JPWO2009084666A1 - タイヤ - Google Patents

Abstract

気柱管共鳴音の低減を実現してなお、優れた排水性能を確保することができ、耐偏摩耗性を向上させたタイヤを提供し、トレッド踏面１に複数本の周溝を配設し、相互に隣り合う二本の周溝間および、各周溝とトレッド側縁との間のそれぞれに陸部を区画し、少なくとも一方の陸部に、トレッド幅方向に延びてその周溝に開口する複数本の横溝を設け、少なくとも一本の周溝の、前記横溝と対応する位置に、横溝側へ突出する突部２０を設けてなることを特徴とする。

Description

本発明は、タイヤ、特に、排水性の低下なしに、負荷転動時の騒音の低減をもたらす、耐偏摩耗性に優れたタイヤに関するものである。

タイヤでは、タイヤの負荷転動に伴い、周溝内の空気により、走行時の騒音の悪化の一因である気柱管共鳴音が生じることになる。

そこで、この気柱管共鳴音を低減させることを目的として、例えば、周溝の両溝壁の少なくとも一方に、周溝の延在方向に所定の間隔で、周溝中心に向かって突出する突部、いわゆるグルーブフェンスを設けて、タイヤの負荷転動時の、周溝溝壁の間の気柱長さを経時的に変化させる技術が提案されている。

しかるに、グルーブフェンスは接地面内の気柱長さの変化をもたらすことで気柱管共鳴音を低減できる効果がある一方、周溝内を通る排水の流動を妨げることになるため、排水性能については、更なる改良が望まれていた。

ところで、タイヤでは、タイヤの負荷転動に伴う、径差引摺りに起因して陸部の側縁に発生しやすい偏摩耗が、陸部幅の全体にわたって、比較的早期に進展することになるため、その偏摩耗の改善手段として、周溝内に偏摩耗犠牲突部と呼ばれる段下がりリブを設け、走行中に段下がりリブにブレーキングフォースを発生させ、段下がりリブに偏摩耗を代替わりさせる手段が実用化されている。
周溝内に、この段下がりリブと、周溝の延在方向に所定の間隔で、段下がりリブに向かって突出するグルーブフェンスを有する場合、周溝の容積が減少し、排水性が低下するため、排水性の効果が更に求められるものであった。

そこで、本発明は、気柱管共鳴音の低減を実現してなお、優れた排水性能を確保することができ、耐偏摩耗性を向上させたタイヤを提供する。

この発明にかかるタイヤは、トレッド踏面に複数本の周溝を配設し、相互に隣り合う二本の周溝間および、各周溝とトレッド側縁との間のそれぞれに陸部を区画し、少なくとも一方の陸部に、トレッド幅方向に延びてその周溝に開口する複数本の横溝を設けてなるものであって、少なくとも一本の周溝の、前記横溝と対応する位置に、横溝側へ突出する突部を設けてなることを特徴とするものである。

ここで、周溝および横溝は、直線状の延在形態のみならず、ジグザグ状、波形状、クランク状等の形態で延在させることもできる。

このようなタイヤにおいてより好ましくは、少なくとも一本の周溝内に、段下がりリブを設け、その段下がりリブの側壁に前記突部を設ける。

また好ましくは、突部のトレッド周方向長さを、１〜３ｍｍの範囲とする。

そしてまた好ましくは、突部の、周溝の深さ方向の下端を、周溝の最深部より上方側に位置させる。

より好ましくは、突部の、周溝の深さ方向の下端の、周溝の最深部からの離隔距離を溝底側部分の０〜５ｍｍの範囲とする。

ところで、トレッド幅方向最外側の周溝に、段下がりリブを設けることが好ましい。

また好ましくは段下がりリブのリブ幅を、周溝の溝幅の２０〜８０％の範囲とする。

より好ましくは、横溝の配設ピッチを、２０〜１２０ｍｍの範囲とする。

そこで、本発明では、少なくとも一本の周溝の、横溝と対応する位置に、横溝側へ突出する突部を設け、周溝内の空気の気柱管共鳴音をその突部をもって低減させるとともに、その突部で、ウェット時に周溝内を流れる排水の、横溝内への排水を促進することで、気柱管共鳴音の低減と、排水性能とを高い次元で両立させる事ができる。

本発明のタイヤの一の実施形態を示すトレッドパターンの部分展開図である。 図１に示すトレッドパターン中の溝の一部の部分断面図である。 本発明のタイヤの他の実施形態を示すトレッドパターンの部分展開図である。 （ａ）は、図３に示すトレッドパターン中の溝の一部の部分断面図であり、（ｂ）は、溝の一部の他の実施形態を示す部分断面図である。 従来のタイヤの実施形態を示すトレッドパターンの部分展開図である。 従来のタイヤの実施形態を示すトレッドパターンの部分展開図である。

符号の説明

１，３１，６１，９１ トレッド踏面
２，３２，６２，９２ センター周溝
３，３３，６３，９３ 中間周溝
４，３４，６４，９４ ショルダー周溝
５，３５，６５，９５ 中央陸部
６，３６，６６，９６ 中間陸部
７，３７，６７，９７ ショルダー陸部
８，１１，１３，１４，３８，４１，４３，４４，６８，７１，７３，７４，９８，１０１，１０３，１０４ 横溝
９，３９，６９，９９ 中央ブロック
１０，１６，１７，４０，４６，４７，７０，７６，７７，１００，１０６，１０７ 横サイプ
１２，４２，７２，１０２ 中間ブロック
１５，４５，７５，１０５ ショルダーブロック
４８，１０８ 段下がりリブ
２０，５０，８０，１００ 突部

以下に、図面を参照しながら本発明のタイヤを詳細に説明する。
図１は、本発明のタイヤの一の実施形態を示すトレッドパターンの部分展開図である。
図２は、図１に示すトレッドパターン中の、トレッド幅方向最外側の周溝の、Ａ−Ａ断面の横断面図である。

図中１はトレッド踏面を示し、このトレッド踏面１には、トレッド周方向に延在する複数本の周溝、図ではパターンセンター付近に鋸歯状に延在する狭幅のセンター周溝２と、このセンター周溝２のそれぞれの側部に隣接して、緩やかなジグザグ状の形態で延在させた幅広の中間周溝３と、これらそれぞれの中間周溝３のトレッド幅方向外側に隣接する、これも緩やかなジグザグ状形態で延在させた幅広のショルダー周溝４とを配設する。
相互に隣り合う二本の周溝間、図ではセンター周溝２と中間周溝３との間に中央陸部５を、各中間周溝３とショルダー周溝４との間に中間陸部６とをそれぞれ区画し、そして、ショルダー周溝４とトレッド側縁との間にそれぞれショルダー陸部７を区画する。

中央陸部５には、中間周溝３およびセンター周溝２と、中間周溝３からセンター周溝２を横断して延在して、隣接する中央陸部５内で終了する、トレッド周方向に傾斜して延在する横溝８とによって複数の中央ブロック９を区画し、これらの各中央ブロック９には、それのトレッド周方向中央付近で、中間周溝側に、中間周溝３からトレッド幅方向内側に向けて延在して、中央ブロック９内で終了する横サイプ１０を設ける。

また、中間陸部６には、中間周溝３およびショルダー周溝４と、中間周溝３から、トレッド周方向に傾斜してショルダー周溝４まで延在する横溝１１とにより区画される複数の中間ブロック１２を区画する。これら各中間ブロック１２には、それのトレッド周方向中央付近で、中間周溝側に、中間周溝３からトレッド幅方向外側に向けて延在して、中間ブロック１２内で終了する横溝１３を設ける。

ショルダー陸部７には、ショルダー周溝４およびトレッド側縁と、ショルダー周溝４から、トレッド周方向に傾斜してトレッド側縁まで延在する横溝１４とにより区画される複数のショルダーブロック１５を区画する。そして各ショルダーブロック１５には、それのトレッド周方向中央付近でショルダー周溝側に、ショルダー周溝４からトレッド幅方向外側に延在して、ショルダーブロック１５内で終了する横サイプ１６を設ける一方、トレッド側縁からトレッド幅方向内側に延在し、ショルダーブロック１５内で終了する複数本の横サイプ１７を設ける。

さらに、少なくとも周溝中心の一方側の溝底、図ではショルダー周溝４内に、ショルダーブロック１５から中間陸部６の横溝１３と対応する位置および、中間ブロック１２からショルダー陸部７の横溝１４と対応する位置に、横溝側へ突出する突部２０を、隣接するブロックから高さｔで段下がりして設ける。
例えば、突部２０は、少なくとも、周溝の溝底から半径方向外方に突出したり、周溝の溝壁よりトレッド幅方向に延在して設けることができる。

好ましくは、突部２０の少なくとも一部が、横溝の周溝への開口部と、タイヤ周方向で重なり合って位置する。

また好ましくは、突部２０の、トレッド幅方向への突出長さｌ_１をショルダー周溝４の溝幅の２０〜８０％の範囲とする。
この範囲とすることで、トレッド踏面１で、周溝内の水を横溝に促すとともに、気柱管共鳴音を低減させることができる。

図３は、本発明のタイヤの他の実施形態を示すトレッドパターンの部分展開図である。
図４（ａ）は、図３に示すトレッドパターン中の、トレッド幅方向最外側の周溝の、Ａ−Ａ断面の横断面図であり、（ｂ）は突部の変形例を示す、（ａ）と同様の横断面図である。

図中３１はトレッド踏面を示し、このトレッド踏面３１には、トレッド周方向に延在する複数本の周溝、図ではパターンセンター付近に鋸歯状に延在する狭幅のセンター周溝３２と、このセンター周溝３２のそれぞれの側部に隣接して、緩やかなジグザグ状の形態で延在させた幅広の中間周溝３３と、これらそれぞれの中間周溝３３のトレッド幅方向外側に隣接する、これも緩やかなジグザグ状形態で延在させた幅広のショルダー周溝３４とを配設する。
相互に隣り合う二本の周溝間、図ではセンター周溝３２と中間周溝３３との間に中央陸部３５を、各中間周溝３３とショルダー周溝３４との間に中間陸部３６とをそれぞれ区画し、そして、ショルダー周溝３４とトレッド側縁との間にそれぞれショルダー陸部３７を区画する。

中央陸部３５には、中間周溝３３およびセンター周溝３２と、中間周溝３３からセンター周溝３２を横断して延在して、隣接する中央陸部３５内で終了する、トレッド周方向に傾斜して延在する横溝３８とによって複数の中央ブロック３９を区画し、これらの各中央ブロック３９には、それのトレッド周方向中央付近で、中間周溝側に、中間周溝３３からトレッド幅方向内側に向けて延在して、中央ブロック３９内で終了する横サイプ４０を設ける。

また、中間陸部３６には、中間周溝３３およびショルダー周溝３４と、中間周溝３３から、トレッド周方向に傾斜してショルダー周溝３４まで延在する横溝４１とにより区画される複数の中間ブロック４２を区画する。これら各中間ブロック４２には、それのトレッド周方向中央付近で、中間周溝側に、中間周溝３３からトレッド幅方向外側に向けて延在して、中間ブロック４２内で終了する横溝４３を設ける。

さらに、ショルダー陸部３７には、ショルダー周溝３４およびトレッド側縁と、ショルダー周溝３４から、トレッド周方向に傾斜してトレッド側縁まで延在する横溝４４とにより区画される複数のショルダーブロック４５を区画する。そして各ショルダーブロック４５には、それのトレッド周方向中央付近でショルダー周溝側に、ショルダー周溝３４からトレッド幅方向外側に延在して、ショルダーブロック４５内で終了する横サイプ４６を設ける一方、トレッド側縁からトレッド幅方向内側に延在し、ショルダーブロック４５内で終了する複数本の横サイプ４７を設ける。

また、各ショルダー周溝内に、ブロック表面から段下がりしてショルダー周溝３４に沿って、トレッド周方向に延在する段下がりリブ４８を設ける。
ショルダー周溝内に段下がりリブ４８を設けることにより、走行中に、段下がりリブ４８に、径差引摺りに起因する優先的にブレーキングフォースを優先的に発生させ、その段下がりリブ４８に偏摩耗を代替わりさせることができる。

さらに、段下がりリブ４８の側壁の、横溝と対応する位置に、横溝側へ突出する突部５０を設ける。
突部５０を設けることにより、横溝内への排水を促進することができ、周溝の容積の減少に起因する排水性を抑制しつつ、騒音を低減することができる。

好ましくは突部５０の、トレッド幅方向への突出長さｌ_２を、ショルダーブロック４５と段下がりリブ４８との側壁間の幅の２０〜８０％の範囲とする。
この構成とすることにより、トレッド踏面３１で、段下がりリブ４８が接触し適正な溝閉じ効果が得ることで、気柱管共鳴音を低減させることができる。

また、突部５０の、周溝の深さ方向の下端を、図４（ｂ）に示すように、周溝の最深部より上方側に位置する。
この構成により、突部５０と周溝の溝底部との接合部での応力集中が抑制され、周溝底で発生しがちなクラックを有効に防止できることができる。

突部５０の周溝の深さ方向の下端は、図４（ｂ）に示すように、周溝の最深部より上方側に直線状で延在する形状のみならず、一定の曲率半径の凹凸状で延在する形態とすることもできる。

ところで、トレッド幅方向最外側の周溝に、段下がりリブ４８を設けることが好ましい。
トレッド幅方向最外側の周溝を設けることにより、最も排水性の悪化を抑制することができる。また、偏摩耗し易いショルダー陸部３７を区画するショルダー周溝内に段下がりリブ４８を設けることで、ショルダー陸部３７の偏摩耗を効果的に抑制することができる。

また好ましくは、段下がりリブ４８のリブ幅を、周溝の溝幅の２０〜８０％の範囲とする。

この構成とすることにより、陸部への偏摩耗を効果的に抑制するとともに、排水性に対する犠牲が少なくすることができる。

すなわち、溝幅の２０％未満では、陸部への偏摩耗を抑制する効果が不十分となり、一方、８０％を超えると、周溝の排水性が悪化する傾向がある。

段下がりリブ４８は、隣接するブロックから２．５〜５ｍｍの高さｈで段下がりすることが好ましく、この構成とすることにより、走行中に段下がりリブ４８にブレーキングフォースを発生させ、段下がりリブ４８に偏摩耗を代替わりさせることができる。

このようなタイヤにおいてより好ましくは、突部２０，５０のトレッド周方向長さｗ_１，ｗ_２を、周溝内の水を横溝方向に促すために１〜３ｍｍが好ましく、２〜３ｍｍが更に好ましい。

すなわち、それが１ｍｍ未満では、周溝内の空気を遮って気柱管共鳴を低減する効果が得にくく、一方、３ｍｍを超えると、周溝の容積が減少し、踏面内の排水性が悪化する傾向があるためである。

突部２０，５０のトレッド幅方向の延在形態は、横溝への排水案内を促進するために、先細りの形状が好ましい。

好ましくは、突部２０，５０の、周溝の深さ方向の下端の、周溝の最深部からの離隔距離を溝底側部分の０〜５ｍｍの範囲とし、より好ましくは０．５〜３．０ｍｍの範囲とする。

突部２０をこの構成とすることにより、突部２０，５０が周溝底に発生する歪みを回避し、かつ高率的に溝断面を塞ぐことで、気柱管共鳴音を低減させることができる。

すなわち、それが０ｍｍ未満では、周溝底の歪みにより溝底クラックを誘発する要因となる可能性があり、一方、５ｍｍを越えると、溝断面を塞ぐ面積が小さくなり、十分な気柱管共鳴音を低減させることができない傾向がある。

好ましくは、横溝の配設ピッチを、２０〜１２０ｍｍの範囲とし、より好ましくは３０〜７０ｍｍの範囲とする。

すなわち、それが２０ｍｍ未満では、横溝に囲まれたブロックの剛性が低下しブロック耐久力が悪化する傾向がある。一方、１２０ｍｍを越えると、排水性が低下し、ウェット性能が悪化する傾向がある。

また周溝は、トレッド周方向に沿ってジグザグ状に延びるジグザグ溝であることが好ましい。周溝の幅方向のエッジ成分によりウェット性能の効果が優れるためである。

次に、図３および図４（ｂ）に示すような構造を有する、サイズが１１Ｒ２２．５の空気入りタイヤの実施例タイヤ１を試作し、突部を設けない構造を有する比較例タイヤ１および、図６に示すような、周溝溝壁に段差がりリブへ突出する突部を、ショルダー周溝と横溝によって区画されたブロックに設ける構造を有する比較例タイヤ２を試作して、他を表１に示すように、それぞれの諸元を変化させた排水性能を、評価した。
なお、比較例タイヤでは、他の構成は実施例タイヤに準ずるものとした。

（排水性）
上記実施例タイヤ１、比較例タイヤ１，２のそれぞれにつき、リムサイズ２２．５×７．５０、タイヤ空気圧９００ｋＰａ（前後輪共）において、水深２ｍｍの鉄板路面を、車両２Ｄ−４、空車、初速３０ｋｍ／ｈで、フルブレーキ時の制動距離を測定した。そのところ、測定結果を指数値をもって、表２に示す。表１中の評価は比較例タイヤ１を指数１００とし、数値が小さい方が性能が優れていることを示す。

表２の結果から、実施例タイヤ１は、比較例タイヤ１と同等であり、比較例タイヤ２に対し２％優位であった。
周溝内に段下がりリブおよび突部を設ける場合には、周溝の容積が減少するため、排水性の要求性能を維持するのが困難であるが、本発明の実施形態である実施例タイヤ１は排水性を顕著に向上させることができた。そのため、周溝内に段下がりリブを設けたタイヤでは、本発明が特に有用である。

（騒音性）
実施例タイヤ１、比較例タイヤ１，２のそれぞれにつき、テストコース内を、常温で、６０ｋｍ／ｈ程度の、騒音性を通過騒音試験（惰性走行）により、１／３オクターブで評価し、その結果を表３に示す。評価においては比較例タイヤ２の気柱管周波数バンド対値を１００の指数として表し、数値が大きい方が騒音レベルが大きいことを示す。

表３の結果から、実施例タイヤ１は、比較例タイヤ１に対し優れていて、比較例タイヤ２と同等であった。

表２及び表３の結果より、実施例タイヤ１は、比較例タイヤ１と同等のウェット性能、かつ比較例タイヤ２と同等の騒音の低減を、同時に確保することができる。

次に、図１および図２に示すような構造を有する、サイズが１１Ｒ２２．５の空気入りタイヤの実施例タイヤ２を試作し、突部を設けない構造を有する比較例タイヤ３および、図５に示すような、周溝溝壁に段差がりリブへ突出する突部を、ショルダー周溝と横溝によって区画されたブロックに設ける構造を有する比較例タイヤ４を試作して、他を表４に示すように、それぞれの諸元を変化させた排水性能を、評価した。
なお、比較例タイヤでは、他の構成は実施例タイヤに準ずるものとした。

（排水性）
上記実施例タイヤ２、比較例タイヤ３，４のそれぞれにつき、リムサイズ２２．５×７．５０、タイヤ空気圧９００ｋＰａ（前後輪共）において、水深２ｍｍの鉄板路面を、車両２Ｄ−４、空車、初速３０ｋｍ／ｈで、フルブレーキ時の制動距離を測定した。その測定結果を指数値をもって、表５に示す。
表５中の評価は比較例タイヤ３を指数１００とし、数値が小さい方が性能が優れていることを示す。

表５の結果から、実施例タイヤ２は、比較例タイヤ３と同等であり、比較例タイヤ４に対し３％優位であった。

（騒音性）
実施例タイヤ２、比較例タイヤ３，４のそれぞれにつき、テストコース内を、常温で、６０ｋｍ／ｈ程度の、騒音性を通過騒音試験（惰性走行）により、１／３オクターブで評価し、その結果を表６に示す。
評価においては比較例タイヤ４の気柱管周波数バンド対値を１００の指数として表し、数値が大きい方が騒音レベルが大きいことを示す。

表６の結果から、実施例タイヤ２は、比較例タイヤ３に対し優れていて、比較例タイヤ４と同等であった。

表５および表６の結果より、実施例タイヤ２は、比較例タイヤ３と同等のウェット性能、かつ比較例タイヤ４と同等の騒音の低減を、同時に確保することができる。

なお、表３および表６の結果では、比較例タイヤ１は比較例タイヤ３より排水性が劣ることになり、実施例タイヤ１では特に優れた効果を示した。

Claims (8)

1. トレッド踏面に複数本の周溝を配設し、相互に隣り合う二本の周溝間および、各周溝とトレッド側縁との間のそれぞれに陸部を区画し、少なくとも一方の陸部に、トレッド幅方向に延びてその周溝に開口する複数本の横溝を設けてなるタイヤにおいて、
   少なくとも一本の周溝の、前記横溝と対応する位置に、横溝側へ突出する突部を設けてなることを特徴とするタイヤ。
2. 少なくとも一本の周溝内に、段下がりリブを設け、その段下がりリブの側壁に前記突部を設けてなる請求項１に記載のタイヤ。
3. 突部のトレッド周方向長さが、１〜３ｍｍの範囲である請求項１または２に記載のタイヤ。
4. 突部の、周溝の深さ方向の下端を、周溝の最深部より上方側に位置させてなる請求２または３に記載のタイヤ。
5. 突部の、周溝の深さ方向の下端の、周溝の最深部からの離隔距離を溝底側部分の０〜５ｍｍの範囲としてなる請求項４に記載のタイヤ。
6. トレッド幅方向最外側の周溝に、段下がりリブを設けてなる請求項２〜５のいずれかに記載のタイヤ。
7. 段下がりリブのリブ幅を、周溝の溝幅の２０〜８０％の範囲としてなる請求項２〜６のいずれかに記載のタイヤ。
8. 横溝の配設ピッチを、２０〜１２０ｍｍの範囲としてなる請求項１〜７のいずれかに記載のタイヤ。

Images