壁面１４ｂを、タイヤ径方向の内側から外側に向かうに従い漸次、タイヤ周方向Ｓに沿ったブロック１３の内側に向けて延在させた構成を採用してもよいし、あるいは隆起部１４の上端部に面取り部を形成してもよい。
さらに、前述した外側壁面１４ａ、内側壁面１４ｂおよび上側壁面１４ｃの全てを直線状に延在させたが、少なくとも１つは例えば湾曲させる等してもよい。
また前記実施形態では、外側壁面１４ａおよび内側壁面１４ｂと、上側壁面１４ｃと、が互いに稜線部を介して接続された構成を示したが、少なくとも一方は曲面部を介して接続してもよい。

さらに前記実施形態では、ブロック１３の上面においてタイヤ周方向Ｓの両端部を除く全域を、タイヤ径方向に直交する方向に延びる平坦面にしたが、これに代えて例えば、図３に示されるような、タイヤ周方向Ｓに沿ってブロック１３の外側から内側に向かうに従い漸次、タイヤ径方向の内側に窪む凹曲面状、若しくはタイヤ径方向の外側に向けて膨出する凸曲面状に形成してもよい。
さらにまた、前記実施形態では、隆起部１４をブロック１３におけるタイヤ周方向Ｓの両端部に形成したが、いずれか一方にのみ形成してもよい。

また、図４に示されるように、ブロック１３のうち少なくとも隆起部１４の外表面を、ブロック１３を形成するゴム材質よりも引き裂き強度（ＪＩＳ Ｋ６２５２に準拠）が大きいゴム層１５で覆ってもよい。
この場合、ブロック１３のうち少なくとも隆起部１４の外表面がゴム層１５で覆われているので、走行時に、ブロック１３のうち局所的に大きく変形する隆起部１４が摩耗するのを抑制することが可能になり、前述の作用効果を長期にわたって奏功させることができる。
なお、ゴム層１５の厚さは例えば０．２ｍｍ以上２．０ｍｍ以下となっている。また、ゴム層１５により隆起部１４の外表面を全域にわたって覆ってもよいが、隆起部１４の外表面のうちの少なくとも一部を覆ってもよい。

さらに図示の例では、前記ゴム層１５は、隆起部１４の外表面のみならず、ブロック１３を画成する壁面のうち、タイヤ周方向Ｓを向く前側壁面１３ａおよび後側壁面１３ｂをも覆っていて、タイヤ幅方向Ｈを向く両壁面は覆っていない。
この場合、ブロック１３のうち、タイヤ周方向Ｓの両端部が他の部分と比べて摩耗し難くなるため、ブロック１３のタイヤ周方向Ｓの両端部に隆起部１４を生成しながらブロック１３を摩耗させることが可能になり、ブロック１３の摩耗に伴い隆起部１４が消滅してしまうのを防ぐことができる。

なお、ゴム層１５により、ブロック１３の前側壁面１３ａおよび後側壁面１３ｂのうちのいずれか一方だけを覆ってもよい。
また、図４に示されるようなタイヤは、未加硫状態のトレッド部１０の外表面に、未加硫状態の帯状のゴム層１５を巻き付けてグリーンタイヤを成形した後に、このグリーンタイヤにトレッド部１０の外表面側から加硫金型面を押し付けた状態で該グリーンタイヤを加硫することにより、トレッド部１０の外表面にブロック１３を区画しながら、ゴム層１５とブロック１３の外表面とを加硫接着することによって形成することができる。

その他、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、上記した実施の形態における構成要素を周知の構成要素に置き換えることは適宜可能であり、また、上記した変形例を適宜組み合わせてもよい。

次に、以上説明した作用効果についての検証試験を実施した。
この試験に際し、実施例１〜３および比較例１、２の空気入りタイヤをそれぞれ車両に装着し、車両のエンジンをオフにしかつギヤをニュートラルにして速度８０ｋｍ／ｈで惰性走行したときに発せられる騒音を、精密マイクロフォンにより車外で計測した。

ここで、実施例１として、図１に示す空気入りタイヤを採用し、実施例２として、図２（ａ）に示す空気入りタイヤを採用し、実施例３として、図２（ｂ）に示す空気入りタイヤを採用した。また、比較例１として、図１および図２に示す空気入りタイヤにおいて、隆起部１４を有しない構成を採用し、比較例２として、図５に示されるように、ブロック１３の上面におけるタイヤ周方向Ｓの両端部を除く全域を、タイヤ周方向Ｓに沿ってブロック１３の外側から内側に向かうに従い漸次、タイヤ径方向の内側に窪む凹曲面状に形成するとともに、この部分をタイヤ周方向Ｓの外側に延長した仮想輪郭線Ｌよりも、ブロック１３のタイヤ周方向Ｓの両端部をタイヤ径方向の内側に位置させて、ブロック１３の上面をタイヤ周方向Ｓに沿って段差無く滑らかに連続させた空気入りタイヤを採用した。

なお、前記精密マイクロフォンのマイクは、車両中心から水平方向に７．５ｍ離れ、かつ路面から１．２ｍ離れた高さ位置に固定した。また、各空気入りタイヤのサイズは２６５／７０Ｒ１７とし、各空気入りタイヤの内圧は１８０ｋＰａにし、各空気入りタイヤに加えた荷重は８．５ｋＮにした。
その結果、実施例１では７２．８ｄＢ、実施例２では７３．９ｄＢ、実施例３では７３．１ｄＢである一方、比較例１では７４．６ｄＢ、比較例２では７６．２ｄＢであり、実施例１〜３では、比較例１、２よりも騒音を低減できることが確認された。

次に、前述した実施例１の空気入りタイヤにおいて、隆起部１４の大きさを異ならせた複数種の空気入りタイヤを準備し、前述と同様の試験を実施した。
その結果、表１に示されるように、前記仮想輪郭線Ｌからのタイヤ径方向の外側に向けた突出高さｃ、およびタイヤ周方向Ｓの大きさｄがそれぞれ、０．２ｍｍ以上２．０ｍｍ以下の隆起部１４を有する空気入りタイヤは、隆起部１４が形成されていないブロックを有する空気入りタイヤと比べて、騒音を低減できることが確認され、前記寸法ｃおよび前記寸法ｄのうちの少なくとも一方が、０．２ｍｍ未満の場合、あるいは２．０ｍｍを超えた場合には、隆起部１４が形成されていないブロックを有する空気入りタイヤと同等かそれよりも大きい騒音が発生することが確認された。

ブロックを欠損し易くすることなく、使用状況の変化に係わらず安定して騒音を低減することができる。

１ 空気入りタイヤ
１０ トレッド部
１１ 周溝
１２ ラグ溝
１３ ブロック
１４ 隆起部
１４ａ 外側壁面
１４ｂ 内側壁面
１５ ゴム層
Ｈ タイヤ幅方向
Ｌ 仮想輪郭線
Ｓ タイヤ周方向

Claims (3)

1. トレッド部に、タイヤ周方向に延びる周溝、およびタイヤ幅方向に延びるラグ溝が形成されて、これらの周溝およびラグ溝によりトレッド部の外表面が複数のブロックに区画された空気入りタイヤであって、
   前記ブロックにおけるタイヤ周方向の両端部には、該ブロックにおけるタイヤ周方向の中央部の上面をタイヤ周方向の外側に向けて延長した仮想輪郭線からタイヤ径方向の外側に突出する隆起部が形成され、
   前記ブロックの上面においてタイヤ周方向の両端部を除く全域が、タイヤ径方向に直交する方向に延びる平坦面、または、タイヤ周方向に沿って前記ブロックの外側から内側に向かうに従い漸次、タイヤ径方向の内側に窪む凹曲面状となり、
   前記隆起部における前記仮想輪郭線からのタイヤ径方向の外側に向けた突出高さ、および前記隆起部におけるタイヤ周方向の大きさはそれぞれ、０．２ｍｍ以上２．０ｍｍ以下となっており、
   前記隆起部は、少なくともタイヤ周方向に沿った前記ブロックの外側を向く外側壁面、およびタイヤ周方向に沿った前記ブロックの内側を向く内側壁面を有する複数の直線状の壁面により画成されていることを特徴とする空気入りタイヤ。
2. 請求項１に記載の空気入りタイヤであって、
   前記ブロックのタイヤ周方向に沿う断面視において、前記外側壁面、および前記内側壁面のうちの少なくとも一方は、タイヤ径方向に対して傾斜していることを特徴とする空気入りタイヤ。
3. 請求項１または２に記載の空気入りタイヤであって、
   前記ブロックのうち少なくとも隆起部の外表面は、該ブロックを形成するゴム材質よりも引き裂き強度が大きいゴム層で覆われていることを特徴とする空気入りタイヤ。

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