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Description
かかる構成の本発明のタイヤによれば、気柱共鳴音を低減しつつ、トレッドにおける偏摩耗を抑制することができる。
また、「所定の内圧」とは、上記のJATMA YEAR BOOK等に記載されている、適用サイズ・プライレーティングにおける単輪の最大負荷能力に対応する空気圧(最高空気圧)をいい、上記産業規格に記載のないサイズの場合は、「所定の内圧」は、タイヤを装着する車両ごとに規定される最大負荷能力に対応する空気圧(最高空気圧)をいうものとする。さらに、「最大負荷荷重」とは、上記最大負荷能力に対応する荷重をいうものとする。なお、ここでいう空気は、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。
以下、特に断りのない限り、溝等の各要素の寸法等は、基準状態で(各要素のトレッド踏面における寸法等は、基準状態におけるトレッド踏面の展開図上で)測定されるものとする。
また、本明細書において、「サイプ」とは、タイヤを最大負荷状態で転動させた際にその少なくとも一部分が閉塞する程度の幅を有する、細溝を指す。
この構成によれば、トレッドのパターンノイズを低減することができる。
この構成によれば、気柱共鳴音をさらに低減することができる。
この構成によれば、気柱共鳴音をさらに低減することができる。
この構成によれば、気柱共鳴音をより確実に低減することができる。
図1は、本発明の一実施形態に係るタイヤ10の、トレッド1のトレッド踏面Tを模式的に示す、部分展開図である。タイヤ10は、トレッド1のトレッド踏面Tに、タイヤ周方向に連続して延びる(図示例では、タイヤ周方向に沿って、すなわち、タイヤ周方向に対して0°の角度で、タイヤ周方向に連続して延びる)少なくとも1本(図示例では、4本)の周方向溝2を有し、該4本の周方向溝2と両トレッド接地端TEとにより、タイヤ赤道面TCを含む1つのセンター陸部4Cと、該センター陸部4Cのタイヤ幅方向両外側に周方向溝2を介して隣接する、2つの中間陸部4Mと、該中間陸部4Mのタイヤ幅方向両外側に周方向溝2を介して隣接する、2つのショルダ陸部4Sと、が区画形成されている。
また、本発明のタイヤにおいて、周方向溝2は、少なくとも1本あればよく、本実施形態では4本であるが、これに限らず複数本あるのが好ましい。複数本の場合、2本、3本または5本以上であってもよい。
しかしながら、本発明に係る幅方向溝はこれに限定されず、該幅方向溝をタイヤ幅方向に沿って延在させることや、該幅方向溝を直線状とすること等ができる。幅方向溝3は、タイヤ幅方向成分を有していればよい。
しかしながら、本発明に係る幅方向溝3は、タイヤ赤道面TCに対して線対称又は点対称のいずれかとすることができ、また、タイヤ赤道面TCに対して線対称又は点対称のいずれでなくてもよい。
図2は、図1に示すトレッド踏面Tの一部を拡大して模式的に示す、部分展開図である。具体的に、図1の例では、両ショルダ陸部4Sにおける全ての幅方向溝3が同様の構成であるが、図2では、図1のトレッド1のトレッド踏面Tに形成された複数本の幅方向溝3のうちの1本を拡大して模式的に示している。また、図3(a),(b)はそれぞれ、図2のI−I線及びII−II線に沿う断面図であり、幅方向溝3の、該幅方向溝3の延在方向に直交する面の断面を示している。
なお、上述のとおり、本実施形態に係る幅方向溝3は、タイヤ幅方向に対して傾斜し、かつ円弧状に延びているが、ここでは、説明のため、該幅方向溝3がタイヤ幅方向に沿って直線状に延びるものとして模式的に示している。
すなわち、本実施形態における第1幅方向溝部分3Aは、溝底側では、該第1幅方向溝部分3Aの全長に亘って溝幅が等しいが、開口端位置では、該第1幅方向溝部分3Aの延在方向の少なくとも一部の領域に、トレッド踏面Tへの開口幅が比較的小さい領域を有している。当該領域を、狭窄溝部3aといい、図2では、該狭窄溝部3aの溝底側の溝壁3wを破線で示し、該狭窄溝部3aのトレッド踏面Tにおける開口端を実線で示している。
しかしながら、狭窄溝部3aは、第1幅方向溝部分3Aの延在方向の少なくとも一部の領域に形成されていればよく、延在長さは限定されない。狭窄溝部3aの延在長さは、第1幅方向溝部分3Aの延在長さの50%以上が好ましく、60%以上、70%以上、さらには80%以上がより好ましく、100%が最も好ましい。但し、50%未満でもよい。
また、狭窄溝部3aは連続していても、不連続であってもよく、例えば、2つ、3つ、又はそれ以上に分割されて不連続に延在していてもよい。
なお、本実施形態における、溝底側領域R1の溝幅W2aは、第1幅方向溝部分3Aの、狭窄溝部3a以外の部分の溝幅(第1幅方向溝部分3Aの溝幅W2)に等しいが、溝底側領域R1の溝幅W2aを、第1幅方向溝部分3Aの、狭窄溝部3a以外の部分の溝幅よりも小さくすること、及び/又は、大きくすることもできる。
なお、この例では、第1幅方向溝部分3Aの溝深さD1及び第2幅方向溝部分3Bの溝深さD3は、それぞれ一定である。
周方向溝2の溝幅W1>第1幅方向溝部分3Aの溝幅W2>第2幅方向溝部分3Bの溝幅W3 …… (1)
すなわち、車両走行中に、周方向溝2に流入して該周方向溝2を通過する空気(音波)は、当該周方向溝2に接続する幅方向溝3を介してタイヤ幅方向外側へ移動するが、第2幅方向溝部分3Bの溝幅W3は、第1幅方向溝部分3Aの溝幅W2に比し小さいため、空気が該第2幅方向溝部分3Bを通過する際の粘性摩擦(第2幅方向溝部分3Bにて空気の流れが絞られることによる摩擦)によって、空気の運動エネルギーが熱エネルギーに変換され、この熱エネルギーが、外部へ放出され、または、第2幅方向溝部分3Bの溝壁や溝底等へ吸収されることにより、気柱共鳴音が低減される。
このように、本実施形態のタイヤ10では、第2幅方向溝部分3B(特に、第2幅方向溝部分3Bの入口と出口)における、空気の粘性による音波の減衰効果を利用することによって、気柱共鳴音を低減することができる。
0.1以上であれば、幅方向溝3に十分な量の空気を送り込むことができるため、気柱共鳴音をさらに低減させることができる。また、0.5以下であれば、周方向溝2から流れ込む空気を幅方向溝3の第1幅方向溝部分3Aにて十分に絞り、比較的高速な空気を第2幅方向溝部分3Bに送り込むことができるため、気柱共鳴音をさらに低減させることができる。また、0.5以下であれば、トレッドの偏摩耗をより確実に抑制することができる。
当該比は、0.2以上0.4以下であることが、同様の理由からさらに好ましい。
0.1以上であれば、第2幅方向溝部分3Bに十分な量の空気を送り込むことができるため、気柱共鳴音をさらに低減させることができる。また、0.8以下であれば、第2幅方向溝部分3Bにて、第1幅方向溝部分3Aから流れ込む空気を十分に絞ることができるため、気柱共鳴音をさらに低減させることができる。
上記比は、0.2以上0.6以下であることが、同様の理由からさらに好ましい。
0.08倍以上であれば、十分な量の空気が第2幅方向溝部分3Bを通過し、該第2幅方向溝部分3Bにおいて十分な減衰効果が得られるため、気柱共鳴音をさらに低減することができる。また、0.8倍以下であれば、第2幅方向溝部分3Bにおいて十分に空気を絞ることができ、該第2幅方向溝部分3における減衰効果が大きくなるため、気柱共鳴音をさらに低減することができる。
なお、第2幅方向溝部分3Bの断面積が当該第2幅方向溝部分3Bの延在方向に沿って変化する場合、第2幅方向溝部分3Bと当該第2幅方向溝部分3Bが連通する第1幅方向溝部分3Aとの境界位置における第2幅方向溝部分3Bの断面積を、第2幅方向溝部分3Bの断面積とし、第1幅方向溝部分3Aの断面積が当該第1幅方向溝部分3Aの延在方向に沿って変化する場合、その最大断面積を、第1幅方向溝部分3Aの断面積とする。
1.5mm以上であれば、幅方向溝3に十分な量の空気を送り込むことができるため、気柱共鳴音をさらに低減させることができる。3.0mm以下であれば、ショルダ陸部4Sの過度な剛性低下を回避し、ヒールアンドトウ摩耗等の偏摩耗をより確実に抑制すること、及び、ハンドリング性能の低下をより確実に抑制することができる。
なお、この例では、上述のように、第1幅方向溝部分3Aの溝幅W2と、該第1幅方向溝部分3Aの狭窄溝部3aの溝幅(溝底側の溝幅)W2aとが等しい。
1.5mm以上であれば、タイヤの接地時においても、溝空間を確保し、狭窄溝部3aの溝底側(溝底側領域R1)においても、空気や雨水を通過させることができる。3.0mm以下であれば、ショルダ陸部4Sの過度な剛性低下を回避し、偏摩耗をより確実に抑制すること、及び、ハンドリング性能の低下をより確実に抑制することができる。
0.2mm以上であれば、タイヤの製造時において、幅方向溝3の狭窄溝部3aを成形する金型の引き抜きが容易になり、1.0mm以下であれば、タイヤの接地時に、幅方向溝3が、狭窄溝部3aの開口端にてより閉塞し易く、該狭窄溝部3aを区画する溝壁が相互に支え合うため、ショルダ陸部4Sの剛性(特に、せん断剛性)をより好適に維持することができる。
1.0mm以上であれば、開口端部領域R2における剛性をより好適に確保することができる。また、4.0mm以下であれば、比較的広幅の溝底側領域R1の溝深さD1を十分に設けて、狭窄溝部3aに十分な量の空気を送り込むことができる。
なお、溝底側領域R1の溝深さD1は、第1幅方向溝部分3Aの溝深さや、該第1幅方向溝部分3Aの狭窄溝分3aにおける開口端部領域R2の溝深さD2等に応じて任意に設定できる。
本実施形態において、幅方向溝23は、第2幅方向溝部分3Bのトレッド接地端TE側に隣接して連なり、トレッド接地端TEに連通する第3幅方向溝部分3Cを備えている。第3幅方向溝部分3Cの溝幅W4は、第2幅方向溝部分3Bの溝幅W3よりも大きい。すなわち、第2幅方向溝部分3B及び第3幅方向溝部分3Cの、それぞれの溝幅W3,W4が、下記の関係式(3)を満たしている。
第3幅方向溝部分3Cの溝幅W4>第2幅方向溝部分3Bの溝幅W3 …… (3)
第3幅方向溝部分3Cの溝幅W4>第1幅方向溝部分3Aの溝幅W2 …… (4)
このように、第3幅方向溝部分3Cは、該第3幅方向溝部分3Cの一部に、第1幅方向溝部分3Aの溝幅W2と同等の溝幅を有していてもよく、また、トレッド接地端TE位置における溝幅が、第1幅方向溝部分3Aの溝幅W2よりも大きいことが好ましい。
本実施形態における第3幅方向溝部分3Cは、該第3幅方向溝部分3Cの全長に亘って、該第3幅方向溝部分3Cの溝幅W4が、第1幅方向溝部分3Aの溝幅W2よりも大きい。
本実施形態における第1幅方向溝部分3Aは、図6に示すように、該第1幅方向溝部分3Aに形成される狭窄溝部3aが、第2幅方向溝部分3Bに隣接して設けられている。さらに、第1幅方向溝部分3Aに形成される狭窄溝部3aが、幅方向溝3のタイヤ幅方向内側端から離間して設けられている。
狭窄溝部3aは、第2幅方向溝部分3B及び幅方向溝3のタイヤ幅方向内側端の双方から離間して設けることもできる。
本実施形態に係るタイヤ50は、ショルダ陸部4Sに、タイヤ周方向に延びる(本実施形態では、タイヤ周方向に沿って、すなわち、タイヤ周方向に対して0°の角度で、タイヤ周方向に連続して延びる)少なくとも1本の周方向サイプ5をさらに有している。
第1幅方向溝部分3Aの溝幅W2>周方向サイプ5のサイプ幅W5>第2幅方向溝部分3Bの溝幅W3 …… (2)
この場合、当該交差部Eにおける陸部剛性の過剰な低下を回避できるため、ショルダ陸部4Sにおける偏摩耗をより確実に抑制することができる。
なお、ここでいう交差部Eとは、第1幅方向溝部分3Aの溝底面と、周方向サイプ5の溝底面と、が重複する領域を意味する。
図9(a)において、第1幅方向溝部分3Aの溝深さ(すなわち、狭窄溝部3aの溝深さ)D1と、周方向サイプ5の溝深さD5と、は同一である。この場合、交差部Eの少なくとも一部、より好適には、該交差部Eの全域に亘って、図示のように、例えば、第1幅方向溝部分3Aの溝深さD1の1/2以下の任意の高さHE分だけ、第1幅方向溝部分3Aの溝底が底上げされていることが好ましい。
この場合、該幅方向サイプ6の位置にて、幅方向溝3により区画された各ブロック内の剛性が過度に低下するのを抑制することができる。
さらには、幅方向サイプ6は、該幅方向サイプ6のトレッド踏面T側では、該トレッド踏面Tの法線方向に沿って延びる、法線方向延在領域を有し、該法線方向延在領域の法線方向内側に、2つ以上の屈曲点を有して延びる、屈曲領域を有することが好ましい。
ここで、「第2幅方向溝部分3Bが、領域RC又は領域RDに設けられている」とは、第2幅方向溝部分3Bの全体が、領域RC又は領域RDに含まれている(収まっている)ことを指す。
ここで、「第2幅方向溝部分3Bが、領域RCに設けられている」とは、第2幅方向溝部分3Bの全体が、領域RCに含まれている(収まっている)ことを指す。
なお、図10を参照して説明した、第2幅方向溝部分3Bの配設位置については、他の実施形態においても同様である。
1.0mm以上とすれば、第1幅方向溝部分3A及び/又は第3幅方向溝部分3Cの延在長さが相対的に短くなるため、ショルダ陸部4Sの剛性の過度の低下を抑制することができる。また、第2幅方向溝部分3Bにおける音波の減衰効果は、該第2幅方向溝部分3Bの延在長さに特には比例しないため、3.0mm以下であれば十分である。
発明例タイヤおよび比較例タイヤ(ともに、タイヤサイズは215/55R17)を表1に示す仕様のもと試作し、気柱共鳴音の低減効果(静粛性)及び耐偏摩耗性能を評価した。
各供試タイヤをリム7.5Jに組み付けてタイヤ車輪とし、空気圧230kPa(相当圧)、タイヤ負荷荷重4.46kNを適用し、時速80km/hにて、室内ドラム試験機上で走行させた際のタイヤ側方音を、JASO C606規格にて定める条件で測定して、1/3オクターブ中心周波数800−1000−1250Hz帯域における、パーシャルオーバーオール値を演算し、気柱共鳴音を算出した。結果は、表1に、比較例タイヤ1に対する気柱共鳴音の低減量(dB)を示した。数値が大きい方が、気柱共鳴音の低減量が大きいことを示している。
各供試タイヤをリム7.5Jに組み付けてタイヤ車輪とし、空気圧230kPa(相当圧)、タイヤ負荷荷重4.46kNを適用し、時速80km/hにて、室内ドラム試験機上で10000km走行させた後の、トレッド踏面の摩耗状態を目視にて確認した。結果は、表1に、比較例タイヤ1の偏摩耗量による耐偏摩耗性能を1として5段階評価した。数値が大きい方が、耐偏摩耗性能に優れていることを示している。
タイヤの接地面内における、本発明に従う幅方向溝3の配設本数による、気柱共鳴音の低減効果の違いを評価した。
結果は、表2に、比較例タイヤ2−1に対する気柱共鳴音の低減量(dB)を示した。
Claims (5)
- トレッド踏面に、タイヤ周方向に連続して延びる少なくとも1本の周方向溝と、タイヤ幅方向最外側の該周方向溝とトレッド接地端とで区画されるショルダ陸部と、を有するタイヤであって、
前記ショルダ陸部は、タイヤ幅方向に延び前記周方向溝と前記トレッド接地端とを連通する、幅方向溝を有し、
前記幅方向溝は、前記周方向溝に連通し、前記トレッド踏面に開口する第1幅方向溝部分と、該第1幅方向溝部分のトレッド接地端側に隣接して連なり、前記トレッド踏面に開口する第2幅方向溝部分と、を備え、
前記第1幅方向溝部分は、該第1幅方向溝部分の延在方向の少なくとも一部の領域に、トレッド踏面における開口幅が溝底側の溝幅よりも小さくされた、狭窄溝部を有し、
前記周方向溝、前記第1幅方向溝部分および前記第2幅方向溝部分の、それぞれの前記トレッド踏面への開口幅である溝幅が、次の関係式(1)を満たすことを特徴とする、タイヤ。
周方向溝の溝幅>第1幅方向溝部分の溝幅>第2幅方向溝部分の溝幅 …… (1) - 前記ショルダ陸部は、タイヤ周方向に延びる、周方向サイプをさらに有し、
前記周方向サイプのサイプ幅と、前記第1幅方向溝部分および前記第2幅方向溝部分の、それぞれの溝幅とが、次の関係式(2)を満たす、請求項1に記載のタイヤ。
第1幅方向溝部分の溝幅>周方向サイプのサイプ幅>第2幅方向溝部分の溝幅 ……
(2) - 前記幅方向溝は、前記第2幅方向溝部分のトレッド接地端側に隣接して連なり、前記トレッド接地端に連通し、前記トレッド踏面に開口第3幅方向溝部分をさらに備え、
前記第2幅方向溝部分および前記第3幅方向溝部分の、それぞれの前記トレッド踏面への開口幅である溝幅が、次の関係式
(3)を満たす、請求項1に記載のタイヤ。
第3幅方向溝部分の溝幅>第2幅方向溝部分の溝幅 …… (3) - 前記第1幅方向溝部分および前記第3幅方向溝部分の、それぞれの溝幅が、次の関係式(4)を満たす、請求項3に記載のタイヤ。
第3幅方向溝部分の溝幅>第1幅方向溝部分の溝幅 …… (4) - 前記第2幅方向溝部分が、前記幅方向溝のタイヤ幅方向内側端と前記トレッド接地端とのタイヤ幅方向距離を4等分して形成される4つのタイヤ幅方向領域のうち、タイヤ幅方向外側から2番目のタイヤ幅方向領域に設けられており、
前記第1幅方向溝部分の交差部が、前記幅方向溝のタイヤ幅方向内側端と前記トレッド接地端との中点よりもタイヤ幅方向内側に設けられている、請求項1に記載のタイヤ。
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