WO2020241491A1

WO2020241491A1 - 空気入りタイヤ

Info

Publication number: WO2020241491A1
Application number: PCT/JP2020/020288
Authority: WO
Inventors: 健太本間
Original assignee: 横浜ゴム株式会社
Priority date: 2019-05-27
Filing date: 2020-05-22
Publication date: 2020-12-03
Also published as: JPWO2020241491A1; CN113825652A; US20220242172A1; CN113825652B; DE112020001775T5

Abstract

空気入りタイヤは、路面と接触するよう構成された接地面を有するトレッド部を備えている。前記トレッド部は、前記接地面に開口する少なくとも１本の溝を有している。前記溝は、前記溝内の空間と向き合う溝壁面から点状に分散して突出した複数の微小突起を備える突起領域を有している。前記微小突起の前記溝壁面からの突出高さＨ、及び、前記溝の前記接地面からの溝深さＬ１の比Ｈ／Ｌ１は、０．０１～０．０９である。前記微小突起の突出方向と直交する前記微小突起の幅Ｗ、及び、前記溝の溝幅Ｌ２の比Ｗ／Ｌ２は、０．００２～０．０２である。

Description

空気入りタイヤ

　本発明は、トレッド部に溝を有する空気入りタイヤに関する。

　空気入りタイヤにおいて、ウェット路面での排水性能を確保するために、トレッド部に、タイヤ周方向に延びる複数本の主溝を備え、陸部にタイヤ幅方向に延びる複数本のラグ溝を備えたトレッドパターンが設けられる場合がある。このようなトレッドパターンを設けた空気入りタイヤによって、排水性能が確保され、ウェット路面での操縦安定性を向上させることができる。

　しかしながら、トレッド部に主溝やラグ溝が設けられていると、接地面内で溝内を空気が流れることで音が発生し、騒音性能が悪化しやすい。ここで、騒音性能の悪化を抑えるために、主溝やラグ溝の溝体積を減らすと、排水性能が低下してしまう。このように排水性能と騒音性能とは二律背反関係にある。

　従来、タイヤトレッド面にタイヤ周方向に連なる複数の縦溝を有する空気入りタイヤにおいて、縦溝の溝底に、高さの異なる突起がタイヤ周方向に沿って凹凸を繰り返すパターンで設けられた空気入りタイヤが知られている（特許文献１参照）。特許文献１のタイヤでは、気柱管共鳴音のみならず、ポンピング作用による騒音に対しても効果を発揮でき、タイヤの車外騒音を低減できる、とされている。

特開２００２－２１１２１０号公報

　特許文献１に記載の空気入りタイヤでは、上記効果を発揮させるために、大きな突起を溝内に設ける必要がある。このため、トレッド部に設けた溝の溝体積が大きく減り、排水性能を確保できないことによって、ウェット性能が低下してしまう。

　そこで、本発明は、トレッド部に溝を有する空気入りタイヤにおいて、排水性能を損なうことなく、騒音性能を向上させることを目的とする。

　本発明の一態様は、空気入りタイヤであって、
　路面と接触するよう構成された接地面を有するトレッド部を備え、
　前記トレッド部は、前記接地面に開口する少なくとも１本の溝を有し、
　前記溝は、前記溝内の空間と接する溝壁面上に点状に分散して配置され、前記溝壁面から突出した複数の微小突起を備える突起領域を有し、
　前記微小突起の前記溝壁面からの突出高さＨ、及び、前記溝の前記接地面からの溝深さＬ１の比Ｈ／Ｌ１は、０．０１～０．０９であり、
　前記微小突起の突出方向と直交する前記微小突起の幅Ｗ、及び、前記溝の溝幅Ｌ２の比Ｗ／Ｌ２は、０．００２～０．０２である、ことを特徴とする。

　前記幅Ｗに対する前記突出高さＨの比Ｈ／Ｗは、０．３～３０であることが好ましい。

　前記微小突起は、前記突出方向と直交する前記微小突起の断面の面積が前記溝壁面から遠ざかるに連れて小さくなる略錐台形状を有し、
　前記溝壁面に沿った前記微小突起の前記断面の面積Ｓ２に対する、前記微小突起の先端における前記断面の面積Ｓ１の比Ｓ１／Ｓ２は、０．０１～０．８であることが好ましい。

　前記溝壁面に沿った前記突起領域の面積に占める、前記溝壁面に沿った前記微小突起の断面の面積の合計の凸面積比が０．１～１．０であることが好ましい。

　前記突起領域内の前記微小突起の密度は、前記突起領域１ｍｍ²あたり５個以上であることが好ましい。

　前記突起領域は、前記密度の異なる複数の領域を有していることが好ましい。

　前記複数の領域は、前記溝の溝深さ方向の深い位置にある領域であるほど前記密度が大きくなるよう、前記溝深さ方向に沿って配置されていることが好ましい。

　前記溝は、タイヤ周方向に延びる複数の周方向主溝を有し、
　前記突起領域は、前記周方向主溝のうち、少なくとも、タイヤセンターラインから、タイヤ幅方向の両側それぞれに前記接地面のタイヤ幅方向長さの４０％の長さのセンター領域内に位置する周方向主溝に設けられていることが好ましい。

　前記突起領域は、前記溝壁面のうち、少なくとも溝底の表面に設けられていることが好ましい。

　前記微小突起は、前記接地面と前記溝壁面との境界の延在方向と交差する方向に延びる複数の列をなすよう前記溝壁面上に分散して配置されていることが好ましい。

　上述の態様によれば、トレッド部に溝を有する空気入りタイヤにおいて、排水性能を損なうことなく、騒音性能を向上させることができる。

本実施形態の空気入りタイヤの断面を示すタイヤ断面図である。図１の空気入りタイヤに適用されたトレッドパターンの一例を示す図である。突起領域の一例を示す図である。（ａ）は、微小突起の突出高さと溝の溝深さとの関係を説明する図であり、（ｂ）は、微小突起の幅と溝の溝幅との関係を説明する図である。突起領域の変形例を示す図である。突起領域の変形例を示す図である。微小突起の形態を説明する図である。

　以下、本実施形態の空気入りタイヤを詳細に説明する。本実施形態には、後述する種々の実施形態含まれる。
（タイヤの全体説明）
　図１は、本実施形態の空気入りタイヤ（以降、タイヤという）１０の、タイヤ径方向に沿って切断した断面を示すタイヤ断面図である。
　タイヤ１０は、例えば、乗用車用タイヤである。乗用車用タイヤは、JATMA YEAR BOOK 2012（日本自動車タイヤ協会規格）のＡ章に定められるタイヤをいう。この他、Ｂ章に定められる小型トラック用タイヤおよびＣ章に定められるトラック及びバス用タイヤに適用することもできる。

　なお、以下の説明において、タイヤ幅方向は、タイヤ１０の回転軸と平行な方向である。タイヤ幅方向外側は、タイヤ幅方向において、タイヤ赤道面を表すタイヤセンターラインＣＬから離れる方向である。また、タイヤ幅方向内側は、タイヤ幅方向において、タイヤセンターラインＣＬに近づく側である。タイヤ周方向は、タイヤ１０の回転軸を回転の中心として回転する方向である。タイヤ径方向は、タイヤ１０の回転軸に直交する方向である。タイヤ径方向外側は、前記回転軸から離れる側をいう。また、タイヤ径方向内側は、前記回転軸に近づく側をいう。

（タイヤ構造）
　図１は、本実施形態のタイヤ１０のプロファイル断面図を示す。タイヤ１０は、トレッドパターンを有するトレッド部１０Ｔと、一対のビード部１０Ｂと、トレッド部１０Ｔの両側に設けられ、一対のビード部１０Ｂとトレッド部１０Ｔに接続される一対のサイド部１０Ｓと、を備える。
　タイヤ１０は、骨格材として、カーカスプライ層１２と、ベルト層１４と、ビードコア１６とを有し、これらの骨格材の周りに、トレッドゴム部材１８と、サイドゴム部材２０と、ビードフィラーゴム部材２２と、リムクッションゴム部材２４と、インナーライナゴム部材２６と、を主に有する。

　カーカスプライ層１２は、一対の円環状のビードコア１６の間を巻きまわしてトロイダル形状を成した、有機繊維をゴムで被覆したカーカスプライ材で構成されている。カーカスプライ材は、ビードコア１６の周りに巻きまわされてトレッドゴム部材１８のショルダー領域のタイヤ径方向内側まで延びている。カーカスプライ層１２のタイヤ径方向外側に２枚のベルト材１４ａ，１４ｂで構成されるベルト層１４が設けられている。ベルト層１４は、タイヤ周方向に対して、所定の角度、例えば２０～３０度傾斜して配されたスチールコードにゴムを被覆した部材であり、下層のベルト材１４ａが上層のベルト材１４ｂに比べてタイヤ幅方向の幅が長い。２層のベルト材１４ａ，１４ｂのスチールコードの傾斜方向は互いに逆方向である。このため、ベルト材１４ａ，１４ｂは、交錯層となっており、充填された空気圧によるカーカスプライ層１２の膨張を抑制する。

　ベルト層１４のタイヤ径方向外側には、トレッドゴム部材１８が設けられ、トレッドゴム部材１８の両端部には、サイドゴム部材２０が接続されてサイド部１０Ｓを形成している。サイドゴム部材２０のタイヤ径方向内側の端には、リムクッションゴム部材２４が設けられ、タイヤ１０を装着するリムと接触する。ビードコア１６のタイヤ径方向外側には、ビードコア１６の周りに巻きまわす前のカーカスプライ層１２の部分と、ビードコア１６の周りに巻きまわしたカーカスプライ層１２の巻きまわした部分との間に挟まれるようにビードフィラーゴム部材２２が設けられている。タイヤ１０とリムとで囲まれる空気を充填するタイヤ空洞領域に面するタイヤ１０の内表面には、インナーライナゴム部材２６が設けられている。
　この他に、タイヤ１０は、ビードコア１６の周りに巻きまわしたカーカスプライ層１２とビードフィラーゴム部材２２との間にビード補強材２８を備え、さらに、ベルト層１４のタイヤ径方向外方からベルト層１４を覆う、有機繊維をゴムで被覆した３層のベルトカバー層３０を備える。

　タイヤ１０は、このようなタイヤ構造を有するが、本発明の空気入りタイヤのタイヤ構造は、図１に示すタイヤ構造に限定されない。

（トレッドパターン）
　タイヤ１０のトレッド面の領域には、トレッドパターン５０が形成されている。図２は、図１に示すタイヤ１０のトレッド面の領域に形成されるトレッドパターン５０のタイヤ周上の一部分を平面上に展開した一例のパターン展開図である。

　トレッドパターン５０は、接地面に開口し、タイヤ周方向に延びる４本の周方向主溝５２，５４，５６，５８と、周方向主溝５２，５４，５６，５８によって区画された５つの陸部６０，６２，６４，６６，６８と、を有する。周方向主溝５８，５６は、特に限定されないが、例えば、タイヤセンターラインＣＬを境としたタイヤ幅方向の両側の半トレッド領域それぞれにおいて、タイヤセンターラインＣＬからタイヤ接地幅ＧＷの３０～３５％タイヤ幅方向に離れた位置に溝中心位置を有する。タイヤ接地幅ＧＷは、タイヤ１０を正規リムに組み付け、正規内圧を充填し、正規荷重の８８％を負荷荷重とした条件において水平面に接地させたときに接地面となるトレッド表面のタイヤ幅方向の両端（接地端）の間のタイヤ幅方向長さである。正規リムとは、JATMAに規定される「測定リム」、TRAに規定される「Design Rim」、あるいはETRTOに規定される「Measuring Rim」をいう。正規内圧とは、JATMAに規定される「最高空気圧」、TRAに規定される「TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES」の最大値、あるいはETRTOに規定される「INFLATION PRESSURES」をいう。正規荷重とは、JATMAに規定される「最大負荷能力」、TRAに規定される「TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES」の最大値、あるいはETRTOに規定される「LOAD CAPACITY」をいう。

　陸部６０の領域には、タイヤセンターラインＣＬが通過している。タイヤセンターラインＣＬを挟んで第１の側（車両装着の向きが車両外側）の半トレッド領域には、陸部６４，６８が設けられ、第２の側（車両装着の向きが車両外側）の半トレッド領域には、陸部６２，６６が設けられている。
　周方向主溝５２，５４の溝中心位置は、特に限定されないが、周方向主溝５６，５８の中心位置がタイヤセンターラインＣＬからタイヤ接地幅ＧＷの３０～３５％離間した範囲に位置する場合、リブを広くして操縦安定性を確保する点から、周方向主溝５２，５４の溝中心位置が、タイヤセンターラインＣＬを挟んでタイヤセンターラインＣＬからタイヤ接地幅ＧＷの１０～１５％離間した範囲に位置していることが好ましい。

　陸部６０は、周方向主溝５２と周方向主溝５４との間に挟まれて形成された部分である。陸部６０の領域には、周方向主溝５２から第１の側に向かってタイヤ幅方向に延びるラグ溝６０ａがタイヤ周方向に所定の間隔で複数設けられている。ラグ溝６０ａは、周方向主溝５２からタイヤ幅方向に対して傾斜した方向に延びて、周方向主溝５４に連通することなく、陸部６０の領域の途中で閉塞している。

　陸部６２は、周方向主溝５６と周方向主溝５２との間に挟まれて形成された部分である。陸部６２の領域には、周方向主溝５６から第１の側に向かってタイヤ幅方向に延びるラグ溝６２ａがタイヤ周方向に所定の間隔で複数設けられている。ラグ溝６２ａは、周方向主溝５６からタイヤ幅方向に対して傾斜した方向（ラグ溝６０ａの傾斜方向と同じ方向）に延びて、周方向主溝５２に連通することなく、陸部６２の領域の途中で閉塞している。

　陸部６４は、周方向主溝５４と周方向主溝５８との間に挟まれて形成された部分である。陸部６４の領域には、周方向主溝５４から第１の側に向かってタイヤ幅方向に対して傾斜した方向（ラグ溝６０ａの傾斜方向と同じ方向）に延びるラグ溝６４ａがタイヤ周方向に所定の間隔で複数設けられている。ラグ溝６４ａは、周方向主溝５４から周方向主溝５８に連通することなく、陸部６４の領域の途中で閉塞している。
　また、陸部６４の領域には、周方向主溝５８から第２の側に向かってタイヤ幅方向に対して傾斜した方向（ラグ溝６０ａの傾斜方向と反対方向）に延びる切欠き６５ａがタイヤ周方向に所定の間隔で複数設けられている。切欠き６５ａは、周方向主溝５８から周方向主溝５４に連通することなく、陸部６６の領域の途中で閉塞している。
　ラグ溝６０ａ，６２ａ，６４ａのタイヤ幅方向に対する傾斜角度は、例えば２０～５５度である。ラグ溝６０ａ，６２ａ，６４ａの周りのタイヤ周方向の一方の側の部分には面取りが設けられている。

　陸部６６は、周方向主溝５６とパターンエンドＥ₂の間に設けられている。陸部６６の領域には、ショルダーラグ溝６６ａがタイヤ周方向に所定の間隔で複数設けられている。ショルダーラグ溝６６ａのそれぞれは、パターンエンドＥ₂から、第１の側に向かってタイヤ幅方向に延びているが、周方向主溝５６に開口することなく、陸部６６の領域の途中で閉塞している。

　陸部６８は、周方向主溝５８とパターンエンドＥ₁の間に設けられている。陸部６８の領域には、ショルダーラグ溝６８ａがタイヤ周方向に所定の間隔で複数設けられている。ショルダーラグ溝６８ａのそれぞれは、パターンエンドＥ₁から、第２の側に向かってタイヤ幅方向に延びて周方向主溝５８に開口している。ショルダーラグ溝６６ａ，６８ａの周りには面取り６８ｂ，６８ｂが設けられている。
　以上のラグ溝６０ａ，６２ａ，６４ａ、切欠き６５ａ、及びショルダーラグ溝６６ａ，６８ａは、接地面に開口している。

　周方向主溝５８の溝幅をＷ₁、周方向主溝５４の溝幅をＷ₂、周方向主溝５２の溝幅をＷ₃、周方向主溝５６の溝幅をＷ₄としたとき、溝幅Ｗ₁～Ｗ₄の中で溝幅Ｗ₁が最も小さく、溝幅Ｗ₂が最も大きい。溝幅Ｗ₁と溝幅Ｗ₂の比Ｗ₂／Ｗ₁は４～５であることが好ましい。さらに、トレッドパターン５０のうち、タイヤセンターラインＣＬからみて第１の側の領域における溝面積比率をＳ_outとし、第２の側の領域における溝面積比率をＳ_inとしたとき、比Ｓ_in／Ｓ_outは、１．１～１．２であることが好ましい。

　周方向主溝５２，５４，５６，５８の溝深さは、それぞれ、例えば、５～８．５ｍｍである。周方向主溝５８，５４，５２，５６の溝幅Ｗ₁，Ｗ₂，Ｗ₃，Ｗ₄は、この順に、例えば、４．０～７．５ｍｍ、１２～１８ｍｍ、１０～１６ｍｍ、１０～１６ｍｍである。

　トレッドパターン５０は、このように構成されるが、本発明の空気入りタイヤのトレッドパターンは、図２に示すトレッドパターンに限定されない。

（突起領域）
　図３は、周方向主溝５４に設けた突起領域４０の一例を示す図である。
　周方向主溝５２，５４，５６，５８は、それぞれ、図３に示すように、溝内の空間と向き合う（接する）溝壁面５４ａ上に点状に分散して配置され、溝壁面５４ａから突出した複数の微小突起４１を備える突起領域４０を有している。溝壁面には、溝内の空間を挟んで対向する一対の側壁面、及び側壁面の間の底面が含まれる。なお、底面とは、タイヤ幅方向に沿ったトレッド部のプロファイル断面において、溝深さ方向に対する法線方向の傾斜角度が４０°未満の溝壁面の部分をいう。図３には、周方向主溝５４の溝壁面の一部（図１において破線の円で囲んだ部分）に設けた微小突起４１が示される。以降の説明では、周方向主溝５４に設けた微小突起４１を例にして説明するが、周方向主溝５２，５６，５８に設けた微小突起４１も同様に構成されることが好ましい。

　図４（ａ）は、微小突起４１の溝壁面５４ａからの突出高さＨと、周方向主溝５４の接地面からの溝深さＬ１との関係を説明する図であり、図４（ｂ）は、微小突起４１の幅Ｗと周方向主溝５４の溝幅Ｌ２との関係を説明する図である。図４では、わかりやすく説明するため、微小突起４１を１本だけ示す。また、図４において、周方向主溝５４の断面形状は、図１に示す形状と異ならせている。
　本明細書において、微小突起４１の幅Ｗは、微小突起４１の突出方向と直交する方向に沿った、溝壁面と同じ高さ位置における（溝壁面の延在方向に沿った）微小突起４１の部分（以降、底面ともいう）の幅を意味する。面取りが設けられた溝の溝幅は、面取りも含んだ溝幅を意味する。この場合、面取りの溝幅方向に沿った長さが、溝の延在方向に変化している場合は、その長さの平均値を面取りの幅として、溝の溝幅は計算される。また、微小突起４１の断面形状が後述する多角形状である場合の幅Ｗは、同じ面積の円の直径で表される。
　一実施形態によれば、微小突起４１の底面はそれぞれ、溝壁面５３ａに囲まれているが、別の一実施形態によれば、微小突起４１の底面同士は、互いに接していてもよい。

　突起領域４０において、微小突起４１の突出方向に沿った微小突起４１の突出高さＨ、及び、周方向主溝５４の溝深さＬ１の比Ｈ／Ｌ１は、０．０１～０．０９である。また、突出方向と直交する方向に沿った微小突起４１の幅Ｗ、及び、周方向主溝５４の溝幅Ｌ２の比Ｗ／Ｌ２は、０．００２～０．０２である。本発明者の検討によれば、このような形態の微小突起４１を備えることで、排水性能を損なうことなく騒音性能を向上させることができるという知見が得られた。騒音性能の向上には、微小突起４１による以下の作用が寄与すると考えられる。すなわち、突起領域４０を設けた周方向主溝５４では、周方向主溝５４内を流れる空気の微小突起４１との間での摩擦抵抗が発生し、周方向主溝５４内の空気の流速が遅くなる。その結果、周方向主溝５４の振動を増幅させる気柱共鳴が低減され、気柱共鳴音に起因した騒音が低減される。すなわち、騒音性能が向上する。周方向主溝５４内を流れる空気のエネルギーの一部は、空気と微小突起４１との衝突によって熱エネルギーに変換されるため、周方向主溝５４内を流れる空気の流速は遅くなる。一方、微小突起４１は、比Ｈ／Ｌ１及び比Ｗ／Ｌ２が上記範囲を満たす微小なサイズの突起であるため、周方向主溝５４の溝体積は殆ど低減しない。このため、周方向主溝５４による排水性能は確保される。すなわち、本実施形態のタイヤ１０によれば、排水性能を損なうことなく、騒音性能を向上させることができる。これにより、ウェット路面での操縦安定性（ウェット性能）と騒音性能とを両立させることができる。

　比Ｈ／Ｌ１が０．０９より大きいと、周方向主溝５４の流路断面積が小さくなり、排水性能が悪化する。比Ｈ／Ｌ１が０．０１より小さいと、周方向主溝５４内を流れる空気との接触面積が小さくなり、騒音を低減することができない。
　比Ｗ／Ｌ２が０．０２より大きいと、周方向主溝５４の流路断面積が小さくなり、排水性能が悪化する。比Ｈ／Ｌ２が０．００２より小さいと、周方向主溝５４内を流れる空気との接触面積が小さくなり、騒音を低減することができない。
　比Ｈ／Ｌ１は、好ましくは０．０２５～０．０６２５であり、より好ましくは０．０３５～０．０５である。また、比Ｗ／Ｌ２は、好ましくは０．００３５～０．０１であり、より好ましくは０．００５～０．００８である。

　微小突起４１の突出高さＨは、例えば０．０８～０．７２ｍｍであり、幅Ｗは、例えば０．０３～０．３ｍｍである。この突出高さＨ及び幅Ｗの範囲は、周方向主溝の溝深さが６～８ｍｍ、溝幅５～１６ｍｍである場合に好適である。

　微小突起４１の形状は、例えば、柱形状、錐形状、錐台形状である。突出方向と直交する方向に沿った微小突起４１の断面（以降、単に断面という）の形状は、例えば、円形、楕円形、多角形である。多角形は、正多角形であることが好ましいが、Ｙ字形状、十字形状、星型等、少なくとも１つの頂角が１８０度を超える凹多角形であってもよい。

　一実施形態によれば、微小突起４１の突出方向は、図３に示すように、溝壁面の法線方向と一致していることが好ましいが、別の一実施形態によれば、微小突起４１の突出方向は、溝壁面の法線方向に対し傾斜していることも好ましい。その場合の傾斜角度は、溝壁面の法線方向に対し、例えば０°を超え１０°以下である。

　一実施形態によれば、微小突起４１は、突出方向に延びる途中で分岐していないことが好ましい。

　一実施形態によれば、隣り合う微小突起４１は、溝壁面において間隔をあけて配置されていてもよく、互いに接していてもよい。

　突起領域４０は、例えば、溝壁面を成型する成型用金型の壁面に、所定の加工を施した成形用金型を用いてタイヤ１０の成型を行うことにより形成される。成形用金型の壁面の加工方法として、例えば、レーザ光の照射により打刻するレーザ加工が挙げられる。また、突起領域４０を形成する別の方法として、例えば、成型したタイヤの溝壁面に所定の加工を施す方法が挙げられる。例えば、レーザ光を照射し、タイヤの表面で集束させて光エネルギーを集中し、微小突起４１の周りのゴムを加熱し昇華させるレーザ加工が挙げられる。

　一実施形態によれば、突起領域４０は、周方向主溝のうち、少なくとも、タイヤセンターラインＣＬから、タイヤ幅方向の両側それぞれに接地面のタイヤ幅方向長さ（接地幅）の４０％の長さ（計８０％の長さ）のセンター領域内に位置する周方向主溝に設けられていることが好ましい。例えば、突起領域４０は、少なくとも周方向主溝５２，５４に設けられていることが好ましい。周方向主溝５２，５４は、周方向主溝５６，５８と比べ、タイヤセンターラインＣＬに近い位置にあり、接地長が長いため、騒音が大きくなりやすいためである。さらに、一実施形態によれば、突起領域４０は、周方向主溝５２，５４，５６，５８の全てに設けられていることがより好ましい。これにより、騒音を効果的に低減し、騒音性能を向上させることができる。周方向主溝の間で、タイヤセンターラインＣＬからの距離に応じて、微小突起４１の密度が異なっていてもよい。
　また、一実施形態によれば、突起領域４０は、ラグ溝６０ａ，６２ａ，６４ａ、切欠き６５ａ、ショルダーラグ溝６６ａ，６８ａに設けられていることも好ましい。この場合も、騒音を効果的に低減し、騒音性能を向上させることができる。

　図５及び図６は、微小突起４１の変形例を示す図である。
　微小突起４１は、上記した比Ｈ／Ｌ１及び比Ｗ／Ｌ２の範囲で種々の形態をとりうる。例えば、図５に示すように、比Ｈ／Ｗが１以下である形態であってもよく、図６に示すように、比Ｈ／Ｗが１を超える形態であってもよい。

　一実施形態によれば、溝の幅Ｗに対する突出高さＨの比Ｈ／Ｗ（アスペクト比）は、０．３～３０であることが好ましい。比Ｈ／Ｗが０．３より小さいと、微小突起４１の高さが低すぎて、騒音を低減させる効果が得られない場合がある。また、比Ｈ／Ｗが３０より大きいと、微小突起４１の幅が短すぎて、微小突起４１が倒れやすく（自立し難く）、微小突起４１間の空間が減ってしまうため、溝内の空気が微小突起４１と接触することによって騒音を低減させる効果が得られない場合がある。また、この場合、微小突起４１の突出高さが高いと、溝体積が減るため、排水性能が低下し、ウェット性能が低下する場合がある。

　一実施形態によれば、微小突起４１は、微小突起４１の断面の面積（以降、断面積という）が溝壁面から遠ざかるに連れて小さくなる略錐台形状を有していることが好ましい。この場合に、溝壁面の延在方向に沿った微小突起４１の突出基部における断面積Ｓ２（図７参照）に対する、微小突起４１の先端面４１ａの断面積Ｓ１（図７参照）（先端における断面積）の比Ｓ１／Ｓ２は、０．０１～０．８であることが好ましい。図７は、微小突起４１の形態を説明する図である。比Ｓ１／Ｓ２が０．０１より小さいと、トレッドゴムに略錐台形状の微小突起４１を作り難くなる。比Ｓ１／Ｓ２が０．８より大きいと、微小突起４１の先端面４１ａの面積が大きすぎ、微小突起４１間の空間が減ってしまう。このため、騒音を低減する効果が減少する。
　微小突起４１の先端面４１ａは、一実施形態によれば、図７に示すように、溝壁面と平行な平面であることが好ましいが、別の一実施形態によれば、突出方向に膨らんだ（例えば丸みを帯びた）形状を有していてもよい。この場合、先端面４１ａの断面積Ｓ１は、略錐台形状の上面の高さ位置で、溝壁面と平行な平面で切断した断面の面積とすることができる。微小突起４１の先端面４１ａが溝壁面と平行な平面である場合の先端面４１ａの断面積Ｓ１とは、略錐台形状の上面の面積をいう。

　一実施形態によれば、溝壁面の延在方向（面内方向）に沿った突起領域４０の面積に占める、溝壁面の延在方向に沿った微小突起４１の断面積の合計の凸面積比が０．１～１．０であることが好ましい。突起領域４０の面積とは、微小突起４１の底面の面積も含む突起領域４０全体の面積を意味する。凸面積比が上記範囲内にあることで、微小突起４１間の空間の広さが広すぎず適度なものとなり、騒音を低減する効果が大きくなる。凸面積比は、突起領域４０の中の複数（例えば２～１０個）の微小突起４１を備える突起領域４０のうちの一部の領域について求めた複数個所の凸面積比の平均値であることが好ましい。凸面積比が０．１より小さいと、溝内の空間に占める微小突起４１の体積が小さく、騒音を低減する効果が不十分となりやすい。凸面積比が１．０より大きいと、微小突起４１を作り難くなる。凸面積比は、好ましくは０．５～１．０である。微小突起４１は、隣り合う微小突起４１の底面が互いに一部重なるように配置されていてもよい。

　一実施形態によれば、突起領域４０内の微小突起４１の密度は、突起領域４０の１ｍｍ²あたり５個以上であることが好ましい。微小突起４１の密度は、例えば、突起領域４０の中の複数（例えば２～１０箇所）の測定領域（例えば１ｍｍ²四方の領域）内の微小突起４１の密度の平均値として計算することができる。微小突起４１の密度が、１ｍｍ²あたり５個未満であると、微小突起４１の数が少なすぎ、騒音を低減する効果が不十分となりやすい。一方、微小突起４１の密度は、突起領域４０の１ｍｍ²あたり１００個以下であることが好ましく、２０個以下であることがより好ましい。これにより、微小突起４１間の空間が確保され、騒音を低減する効果を得やすくなる。

　この実施形態において、さらに、一実施形態によれば、突起領域４０は、微小突起４１の密度の異なる複数の領域を有していることが好ましい。このように、溝内の空気の微小突起との接触面積が溝内で変化し、不均一になっていることで、騒音を低減する効果が大きくなる。密度の異なる複数の領域の数は、２つ以上であり、一実施形態によれば、突起領域４０は、密度差の小さい多数（例えば１０個以上）の領域が連なって密度が連続的に変化するよう構成されていることも好ましい。複数の領域のうち、密度が最も低い領域の密度に対する、密度が最も高い領域の密度の比は、例えば、１．３～１０である。

　この実施形態において、さらに、一実施形態によれば、微小突起４１の密度の異なる上記複数の領域は、溝深さ方向の深い位置にある領域であるほど当該領域内の微小突起４１の密度が大きくなるよう、溝の溝深さ方向に沿って配置されていることが好ましい。この場合、騒音を低減する効果が大きくなる。

　突起領域４０は、溝壁面の少なくとも一部に設けられている。
　一実施形態によれば、突起領域４０は、タイヤ幅方向に沿ったプロファイル断面における溝壁面の少なくとも一部の領域に設けられていることが好ましい。例えば、突起領域４０は、溝壁面のうち少なくとも底面に設けられていることが好ましい。プロファイル断面において、溝壁面の底面は、底面の延在方向に対して傾斜した側壁面と比べ、接地したときの変形量が小さいため、溝内を流れる空気との接触による流速を低減させる効果が大きい。一実施形態によれば、突起領域４０は、プロファイル断面において、溝壁面の全ての領域に設けられていることが好ましい。

　また、一実施形態によれば、突起領域４０は、溝の延在方向に沿った溝壁面の少なくとも一部の領域に設けられていることが好ましい。例えば、溝の延在方向に沿った少なくとも一部の領域に設けられていることが好ましく、溝の延在方向の全領域に設けられることが好ましい。一方で、突起領域４０は、例えば、溝の延在方向に沿った一部の領域で途切れていてもよく、例えば、複数の領域で途切れるように断続的に設けられていてもよい。

　溝が面取りを有する場合、突起領域４０は、面取りされた面取り面にも形成されることが好ましい。

　一実施形態によれば、微小突起４１は、接地面と溝壁面との境界（陸部の縁）の延在方向と交差する方向に延びる複数の列をなすよう溝壁面上に分散して配置されていることが好ましい。複数の列は、互いに平行な方向に延びることが好ましい。列を構成する微小突起４１の隣り合う間隔は、列の隣り合う間隔以下である。このような微小突起４１の配置により、溝内の水を外側にスムーズに排出する効果が得られ、排水性が向上する。さらに、一実施形態によれば、微小突起４１は、上記境界と垂直な方向に列をなすよう配置されていることがより好ましい。このような微小突起４１の配置態様として、例えば、微小突起４１が、溝壁面上に正三角形を敷き詰めてなる格子（正三角形格子）の格子点に配置された形態が挙げられる。

（実施例、比較例、従来例）
　本発明の効果を確認するために、タイヤサイズ２０５／５５Ｒ１６のタイヤを、以下の実施例、比較例、従来例ごとに４本ずつ作製し、排気量２Ｌの前輪駆動の乗用車を試験車両として装着して、騒音性能及びウェット性能を調べた。車両のリムサイズは１６×６．５Ｊであり、空気圧は２１０ｋＰａとした。
　従来例、比較例１～４、実施例１～６のタイヤは、表１及び表２、及び下記に示す点を除いて、図１に示すタイヤ構造とし、図２に示すトレッドパターン５０を基調とした。

　比較例１～４、実施例１～６のいずれも、周方向主溝５２，５４，５６，５８、及びラグ溝６０ａ，６２ａ，６４ａ、切欠き６５ａ、ショルダーラグ溝６６ａ，６８ａの溝壁面（面取り面も含む）の全ての領域に突起領域を設けた。
　従来例は、突起領域を設けなかった点を除いて、実施例１と同様とした。
　比較例１～４、実施例１～６のいずれも、微小突起の突出方向を、溝壁面の法線方向と一致させた。なお、従来例、比較例１～４、実施例１～６のタイヤのいずれも、周方向主溝５４の溝深さＬ１を８ｍｍ、溝幅Ｌ２を１４ｍｍとした。

　表１及び表２において、「密度差の有無」とは、突起領域が、突起領域１ｍｍ²あたりの微小突起の密度が異なる複数の領域を有しているか否かを意味する。
　実施例５において、密度の異なる上記複数の領域は、トレッド部の溝のうち、周方向主溝５２，５４，５６，５８にタイヤ周方向に密度が異なるように設けた。具体的に、接地面内に常に密度の異なる領域が存在するよう、タイヤ周方向に密度の異なる２種類の領域を交互に設けた。密度の最も小さい領域の密度に対する、密度の最も大きい領域の密度の比は、１．３～１０の範囲内の値とした。
　実施例６において、深さ方向に密度の異なる上記複数の領域は、トレッド部の溝のうち、周方向主溝、ラグ溝、切欠き、ショルダーラグ溝のすべてに設けた。具体的に、溝壁面の側壁面と底面とで密度を異ならせた。密度の最も小さい領域の密度に対する、密度の最も大きい領域の密度の比は、１．３～１０の範囲内の値とした。

　表１に示した「凸面積比」は、突起領域の中で無作為に選んだ１０個の微小突起について求めた凸面積比の平均値とした。
　表１及び表２に示した「密度」は、突起領域のうち無作為に選んだ１０箇所の１ｍｍ²四方の測定領域での密度の平均値とした。

　　ウェット性能
　各試験タイヤを、試験車両に装着し、水深３ｍｍのウェット路面のテストコースにて０～８０ｋｍ／時のレンジでテストドライバーが走行したときの操舵性、直進性等について官能評価を行い、従来例を１００とする指数で示した。この指数が大きいほど、ウェット性能が優れていることを意味する。

　　騒音性能
　各試験タイヤを、試験車両に装着し、欧州騒音規制条件（ＥＣＥ　Ｒ１１７）に準拠し、６０ｋｍ／時で走行したときの車外での通過騒音を計測した。評価結果は、計測値の逆数を用い、従来例を１００とする指数で示した。この指数が大きいほど、騒音性能が優れていることを意味する。

　この結果、ウェット性能の指数が１００以上であり、かつ、騒音性能の指数が１００を超える場合を、排水性能を損なうことなく、騒音性能を向上させることができると評価した。

　従来例と実施例１の比較から、溝に突起領域が設けられていることにより、排水性能を損なうことなく、騒音性能を向上させることができることがわかる。
　実施例１と比較例１の比較から、微小突起の高さ比Ｈ／Ｌ１が０．０９以下であることで、ウェット性能の低下を抑制できることがわかる。
　実施例１と比較例２の比較から、微小突起の高さ比Ｈ／Ｌ１が０．０１以上であることで、騒音性能が向上することがわかる。
　実施例１と比較例３の比較から、微小突起の幅比Ｗ／Ｌ２が０．０２以下であることで、ウェット性能の低下を抑制できることがわかる。
　実施例１と比較例４の比較から、微小突起の幅比Ｗ／Ｌ２が０．００２以上であることで、騒音性能が向上することがわかる。

　実施例２と実施例３の比較から、断面積比Ｓ１／Ｓ２が０．８以下であることで、騒音性能がさらに向上することがわかる。
　実施例３と実施例４の比較から、微小突起の密度が突起領域１ｍｍ²あたり５本以上であることで、騒音性能がさらに向上することがわかる。
　実施例４と実施例５の比較から、突起領域が密度差を有していることで、騒音性能が大きく向上するという予期しない効果が得られた。
　実施例５と実施例６の比較から、突起領域が深さ方向の密度差を有していることで、騒音性能が大きく向上することがわかる。

　以上、本発明の空気入りタイヤについて詳細に説明したが、本発明は上記実施形態及び実施例に限定されず、本発明の主旨を逸脱しない範囲において、種々の改良や変更をしてもよいのはもちろんである。本発明の空気入りタイヤは、空気入りタイヤとリムで囲まれる空洞領域に、空気を充填することができるほか、空気以外の気体（窒素等の不活性ガス等）を充填することができる。また、本発明の空気入りタイヤは、中実タイヤ、ランフラットタイヤ等の空気入りタイヤ以外のタイヤにも適用できる。

１０　空気入りタイヤ
１２　カーカスプライ層
１４　ベルト層
１６　ビードコア
１８　トレッドゴム部材
２０　サイドゴム部材
２２　ビードフィラーゴム部材
２４　リムクッションゴム部材
２６　インナーライナゴム部材
２８　ビード補強材
３０　ベルトカバー層
４０　突起領域
４１　微小突起
５０　トレッドパターン
５２，５４，５６，５８　周方向主溝
６０，６２，６４，６６，６８　陸部
６０ａ，６２ａ，６４ａ　ラグ溝
６６ａ，６８ａ　ショルダーラグ溝
６６ｂ，６８ｂ　面取り

Claims

　空気入りタイヤであって、
　路面と接触するよう構成された接地面を有するトレッド部を備え、
　前記トレッド部は、前記接地面に開口する少なくとも１本の溝を有し、
　前記溝は、前記溝内の空間と接する溝壁面上に点状に分散して配置され、前記溝壁面から突出した複数の微小突起を備える突起領域を有し、
　前記微小突起の前記溝壁面からの突出高さＨ、及び、前記溝の前記接地面からの溝深さＬ１の比Ｈ／Ｌ１は、０．０１～０．０９であり、
　前記微小突起の突出方向と直交する前記微小突起の幅Ｗ、及び、前記溝の溝幅Ｌ２の比Ｗ／Ｌ２は、０．００２～０．０２である、ことを特徴とする空気入りタイヤ。
　前記幅Ｗに対する前記突出高さＨの比Ｈ／Ｗは、０．３～３０である、請求項１に記載の空気入りタイヤ。
　前記微小突起は、前記突出方向と直交する前記微小突起の断面の面積が前記溝壁面から遠ざかるに連れて小さくなる略錐台形状を有し、
　前記溝壁面に沿った前記微小突起の前記断面の面積Ｓ２に対する、前記微小突起の先端における前記断面の面積Ｓ１の比Ｓ１／Ｓ２は、０．０１～０．８である、請求項１又は２に記載の空気入りタイヤ。
　前記溝壁面に沿った前記突起領域の面積に占める、前記溝壁面に沿った前記微小突起の断面の面積の合計の凸面積比が０．１～１．０である、請求項１から３のいずれか１項に記載の空気入りタイヤ。
　前記突起領域内の前記微小突起の密度は、前記突起領域１ｍｍ²あたり５個以上である、請求項１から４のいずれか１項に記載の空気入りタイヤ。
　前記突起領域は、前記密度の異なる複数の領域を有している、請求項５に記載の空気入りタイヤ。
　前記複数の領域は、前記溝の溝深さ方向の深い位置にある領域であるほど前記密度が大きくなるよう、前記溝深さ方向に沿って配置されている、請求項６に記載の空気入りタイヤ。
　前記溝は、タイヤ周方向に延びる複数の周方向主溝を有し、
　前記突起領域は、前記周方向主溝のうち、少なくとも、タイヤセンターラインから、タイヤ幅方向の両側それぞれに前記接地面のタイヤ幅方向長さの４０％の長さのセンター領域内に位置する周方向主溝に設けられている、請求項１から７のいずれか１項に記載の空気入りタイヤ。
　前記突起領域は、前記溝壁面のうち、少なくとも溝底の表面に設けられている、請求項１から８のいずれか１項に記載の空気入りタイヤ。
　前記微小突起は、前記接地面と前記溝壁面との境界の延在方向と交差する方向に延びる複数の列をなすよう前記溝壁面上に分散して配置されている、請求項１から９のいずれか１項に記載の空気入りタイヤ。