JPH0747812A - 空気入りタイヤ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】走行諸性能を保持しつつ走行時における通過騒
音の低減を図る。 【構成】トレッド部２を、トレッド縁Ｅ１と周方向溝３
との間の外のリブ４と、周方向溝３、３間の内のリブ５
とを形成し、少なくとも１つの内のリブ４は、このリブ
を挟む周方向溝の溝底面７からリブ上面８までの高さＨ
２をその周方向溝を隔てて隣り合う外又は内のリブ３、
３の高さＨ１よりも小とすることにより、正規内圧、正
規荷重を付加した正規状態において平坦な接地路面との
間に空隙Ｇを介在させる低いリブ６として形成してい
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は走行諸性能を保持しつつ
走行時における通過騒音を低減しうる空気入りタイヤに
関する。

【０００２】

【従来の技術】近年の自動車技術の発展に伴う車両の高
速化とともに、自動車騒音も増し、その低下が望まれて
いる。

【０００３】自動車騒音におけるタイヤ騒音の寄与率
（車両全体の騒音エネルギーに占めるタイヤ騒音エネル
ギーの比率）は、車両の騒音対策（駆動系、排気系、吸
気系等の静粛化）の進歩により定常走行時で６０〜７０
％、加速走行時でも１０〜３０％とその値が近年増加し
つつあり、特に加速走行時においては車両全体の騒音エ
ネルギーが大であるため、タイヤの低騒音化が必要とな
る。

【０００４】タイヤのトレッドには、例えば図７に示す
如くタイヤ周方向に連続しかつ溝巾が１０〜２０mm程度
の縦溝ａ…を複数本配置して、雨天走行時のトレッド表
面と路面との間の水を排除することによりウエットグリ
ップ性能を維持している。しかしこの縦溝ａは、排水性
を向上させる一方で、タイヤ騒音の原因となる。

【０００５】縦溝が発生する騒音の一つに、気柱共鳴に
よるものがある。この気柱共鳴は、タイヤ接地面におい
て、縦溝と路面との間で形成される気柱内の空気が、タ
イヤ転動中におけるタイヤパターンによる加振力、路面
からの入力により共振し、特定波長、すなわち気柱の長
さの約２倍の波長の音が発生する。

【０００６】この現象は気柱共鳴と呼ばれ、耳障りな６
３０Hz〜１ｋHzの騒音の主たる音源となる。この気柱共
鳴音の波長は、タイヤの速度によらずほぼ一定周波数と
なり、車内音及び車外音を増加させる。

【０００７】この気柱共鳴を防止する手段としては、縦
溝の本数、容積を減らすこと、さらには溝内に隔壁を設
けることが知られているが、これはウエットグリップ性
能、特にウエット路面を高速走行する際に発生するハイ
ドロプレーニング現象を防止する性能の低下を招来す
る。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】一方、ウエットグリッ
プ性能を向上させるためには、逆に縦溝の本数、容積を
増加させればよいが、これは前記のように、タイヤ騒音
の増加を招くと考えられていた。又それらの増加は接地
面積の減少によるドライグリップ性能の低下、トレッド
パターンの剛性低下による操縦安定性能の低下を招くと
考えられてきた。

【０００９】したがって、従来、このような相反する性
能を、そのタイヤに要求されている性能に応じてその都
度調整していた。

【００１０】なおウエットグリップ性能を向上させるこ
とを意図して、特開昭６３−３４２０４は、トレッドの
中央部に窪みを作り、その両側のトレッド表面を小さな
半径の円弧で形成する技術を提案している。これは、２
つの小さな半径の円弧により、それぞれの両側に水を排
出してウエットグリップ性能を向上させるものである
が、トレッド全体の接地面積が減少するため、ドライグ
リップ性能や操縦安定性能の低下を引き起こしやすく、
又大して低騒音化をなしえない。

【００１１】出願人は特願平４−３２７４５４号におい
てトレッド中央部に広巾の縦溝を設けタイヤ騒音を低減
する提案を行ったが、このものは、トレッド陸部が摩耗
により低くなり騒音が実質的には支障がない程度に低下
した後であっても、依然として急速なトレッド周面の摩
耗が進行し、かつ溝底面が広くなるため異物の噛込みに
より溝底の損傷が多くなるなど耐久性を低下させること
になる。

【００１２】発明者は、ウエット及びドライ時における
走行諸性能の低下を防ぎつつ低騒音化を図るべく研究を
重ねた結果、リブパターンのタイヤにおいて、少なくと
も１つのリブについて、隣り合うリブより低いリブを介
在させることにより前記問題点を解決しうることを見出
し本発明の完成させたのである。

【００１３】本発明は、走行諸性能を保持しつつ走行時
における通過騒音を低減しうる空気入りタイヤの提供を
目的としている。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明は、トレッド部に
周方向に連続する複数本の周方向溝を設けることによ
り、トレッド部に、トレッド縁と周方向溝との間の外の
リブと、周方向溝間の内のリブとを形成したリブパター
ンの空気入りタイヤであって、少なくとも１つの内のリ
ブは、このリブを挟む周方向溝の溝底面からリブ上面ま
での高さＨ２をその周方向溝を隔てて隣り合う外又は内
のリブの高さＨ１よりも小であって、正規内圧、正規荷
重を付加した正規状態において平坦な接地路面との間に
空隙を介在させる低いリブとして形成したことを特徴と
する空気入りタイヤである。

【００１５】又、前記低いリブの高さＨ２は、隣り合う
前記リブの高さＨ１の０．１倍以上かつ０．５倍以下と
するのが好ましい。

【００１６】さらに前記低いリブを挟む両側の周方向溝
は、この低いリブから遠い溝壁の間のタイヤ軸方向の距
離Ｌをトレッド巾ＷＴの０．１倍以上かつ０．３５倍以
下であることが好ましい。

【００１７】なお低いリブは、そのリブ上面にタイヤ周
方向に対して交わる向きにのびる横溝が設けられるとと
もに、他の外又は内のリブの上面には有巾の横溝を設け
ないのがよい。

【００１８】

【作用】低いリブは、このリブを挟む周方向溝の溝底面
からリブ上までの高さＨ２を、その周方向溝を隔てて隣
り合う外又は内のリブの高さＨ１よりも小とすることに
より、平坦な接地路面との間に空隙を介在させている。

【００１９】前記空隙が介在することにより、接地状態
にあっても低いリブを挟む２つの周方向溝が一連に連な
るため、溝空間が拡大することとなる。従ってタイヤ走
行時において２つの周方向溝と、接地路面とがなす広い
断面積の気柱が形成されるため、この気柱を通る空気の
振動が減じ気柱共鳴による騒音の発生が抑制される結
果、通過騒音、特に耳障りな６３０〜１０００Ｈｚ帯の
騒音の低減を図りうる。

【００２０】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面を用いて詳述
する。図１、２において空気入りタイヤは、トレッド部
２に周方向に連続する複数本の周方向溝３…を設けるこ
とにより、トレッド部２にトレッド縁Ｅと周方向溝３と
の間の外のリブ４と、周方向溝３、３間の内のリブ５と
を形成したリブパターンのタイヤである。

【００２１】又空気入りタイヤ１は、前記トレッド部２
の両端からタイヤ半径方向内側にのびる１対のサイドウ
ォール部１３、１３と、該サイドウォール部１３の半径
方向内方にビード部１４を連設している。

【００２２】又前記トレッド部２からサイドウォール部
１３を通りビード部１４のビードコア１５の廻りを折返
すカーカス１６と、前記トレッド部２の内方かつカーカ
ス１６のタイヤ半径方向外側に配されるベルト層１７と
を具える。

【００２３】前記カーカス１６は、カーカスコードをタ
イヤの赤道Ｃに対して本実施例では６０度〜９０度の角
度で配列したいわゆるラジアル又はセミラジアルの方向
配列体であり、又カーカスコードとして、スチール、又
はナイロン、ポリエステル、レーヨン等の有機繊維コー
ドが採用される。

【００２４】前記ベルト層１７は、ベルトコードをタイ
ヤ赤道に対して例えば０〜７０度の角度で配列した単数
又は複数枚、本実施例では４枚のベルトプライ１７Ａ、
１７Ａから形成され、各ベルトプライ１７Ａは、ベルト
コードがプライ間相互で交差するように向きを違えて重
置している。なおベルトコードとしては、カーカス１６
と同様に、及びナイロン、ポリエステル、レーヨン等の
有機繊維コード又はスチール等の金属コードが用いられ
る。

【００２５】トレッド部２には、その周面２Ａに周方向
に連続する複数本、本実施例では４本の周方向溝３…が
設けられ、これらの周方向溝３…により、トレッド部２
をトレッド縁Ｅと周方向溝３との間に介在する１対の外
のリブ４、４と、前記４本の周方向溝３…によって、こ
れらの周方向溝３、３間に介在する３つの内のリブ５、
５、５とが形成される。

【００２６】これらの周方向溝３は、外のリブ４、又は
内のリブ５の周面を結ぶトレッド輪郭仮想線Ｄからの溝
深さＨＧをトレッド巾ＷＴの０．０２〜０．１２倍、か
つ周方向溝３…相互の間では略同一溝深さとしている。

【００２７】又、前記内のリブ５のうち少なくとも１
つ、本実施例ではタイヤ赤道Ｃ上に位置する１つの中央
の内リブは、このリブを挟む周方向溝３Ａ、３Ａについ
ては、これらの周方向溝３Ａの溝底面７からのリブ上面
８までの高さＨ２をその周方向溝３Ａ、３Ａを隔てて隣
り合う外又は内のリブ４、５、本例では内のリブ５、５
の溝底面７からの高さＨ１、即ち前記溝深さＨＧよりも
小とした低いリブ６として形成される。

【００２８】なお本実施例では、この低いリブ６の前記
高さＨ２は、隣り合う内のリブ５、５の前記高さＨ１の
０．１倍以上かつ０．５倍以下としている。従って、該
タイヤ１をリムに装着しかつ規定される正規内圧と、正
規荷重を付加した正規状態において、低いリブ６は、そ
のリブ上面８と、トレッド周面が接地する平坦な接地路
面Ｆとの間に空隙Ｇが形成される。これによって低いリ
ブ６を挟む両側の周方向溝３Ａ、３Ａは、前記正規状態
における接地時にあっても互いに導通することになる。

【００２９】低いリブ６の高さＨ２が隣り合う外又は内
のリブ４、５の前記高さＨ１の０．１倍未満では、低い
リブ６を形成するゴムのゴム厚さが薄くなり、該リブ６
は石噛み等によって破損しやすい。又、０．５倍をこえ
ると、低いリブ６のリブ上面８と接地路面Ｆとの間の空
隙Ｇが少なくなり通過騒音の低減に対する効果が少とな
るからである。しかも低いリブ６は、前記の如く高さＨ
２を有しているため、トレッド部２の摩耗末期において
騒音が低下した状態において、はじめてそのリブ上面８
が接地する。低いリブ６の前記上面８が接地することに
よって、接地圧が緩和さるため、トレッド部２の周面２
Ａは、摩耗の進行速度が低下することとなり、トレッド
部２の耐久性を向上しうるのである。

【００３０】前記外、内のリブ４、５は、溝底面７から
立上がる溝壁９を、前記リブの高さＨ１、即ち前記溝深
さＨＧの０．５倍を溝底面７から半径方向外方に隔てる
位置を中間位置Ｍとし、その中間位置Ｍから半径方向外
方に向かって溝巾が増大し、かつリブの上面１１に連な
る外の曲面部２１を形成している。この外の曲面部２１
は、本実施例では前記リブの高さＨ１の０．２倍以上か
つ１．５倍以下の円弧曲面Ｒによって形成される。

【００３１】このような外の曲面部２１を形成したのは
次の理由に基づく。タイヤが接地した際には、図４に示
す如く、トレッド部２の周図面２Ａが接地する領地領域
ｓはその周方向中間点ｍにおいて最も接地圧が高く、こ
の中間点ｍから蹴込側ｆ及び蹴出し側ｒに向かってそれ
ぞれ接地圧は漸次少なくなる。従って周方向溝３の断面
形状は、図３において、蹴込側ｆ（一点鎖線で示す）か
ら前記接地圧の増加によって変形し中間点ｍでは実線に
示す如く溝巾が最も狭い状態となる。さらにこの中間点
ｍから蹴出し側ｒに向かっては接地圧が減少することと
なり、再び一点鎖線の状態に復元する。

【００３２】これによって周方向溝３のトレッド周面２
Ａにおける溝巾は、前記正規状態では中間点ｍで最も巾
狭となり、接地時において、周方向溝３の断面が不均等
となる。その結果、接地路面Ｆとトレッド部２とによっ
て形成される気柱を通る空気の流過速度が不等速とな
り、気柱共鳴音を一層低減しうるのである。

【００３３】さらに前記低いリブ６を挟む両側の周方向
溝３Ａ、３Ａは、この低いリブ６から遠い溝壁９Ａ、９
Ａのタイヤ軸方向の距離Ｌを前記中間位置Ｍ、Ｍにおい
てトレッド巾ＷＴの０．１倍以上かつ０．３５倍以下と
している。

【００３４】気柱共鳴音は溝断面の形状が方形であると
きには最も大きく、偏平化することによって低下する傾
向にある。前記距離Ｌがトレッド巾０．１未満では、低
いリブ６と接地路面Ｆとがなす空隙Ｇが方形に近づき低
騒音化の効果が少なく、又排水性が不十分となることに
よってウエット路面走行時における走行状態が低下す
る。逆に０．３５倍をこえると接地面における陸部の面
積が小となり耐摩耗性に劣ることとなる。

【００３５】なお他の周方向溝３、３は、その溝巾ＷＧ
を前記中間位置Ｍにおいてトレッド巾ＷＴの０．０２倍
〜０．１２倍の範囲としている。

【００３６】さらに本実施例では、前記低いリブ６にお
いては、そのリブ上面８にタイヤ軸方向にＳ字状に折曲
がる、即ちタイヤ周方向に対して交わる向きにのびる多
数の横溝１０…が設けられる。この横溝１０は溝巾ＷＧ
１が０．５〜３．５mm、溝深さＨＧ１は低いリブの高さ
Ｈ２の０．３〜０．８倍の範囲とするのが好ましい。な
お本例では前記横溝１０は、両側の周方向溝３Ａ、３Ａ
に連通する長い横溝１０Ａと両端がリブ内で途切れる短
い横溝１０Ｂとを交互に配している。

【００３７】このような横溝１０…はトレッド部の摩耗
末期において、低いリブ６が接地したときにグリップ力
を高めタイヤ走行性能を安定させうる。

【００３８】前記低いリブ６以外の外のリブ４及び内の
リブ５には無巾のサイピングを除いて有巾の横溝を設け
ないことが好ましい。これは横溝を接地面内に有するこ
とによって、ポンピング音などの騒音発生源がさらに増
すこととなり、騒音が増加するからである。

【００３９】図５はトレッド部２に２本の周方向溝３、
３を配し、この周方向溝３、３の間の内のリブ５を低い
リブ６として形成した他の態様を示す。本例では、低い
リブ６は外のリブ４、４と隣り合わせている。

【００４０】さらに、他の態様として４本の周方向溝…
を用いてトレッド部に前記の如く外のリブと内のリブと
からなる５リブのリブパターンを形成し、両側の外のリ
ブ４にそれぞれ隣接して１対の低いリブを配設してもよ
い。しかし、低騒音化のためには低いリブ６を図１及び
図６に示すように中央部に配するのが最も効果的であ
る。

【００４１】

【具体例】

Ａ）テスト１ タイヤサイズが１１Ｒ２２．５ １４ＰＲでありかつ図
１、２の構成を有するタイヤ（実施例）について試作す
るとともに、その通過騒音及び耐摩耗性についてテスト
を行った。なお比較のため従来の構成に係るタイヤ（従
来例１、２）について併せてテストを行いその性能を比
較した。なおテストタイヤは何れも７．０kg／cm² の内
圧を付加した。テスト条件は次の通り。

【００４２】１）通過騒音テスト ＪＡＳＯ Ｃ６０６に規定する実車惰行試験によって実
施し、試供タイヤを装着した１１ton 積の２−Ｄ４のト
ラックを直進状のテストコースにおいて、通過速度を５
０km／Ｈとしかつ５０ｍの距離を惰行させるとともに、
該コースの中間点において走行中心線から横に７．５ｍ
を隔てて、かつテスト路面から高さ１．２mmの位置に設
置した定置マイクロホンにより通過騒音を測定し、その
通過最大音レベルｄＢ（Ａ）を示した。

【００４３】２）走行、耐摩耗テスト 前記車両を、一般路上において１１万km走行させた後、
トレッド部の損傷状況及び走行後の周方向溝の残溝深さ
からトレッド部の摩耗量を判定するとともに、比較例１
を１００とする指数で表示した。数値が大きいほど摩耗
が少ないことを示す。テスト結果を表１に示す。

【００４４】

【表１】

【００４５】テストの結果、低いリブを設けることによ
り、耐摩耗性を損なうことなく通過騒音を低減しうるこ
とが確認出来た。

【００４６】Ｂ）テスト２ テスト１と同サイズかつ図５に示す構成のタイヤについ
て低いリブに隣り合うリブの溝壁間の距離Ｌを違えるこ
とによって、通過騒音及びウエット時における制動性の
変化を調査した。

【００４７】テスト方法は次の通り。 １）通過騒音テスト 前述のＡ）の１）項と同じ ２）ウエット制動テスト 試供タイヤを前述の車両に同一条件で装着し、その車両
を水深５mmの直線路に時速５０km／Ｈで進入するととも
に、４輪ロックにて該車両に急制動を加え、スリップし
た距離を測定し、従来例１を１００とする指数で表示し
た。数値が小さいほどウエット制動性が良好であること
を示す。テスト結果を表２に示す。

【００４８】

【表２】

【００４９】なお図６には前記比Ｌ／ＴＬと通過騒音と
の関係を図表で示している。 Ｃ）テスト３ テスト１と同サイズかつ図１に示す構成のタイヤについ
て低いリブに隣り合うリブの溝壁間の距離Ｌの変化に対
する耐摩耗性の影響を調査した。耐摩耗性テストは前記
Ａ）の２）と同じ方法で行った。

【００５０】

【表３】

【００５１】テストの結果、表２、表３から本願構成の
もの（各実施例）は、本願構成外のもの（各比較例）に
対してウエット制動性及び耐摩耗性を保持しつつ通過騒
音を低減しうることが確認出来た。

【００５２】

【発明の効果】叙上のごとく本発明の空気入りタイヤ
は、前記構成を具えることにより、耐摩耗性、耐ウエッ
ト制動性など基本とするドライ時及びウエット時におけ
る走行諸性能を保持しつつ通過騒音を低減しうる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す断面図である。

【図２】そのトレッドパターンを示す展開平面図であ
る。

【図３】その低いリブとその隣り合うリブとを拡大して
示す部分断面図である。

【図４】接地状態を示すタイヤ周方向断面図である。

【図５】トレッド部の他の態様を示す部分断面図であ
る。

【図６】低いリブと向き合うリブの溝壁間とトレッド巾
との比に対する通過騒音の関係を示すグラフである。

【図７】従来技術を示す断面図である。

【符号の説明】

２ トレッド部 ３、３Ａ 周方向溝 ４Ａ 外のリブ ５ 内のリブ ６ 低いリブ ７ 溝底面 ８ リブ上面 ９、９Ａ 溝壁 １０ 横溝 Ｅ トレッド縁 Ｇ 空隙 Ｈ１ 隣り合うリブの高さ Ｈ２ 低いリブの高さ Ｌ 溝壁間のタイヤ軸方向の距離 ＷＴ トレッド巾

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】トレッド部に周方向に連続する複数本の周
   方向溝を設けることにより、トレッド部に、トレッド縁
   と周方向溝との間の外のリブと、周方向溝間の内のリブ
   とを形成したリブパターンの空気入りタイヤであって、 少なくとも１つの内のリブは、このリブを挟む周方向溝
   の溝底面からリブ上面までの高さＨ２をその周方向溝を
   隔てて隣り合う外又は内のリブの高さＨ１よりも小であ
   って、正規内圧、正規荷重を付加した正規状態において
   平坦な接地路面との間に空隙を介在させる低いリブとし
   て形成したことを特徴とする空気入りタイヤ。
2. 【請求項２】前記低いリブの高さＨ２は、隣り合う前記
   リブの高さＨ１の０．１倍以上かつ０．５倍以下である
   ことを特徴とする請求項１記載の空気入りタイヤ。
3. 【請求項３】前記低いリブを挟む両側の周方向溝は、こ
   の低いリブから遠い溝壁の間のタイヤ軸方向の距離Ｌを
   トレッド巾ＷＴの０．１倍以上かつ０．３５倍以下とし
   たことを特徴とする請求項１又は２記載の空気入りタイ
   ヤ。
4. 【請求項４】前記低いリブは、そのリブ上面にタイヤ周
   方向に対して交わる向きにのびる横溝が設けたことを特
   徴とする請求項１記載の空気入りタイヤ。