JPH092020A

JPH092020A - 空気入りタイヤ

Info

Publication number: JPH092020A
Application number: JP7148879A
Authority: JP
Inventors: Kazuo Asano; 一夫浅野
Original assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Priority date: 1995-06-15
Filing date: 1995-06-15
Publication date: 1997-01-07

Abstract

(57)【要約】【目的】ハイドロ性能を維持しつつタイヤ騒音を低減し
うる空気入りタイヤを提供する。【構成】トレッド溝２を挟む溝壁２Ａに、断面最大長さ
が０．５mm〜３．０mmの軸状体からなるスピュー３を、
このトレッド溝２内に突出させて配し、トレッド溝内の
空気の通過を妨げることによって、気柱共鳴音を低減す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ハイドロ性能を維持し
つつタイヤ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、車両の静粛性の向上に伴って、タ
イヤが発生する騒音の低減が急務となっている。タイヤ
が発生する騒音には、道路交通騒音に影響を与える車外
騒音と、車両の乗員に影響を与える車内騒音とが挙げら
れるが、本発明では、主として前者を取り扱う。

【０００３】一般に車外騒音としては、車が通り過ぎる
際に、タイヤが回転し路面と接するときに発生する通過
騒音が挙げられ、この通過騒音は、解析結果によれば、
音響スペクトラムでは、約１ＫＨｚの周波数帯で音圧レ
ベルが最大値をとること、及びこの主要な音源の一つに
気柱共鳴現象が挙げられること、が判明している。

【０００４】ここで気柱共鳴とは、トレッド面に形成さ
れたトレッド溝が、回転に際して路面と接地することに
より、あたかも気柱管を形成し、この気柱管を空気が通
過することによって共鳴振動を生じさせる現象をいい、
従来からタイヤに生じる気柱共鳴音を低減するために種
々の提案がなされている。

【０００５】例えば図８（Ａ）に示すように、トレッド
溝ａの溝底部ｂに多数の凹凸ｃを形成することによっ
て、トレッド溝内の空気の流れを乱反射させるものや、
同図（Ｂ）に示すように、トレッド溝ａに、水を通すた
めの切り込みｄを設けた膜体ｅを形成して空気の通過の
みを妨げるようにしたもの、さらには同図（Ｃ）に示す
ように、トレッド溝ａに、サイピングｆを介して共鳴室
ｇを設け、共鳴周波数により気柱共鳴音を低減させるも
のなどが提案されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記図
８（Ａ）、（Ｂ）に示される提案では、いずれもトレッ
ド溝ａの溝容積を小とし、排水性が悪化することにより
ハイドロ性能を低下させるとともに、とりわけ図８
（Ａ）に示したものでは、トレッド面ｈが摩耗してもト
レッド溝底の凹凸ｃが最後まで残る結果、溝容積の減
少、ひいてはハイドロ性能の低下が著しいものとなる。

【０００７】又、ハイドロ性能と、通過騒音とは相反す
る性能であることが判明しており、したがって、図８
（Ｃ）に示したものでは、前記共鳴室ｇによる溝容積の
増大が、かえって通過騒音を増大させる他、トータル溝
容積を確保しているわりには、ハイドロ性能を向上しえ
ないことが実験の結果判明している。

【０００８】本発明者は、かかる問題点に鑑み鋭意研究
を重ねた結果、トレッド溝を挟む溝壁に、断面最大長さ
が０．５mm〜３．０mmの軸状体からなるスピューを、こ
のトレッド溝内に突出させて配することを基本として、
トレッド溝の溝容積を大きく損なうことなく、トレッド
溝内の空気通過を妨げうることを見い出したのである。

【０００９】以上のように、本発明は、ハイドロ性能を
維持しつつタイヤ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。

【００１０】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、トレ
ッド溝を挟む溝壁に、断面最大長さが０．５mm〜３．０
mmの軸状体からなるスピューを、このトレッド溝内に突
出させて配してなる空気入りタイヤである。

【００１１】又請求項２の発明では、スピューは、トレ
ッド溝を挟む両溝壁に、かつ向き合わせて配されたこと
を特徴としており、さらに請求項３の発明では向き合う
スピューの先端が近接することを特徴としている。

【００１２】さらに、請求項４の発明では、スピュー
は、溝壁のトレッド面に近い部分に密に配されており、
請求項５の発明では、トレッド溝の溝底中心を通る断面
におけるトレッド溝の投影面積Ｓｗと、スピューの断面
積の総和Ｓｐとのスピュー面積比（Ｓｐ／Ｓｗ）が０．
０５〜０．４０であることを特徴としている。

【００１３】

【作用】請求項１の発明では、スピューが、トレッド溝
を通過しようとする空気の流れを乱しかつ妨げうること
により、気柱共鳴音を低減しうる。又スピューは、断面
最大長さが０．５mm〜３．０mmの軸状体からなることに
加え、溝底ではなく溝壁からトレッド溝内に突出させて
いることにより、トレッド摩耗とともに溝壁高さが小と
なるにつれて溝壁から欠落でき、溝容積の著しい減少を
防止してハイドロ性能を維持しうる。なおスピューは、
円柱、四角柱、三角柱、円錐、角錐など種々の断面形状
を用いることができる。

【００１４】又請求項２、３の発明では、スピューは、
トレッド溝を挟む両溝壁に、かつ向き合わせて配するこ
と、さらには向き合うスピューの先端が近接することに
より、トレッド溝を通過しようとする空気をより一層確
実に妨げる抵抗をなしうる結果、通過騒音の低減効果を
著しく高めうる。

【００１５】さらに、請求項４の発明では、スピュー
は、溝壁のトレッド面に近い部分に密に配されている。
したがって、タイヤが新品に近くトレッド溝の溝容積が
比較的大である状態においては、スピューによる十分な
通過騒音の低減を図りうる一方で、タイヤが摩耗してト
レッド溝の溝容積が比較的小となった場合には、そもそ
も通過騒音があまり問題にはならないため、摩耗による
トレッド溝の溝壁高さの減少によりスピューを欠落さ
せ、トレッド溝の溝容積が減少する度合いを小としてハ
イドロ性能を維持しうる。

【００１６】又請求項５の発明では、トレッド溝の溝底
中心を通る断面におけるトレッド溝の投影面積Ｓｗと、
スピューの断面積の総和Ｓｐとのスピュー面積比（Ｓｐ
／Ｓｗ）が０．０５〜０．４０であることにより、ハイ
ドロ性能と通過騒音とを最適にバランスさせうる。

【００１７】

【実施例】以下、本発明の一実施例を乗用車用の空気入
りタイヤに採用した場合を例にとり図面に基づき詳述す
る。本発明の空気入りタイヤは、図１、図２に示すよう
に、トレッド溝２を挟む溝壁に、断面最大長さが０．５
mm〜３．０mmの軸状体からなるスピュー３を、このトレ
ッド溝内に突出させて配したことを特徴としており、タ
イヤの内部構造は、従来公知のもの、例えばラジアル構
造などを適宜採用しうる。

【００１８】前記トレッド溝２は、本例ではタイヤ周方
向に直線状でのびる４本の縦溝４と、この縦溝４に交わ
るようタイヤ軸方向に沿ってのびる複数本の横溝５とを
含み、トレッド面Ｔに、ブロックＢがタイヤ周方向に並
ぶブロックパターンを形成している。なおこのトレッド
溝２は、本例ではトレッド面で測定した溝巾が２０mm〜
３０mm程度であり、又溝深さが９mm〜１５mm程度のもの
が好ましく、又、溝壁２Ａ、２Ａは、本例では上開きで
傾斜するものを例示している。なおトレッド溝２は、直
線的にのびる他、ジグザグ状や波模様などを種々の形状
のものを包含する。

【００１９】又前記スピュー３は、本例では前記トレッ
ド溝２の縦溝４にのみ配したものを例示している。この
ように構成した理由は、一般に気柱共鳴は、車両走行中
の縦溝４において生じることから、かかる縦溝４の気柱
共鳴を防止することが重要であり、かつ横溝５では最大
限の排水性を向上させるためである。しかしながら、横
溝５内においても、空気の圧縮、放出による空気脈動を
原因とするポンピング音などが生じうることから、かか
る横溝５にもスピュー３を設けることができ、このとき
スピュー３は、横溝５で生じるエアポンピング音をも低
減しうる。

【００２０】ここでスピュー３は、図１のII−II断面、
即ち縦溝４の溝底中心断面である図４に示すように軸方
向と直交する任意の断面最大長さＤが０．５mm〜３．０
mm、さらに好ましくは０．５mm〜２．０mmの軸状体から
なり、本例では溝壁２Ａに上下２段に整一させて配した
ものを例示している。又スピュー３は、図２、図３に示
す如く、トレッド溝２を挟む両溝壁２Ａ、２Ａに、先端
３Ａが互いに近接しかつ向き合わせて配されている。

【００２１】このようなスピュー３は、例えば図５に示
すように、予め加硫金型７の、トレッド溝を形成するた
めの凸部側壁面９に、ドリル、カッターなどにより径寸
法の最大長さが０．５mm〜３．０mmの孔部１０を貫通形
成するとともに、この加硫金型７を用いて、タイヤ生カ
バーを加硫することによって、生カバーのゴムを前記孔
部１０へと浸入させることにより形成しうる。

【００２２】又本例では前記加硫金型７は、左右の凸部
側壁面９と、前記孔部１０との連通部に面取り部ないし
は円弧によるアール部、本例ではアール部１１を形成し
たものを例示しており、したがって、タイヤの加硫に際
して成型されるスピュー３の基部３Ｂの断面長さを大と
し、その剛性を高めうる。このアール部はＲ１〜２程度
を好ましく採用しうる。

【００２３】そして加硫後、スピュー３は加硫金型７内
の孔部１０でトレッド溝２の両壁面２Ａ、２Ａを継ぐよ
うな一体的に成型されるが、離型、例えば加硫金型７の
タイヤ半径方向外側に向く移動により、この加硫金型７
は、孔部１０内で一体に成型されたスピュー３を切断す
ることができる。又切断されたスピュー３は、加硫ゴム
の弾性により、図２、図３に示すように切断された先端
３Ａ、３Ａを互いに近接させた状態へと復元しうるので
ある。なお、「近接」には、互いに接触する場合をも包
含する概念として定義する。

【００２４】なお前記加硫金型７の孔部１０は、前記の
如くアール部１１を形成したことにより、スピュー３の
基部３Ｂの剛性を高めうるのは前記の通りであるが、こ
れによって、スピュー３の前記切断は、孔部１０の長さ
の略中間位置で行われる点で好ましいものとなる。

【００２５】さらに、加硫時、スピュー３の前記一体化
を防止するべく、予め前記孔部１０のほぼ中間位置など
に、孔部１０の内径を減じるノッチ部を形成するなどに
より、かかる部分でのスピュー３の切断を容易とするほ
か、図７に示すように、当初から孔部を左右に分割して
形成するものなど種々の方法でスピュー３を製造しう
る。

【００２６】なおスピュー３の断面最大長さを０．５mm
以上としたのは、加硫金型の前記凸部側壁面９に、内径
が０．５mmを下回るような孔部１０を形成するのが一般
に困難であるという製造上の理由からであり、又スピュ
ー３の断面最大長さが３．０mm以下に限定した理由は、
前記加硫金型の離型に際し、スピュー３の抵抗力が大き
く、その基部３Ｂを中心としてトレッド溝の壁面にひび
割れなどが生じやすくなるためである。

【００２７】さらに、前記スピュー３は、本例では溝壁
２Ａからほぼ垂直かつ上下２段に整一させて配され、し
かもトレッド面Ｔに近い部分、即ち上段側の配設ピッチ
Ｐ１が、下段側の配設ピッチＰ２よりも大であることに
より、密に配されたものを例示している。

【００２８】このように、スピュー３を溝壁２Ａのトレ
ッド面Ｔに近い部分で密に配することにより、タイヤが
新品に近くトレッド溝２の容積が大きい状態において、
スピュー３により十分な通過騒音の低減を図りうる一方
で、タイヤが摩耗してトレッド溝２の容積が比較的小さ
くなったときには、そもそも通過騒音があまり問題には
ならないため、摩耗とともにスピュー３をトレッド溝２
から欠落させることができ、溝容積が著しく減少するの
を度合いを小としてさらなるハイドロ性能の維持が図れ
る点で好ましい。

【００２９】かかる観点よりスピュー３は、トレッド面
Ｔに近い部分に密に配するほか、本例の如くトレッド面
Ｔに近いスピュー３の断面積を大きくすることにより前
記作用を高めうる。又スピュー３は、トレッド面の摩耗
初期において欠落しないよう、トレッド溝２の上縁ＴＧ
から１〜５mmの、好ましくは１〜３mmの距離ｈを隔てて
配するのが好ましい。

【００３０】さらに、図４に示すように前記スピュー３
は、縦溝４の溝底中心を通る断面におけるトレッド溝の
投影面積Ｓｗ（図４に示すトレッド溝の上縁ＴＧと溝底
線Ｅとが挟む面積）と、スピュー３の断面積の総和Ｓｐ
とのスピュー３面積比（Ｓｐ／Ｓｗ）が０．０５〜０．
４０、より好ましくは０．１５〜０．３０であるのが、
ハイドロ性能と通過騒音とを最適にバランスさせうる点
で好ましいものとなる。前記比が０．４０を越えると、
ハイドロ性能を維持するのが困難となりがちだからであ
る。なお、スピュー３の断面積が軸方向で一様でないと
きには平均断面積を用いればよい。

【００３１】以上説明したように、前記スピュー３は、
ハイドロ性能を維持しつつ、トレッド溝内を通過しよう
とする空気の流れを乱して妨げうることにより、気柱共
鳴音を低減し、しいては通過騒音を低減しうる。又上下
２段にスピューを配したときには、トレッド面の摩耗に
よる溝壁の高さの減少に伴って、上段のスピュー３は容
易にトレッド溝から欠落することが可能となり、溝容積
の減少度合いを小さくすることができ、ハイドロ性能の
低下がきわめて少ない。

【００３２】図６（Ａ）には、本発明の他の実施例を示
している。図から明らかなごとく、本例ではスピュー３
は、溝壁２Ａからほぼ溝巾の約５０％位置までのびる円
錐状をなしたものを例示している。かかる実施例では、
同図（Ｂ）に示すように、加硫金型７の半径方向などに
向く移動に際しての変形を容易とし、トレッド溝壁のひ
び割れなどを好ましく防止し製造上有利となる。

【００３３】以上詳述したが、本発明のスピュー３は、
溝壁からほぼ垂直に突出するものの他、傾斜させてこれ
らをランダムに配して茨状のように形成しても良く、こ
のとき、空気の流れをより妨げうる。

【００３４】又、スピュー３は、前述のブロックパター
ン以外にも、タイヤ周方向にのびる縦溝４のみを設ける
ことによりトレッド面Ｔにリブを形成したリブパター
ン、タイヤ軸方向で途切れる横溝のみを設けることによ
りラグパターン、さらにはこれらのリブ、ラグ、ブロッ
クなどを組み合わせた各種のパターンを形成するトレッ
ド溝にも採用しうるのは言うまでもない他、乗用車の
他、トラック、バス、さらには自動二輪車などの各車両
用空気入りタイヤとして採用しうる。

【００３５】（具体例）タイヤサイズが２０５／５５Ｒ
１５であり、図１のトレッドパターンのタイヤを複数種
試作し、本発明の効果をテストした。なお試供タイヤ
は、本発明の新品タイヤを実施例１とし、これを５０％
摩耗させたものを実施例２とする。又スピューのないタ
イヤを従来例１とし、これを５０％摩耗させたものを従
来例２としている。

【００３６】テストは、試供タイヤを空気圧２．４ＫＳ
Ｃ、リム７ＪＪ×１５の条件で２０００ＣＣの前輪駆動
車の四輪全てに装着し以下の方法で行った。

【００３７】イ）通過騒音テストＪＡＳＯ／Ｃ／６０６に規定する実車惰行試験に準拠し
て、直線状のテストコース（アスファルト路面）を通過
速度６０km／ｈで５０ｍの距離を惰行走行させるととも
に、コースの中間点において走行中心線から側方に７．
５ｍ、かつ路面から１．２ｍの位置に設置した定置マイ
クロフォンにより通過騒音の最大レベルｄＢ（Ａ）を測
定した。結果は、従来例１を１００とする指数で表示
し、指数が大きいほど通過騒音が小さく良好である。

【００３８】ロ）ラテラル・ハイドロプレーニングテス
ト半径１００ｍのアスファルト路面に、水深５mm、長さ２
０ｍの水たまりを設けたコース上を、速度を段階的に増
加させながら前記車両を進入させ、横加速度（横Ｇ）を
計測し、５０〜８０km／ｈの速度における前輪の平均横
Ｇを算出した。結果は、従来例１を１００とする指数で
表示し、数値が大きい程良好である。テストの結果を表
１に示す。

【００３９】

【表１】

【００４０】テストの結果、スピューを設けた実施例
１、２のタイヤは、いずれもハイドロ性能を維持しつつ
通過騒音を従来のものより低減していることが確認でき
た。

【００４１】

【発明の効果】本発明では、スピューが、トレッド溝を
通過しようとする空気の流れを乱しかつ妨げうることに
より、気柱共鳴音を低減しうる。又スピューは、断面最
大長さが０．５mm〜３．０mmの軸状体からなることに加
え、溝壁からトレッド溝内に突出させていることにより
トレッド摩耗とともに溝壁高さが小となるにつれて容易
に溝壁から欠落でき、溝容積の著しい減少を防止しうる
結果、ハイドロ性能を維持しうる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のタイヤのトレッドパターンを展開して
示す平面図である。

【図２】スピューを説明する斜視図である。

【図３】図１のＩ−Ｉ断面図である。

【図４】図１のII−II断面図である。

【図５】加硫金型の斜視図である。

【図６】（Ａ）は本発明の他の実施例を示す斜視図、
（Ｂ）は加硫金型が抜ける際の作用を説明する断面図で
ある。

【図７】加硫金型の他の例を示す斜視図である。

【図８】（Ａ）〜（Ｃ）は、従来の技術を説明する斜視
図である。

【符号の説明】

２トレッド溝３スピュー３Ａスピューの先端

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】トレッド溝を挟む溝壁に、断面最大長さが
０．５mm〜３．０mmの軸状体からなるスピューを、この
トレッド溝内に突出させて配してなる空気入りタイヤ。
【請求項２】前記スピューは、トレッド溝を挟む両溝壁
に、かつ向き合わせて配されたことを特徴とする請求項
１記載の空気入りタイヤ。
【請求項３】前記トレッド溝を挟む両溝壁に向き合わせ
て形成したスピューは、先端が近接することを特徴とす
る請求項２記載の空気入りタイヤ。
【請求項４】前記スピューは、溝壁のトレッド面に近い
部分に密に配されたことを特徴とする請求項１乃至３記
載の空気入りタイヤ。
【請求項５】前記スピューは、トレッド溝の溝底中心を
通る断面におけるトレッド溝の投影面積Ｓｗと、スピュ
ーの断面積の総和Ｓｐとのスピュー面積比（Ｓｐ／Ｓ
ｗ）が０．０５〜０．４０である請求項１乃至４記載の
空気入りタイヤ。