JP6712130B2 - 空気入りタイヤ - Google Patents

Description

本発明は、空気入りタイヤ、特に、陸部に形成した細溝の構造に特徴を有する空気入りタイヤに関するものである。

従来、空気入りタイヤとして、ブロック表面に対してタイヤ径方向に垂直にタイヤ内面へ延びる主サイプと、この主サイプを構成する対向面の一方に、そこから枝分かれしてタイヤ内面方向に傾斜して延びる複数の第１枝サイプ及び第２枝サイプとからなる枝付きサイプを備えたものが公知である（例えば、特許文献１参照）。
また他の空気入りタイヤとして、閉鎖溝の一本以上を、タイヤ半径方向内側に向かう途中で分岐させたものが公知である（例えば、特許文献２参照）。

しかしながら、前記いずれの空気入りタイヤであっても、ヒール・アンド・トウ摩耗を有効に防止することを目的として形成された構成であって、ポンピングノイズの低減を目的とする構成について開示がない。

特開２０００−２１１３２２号公報 特開２０１３−１３４０号公報

本発明は、陸部にサイプが形成されることに伴うポンピングノイズの発生を効果的に抑制できる構成を備えた空気入りタイヤを提供することを課題とする。

本発明は、前記課題を解決するための手段として、
トレッド部の陸部にサイプを形成してなる空気入りタイヤであって、
前記サイプは、前記陸部の表面からタイヤ内径方向に延びる主部と、前記主部を構成する溝壁から延び、前記陸部の接地による主部の変形時に空間を維持可能な副部とからなり、
前記副部は、前記主部の対向する溝壁の一方に形成される第１副部と、他方に形成される第２副部とからなり、
前記第１副部と前記第２副部とは、対向する溝壁にそれぞれ複数形成されており、
前記第１副部と、前記第２副部とは、タイヤ径方向に延びると共に両端が溝壁内で終端し、且つ溝壁に直交する方向から見たとき、互いに交差するように形成されている空気入りタイヤを提供する。

この構成により、踏込時、トレッド部が接地して変形し、主部の内容積が減少したとしても、その主部内の空気は副部へと広がり、高圧縮状態となることがない。また蹴出時、トレッド部が路面から離れて形状復帰することにより主部の内容積が増大したとしても、副部に広がっていた空気が主部へと戻され、主部内が減圧状態となることもない。つまり、踏込時及び蹴出時のいずれの場合であっても、サイプ内で急激な圧力変化が生じにくくなり、ポンピングノイズの発生を抑制することができる。
また、サイプ内の限られたスペースを有効利用して副部の占有空間を、第１副部と、第２副部とに拡張したので、圧縮される主部に対して副部の容積を十分に大きくすることができる。これにより、サイプ内の空気の踏込時の急激な圧縮と、蹴出時の急激な膨張とを緩和して、踏込時及び蹴出時のいずれの場合であっても、ポンピングノイズの発生を十分に抑制することができる。
また、前記第１副部と前記第２副部とは、対向する溝壁にそれぞれ複数形成されることにより、副部の内容量を増大させて、さらにポンピングノイズの発生を抑制することができる。
また、前記第１副部と、前記第２副部とは、溝壁に直交する方向から見たとき、互いに交差するように形成されていることにより、全ての副部を互いに連通した状態とすることができる。このため、主部の容積が急激に変化した際の空気の圧縮又は膨張をより一層効果的に緩和することが可能となる。

前記第１副部と、前記第２副部とは、前記主部が閉じられた際、少なくとも一部が互いに連通するように構成されているのが好ましい。

この構成により、主部の急激な容積変化によって圧縮又は膨張される空気に対して、個々の副部が個別に対応するのではなくて、それらが連通されることにより一体となった空間の全体で圧縮又は膨張状態を緩和することができる。

前記主部の体積をＶとし、前記副部の体積をＶｓとしたとき、
０．２≦Ｖｓ／Ｖ≦０．６
を満足するのが好ましい。

この構成により、サイプの元の内容積に対する変化率を、ポンピングノイズが発生しない適切な範囲とすることができる。２０％未満であれば、踏込時及び蹴出時に空気が急激な圧力変化を起こしてポンピングノイズの発生を抑制することができない。一方、６０％を超えれば、副部での変形が発生してその内容量が小さくなり、空気の圧縮又は膨張状態を緩和することができない。

前記主部と前記副部の境界は湾曲面で構成されているのが好ましい。

この構成により、製造時にサイプを形成するための金型構成部分の離脱性を良好なものとすることができる。

この場合、前記湾曲面は断面円弧状に形成され、前記湾曲面の曲率半径は、前記副部の間隔の半分とすればよい。
本発明はまた、
トレッド部の陸部にサイプを形成してなる空気入りタイヤであって、
前記サイプは、前記陸部の表面からタイヤ内径方向に延びる主部と、前記主部を構成する溝壁から延び、前記陸部の接地による主部の変形時に空間を維持可能な副部とからなり、
前記主部と前記副部の境界は湾曲面で構成されている空気入りタイヤを提供する。
この構成により、踏込時及び蹴出時のいずれの場合であっても、サイプ内で急激な圧力変化が生じにくくなり、ポンピングノイズの発生を抑制することができる。
また、前記主部と前記副部の境界は湾曲面で構成されていることにより、製造時にサイプを形成するための金型構成部分の離脱性を良好なものとすることができる。
この場合、前記湾曲面は断面円弧状に形成され、前記湾曲面の曲率半径は、前記副部の間隔の半分とすればよい。

本発明によれば、陸部に形成するサイプを、主部と、そこから枝分かれした副部とで構成し、副部を、陸部の接地による主部の変形によっても空間を維持可能な構成としたので、踏込時、サイプ内の空気が必要以上に圧縮されたり、蹴出時、サイプ内の空気が必要以上に膨張されたりすることがなく、ポンピングノイズが発生することを効果的に防止することができる。

本実施形態に係る空気入りタイヤのトレッド部の概略を示す部分展開図である。 図１のリブに形成したサイプと、このサイプを形成するためのサイプ形成片を示す斜視図である。 図１のサイプ部分の横断面図である。 図１のサイプ部分の縦断面図である。 他の実施形態に係る空気入りタイヤのトレッド部の概略を示す部分展開図である。

以下、本発明に係る実施形態を添付図面に従って説明する。なお、以下の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物、あるいは、その用途を制限することを意図するものではない。また、図面は模式的なものであり、各寸法の比率等は現実のものとは相違している。

図１は、本実施形態に係る空気入りタイヤのトレッド部１の概略を示す部分展開図である。図示しないが、この空気入りタイヤは、一対のビードコア間にカーカスを掛け渡し、カーカスの中間部の外周側に巻き付けたベルトによって補強し、そのタイヤ外径方向にトレッド部１を有する構成となっている。

トレッド部１にはタイヤ周方向に延びる複数本の主溝２によって複数のリブ３が形成されている。各リブ３には、タイヤ幅方向に延びるサイプ４がタイヤ周方向に所定間隔で複数並設されている。

図２から図４に示すように、サイプ４は、リブ３の表面からタイヤ内径方向に延びる主部５と、この主部５を構成する各対向面から斜めに延びる副部６とで構成されている。主部５は、対向面（溝壁）の間隔（幅寸法）が１．５ｍｍ以下であり、深さが２ｍｍ以上１０ｍｍ以下である。副部６は、タイヤ径方向に対して傾斜して並設される複数で構成されており、対向面の間隔（幅寸法）が１．５ｍｍ以下であり、深さが１．０ｍｍ以上５ｍｍ以下である。ここでは、各副部６は、タイヤ径方向に対して４５°傾斜している。また副部６は、主部５の対向面間で傾斜方向が相違する第１副部７と第２副部８とで構成されている。ここでは、第１副部７と第２副部８とは、タイヤ径方向に対して線対称となるように傾斜方向が逆向きとされている。このように第１副部７と第２副部８とで傾斜方向を対向面間で相違させることにより、トレッド部１が接地した際の変形で主部５の隙間がなくなった場合であっても、図４に示すように、第１副部７と第２副部８とが交差して互いに連通することになる。図３に示すように、主部５と副部６との境界部分は湾曲面で構成されている。この湾曲面の曲率半径Ｒは、副部６の幅寸法の約半分に設定されている。

また主部５の内容積をＶとし、副部６の内容積の合計値をＶｓとしたとき、０．２≦Ｖｓ／Ｖ≦０．６を満足するようにそれぞれの内容積が設定されている。一般的なタイヤの使用条件下では、接地時の圧縮によりサイプ４の内容積Ｖが１０〜３０％程度減少する。ポンピングノイズを十分に低下させるには、接地時に圧縮されても、変形後の内容積が元の内容積Ｖの５０％程度に維持されるのが好ましい。そのために必要な副部６の内容積Ｖｓは主部５の内容積Ｖに対して２０％は必要である。一方、副部６の内容積Ｖｓが大きく、主部５の内容積Ｖの６０％を超えてしまうと、接地時に副部６が内容積を変化させてしまい、逆にポンピングノイズが発生しやすくなってしまう。このため、副部６の内容積Ｖｓは主部５の内容積Ｖに対して最大６０％までとする必要がある。

前記構成のサイプ４を備えた空気入りタイヤは、グリーンタイヤを加硫成型する際、金型に図２に示す金型構成部品（サイプ形成片１１）を追加するだけでよい。すなわち、主部５を形成する板状部９と、この板状部９の両面に固定した複数の突条部１０とからなるサイプ形成片１１を金型に一体化しておけばよい。板状部９と突条部１０の境界部分には曲率半径Ｒの湾曲面で接続されている。これにより、金型を開放する際、加硫成型後のタイヤからサイプ形成片１１をスムーズに離脱させることができる。

また、前記構成のサイプ４を備えた空気入りタイヤで路面を走行する際、踏込時、トレッド部１が路面に当接して変形すると、サイプ４の主部５が圧縮により変形して対向面を密着させる。このとき、主部５が圧縮されて対向面同士が圧接した状態となる。この圧接状態では、副部６はその形状を維持可能であり、対向面にそれぞれ形成した第１副部７と第２副部８とが重なり合って互いに連通し、全体として１つの空間を形成する。したがって、主部５が圧縮されることにより少なくなった内容積分の空気は、互いに連通した第１副部７と第２副部８とで形成される空間へと広がることになり、サイプ４内の空気が急激に圧縮されることがない。また、蹴出時、トレッド部１が路面から離れて形状を復帰させることにより、主部５の内容積が増大するものの、第１副部７と第２副部８とから空気が戻され、サイプ４内の空気が急激に膨張されることがない。このため、踏込時及び蹴出時のいずれの場合であっても、ポンピングノイズを発生させることがない。

タイヤサイズが１９５／６５Ｒ１５の空気入りタイヤを、１５×６ｊのリムに装着し、内圧を２２０ｋＰａとして、５００ｋｇｆの荷重をさせた状態で、時速８０ｋｍで走行することにより、パターンノイズ試験（タイヤ単体台状試験）を行った。発生したポンピングノイズを、比較例１の場合を指数１００として、実施例１及び２を評価した。指数が小さいほど、ポンピングノイズが小さいことを意味する。評価結果は表１に示す通りである。
比較例１では、主部５のみを有するサイプ４を形成した空気入りタイヤを使用した。
実施例１では、主部５及び副部６を有するサイプ４を形成した空気入りタイヤを使用した。主部５に対する副部６の体積割合は２０％とした。
実施例２では、主部５及び副部６を有するサイプ４を形成した空気入りタイヤを使用した。主部５に対する副部６の体積割合は６０％とした。

表１から明らかなように、サイプ４を主部５だけでなく副部６を設けることによりポンピングノイズを抑制することができた。特に、主部５に対する副部６の体積割合を増大させることで、より一層ノイズ抑制効果を発揮させることができた。

なお、本発明は、前記実施形態に記載された構成に限定されるものではなく、種々の変更が可能である。

前記実施形態では、サイプ４を、陸部の一例であるリブ３に形成するようにしたが、陸部の他の例として、図５に示すように、トレッド部１に主溝２と横溝により形成した各ブロック１２にサイプ４を形成するようにしてもよい。この場合であっても、形成するサイプ４を前述のものと同様な構成とすることによりポンピングノイズを低減することができる。

１…トレッド部
２…主溝
３…リブ
４…サイプ
５…主部
６…副部
７…第１副部
８…第２副部
９…板状部
１０…突条部
１１…サイプ形成片
１２…ブロック

Claims (7)

1. トレッド部の陸部にサイプを形成してなる空気入りタイヤであって、
   前記サイプは、前記陸部の表面からタイヤ内径方向に延びる主部と、前記主部を構成する溝壁から延び、前記陸部の接地による主部の変形時に空間を維持可能な副部とからなり、
   前記副部は、前記主部の対向する溝壁の一方に形成される第１副部と、他方に形成される第２副部とからなり、
   前記第１副部と前記第２副部とは、対向する溝壁にそれぞれ複数形成されており、
   前記第１副部と、前記第２副部とは、タイヤ径方向に延びると共に両端が溝壁内で終端し、且つ溝壁に直交する方向から見たとき、互いに交差するように形成されていることを特徴とする空気入りタイヤ。
2. 前記第１副部と、前記第２副部とは、前記主部が閉じられた際、少なくとも一部が互いに連通するように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の空気入りタイヤ。
3. 前記主部の体積をＶとし、前記副部の体積をＶｓとしたとき、
   ０．２≦Ｖｓ／Ｖ≦０．６
   を満足することを特徴とする請求項１又は２に記載の空気入りタイヤ。
4. 前記主部と前記副部の境界は湾曲面で構成されていることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の空気入りタイヤ。
5. 前記湾曲面は断面円弧状に形成され、前記湾曲面の曲率半径は、前記副部の間隔の半分であることを特徴とする請求項４に記載の空気入りタイヤ。
6. トレッド部の陸部にサイプを形成してなる空気入りタイヤであって、
   前記サイプは、前記陸部の表面からタイヤ内径方向に延びる主部と、前記主部を構成する溝壁から延び、前記陸部の接地による主部の変形時に空間を維持可能な副部とからなり、
   前記主部と前記副部の境界は湾曲面で構成されていることを特徴とする空気入りタイヤ。
7. 前記湾曲面は断面円弧状に形成され、前記湾曲面の曲率半径は、前記副部の間隔の半分であることを特徴とする請求項６に記載の空気入りタイヤ。

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