JP6332806B2 - 空気入りタイヤ - Google Patents

Description

本開示は、気柱管共鳴音を含むノイズを低減する空気入りタイヤに関する。

タイヤが接地した状態では、タイヤ周方向に延びる主溝と路面とにより管状空間が形成される。タイヤが回転すると、管状空間で圧縮された空気が外に放出され、その結果、気柱管共鳴音が発生する。気柱管共鳴音は、周波数が１ｋＨｚ前後の耳障りなノイズであり、従来から気柱管共鳴音を低減することが求められている。

例えば、特許文献１には、タイヤ周方向に延びる主溝に、拡幅部と縮幅部をタイヤ周方向に繰り返し形成したタイヤが開示されている。

特開平８−１１５０８号公報

特許文献１によれば、騒音低減効果が得られるとの記載がある。しかし、気柱管共鳴音を含むノイズの更なる低減が望まれる。

本開示の目的は、気柱管共鳴音を含むノイズの低減性能を向上させた空気入りタイヤを提供することである。

本開示は、上記目的を達成するために、次のような手段を講じている。

本開示の空気入りタイヤは、
トレッド部は、主溝と横溝で区画される複数のブロック陸部を有し、
タイヤ幅方向一方にある１又は複数のブロック陸部と前記主溝を挟んでタイヤ幅方向他方にある対応する１又は複数のブロック陸部を１グループとし、タイヤ周方向に沿って複数のグループが配置されるように、前記複数のブロック陸部が形成されており、
互いに対面する主溝壁は、１グループのタイヤ周方向両端部からタイヤ周方向中央部へ向けて前記主溝の内側へ徐々に突出し、１グループ内におけるタイヤ周方向中央部の主溝幅をタイヤ周方向両端部の主溝幅よりも狭くする突出壁を有し、前記主溝は、前記突出壁によってタイヤ周方向に幅狭部位と幅広部位とが交互に配置され、
前記主溝壁は、踏面の法線に沿った平坦面である前記突出壁と、前記突出壁と踏面を接続するテーパ状平坦面とを有し、
前記主溝の両側の少なくとも一方における前記突出壁のタイヤ周方向中央部には、前記テーパ状平坦面及び前記踏面に開口する細溝が形成されている。

このように、主溝は、突出壁によって幅狭部位と幅広部位が周方向に交互に配置され、幅狭部位を形成する突出壁のタイヤ周方向中央部に細溝が形成されているので、空気が細溝に逃げ、圧力低下が生じてノイズが低減される。さらに、突出壁と踏面はテーパ状平坦面で接続されているので、接地時に細溝が潰れにくくなり、ノイズ低減の効果を向上させることが可能となる。

本実施形態の空気入りタイヤのトレッドパターンを模式的に示す図。 ブロック陸部を模式的に示す斜視図。 ブロック陸部及び主溝を示す断面図。 ブロック陸部と細溝の位置関係に関する説明図。 比較例１に係る空気入りタイヤのトレッドパターンを模式的に示す図。 比較例２に係る空気入りタイヤのトレッドパターンを模式的に示す図。 比較例３に係る空気入りタイヤのトレッドパターンを模式的に示す図。

以下、本開示の一実施形態について説明する。図において、「ＰＤ」はタイヤ周方向を意味し、「ＷＤ」はタイヤ幅方向を意味する。

本実施形態の空気入りタイヤは、図示を省略するが、通常の空気入りタイヤと同様に、一対のビードコアと、該ビードコアを巻回しトロイダル形状を成すカーカスと、該カーカスのクラウン部のタイヤ半径方向外側に配置されたベルト層と、該ベルト層のタイヤ半径方向外側に配置されたトレッド部と、を備える。図１に示すように、トレッド部は、タイヤ周方向ＰＤに延びる主溝１ａ，１ｂと、タイヤ幅方向に延びる横溝２と、主溝（１ａ，１ｂ）と横溝２で区画される複数のブロック陸部３，３ａ，３ｂ、３ｃを有する。ここで「横溝」とは、新品の状態で踏面を複数のブロック陸部に区画すればよく、細い溝及びサイプも含まれる。主溝は、タイヤ周方向に延びていれば、タイヤ周方向に一致していても傾斜してもよく、ジグザグ状であってもよい。横溝は、タイヤ幅方向に延びていれば、タイヤ幅方向に一致していても傾斜していてもよい。

図１に示すように、複数のブロック陸部３は、タイヤ幅方向一方にある１又は複数のブロック陸部３ａ（３ｃ）と主溝１ａ（１ｂ）を挟んでタイヤ幅方向他方にある対応する１又は複数のブロック陸部３ｂ（３ａ）を１グループＧ１（Ｇ２）とし、タイヤ周方向ＰＤに沿って複数のグループＧ１（Ｇ２）が配置されるように、形成されている。例えば、主溝がタイヤ赤道ＣＬを通るセンター主溝１ｂである場合には、１グループＧ１を構成するタイヤ幅方向一方のブロック陸部３ａとセンター主溝１ｂを挟んでタイヤ幅方向他方にある対応するブロック陸部３ｂが１対１の関係に設定されている。また、主溝がタイヤ幅方向ＷＤの最も外側にあるショルダー主溝１ａである場合には、１グループ２Ｇを構成するタイヤ幅方向外側にあるブロック陸部３ｃとショルダー主溝１ａを挟んでタイヤ幅方向内側にあるブロック陸部３ａがＮ対Ｍの関係に設定されている。ただし、Ｎ及びＭは１以上の自然数であり、Ｎ＞Ｍとなる。図１では、Ｎ＝２、Ｍ＝１となる。その他の例として、Ｎ＝３、Ｍ＝２等が挙げられる。

図２は、ブロック陸部３ｂを示す斜視図である。図１及び図２に示すように、互いに対面する主溝壁は、１グループＧ１（Ｇ２）のタイヤ周方向両端部５ａからタイヤ周方向中央部５ｂへ向けて主溝１ａ，１ｂの内側へ徐々に突出し、１グループＧ１（Ｇ２）内におけるタイヤ周方向中央部５ｂの主溝幅をタイヤ周方向両端部５ａの主溝幅よりも狭くする突出壁４を有する。主溝１ａ，１ｂは、突出壁４によってタイヤ周方向ＰＤに幅狭部位と幅広部位とが交互に配置される。

図３は、主溝１ｂの断面図である。図２及び図３に示すように、主溝壁は、踏面６の法線に沿った平坦面である突出壁４と、突出壁４と踏面６を接続するテーパ状平坦面７とを有する。ここで「踏面の法線に沿った平坦面」とは、踏面の法線と完全に一致する平坦面だけを意味するのではなく、踏面の法線に対する傾斜角度が±５度以内の平坦面も含まれることを意味する。

図１、図２及び図３に示すように、主溝１ａ，１ｂの両側の少なくとも一方における突出壁４のタイヤ周方向中央部５ｂには、テーパ状平坦面７及び踏面６に開口する細溝８が形成されている。ここで「細溝」とは、主溝よりも幅狭な溝又はサイプを意味する。本実施形態では、細溝８は、サイプであり、図１に示すブロック陸部３ａ，３ｂ内で終端するクローズドサイプでもよく、同図に示すブロック陸部３，３ｃを貫通して開放されるオープンサイプとしてもよい。図１の例では、主溝１ａの両側における突出壁４に細溝８が形成され、主溝１ｂの両側における一方の突出壁４に細溝８が形成される。

図３に示すように、突出壁４の高さＤ１は、溝底を基点として主溝深さＤの５０％以上１００％以内であればよい。細溝８の深さＤ２は、踏面を基点として主溝深さＤの５０％以上１００％以内であればよい。テーパ状平坦面７の深さＤ３は、踏面を基点として少なくとも１ｍｍあればよい。図４に示すように、１グループにおけるタイヤ周方向中央部５ｂに細溝８が形成されるが、このタイヤ周方向中央部５ｂは、タイヤ周方向ＰＤに沿ったタイヤ周方向両端部５ａ間の距離をＷとした場合に、中央Ｃを中心としてＷ×１５％の範囲を意味し、完全な中心ではなくても中心ｃから多少ズレてもよいことを意味する。

以下、本開示の構成と効果を具体的に示す実施例などについて説明する。なお、「ノイズ低減性能」は、ＪＡＳＯ−Ｃ６０６に準拠し、時速８０ｋｍ／ｈでオーバーオールレベルを測定し、比較例１のタイヤとの騒音差を示している。マイナス値が大きくなればなるほどタイヤ騒音が低減して好ましいことを示す。

実施例１
図１に示すように、ブロック陸部３，３ａ，３ｂ、３ｃの主溝壁に、突出壁４及びテーパ状平坦面７を形成し、ブロック陸部で構成される１グループＧ１におけるタイヤ周方向中央部５ｂに細溝８を配置した。

比較例１
図５に示すように、ブロック陸部３の主溝壁に、本開示の突出壁４を設けず、主溝１ａ，１ｂの溝幅がほぼ一定となるトレッドパターンを形成した。

比較例２
図６に示すように、ブロック陸部３の主溝壁に、本開示の突出壁４を設け、主溝に幅狭部位と幅広部位とがタイヤ周方向ＰＤに交互に配置されるようにした。本開示の細溝８及びテーパ状平坦面７は形成していない。

比較例３
図７に示すように、テーパ状平坦面７を形成していない点以外は実施例１と同じとした。

表１の結果から、実施例１のタイヤは、比較例１〜３に比して、ノイズが低減できていることが分かる。比較例１に対して比較例２がノイズ低減していることから、本開示の突出壁４を設けることで、主溝に幅狭部位と幅広部位をタイヤ周方向ＰＤに交互に設けることがノイズ低減に効果があることが分かる。メカニズムとしては、幅狭部位を空気が通過する際に摩擦抵抗が生じ、熱エネルギーに変換され、空気の振動（ノイズ）が低減すると考えられる。

比較例２に対し比較例３がノイズ低減していることから、本開示の細溝８を設けることでノイズ低減に効果があることが分かる。メカニズムとしては、本開示の突出壁４によって幅狭部位を空気が通るときに流速が速くなり、圧力が抑えられる。幅狭部位に細溝８を設けることで、空気が細溝８に逃げるので、圧力低下が更に顕著となり、ノイズ低減効果が大きくなると考えられる。

比較例３に対し実施例１がノイズ低減していることから、本開示のテーパ状平坦面７を設けることでノイズ低減に効果があることが分かる。メカニズムとしては、テーパ状平坦面７が無ければ、細溝８が踏面に開口しているため、接地時に変形して細溝８の大半が閉じてしまう。細溝８が閉じると、空気の逃げが少なくなり、圧力低下が進まず、ノイズ低減効果が十分に発揮されない。これに対して、テーパ状平坦面７を設けると、テーパ状平坦面７よりも径方向内側にある細溝８が接地時に閉じにくくなり、荷重をかけないときの細溝８の幅と同様の幅を保持できると考えられる。したがって、テーパ状平坦面７は、接地時に細溝８の溝幅を確保する横溝閉塞抑制部として機能すると考えられる。

以上のように、本実施形態の空気入りタイヤは、トレッド部は、主溝１ａ，１ｂと横溝２で区画される複数のブロック陸部３，３ａ，３ｂ、３ｃを有する。タイヤ幅方向一方にある１又は複数のブロック陸部３ａ（３ｃ）と主溝１ａ（１ｂ）を挟んでタイヤ幅方向他方にある対応する１又は複数のブロック陸部３ｂ（３ｃ）を１グループＧ１（Ｇ２）とし、タイヤ周方向ＰＤに沿って複数のグループＧ１（Ｇ２）が配置されるように、複数のブロック陸部３，３ａ，３ｂ、３ｃが形成されている。互いに対面する主溝壁は、１グループＧ１（Ｇ２）のタイヤ周方向両端部５ａからタイヤ周方向中央部５ｂへ向けて主溝１ａ（１ｂ）の内側へ徐々に突出し、１グループＧ１（Ｇ２）内におけるタイヤ周方向中央部５ｂの主溝幅をタイヤ周方向両端部５ａの主溝幅よりも狭くする突出壁４を有する。主溝１ａ（１ｂ）は、突出壁４によってタイヤ周方向ＰＤに幅狭部位と幅広部位とが交互に配置される。主溝壁は、踏面６の法線に沿った平坦面である突出壁４と、突出壁４と踏面６を接続するテーパ状平坦面７とを有する。主溝１ａ（１ｂ）の両側の少なくとも一方における突出壁４のタイヤ周方向中央部５ｂには、テーパ状平坦面７及び踏面６に開口する細溝８が形成されている。

このように、主溝１ａ（１ｂ）は、突出壁４によって幅狭部位と幅広部位が周方向に交互に配置され、幅狭部位を形成する突出壁４のタイヤ周方向中央部５ｂに細溝８が形成されているので、空気が細溝８に逃げ、圧力低下が生じてノイズが低減される。さらに、突出壁４と踏面６はテーパ状平坦面７で接続されているので、接地時に細溝８が潰れにくくなり、ノイズ低減の効果を向上させることが可能となる。

本実施形態では、主溝がタイヤ赤道ＣＬを通るセンター主溝１ｂである場合には、１グループＧ１を構成するタイヤ幅方向一方のブロック陸部３ａとセンター主溝１ｂを挟んでタイヤ幅方向他方にある対応するブロック陸部３ｂが１対１の関係にされている。

このようにすれば、センター領域におけるタイヤ幅方向の剛性バランスをとりやすく、他の性能の悪化を防止することが可能となる。

本実施形態では、主溝がタイヤ幅方向ＷＤの最も外側にあるショルダー主溝１ａである場合には、１グループＧ２を構成するタイヤ幅方向外側にあるブロック陸部３ｃとショルダー主溝１ａを挟んでタイヤ幅方向内側にある対応するブロック陸部３ａがN対Mの関係（ただし、Ｎ及びＭは１以上の自然数であり、Ｎ＞Ｍ）に設定されている。

このようにすれば、ショルダー側の陸部を細かく分割でき、ショルダー側をセンター側に比べて剛性を低下させて、耐摩耗性を含む他性能が悪化することを抑制することが可能となる。

以上、本発明の実施形態について図面に基づいて説明したが、具体的な構成は、これらの実施形態に限定されるものでないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明だけではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。

上記の各実施形態で採用している構造を他の任意の実施形態に採用することは可能である。各部の具体的な構成は、上述した実施形態のみ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で種々変形が可能である。

１ａ，１ｂ…主溝
２…横溝
３，３ａ，３ｂ、３ｃ…ブロック陸部
４…突出壁
５ａ…タイヤ周方向両端部
５ｂ…タイヤ周方向中央部
６…踏面
７…テーパ状平坦面
８…細溝
Ｇ１，Ｇ２…１グループ

Claims (3)

1. トレッド部は、主溝と横溝で区画される複数のブロック陸部を有し、
   タイヤ幅方向一方において２つの横溝の間に区画される１又は複数のブロック陸部と、タイヤ幅方向他方において前記２つの横溝に対して前記主溝を挟んで対面する２つの横溝の間に区画される１又は複数のブロック陸部と、を対応する１グループとし、タイヤ周方向に沿って複数のグループが配置されるように、前記複数のブロック陸部が形成されており、
   互いに対面する主溝壁は、１グループのタイヤ周方向両端部からタイヤ周方向中央部へ向けて前記主溝の内側へ徐々に突出し、１グループ内におけるタイヤ周方向中央部の主溝幅をタイヤ周方向両端部の主溝幅よりも狭くする突出壁を有し、前記主溝は、前記突出壁によってタイヤ周方向に幅狭部位と幅広部位とが交互に配置され、
   前記主溝壁は、踏面の法線に沿った平坦面である前記突出壁と、前記突出壁と踏面を接続するテーパ状平坦面とを有し、
   前記主溝の両側の少なくとも一方における前記突出壁のタイヤ周方向中央部には、前記テーパ状平坦面及び前記踏面に開口する細溝が形成されていることを特徴とする空気入りタイヤ。
2. 前記主溝がタイヤ赤道を通るセンター主溝である場合には、前記１グループを構成するタイヤ幅方向一方のブロック陸部と前記センター主溝を挟んでタイヤ幅方向他方にある対応するブロック陸部が１個対１個の関係に設定されている請求項１に記載の空気入りタイヤ。
3. 前記主溝がタイヤ幅方向の最も外側にあるショルダー主溝である場合には、前記１グループを構成するタイヤ幅方向外側にあるブロック陸部と前記ショルダー主溝を挟んでタイヤ幅方向内側にある対応するブロック陸部がＮ個対Ｍ個の関係（ただし、Ｎ及びＭは１以上の自然数であり、Ｎ＞Ｍ）に設定されている請求項１又は２に記載の空気入りタイヤ。

Images