JP7389636B2

JP7389636B2 - タイヤ

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Publication number: JP7389636B2
Application number: JP2019225384A
Authority: JP
Inventors: 眞由子唐澤
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 2019-12-13
Filing date: 2019-12-13
Publication date: 2023-11-30
Anticipated expiration: 2039-12-13
Also published as: JP2021094881A

Description

本発明はタイヤに関する。

従来から、走行時の自動車から生じる騒音として、タイヤに起因する騒音が知られている。タイヤに起因する騒音には、例えば、気柱共鳴音が含まれる。タイヤにおいて、気柱共鳴音は、例えば、トレッド踏面の周方向に連続して延びる周方向溝と路面とによって囲まれて形成される管内の空気の共鳴により発生することが知られている。

この気柱共鳴音の周波数は、一般的な乗用車では１０００Ｈｚ周辺であることが多い。一般的に、人間の聴覚は、１０００Ｈｚ周辺の周波数帯域で特に敏感であることから、走行時の自動車の静粛性を向上させる上でも、気柱共鳴音の低減は有効である。

特許文献１には、気柱共鳴音を低減する共鳴器を備えるタイヤが開示されている。特許文献１に記載のタイヤの陸部には、周溝から離間した位置で陸部表面に開口する気室と、この気室を周溝に連通させる狭窄ネックと、を有する共鳴器が配設されている。

特開２０１４－１６６８２７号公報

しかしながら、近年、走行時の自動車から生じる騒音を低下させる要求が高まる中、タイヤにおける気柱共鳴音を低減させる技術については依然として改善の余地がある。

本発明は、気柱共鳴音の低減効果を向上可能はタイヤを提供することを目的とする。

本発明の第１の態様としてのタイヤは、トレッド踏面に、相互間に溝を区画する少なくとも２つのトレッド陸部を備えるタイヤであって、前記溝は、溝壁に形成された突出部における少なくとも２つの段部により少なくとも２段階で溝幅が狭くなる段付き狭幅部を備える。
この構成により、気柱共鳴音の低減効果を向上させることができる。

本発明の１つの実施形態として、前記溝は、タイヤ周方向に延在する周方向溝である。
この構成により、周方向溝で発生する気柱共鳴音を低減することができる。

本発明の１つの実施形態として、前記突出部は、一対の溝壁それぞれの対向する位置に形成されている。
この構成により、溝の排水性能の低下を抑制できる。

本発明の１つの実施形態として、前記溝は、前記段付き狭幅部の最大溝幅よりも最小溝幅が広い広幅部を備え、前記段付き狭幅部及び前記広幅部は、前記溝の延在方向に沿って交互に配置されている。
この構成により、気柱共鳴音の低減効果を向上させることができる。

本発明の１つの実施形態として、前記段付き狭幅部は、略一定の溝幅を有する第１狭幅部と、前記第１狭幅部より狭い略一定の溝幅を有し、前記広幅部に連なる第２狭幅部と、を備え、前記トレッド陸部の表面のうち、前記第２狭幅部に隣接する部分には、前記溝の延在方向で前記第１狭幅部から前記第２狭幅部に向かってタイヤ径方向内側に近づくように傾斜する傾斜面が形成されている。
この構成により、溝の排水性を高めることができる。

本発明の１つの実施形態として、前記傾斜面は、前記トレッド陸部の表面のうち、前記段付き狭幅部に隣接する部分の前記延在方向の全域に亘って形成されている。
この構成により、溝の排水性を、より高めることができる。

本発明の１つの実施形態として、前記突出部は、前記トレッド陸部の表面よりもタイヤ径方向内側の位置のみに形成されている。
この構成により、気柱共鳴音の低減効果を確保しつつ、ピッチノイズの抑制効果、及び、段部の耐久性、をより高めることができる。

本発明によれば、気柱共鳴音の低減効果を向上可能なタイヤを提供することができる。

本発明の第１実施形態としてのタイヤのタイヤ幅方向に沿う断面を示すタイヤ幅方向断面図である。図１に示すタイヤのトレッド踏面の一部を示す展開図である。図２に示す１つの段付き狭幅部及びその近傍を拡大して示す図である。本発明の第２実施形態としてのタイヤのトレッド踏面の展開図のうち１つの段付き狭幅部及びその近傍を拡大して示す図である。図５（ａ）は図４のＩ－Ｉ断面図であり、図５（ｂ）は図４のＩＩ－ＩＩ断面図である。本発明の第３実施形態としてのタイヤのトレッド踏面の展開図のうち１つの段付き狭幅部及びその近傍を拡大して示す図である。図７（ａ）は図６のＩＩＩ－ＩＩＩ断面図であり、図７（ｂ）は図６のＩＶ－ＩＶ断面図である。本発明の第４実施形態としてのタイヤのトレッド踏面の展開図のうち１つの段付き狭幅部及びその近傍を拡大して示す図である。図９（ａ）は図８のＶ－Ｖ断面図であり、図９（ｂ）は図８のＶＩ－ＶＩ断面図である。図１０（ａ）、図１０（ｂ）それぞれは、図３の段部の壁部の一変形例を示す図である。

以下、本発明に係るタイヤの実施形態について、図面を参照して例示説明する。各図において共通する部材及び部位には同一の符号を付している。本明細書において、タイヤ幅方向とは、タイヤの回転軸と平行な方向をいう。タイヤ径方向とは、タイヤの回転軸と直交し、回転軸を中心とした半径方向をいう。タイヤ周方向とは、タイヤの回転軸を中心にタイヤが回転する方向をいう。

本明細書において、「トレッド踏面」とは、リムに組み付けるとともに規定内圧を充填したタイヤを、最大負荷荷重を負荷した状態（以下、「最大負荷状態」ともいう。）で転動させた際に、路面と接触することになる、タイヤの全周に亘る外周面を意味する。また、「トレッド端」とは、トレッド踏面のタイヤ幅方向の外側端を意味する。更に、本明細書において「接地長さ」とは、トレッド踏面が路面に設置するタイヤ周方向の最大長さを意味する。

本明細書において、「リム」とは、タイヤが生産され、使用される地域に有効な産業規格であって、日本ではJATMA（日本自動車タイヤ協会）のJATMA YEAR BOOK、欧州ではETRTO (The European Tyre and Rim Technical Organisation)のSTANDARDS MANUAL、米国ではTRA (The Tire and Rim Association, Inc.)のYEAR BOOK等に記載されているまたは将来的に記載される、適用サイズにおける標準リム(ETRTOのSTANDARDS MANUALではMeasuring Rim、TRAのYEAR BOOKではDesign Rim)を指すが、上記産業規格に記載のないサイズの場合は、タイヤのビード幅に対応した幅のリムをいう。「リム」には、現行サイズに加えて将来的に上記産業規格に含まれ得るサイズも含まれる。「将来的に記載されるサイズ」の例として、ETRTOのSTANDARDS MANUAL ２０１３年度版において「FUTURE DEVELOPMENTS」として記載されているサイズが挙げられる。

本明細書において、「規定内圧」とは、上記のJATMA YEAR BOOK等の産業規格に記載されている、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、上記の産業規格に記載のないサイズの場合は、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。また、本明細書において、「最大負荷荷重」とは、上記の産業規格に記載されている適用サイズのタイヤにおける最大負荷能力に対応する荷重をいい、上記の産業規格に記載のないサイズの場合には、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荷重をいうものとする。

（第１実施形態）
以下、本発明の第１実施形態としての空気入りタイヤ１（以下、単に「タイヤ１」と記載する。）について、図面を参照して例示説明する。本実施形態では、タイヤ１として乗用車用のラジアルタイヤについて例示説明するが、他の種類のタイヤであってもよい。

図１は、タイヤ１のタイヤ幅方向断面図である。図１に示すように、タイヤ１は、一対のビード部１１と、一対のサイドウォール部１２と、トレッド部１３と、を備える。サイドウォール部１２は、ビード部１１のタイヤ径方向Ａの外側に連なる。トレッド部１３は、一対のサイドウォール部１２に連なる。トレッド部１３のタイヤ幅方向Ｂの両端それぞれが、各サイドウォール部１２に連なっている。

各ビード部１１は、ビードコア１１ａと、このビードコア１１ａのタイヤ径方向Ａの外側に配置されるビードフィラ１１ｂと、を備える。タイヤ１は、一対のビードコア１１ａ間に跨るカーカス１４を備える。カーカス１４は、有機繊維又はスチールからなるコードが配列されているカーカスプライから構成されている。更に、タイヤ１は、カーカス１４のクラウン部のタイヤ径方向Ａの外側に配置されているベルト１５を備える。ベルト１５は、有機繊維又はスチールからなるコードが配列されているベルトプライから構成されている。ベルト１５を構成するベルトプライには、コードがタイヤ周方向Ｃに対して１０°以上傾斜する傾斜ベルト層が含まれてもよい。また、ベルト１５を構成するベルトプライには、コードがタイヤ周方向Ｃに沿って延在する周方向ベルト層が含まれてもよい。「コードがタイヤ周方向に沿って延在する」とは、コードのタイヤ周方向Ｃに対する傾斜角度が０°以上、１０°未満であることを意味する。更に、ベルト１５は、上述の傾斜ベルト層及び周方向ベルト層それぞれを少なくとも１層を含む、タイヤ径方向Ａに積層された複数のベルトプライを備えてもよい。

また、タイヤ１は、ベルト１５のタイヤ径方向Ａの外側に配置されているトレッドゴム７と、カーカス１４のサイド部のタイヤ幅方向Ｂの外側に配置されているサイドゴム８と、を備える。更に、タイヤ１は、カーカス１４の内面に積層されているインナーライナ１６を備える。

本実施形態のタイヤ１は、上述の内部構造を備えるが、内部構造は特に限定されず、他の内部構造を備えるタイヤであってもよい。また、本実施形態のタイヤ１は、タイヤ赤道面ＣＬに対して対称な構成であるが、この構成に限られず、タイヤ赤道面ＣＬに対して非対称なタイヤであってもよい。

図２は、タイヤ１のトレッド部１３のトレッド踏面Ｔの一部を示す展開図である。タイヤ１は、トレッド踏面Ｔに、相互間に溝２を区画する少なくとも２つのトレッド陸部３を備える。具体的に、本実施形態のタイヤ１は、トレッド陸部３として、センター陸部３ａと、２つの中間陸部３ｂと、２つのショルダ陸部３ｃと、を備える。センター陸部３ａは、タイヤ赤道面ＣＬが通過する陸部である。ショルダ陸部３ｃは、トレッド端ＴＥに連なる陸部である。中間陸部３ｂは、タイヤ幅方向Ｂにおいてセンター陸部３ａとショルダ陸部３ｃとの間に位置する陸部である。図２に示すように、本実施形態のタイヤ１は、トレッド部１３のトレッド踏面Ｔに、溝２として、タイヤ周方向Ｃに延在する４つの周方向溝２ａを備える。「周方向溝」とは、タイヤ周方向Ｃに略平行に、展開視（図２参照）で直線状、ジグザグ状又は波状に延在する、環状溝を意味する。より具体的に、本実施形態の４つの周方向溝２ａは、センター陸部３ａと中間陸部３ｂとの相互間に区画されている２つの第１周方向溝２ａ１と、中間陸部３ｂとショルダ陸部３ｃとの相互間に区画されている２つの第２周方向溝２ａ２と、を備える。図２に示すように、本実施形態の第１周方向溝２ａ１及び第２周方向溝２ａ２は、展開視で直線状に延在している。

本実施形態では周方向溝２ａとして、上述した２つの第１周方向溝２ａ１及び２つの第２周方向溝２ａ２を備えるが、周方向溝２ａの数及びタイヤ幅方向Ｂの位置は特に限定されない。したがって、例えば、トレッド踏面Ｔに３つ以下又は５つ以上の周方向溝２ａを備えるタイヤであってもよい。また、例えば、タイヤ赤道面ＣＬが通過する位置に周方向溝２ａが配置されるタイヤであってもよい。

更に、図２に示すように、本実施形態のタイヤ１は、第２周方向溝２ａ２に連通し、タイヤ幅方向Ｂ外側に向かって延在する、溝２としての幅方向溝２ｂを備える。図２に示すタイヤ１では、互いにタイヤ周方向Ｃに離隔して配置された複数の幅方向溝２ｂが形成されている。そのため、本実施形態のショルダ陸部３ｃは、複数の幅方向溝２ｂによって分離されている複数のブロック陸部３０により構成されている。

図２において、溝２としての幅方向溝２ｂは、タイヤ幅方向Ｂに略平行に延在する横溝であるが、幅方向溝２ｂは、第２周方向溝２ａ２からタイヤ幅方向Ｂ外側に向かって延在していればよく、タイヤ幅方向Ｂに略平行に延在する横溝に限られない。換言すれば、幅方向溝２ｂは、展開視（図２参照）において、タイヤ周方向Ｃに平行に延在しない部分を有すればよい。つまり、幅方向溝２ｂは、タイヤ幅方向Ｂに平行に延在する横溝のみならず、例えば、タイヤ幅方向Ｂに対して傾斜する傾斜溝であってもよい。更に、幅方向溝２ｂは、図２に示す展開視で直線状に延在する構成に限られず、図２に示す展開視で湾曲形状、ジグザグ状又は波状に延在する構成であってもよい。

また、図２において、両側のショルダ陸部３ｃに配置されている幅方向溝２ｂは、タイヤ赤道面ＣＬに対して互いに対称の位置に配置されているが、タイヤ赤道面ＣＬに対して互いに対称の位置に配置されていなくてもよい。したがって、一方のショルダ陸部３ｃに配置されている幅方向溝２ｂのタイヤ周方向Ｃの位置が、他方のショルダ陸部３ｃに配置されている幅方向溝２ｂのタイヤ周方向Ｃの位置と異なって配置されていてもよい。さらに、図２において、両側のショルダ陸部３ｃに配置されている幅方向溝２ｂの形状は、タイヤ赤道面ＣＬに対して互いに対称の形状を有しているが、異なる形状を有していてもよい。

また、図２に示すタイヤ１のトレッド踏面Ｔにおけるトレッドパターンは、装着される車両との位置関係が予め定められていない対称パターンであるが、装着される車両との位置関係が予め定められている非対称パターンであってもよい。

図２に示すように、溝２としての周方向溝２ａのうち、第１周方向溝２ａ１は、段付き狭幅部２１と、広幅部２２と、を備える。

第１周方向溝２ａ１を区画する溝壁４１には、溝内に向かって突出する突出部８０が形成されている。段付き狭幅部２１は、第１周方向溝２ａ１のうち、溝壁４１に形成されている突出部８０により区画される部分である。また、段付き狭幅部２１は、第１周方向溝２ａ１のうち、溝壁４１に形成された突出部８０における少なくとも２つの段部５０により少なくとも２段階で溝幅が狭くなる。より具体的に、本実施形態の段付き狭幅部２１は、突出部８０に設けられている２つの段部５０（本実施形態では第１段部５０ａ及び第２段部５０ｂ）により、２段階で溝幅が狭くなっている。しかしながら、段付き狭幅部２１は、本実施形態の構成に限られない。３つ以上の段部５０が形成されている突出部とすることで、３段階以上で溝幅が狭くなる段付き狭幅部としてもよい。本実施形態の段付き狭幅部２１の詳細は後述する（図３等参照）。第１周方向溝２ａ１のような溝２に、このような段付き狭幅部２１を設けることで、気柱共鳴音を発生させる空気（音波）が段部５０で反射し易い。段部５０で反射した音波は、溝内で反射を繰り返して減衰する。これにより、気柱共鳴音の低減効果を得ることができる。また、気柱共鳴音の所望の低減効果を得るための段部５０を少なくとも２つに分散して設けることで、各段部５０を小型化できる。そのため、タイヤ転動時に各段部５０が路面に接触することで発生するピッチノイズを低減できる。また、各段部５０が小型化されて、各段部５０の突出量が小さくなることで、各段部５０の変形による破断等を抑制できる。以上のように、溝２に上述の段付き狭幅部２１を設けることで、気柱共鳴音の低減効果を高めることができると共に、ピッチノイズの発生を抑制しつつ、段部５０の耐久性を高めることができる。

広幅部２２は、段付き狭幅部２１よりも広幅の部分である。具体的に、広幅部２２の最小溝幅Ｗ２ｍｉｎは、段付き狭幅部２１の最大溝幅Ｗ１ｍａｘよりも広い（図３等参照）。本実施形態の広幅部２２は、溝壁４１において突出部８０が形成されていない部分により区画されている。本実施形態の広幅部２２の詳細は後述する（図３等参照）。

図２に示すように、本実施形態の第１周方向溝２ａ１は、段付き狭幅部２１及び広幅部２２のみにより構成されている。また、本実施形態の第１周方向溝２ａ１において、段付き狭幅部２１及び広幅部２２は、第１周方向溝２ａ１の延在方向（本実施形態ではタイヤ周方向Ｃ）に沿って交互に配置されている。なお、「溝の延在方向」とは、溝の長手方向を意味し、本実施形態では溝幅方向の中心点を連続させた中心線に平行な方向である。

なお、本実施形態では、溝２の一例としての第１周方向溝２ａ１が段付き狭幅部２１及び広幅部２２を備えるが、この構成に限られない。第２周方向溝２ａ２などの別の周方向溝２ａが段付き狭幅部２１及び広幅部２２を備える構成であってもよい。更に、幅方向溝２ｂが、段付き狭幅部２１及び広幅部２２を備える構成であってもよい。但し、詳細は後述するが、本実施形態のように、溝２としての周方向溝２ａが段付き狭幅部２１及び広幅部２２を備えることが好ましい。このようにすることで、タイヤ転動時に周方向溝２ａが路面との間で区画する管において空気の共鳴により発生する気柱共鳴音を低減することができる。以下、溝２の一例としての第１周方向溝２ａ１に設けられた段付き狭幅部２１及び広幅部２２の詳細について説明する。

図３は、図２に示す１つの段付き狭幅部２１及びその近傍を拡大して示す図である。図３に示すように、段付き狭幅部２１は、タイヤ周方向Ｃの両側それぞれにおいて、広幅部２２と連なっている。本実施形態の段付き狭幅部２１は、第１狭幅部２３と、第２狭幅部２４と、を備える。第１狭幅部２３及び第２狭幅部２４はいずれも、タイヤ周方向Ｃの位置によらず略一定の溝幅を有する。以下、説明の便宜上、図３に示す段付き狭幅部２１とタイヤ周方向Ｃの一方側（図３では下側）で連なる広幅部２２を、「第１広幅部２２ａ」と記載する。また、図３に示す段付き狭幅部２１とタイヤ周方向Ｃの他方側（図３では上側）で連なる広幅部２２を、「第２広幅部２２ｂ」と記載する。

図３に示すように、第１狭幅部２３は、タイヤ周方向Ｃの一方側で、第１広幅部２２ａに連なっている。また、図３に示すように、第２狭幅部２４は、タイヤ周方向Ｃの他方側で、第２広幅部２２ｂと連なっている。第１狭幅部２３は、タイヤ周方向Ｃの他方側で、第２狭幅部２４と連なっている。このように、本実施形態の段付き狭幅部２１は、第１狭幅部２３及び第２狭幅部２４からなる。

図３に示すように、第１周方向溝２ａ１の溝壁４１は、第１広幅部２２ａの溝壁４２と、第１狭幅部２３の溝壁４３と、第２狭幅部２４の溝壁４４と、第２広幅部２２ｂの溝壁４５と、を含む。図３に示すように、本実施形態の上述の溝壁４２～４５はいずれも、第１周方向溝２ａ１の延在方向（本実施形態ではタイヤ周方向Ｃ）に略平行であるが、第１周方向溝２ａ１の延在方向に対して傾斜していてもよい。但し、第２狭幅部２４は、第１狭幅部２３よりも狭幅である。つまり、第１狭幅部２３の最小溝幅は、第２狭幅部２４の最大溝幅以上である。そのため、第１狭幅部２３の溝壁４３、及び、第２狭幅部２４の溝壁４４は、第２狭幅部２４の任意の位置での溝幅が、第１狭幅部２３の任意の位置での溝幅よりも狭くなるように、構成される。

第１広幅部２２ａの溝壁４２と、第１狭幅部２３の溝壁４３と、は第１周方向溝２ａ１の延在方向（本実施形態ではタイヤ周方向Ｃ）に直交して溝内に面する、突出部８０における第１段部５０ａの第１壁部４６を介して、連なっている。

第１狭幅部２３の溝壁４３と、第２狭幅部２４の溝壁４４と、は第１周方向溝２ａ１の延在方向（本実施形態ではタイヤ周方向Ｃ）に直交して溝内に面する、突出部８０における第２段部５０ｂの第２壁部４７を介して、連なっている。

第２狭幅部２４の溝壁４４と、第２広幅部２２ｂの溝壁４５と、は第１周方向溝２ａ１の延在方向（本実施形態ではタイヤ周方向Ｃ）に直交して溝内に面する、突出部８０における第３段部５０ｃの第３壁部４８を介して、連なっている。

上述した第１段部５０ａの第１壁部４６、第２段部５０ｂの第２壁部４７、及び、第３段部５０ｃの第３壁部４８は、第１周方向溝２ａ１の延在方向に対して直交して延在しているが、例えば、第１周方向溝２ａ１の延在方向に対して傾斜していてもよい。また、第１壁部４６、第２壁部４７及び第３壁部４８は、例えば、第１周方向溝２ａ１の延在方向に対して直交する平面部と、第１周方向溝２ａ１の延在方向に対して傾斜する平面部と、が連続する、複数の平面部から構成されていてもよい。但し、図１０（ａ）に一変形例として示すように、第１周方向溝２ａ１内の気柱共鳴音を発生させる音波を第１周方向溝２ａ１の延在方向の反対側に反射させる観点では、第１壁部４６及び第２壁部４７は、溝幅方向の中央側に向かうにつれて、第１広幅部２２ａ側に近づくように傾斜する面を少なくとも含むことが好ましく、このような面のみで構成されていることが、より好ましい。また、上記同様の観点で、第３壁部４８は、溝幅方向の中央側に向かうにつれて、第２広幅部２２ｂ側に近づくように傾斜する面を少なくとも含むことが好ましく、このような面のみで構成されていることが、より好ましい。

その一方で、第１段部５０ａ、第２段部５０ｂ及び第３段部５０ｃの変形による破断等を抑制する観点では、第１壁部４６、第２壁部４７及び第３壁部４８は、第１周方向溝２ａ１の延在方向に対して、図１０（ａ）とは反対側に傾斜していることが好ましい。

具体的には、図１０（ｂ）に一変形例として示すように、第１段部５０ａの第１壁部４６と、第１狭幅部２３の溝壁４３と、の展開視（図３参照）でのなす角度が鈍角となるように、第１壁部４６は第１周方向溝２ａ１の延在方向に対して傾斜していることが好ましい。そのため、第１壁部４６は、溝幅方向の中央側に向かうにつれて、第２広幅部２２ｂ側に近づくように傾斜する面を少なくとも含むことが好ましく、このような面のみで構成されていることが、より好ましい。

また、図１０（ｂ）に示すように、第２段部５０ｂの第２壁部４７と、第２狭幅部２４の溝壁４４と、の展開視（図３参照）でのなす角度が鈍角となるように、第２壁部４７は第１周方向溝２ａ１の延在方向に対して傾斜していることが好ましい。そのため、第２壁部４７は、溝幅方向の中央側に向かうにつれて、第２広幅部２２ｂ側に近づくように傾斜する面を少なくとも含むことが好ましく、このような面のみで構成されていることが、より好ましい。

更に、図１０（ｂ）に示すように、第３段部５０ｃの第３壁部４８と、第２狭幅部２４の溝壁４４と、の展開視（図３参照）でのなす角度が鈍角となるように、第３壁部４８は第１周方向溝２ａ１の延在方向に対して傾斜していることが好ましい。そのため、第３壁部４８は、溝幅方向の中央側に向かうにつれて、第１広幅部２２ａ側に近づくように傾斜する面を少なくとも含むことが好ましく、このような面のみで構成されていることが、より好ましい。

以上のように、第１壁部４６、第２壁部４７及び第３壁部４８は、第１周方向溝２ａ１の延在方向に対して傾斜することが好ましいが、その傾斜する向きは、気柱共鳴音を発生させる音波の反射促進の観点と、倒れ込み抑制の観点と、で異なる（図１０（ａ）、図１０（ｂ）参照）。そのため、第１壁部４６、第２壁部４７及び第３壁部４８の傾斜の向きは、所望の性能に応じて、適宜設定されればよい。但し、気柱共鳴音を発生させる音波の反射促進と、倒れ込み抑制と、の両立という観点では、図３に示す本実施形態の第１壁部４６、第２壁部４７及び第３壁部４８のように、第１周方向溝２ａ１の延在方向に対して直交していることが特に好ましい。

再び図３を参照して、本実施形態の第１周方向溝２ａ１の詳細について説明する。図３に示すように、本実施形態の段付き狭幅部２１は、第１段部５０ａ及び第２段部５０ｂにより、２段階で溝幅が狭くなる。具体的に、本実施形態の段付き狭幅部２１は、第１段部５０ａにより、第１広幅部２２ａの溝幅Ｗ２から第１狭幅部２３の溝幅Ｗ１ａに狭くなる。更に、本実施形態の段付き狭幅部２１は、第２段部５０ｂにより、第１狭幅部２３の溝幅Ｗ１ａから第２狭幅部２４の溝幅Ｗ１ｂに狭くなる。そして、第１周方向溝２ａ１は、第３段部５０ｃにより拡幅され、段付き狭幅部２１から、溝幅Ｗ２の第２広幅部２２ｂに切り替わる。このように、本実施形態の段付き狭幅部２１の溝幅Ｗ１ａ、Ｗ１ｂは、第１段部５０ａ及び第２段部５０ｂにより画定される。また、本実施形態の段付き狭幅部２１の長さＬ１は、第１段部５０ａ及び第３段部５０ｃにより画定される。具体的に、本実施形態の段付き狭幅部２１の長さＬ１は、第１狭幅部２３の長さＬ１ａと、第２狭幅部２４の長さＬ１ｂと、の総和であり、第１周方向溝２ａ１の延在方向における第１壁部４６と第３壁部４８との間の最大長さである。

ここで、本実施形態の上述のＷ１ａ、Ｗ１ｂ、Ｗ２は、「Ｗ１ａ／Ｗ１ｂ≦１．２、かつ、Ｗ２／Ｗ１ａ≦１．２」を充足する。また、本実施形態の上述のＬ１は、タイヤ１の接地長さの８０％以下とされている。また、図２に示す広幅部２２の長さＬ２についても、タイヤ１の接地長さよりも小さい。このようにすることで、任意の接地領域に、少なくとも１つの段付き狭幅部２１が部分的又は全体的に含まれる。

また、図３に示すように、本実施形態の突出部８０は、一対の溝壁４１それぞれの対向する位置に形成されている。より具体的に、本実施形態の第１段部５０ａ及び、第２段部５０ｂ及び第３段部５０ｃは、一対の溝壁４１それぞれの対向する位置に形成されている。このようにすることで、段付き狭幅部２１の最も溝幅が狭く、第２広幅部２２ｂに連なる部分（本実施形態では第２狭幅部２４）を、溝幅方向の中央側に配置することができる。そのため、本実施形態の第１周方向溝２ａ１によれば、最も流速が大きくなる溝幅方向の中央側で、段付き狭幅部２１及び広幅部２２が連通するため、複数の段部５０を設けることで第１周方向溝２ａ１の排水性能が低下することを抑制できる。

更に、一対の溝壁４１は、溝２としての第１周方向溝２ａ１の溝幅方向の中心を通過する、タイヤ１の回転軸に直交する平面（以下、「中心平面」と記載する。）に対して、対称な構成であっても、非対称な構成であってもよい。但し、本実施形態のように、一対の溝壁４１は、中心平面に対して対称な構成であることが好ましい。このようすることで、上述した排水性能の低下を、より一層抑制できる。

なお、溝２としての第１周方向溝２ａ１の溝壁４１、及び、溝底４９には、微細な凹凸が形成されていることが好ましい。特に、溝壁４１のうち、気柱共鳴音を発生させる音波の反射壁となる第１壁部４６、第２壁部４７及び第３壁部４８に少なくとも微細な凹凸が形成されていることが好ましい。このような微細な凹凸を設けることで、段付き狭幅部２１による消音効果に加えて、微細な凹凸の凹部に入り込んだ音が抜け出せなくなる吸音効果を得ることができる。微細な凹凸は、例えば、凹部の底部から凸部の頂部までの高さが０．１ｍｍ～１．０ｍｍの範囲内にある凹凸であればよい。

また、図３に示すように、本実施形態の溝壁４２及び第１壁部４６は、展開視で、略直角に連続しているが、溝壁４２と第１壁部４６との入隅部のゴム量を増量することで補強部を設けてもよい。溝壁４３と第２壁部４７との入隅部、及び、溝壁４５と第３壁部４８との入隅部についても、同様の補強部を設けてもよい。このような補強部を設けることで、段部５０の破断強度が増し、段部５０の耐久性を高めることができる。

更に、本実施形態のタイヤ１では、タイヤ赤道面ＣＬを挟んでタイヤ幅方向Ｂの両側に位置する第１周方向溝２ａ１それぞれが、段付き狭幅部２１を備える。そして、図２に示すように、タイヤ赤道面ＣＬを挟んでタイヤ幅方向Ｂの一方側に位置する第１周方向溝２ａ１の段付き狭幅部２１のタイヤ周方向Ｃの位置は、タイヤ赤道面ＣＬを挟んでタイヤ幅方向Ｂの他方側に位置する第１周方向溝２ａ１の段付き狭幅部２１のタイヤ周方向Ｃの位置と、異なる。このように配置することで、タイヤ１の圧縮剛性のタイヤ周方向Ｃの位置によるばらつきを抑制できる。

また、図２に示すように、本実施形態の広幅部２２は、第１周方向溝２ａ１の延在方向の位置によらず一定の溝幅Ｗ２を有するが、この構成に限られない。広幅部２２は、その最小溝幅Ｗ２ｍｉｎが段付き狭幅部２１の最大溝幅Ｗ１ｍａｘより大きい構成であれば、特に限定されない。なお、本実施形態の広幅部２２は、タイヤ周方向Ｃの位置によらず、段付き狭幅部２１の最大溝幅Ｗ１ｍａｘよりも広い一定の溝幅を有している。換言すれば、本実施形態の広幅部２２の最小溝幅Ｗ２ｍｉｎ及び最大溝幅Ｗ２ｍａｘは、タイヤ周方向Ｃの任意の位置の溝幅である。また、本実施形態の段付き狭幅部２１の最大溝幅Ｗ１ｍａｘは、第１狭幅部２３の溝幅Ｗ１ａである。

次に、本実施形態の溝２としての第１周方向溝２ａ１の消音原理について説明する。まず、第１広幅部２２ａから第２広幅部２２ｂに向かう音波について説明する。気柱共鳴音のもととなる音波の一部は、図３に示す第１広幅部２２ａから段付き狭幅部２１に向かって進むことで、第１段部５０ａの第１壁部４６によって反射する。反射した音波は、第１広幅部２２ａの内部で反射を繰り返し減衰する。また、段付き狭幅部２１の第１狭幅部２３内に進んだ音波についても、その一部は、第２段部５０ｂの第２壁部４７によって反射する。反射した音波は、第１広幅部２２ａの内部及び第１狭幅部２３の内部で反射を繰り返し減衰する。そのため、第１広幅部２２ａから第２広幅部２２ｂに向かう音波は、第１広幅部２２ａから段付き狭幅部２１を介して第２広幅部２２ｂに抜けることでエネルギーが弱まる。これにより、気柱共鳴音を低減することができる。

次いで、第２広幅部２２ｂから第１広幅部２２ａに向かう音波について説明する。気柱共鳴音のもととなる音波の一部は、図３に示す第２広幅部２２ｂから段付き狭幅部２１に向かって進むことで、第３段部５０ｃの第３壁部４８によって反射する。反射した音波は、第２広幅部２２ｂの内部で反射を繰り返し減衰する。そのため、第２広幅部２２ｂから第１広幅部２２ａに向かう音波は、第２広幅部２２ｂから段付き狭幅部２１を介して第１広幅部２２ａに抜けることでエネルギーが弱まる。これにより、気柱共鳴音を低減することができる。

このように、段付き狭幅部２１によれば、第１周方向溝２ａ１の延在方向の両方向それぞれに進行する音波のエネルギーを弱め、気柱共鳴音を低減することができる。

（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態としてのタイヤ１０１について、図４、図５を参照して例示説明する。本実施形態のタイヤ１０１は、第１実施形態のタイヤ１と比較して、段付き狭幅部に隣接するトレッド陸部の表面の構成が相違するのみで、その他の構成は共通する。したがって、ここでは、相違点のみについて説明し、共通する構成は説明を省略する。

図４は、タイヤ１０１のトレッド踏面Ｔの展開図のうち、１つの段付き狭幅部２１及びその近傍を拡大して示す図である。図５（ａ）は、図４のＩ－Ｉ線に沿う断面図である。図５（ｂ）は、図４のＩＩ－ＩＩ線に沿う断面図である。

図４、図５（ａ）、図５（ｂ）に示すように、トレッド陸部１０３の表面のうち、第２狭幅部２４に隣接する部分には、溝２としての第１周方向溝２ａ１の延在方向（本実施形態ではタイヤ周方向Ｃ）で第１狭幅部２３から第２狭幅部２４に向かってタイヤ径方向Ａ内側に近づくように傾斜する傾斜面１６１が形成されている。より具体的に、本実施形態において、トレッド陸部１０３の表面のうち第２狭幅部２４に隣接する部分とは、センター陸部１０３ａの表面の第２狭幅部２４近傍の部分、及び、中間陸部１０３ｂの表面の第２狭幅部２４近傍の部分である。換言すれば、本実施形態において、トレッド陸部１０３の表面のうち第２狭幅部２４に隣接する部分とは、溝壁４１に形成された突出部１８０のタイヤ径方向Ａ外側の面の一部である。図５（ａ）、図５（ｂ）に示すように、上述の部分には、傾斜面１６１が形成されている。このような傾斜面１６１を設けることで、傾斜面１６１が設けられていない上述の第１実施形態と比較して、第１周方向溝２ａ１の溝容量が増し、第１周方向溝２ａ１の排水性を高めることができる。

次に、本実施形態の溝２としての第１周方向溝２ａ１の消音原理について説明する。まず、第１広幅部２２ａから第２広幅部２２ｂに向かう音波については、上述した第１実施形態と同様であるため、ここでは説明を省略する。

第２広幅部２２ｂから第１広幅部２２ａに向かう音波について説明する。気柱共鳴音のもととなる音波は、図４に示す第２広幅部２２ｂから段付き狭幅部２１に向かって進む。本実施形態では、第１実施形態の第３壁部４８（図３参照）がない。音波の一部は、傾斜面１６１と路面との間の空間に入り込み、傾斜面１６１及び路面に繰り返し反射して減衰する。そのため、第２広幅部２２ｂから第１広幅部２２ａに向かう音波は、第２広幅部２２ｂから段付き狭幅部２１を介して第１広幅部２２ａに抜けることでエネルギーが弱まる。これにより、気柱共鳴音を低減することができる。

（第３実施形態）
次に、本発明の第３実施形態としてのタイヤ２０１について、図６、図７を参照して例示説明する。本実施形態のタイヤ２０１は、第２実施形態のタイヤ１０１と比較して、傾斜面の構成が相違するのみで、その他の構成は共通する。したがって、ここでは、相違点のみについて説明し、共通する構成は説明を省略する。

図６は、タイヤ２０１のトレッド踏面Ｔの展開図のうち、１つの段付き狭幅部２１及びその近傍を拡大して示す図である。図７（ａ）は、図６のＩＩＩ－ＩＩＩ線に沿う断面図である。図７（ｂ）は、図６のＩＶ－ＩＶ線に沿う断面図である。

図６、図７（ａ）、図７（ｂ）に示すように、トレッド陸部２０３の表面のうち、第２狭幅部２４に隣接する部分には、上述した第２実施形態と同様、傾斜面２６１を備える。本実施形態の傾斜面２６１は、トレッド陸部２０３の表面のうち、段付き狭幅部２１に隣接する部分の、第１周方向溝２ａ１の延在方向の全域に亘って形成されている。つまり、本実施形態の傾斜面２６１は、上述した第２実施形態の傾斜面１６１（図４参照）よりも、第１周方向溝２ａ１の延在方向における延在領域が広い。なお、トレッド陸部２０３の表面のうち、段付き狭幅部２１に隣接する部分とは、センター陸部２０３ａの表面の段付き狭幅部２１近傍の部分、及び、中間陸部２０３ｂの表面の段付き狭幅部２１近傍の部分である。換言すれば、本実施形態において、トレッド陸部２０３の表面のうち、段付き狭幅部２１に隣接する部分とは、溝壁４１に形成された突出部２８０のタイヤ径方向Ａ外側の面である。図７（ａ）、図７（ｂ）に示すように、上述の部分には、傾斜面２６１が形成されている。このような傾斜面２６１によれば、上述した第２実施形態の傾斜面１６１（図４参照）と比較して、第１周方向溝２ａ１の溝容量が更に増し、第１周方向溝２ａ１の排水性を、より高めることができる。

本実施形態の溝２としての第１周方向溝２ａ１の消音原理については、上述した第２実施形態と同様であるため、ここでは説明を省略する。

（第４実施形態）
次に、本発明の第４実施形態としてのタイヤ３０１について、図８、図９を参照して例示説明する。本実施形態のタイヤ３０１は、第１実施形態のタイヤ１と比較して、突出部の構成が相違するのみで、その他の構成は共通する。したがって、ここでは、相違点のみについて説明し、共通する構成は説明を省略する。

図８は、タイヤ３０１のトレッド踏面Ｔの展開図のうち、１つの段付き狭幅部３２１及びその近傍を拡大して示す図である。図９（ａ）は、図８のＶ－Ｖ線に沿う断面図である。図９（ｂ）は、図８のＶＩ－ＶＩ線に沿う断面図である。

図６、図７（ａ）、図７（ｂ）に示すように、本実施形態の溝２としての第１周方向溝２ａ１は、溝壁４１に形成された突出部３８０における段部３５０により溝幅が狭くなる段付き狭幅部３２１を備える。ここで、本実施形態の突出部３８０は、トレッド陸部３の表面よりもタイヤ径方向Ａ内側の位置のみに形成されている。そのため、本実施形態の段部３５０についても、トレッド陸部３の表面よりもタイヤ径方向Ａ内側の位置のみに形成されている。つまり、本実施形態の段部３５０は、トレッド陸部３の表面、すなわち、路面と接地する面よりも、タイヤ径方向Ａで内側に形成されている。換言すれば、本実施形態の段部３５０は、溝２としての第１周方向溝２ａ１の溝縁には形成されておらず、溝縁よりも溝底側の位置のみに形成されている。そのため、本実施形態の第１周方向溝２ａ１の溝縁の位置での溝幅は、タイヤ周方向Ｃにおいて段付き狭幅部３２１が位置する領域であるか広幅部２２が位置する領域であるかに関わらず、略一定である。本実施形態の第１周方向溝２ａ１の溝縁の位置での溝幅は、タイヤ周方向Ｃの位置によらず広幅部２２の溝幅Ｗ２で一定であるが、この構成に限られない。例えば、広幅部２２の溝幅Ｗ２よりも広い溝幅としてもよい。

なお、本実施形態の溝壁４１に形成されている突出部３８０においても、第１段部３５０ａ、第２段部３５０ｂ及び第３段部３５０ｃの３つの段部３５０が設けられているが、段部３５０の数は本実施形態の数に限定されない。

このような突出部３８０とすることで、上述のとおり、トレッド陸部３の表面、すなわち路面と接地する面よりもタイヤ径方向Ａ内側にセットバックした、路面に接触し難い段部３５０を実現することができる。そのため、段部３５０によれば、上述した段部５０と同様の気柱共鳴音の低減効果に加えて、ピッチノイズの発生を、より抑制できる。更に、段部３５０は路面に接触し難いため、路面からの外力で破断するリスクも、より低減することができる。つまり、段部３５０によれば、上述した段部５０と同様の気柱共鳴音の低減効果を確保しつつ、ピッチノイズの抑制効果、及び、段部３５０の耐久性、をより高めることができる。

なお、突出部３８０は、溝底から溝深さＤの８０％以下の位置に形成されていることが好ましい。また、本実施形態のように、突出部３８０は、溝底と一体で形成されていることが好ましい。更に、図９に示す断面視で、突出部３８０のタイヤ径方向Ａの外側の上面は、タイヤ幅方向Ｂに略平行に延在しているが、タイヤ幅方向Ｂに対して傾斜していてもよい。また、図９に示す断面視で、突出部３８０の段付き狭幅部２１に面する面は、タイヤ径方向Ａに略平行に延在しているが、タイヤ径方向Ａに対して傾斜していてもよい。

本発明に係るタイヤは、上述した実施形態で具体的に示す構成に限られず、特許請求の範囲を逸脱しない限り、種々の変更・変形が可能である。

本発明はタイヤに関する。

１、１０１、２０１、３０１：タイヤ、２：溝、２ａ：周方向溝、２ａ１：第１周方向溝、２ａ２：第２周方向溝、２ｂ：幅方向溝、３、１０３、２０３：トレッド陸部、３ａ、１０３ａ、２０３ａ：センター陸部、３ｂ、１０３ｂ、２０３ｂ：中間陸部、３ｃ：ショルダ陸部、７：トレッドゴム、８：サイドゴム、１１：ビード部、１１ａ：ビードコア、１１ｂ：ビードフィラ、１２：サイドウォール部、１３：トレッド部、１４：カーカス、１５：ベルト、１６：インナーライナ、２１、３２１：段付き狭幅部、２２：広幅部、２２ａ：第１広幅部、２２ｂ：第２広幅部、２３：第１狭幅部、２４：第２狭幅部、３０：ブロック陸部、４１：第１周方向溝の溝壁（溝の溝壁）、４２：第１広幅部の溝壁、４３：第１狭幅部の溝壁、４４：第２狭幅部の溝壁、４５：第２広幅部の溝壁、４６：第１壁部、４７：第２壁部、４８：第３壁部、４９：第１周方向溝の溝底、５０：段部、５０ａ、３５０ａ：第１段部、５０ｂ、３５０ｂ：第２段部、５０ｃ：３５０ｃ：第３段部、８０、１８０、２８０、３８０：突出部、１６１、２６１：傾斜面、Ａ：タイヤ径方向、Ｂ：タイヤ幅方向、Ｃ：タイヤ周方向、ＣＬ：タイヤ赤道面、Ｄ：溝深さ、Ｌ１：段付き狭幅部の長さ、Ｌ１ａ：第１狭幅部の長さ、Ｌ１ｂ：第２狭幅部の長さ、Ｌ２：広幅部の長さ、Ｔ：トレッド踏面、ＴＥ：トレッド端、Ｗ１ａ：第１狭幅部の溝幅、Ｗ１ｂ：第２狭幅部の溝幅、Ｗ２：広幅部の溝幅

Claims

トレッド踏面に、相互間に溝を区画する少なくとも２つのトレッド陸部を備えるタイヤであって、
前記溝は、溝壁に形成された突出部における少なくとも２つの段部により少なくとも２段階で溝幅が狭くなる段付き狭幅部を備え、
前記溝は、タイヤ周方向に延在する周方向溝である、タイヤ。
前記突出部は、一対の溝壁それぞれの対向する位置に形成されている、請求項１に記載のタイヤ。
前記溝は、前記段付き狭幅部の最大溝幅よりも最小溝幅が広い広幅部を備え、
前記段付き狭幅部及び前記広幅部は、前記溝の延在方向に沿って交互に配置されている、請求項１又は２に記載のタイヤ。
前記段付き狭幅部は、
略一定の溝幅を有する第１狭幅部と、
前記第１狭幅部より狭い略一定の溝幅を有し、前記広幅部に連なる第２狭幅部と、を備え、
前記トレッド陸部の表面のうち、前記第２狭幅部に隣接する部分には、前記溝の延在方向で前記第１狭幅部から前記第２狭幅部に向かってタイヤ径方向内側に近づくように傾斜する傾斜面が形成されている、請求項３に記載のタイヤ。
前記傾斜面は、前記トレッド陸部の表面のうち、前記段付き狭幅部に隣接する部分の前記延在方向の全域に亘って形成されている、請求項４に記載のタイヤ。
前記突出部は、前記トレッド陸部の表面よりもタイヤ径方向内側の位置のみに形成されている、請求項１から５のいずれか１つに記載のタイヤ。
トレッド踏面に、相互間に溝を区画する少なくとも２つのトレッド陸部を備えるタイヤであって、
前記溝は、溝壁に形成された突出部における少なくとも２つの段部により少なくとも２段階で溝幅が狭くなる段付き狭幅部を備え、
前記溝は、前記段付き狭幅部の最大溝幅よりも最小溝幅が広い広幅部を備え、
前記段付き狭幅部及び前記広幅部は、前記溝の延在方向に沿って交互に配置されており、
前記段付き狭幅部は、
略一定の溝幅を有する第１狭幅部と、
前記第１狭幅部より狭い略一定の溝幅を有し、前記広幅部に連なる第２狭幅部と、を備え、
前記トレッド陸部の表面のうち、前記第２狭幅部に隣接する部分には、前記溝の延在方向で前記第１狭幅部から前記第２狭幅部に向かってタイヤ径方向内側に近づくように傾斜する傾斜面が形成されている、タイヤ。