(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
トレッド部に、タイヤ周方向に沿って延びる主溝と、前記主溝の壁面にてタイヤ径方向に延び且つタイヤ周方向に間隔を設けて配置された複数の細溝とを備える空気入りタイヤにおいて、
前記細溝が、前記主溝の踏面側縁部に到達せずに閉塞する踏面側端面を有し、前記主溝の壁面に垂直な平面で切断した前記細溝の縦断面にて、前記踏面側端面が直線状に延びるとともに前記主溝の壁面に対して１４０〜１７５°の角度で傾斜し、前記細溝の底面が円弧状面を介して前記踏面側端面に連結されており、
前記細溝の踏面側での溝幅が踏面に向かって漸減することを特徴とする空気入りタイヤ。
【請求項２】
前記主溝の壁面に垂直な平面で切断した前記細溝の横断面にて、前記細溝の底面が湾曲面で形成され、その細溝の両側の壁面が前記主溝の壁面に対して鈍角に傾斜した平面で形成されている請求項１に記載の空気入りタイヤ。
【請求項３】
前記トレッド部に種類の異なる複数のゴム組成物が配設されるとともに、その異なるゴム組成物の界面が前記主溝の壁面に露出し、前記界面の露出位置で前記細溝が波形に形成されている請求項１又は２に記載の空気入りタイヤ。
【請求項４】
前記細溝の底面が前記主溝の壁面と平行である請求項１〜３いずれか１項に記載の空気入りタイヤ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、タイヤ周方向に沿って延びる主溝の壁面に複数の細溝を形成してある空気入りタイヤに関する。
【背景技術】
【０００２】
タイヤによる騒音の原因として、トレッド部の主溝と路面とで構成された管状空洞内を通過する空気の振動により生じる共鳴音、いわゆる気柱管共鳴音が知られている。気柱管共鳴音を低減するには、主溝の壁面に対する空気の摩擦抵抗を大きくして、管状空洞内を流れる空気の速度を小さくすることが有効である。
【０００３】
下記特許文献１には、気柱管共鳴音を低減するべく、主溝の壁面にてタイヤ径方向に延びる複数の細溝（長穴）を長方形状に形成し、それらをタイヤ周方向に間隔を設けて配置した空気入りタイヤが記載されている。かかる細溝は、加硫金型に設けられた主溝形成用の骨部に、細溝に対応した形状の突起を形成することにより成形される。しかし、加硫成形後のタイヤを加硫金型から脱型する際、トレッド部から骨部を引き抜く動作に伴って、細溝の踏面側端面に突起が引っ掛かりやすく、いわゆる釜抜け抵抗が増大して、主溝の壁面にクラックが発生する場合があった。
【０００４】
また、下記特許文献２には、ゴム組成物の界面を起点としたクラックの発生を抑制するべく、主溝の壁面にてタイヤ径方向に延びる複数の細溝を踏面に到達させて形成し、それらをタイヤ周方向に間隔を設けて配置した空気入りタイヤが記載されている。かかる構成では、細溝が踏面に到達しているために釜抜け抵抗が軽減されるものの、接地時の圧縮変形によって細溝の形状が容易く崩れてしまうため、気柱管共鳴音の低減効果が損なわれることが懸念される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１０−３１５７１１号公報
【特許文献２】特開２０１０−１８１１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は上記実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、気柱管共鳴音を低減しながら、脱型時におけるクラックの発生を防止できる空気入りタイヤを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的は、下記の如き本発明により達成することができる。即ち、本発明に係る空気入りタイヤは、トレッド部に、タイヤ周方向に沿って延びる主溝と、前記主溝の壁面にてタイヤ径方向に延び且つタイヤ周方向に間隔を設けて配置された複数の細溝とを備える空気入りタイヤにおいて、前記細溝が、前記主溝の踏面側縁部に到達せずに閉塞する踏面側端面を有し、前記主溝の壁面に垂直な平面で切断した前記細溝の縦断面にて、前記踏面側端面が直線状に延びるとともに前記主溝の壁面に対して１４０〜１７５°の角度で傾斜し、前記細溝の底面が円弧状面を介して前記踏面側端面に連結されており、前記細溝の踏面側での溝幅が踏面に向かって漸減するものである。
【０００８】
この空気入りタイヤでは、主溝の壁面にてタイヤ径方向に延び且つタイヤ周方向に間隔を設けて配置された複数の細溝を設けていることにより、その主溝の壁面に対する空気の摩擦抵抗を大きくして、気柱管共鳴音の低減効果が得られる。しかも、細溝の踏面側端面が主溝の踏面側縁部に到達せずに閉塞することから、接地時の圧縮変形による細溝の形状崩れを防いで、気柱管共鳴音の低減効果を確保できる。
【０００９】
それでいて、細溝の踏面側端面が主溝の壁面に対して鈍角に傾斜しているため、タイヤを加硫金型から脱型する際に、細溝を成形するための突起が細溝から円滑に抜け出すことができ、釜抜け抵抗が軽減される。また、細溝の底面が円弧状面を介して踏面側端面に連結されていることにより、その部分への応力集中を緩和できる。このため、脱型時におけるクラックの発生を防止することができる。
【００１０】
本発明では、前記細溝の踏面側での溝幅が踏面に向かって漸減する。かかる構成によれば、細溝の踏面側端面の周辺においてゴムボリュームが増えるため、接地時の圧縮変形による細溝の形状崩れを防ぎやすくなり、気柱管共鳴音の低減効果を良好に確保することができる。
【００１１】
本発明では、前記主溝の壁面に垂直な平面で切断した前記細溝の横断面にて、前記細溝の底面が湾曲面で形成され、その細溝の両側の壁面が前記主溝の壁面に対して鈍角に傾斜した平面で形成されているものが好ましい。かかる構成によれば、タイヤを加硫金型から脱型する際に、細溝の壁面における突起の引っ掛かりを抑制し、釜抜け抵抗を軽減してクラックの発生を防止することができる。
【００１２】
本発明では、前記トレッド部に種類の異なる複数のゴム組成物が配設されるとともに、その異なるゴム組成物の界面が前記主溝の壁面に露出し、前記界面の露出位置で前記細溝が波形に形成されているものが好ましい。かかる構成では、細溝の波形に形成された部分により空気の乱流を生じさせて、気柱管共鳴音の抑制効果を向上できる。また、細溝の波形に形成された部分によってゴム組成物の界面を押し込めて密着性を高められるため、この界面を起点としたクラックの発生を良好に防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明に係る空気入りタイヤの一例を示すタイヤ子午線断面図
【図２】主溝周辺の断面を示す斜視図
【図３】主溝の壁面を正面から見た図
【図４】主溝の壁面に垂直な平面で切断した細溝の縦断面
【図５】主溝の壁面に垂直な平面で切断した細溝の横断面
【図６】タイヤの加硫成形において主溝を形成する様子を示す断面図
【図７】ゴム組成物の界面を示す断面図
【図８】主溝の壁面を正面から見た図
【図９】主溝の別態様を示す断面図
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。図１に示した空気入りタイヤは、一対のビード部１と、ビード部１からタイヤ径方向外側に延びるサイドウォール部２と、サイドウォール部２のタイヤ径方向外側端に連なって踏面を構成するトレッド部３とを備える。ビード部１には、ビードワイヤの収束体をゴム被覆してなる環状のビードコア１ａと、そのビードコア１ａのタイヤ径方向外側に位置するビードフィラー１ｂとが配設されている。
【００１５】
当該タイヤは、トレッド部３からサイドウォール部２を経てビード部１に至るトロイド状のカーカス層４を備える。カーカス層４の内側には、空気圧を保持するためのインナーライナーゴム５が設けられている。トレッド部３には、カーカス層４の外側に、たが効果による補強を行うためのベルト層６が設けられ、そのベルト層６の外側に、高速耐久力を向上するためのベルト補強層７が設けられている。トレッドゴム８は、トレッド部３の外面を構成し、ベルト層６やベルト補強層７を覆うようにして設けられている。
【００１６】
図２〜５に示すように、このタイヤは、トレッド部３に、タイヤ周方向ＣＤに沿って延びる主溝９と、その主溝９の壁面９１にてタイヤ径方向に延び且つタイヤ周方向ＣＤに間隔を設けて配置された複数の細溝１０とを備える。図２，３は模式的に示してあるが、実際の細溝１０の配列はもっと密になり、壁面９１には、複数の細溝１０からなるセレーション（鋸歯状）が形成される。気柱管共鳴音の低減効果を高めるうえでは、他方の壁面９３にも同様の細溝１０を設けることが望ましい。
【００１７】
細溝１０は、踏面側端面１０ａと、底面側端面１０ｂと、それらの間で主溝９の壁面９１に沿って延びた底面１０ｃとを有する。踏面側端面１０ａは、主溝９の踏面側縁部９ａに到達せずに閉塞している。気柱管共鳴音の低減効果を確保するうえで、踏面側縁部９ａから踏面側端面１０ａまでの深さ距離ｄ１は０．５〜１．０ｍｍが好ましい。これが０．５ｍｍ以上であることにより、接地時の圧縮変形による細溝１０の形状崩れが抑えられ、１．０ｍｍ以下であることにより、細溝１０のボリュームを確保しやすくなる。
【００１８】
細溝１０の底面側端面１０ｂは、主溝９の底面９２に到達せずに閉塞している。気柱管共鳴音の低減効果を確保するうえで、踏面から底面側端面１０ｂまでの深さ距離ｄ２は、主溝９の深さＤの７０〜８５％であることが好ましい。これが７０％以上であることにより、細溝１０のボリュームを確保しやすくなり、８５％以下であることにより、トレッド部３の剛性への影響を少なくして、接地時の圧縮変形による細溝１０の形状崩れを抑えられる。
【００１９】
図４に示す縦断面は、細溝１０の溝幅ｗの中央を長手方向に沿って切断したものであり、図３のＡ−Ａ断面に相当する。この縦断面において、踏面側端面１０ａは壁面９１に対して鈍角に傾斜し、その傾斜角度θ１は１４０〜１７５°であり、より好ましくは１５０〜１６５°に設定される。細溝１０の底面１０ｃは、円弧状面１０ｄを介して踏面側端面１０ａに連結されており、その円弧状面１０ｄの曲率半径Ｒ１は、好ましくは０．１〜１．０ｍｍ、より好ましくは０．２〜０．４ｍｍに設定される。
【００２０】
タイヤの加硫成形では、図６のように、加硫金型８０に設けられた主溝形成用の骨部８１がトレッド部３に押し当てられる。骨部８１には、細溝１０に対応した形状の突起８２が形成されており、それによって細溝１０が成形される。このタイヤでは、踏面側端面１０ａが壁面９１に対して鈍角であるため、トレッド部３から骨部８１を上方へ引き抜く際に、細溝１０から突起８２が円滑に抜け出る。また、細溝１０の底面１０ｃと踏面側端面１０ａとが円弧状面１０ｄで連結されているため、応力集中を緩和できる。このため、脱型時におけるクラックの発生を効果的に防止できる。
【００２１】
細溝１０の深さｄ３（主溝９の壁面９１から細溝１０の底面１０ｃまでの距離）は、０．２〜０．７ｍｍが好ましい。これを０．２ｍｍ以上とすることにより、気柱管共鳴音の低減効果を確保できるとともに、０．７ｍｍ以下とすることにより、釜抜け抵抗を軽減してクラックの発生を抑制することができる。
【００２２】
細溝１０の間隔であるピッチ長ｐは０．６〜１．５ｍｍが好ましく、細溝１０の溝幅ｗは０．４〜０．７ｍｍが好ましい。ピッチ長ｐを１．５ｍｍ以下または溝幅ｗを０．４ｍｍ以上とすることにより、細溝１０のボリュームを増やして気柱管共鳴音の低減効果を確保しやすくなる。また、ピッチ長ｐを０．６ｍｍ以上または溝幅ｗを０．７ｍｍ以下とすることにより、トレッド部３の剛性への影響を少なくして、接地時の圧縮変形による細溝１０の形状崩れを抑えられる。
【００２３】
細溝１０は、踏面側での溝幅が踏面に向かって漸減することが好ましく、本実施形態では、図３のように細溝１０の踏面側端面１０ａが先細り形状になっている。これによって、踏面側端面１０ａの周辺においてゴムボリュームが増えるため、接地時の圧縮変形による細溝の形状崩れを防ぎやすくなり、気柱管共鳴音の低減効果を良好に確保することができる。また、細溝１０をこのような形状にすることで、釜抜け抵抗の軽減にも寄与しうる。
【００２４】
図５に示す横断面は、細溝１０の長手方向の中央部を細溝１０の溝幅方向に沿って切断したものであり、図３のＢ−Ｂ断面に相当する。この横断面において、細溝１０の底面１０ｃは湾曲面で形成され、その細溝１０の両側の壁面１０ｅ，１０ｆが主溝９の壁面９１に対して鈍角に傾斜した平面で形成されている。このため、タイヤを加硫金型８０から脱型する際には、細溝１０の壁面１０ｅ，１０ｆにおける突起８２の引っ掛かりを抑制し、釜抜け抵抗を軽減してクラックの発生を防止できる。
【００２５】
図５の横断面において、主溝９の壁面９１に対する細溝１０の壁面１０ｅ，１０ｆの傾斜角度θ２は、好ましくは９０〜１４０°、より好ましくは１１０〜１２０°に設定される。したがって、細溝１０は、好ましくは開き角度θ３が４０〜６０°となるカップ形状に形成される。また、細溝１０の底面１０ｃの曲率半径Ｒ２は、細溝１０の深さｄ３と同等に設定されることが好ましい。
【００２６】
本実施形態では、図３に示すように、細溝１０の長手方向の中心線Ｃ（溝幅ｗの中央を通る線）が、踏面における法線と平行に延びる例を示すが、これをタイヤ周方向ＣＤに少し傾斜させても構わない。その場合、釜抜け抵抗を軽減する観点から、踏面における法線に対する細溝１０の長手方向の中心線Ｃの傾斜角度は１５°以内であることが好ましい。
【００２７】
本実施形態では、トレッド部３に種類の異なる複数のゴム組成物を配設しており、その異なるゴム組成物の界面２０が、タイヤ幅方向の最外側に位置する主溝９の壁面に露出している（図１参照）。このように種類の異なるゴム組成物をタイヤ幅方向に配設することは、空気入りタイヤの要求性能を向上させるために一般的に行われている。
【００２８】
このような場合、図７に示すように、界面２０の露出位置で局所的に細溝１０が波形に形成されていることが好ましい。これにより、細溝１０の波形に形成された部分で押し込められた界面２０の密着性が高まり、界面２０を起点としたクラックの発生を良好に防止できる。また、かかる細溝１０の形状は空気の乱流を生じさせうるため、気柱管共鳴音の抑制効果を向上するうえでも有益である。この細溝１０の波形は、ジグザグに屈曲するものでも構わない。
【００２９】
図８のように、踏面から界面２０の露出位置までの深さ距離ｄ４は、主溝９の深さＤの４０〜６０％であることが好ましい。これにより、界面２０の露出位置に細溝１０を的確にオーバーラップさせて、界面２０を起点としたクラックの発生を防止できる。また、界面２０の露出位置は、端面１０ａと端面１０ｂとの中間位置よりも踏面側にあることが好ましい。主溝９の壁面９１に対する界面２０の底面側での傾斜角度θ４は、６０°以上であることが好ましく、これが６０°未満であると、界面２０を起点としたクラックが発生しやすい傾向にある。
【００３０】
本発明の空気入りタイヤは、主溝の壁面に上記の如き細溝を設けること以外は、通常の空気入りタイヤと同等であり、従来公知の材料、形状、構造、製法などが、何れも本発明に採用することができる。例えば、主溝の形状を図９のようにすることも可能である。
【００３１】
図９（ａ）は、主溝９の踏面側縁部を湾曲面で形成した例である。この場合には、壁面９１を構成する平面と湾曲面との接点が、深さ距離ｄ１の基準とされる踏面側縁部９ａになる。図９（ｂ）は、主溝９の踏面側縁部を面取りした例である。この場合には、壁面９１を構成する平面と面取りした面との接点が、深さ距離ｄ１の基準とされる踏面側縁部９ａになる。
【実施例】
【００３２】
以下、本発明の構成と効果を具体的に示す実施例について説明する。実施例における評価は、次のようにして行った。
【００３３】
（１）騒音性（音圧レベルの差の測定）
ＪＡＳＯ−Ｃ６０６に準拠して台上タイヤ単体騒音試験を行った。速度は５０ｋｍ／ｈとし、１／３オクターブバンドの１ｋＨｚ帯の音圧レベルについて、比較例１に対する差を評価した。負値であれば音圧レベルが低減されていることを意味する。
【００３４】
（２）耐クラック性
加硫成形後のタイヤを観察し、主溝の壁面におけるクラックの発生の有無と程度を調査した。クラックの発生がない場合を良（記号○）、クラックの発生が周上３箇所以内の場合を普通（記号△）、同じく４箇所以上の場合を悪（記号×）とし、三段階で評価した。
【００３５】
細溝の踏面側端面が主溝の踏面側縁部に露出するものを比較例１とし、細溝の踏面側端面が主溝の壁面に対して直角となる（傾斜角度θ１が９０°）ものを比較例２とした。また、細溝の踏面側端面が主溝の壁面に対して鈍角となる（傾斜角度θ１が１５８°）ものを実施例１とし、実施例１においてゴム組成物の界面の露出位置で細溝を波形に形成したものを実施例２とした。
【００３６】
比較例１，２及び実施例１，２では、主溝の深さＤを８．５ｍｍ、踏面から界面の露出位置までの深さ距離ｄ４を４．２５ｍｍ、細溝の開き角度θ３を４５°、細溝の深さｄ３を０．３ｍｍとした。また、比較例２及び実施例１，２では、主溝の踏面側縁部から細溝の踏面側端面までの深さ距離ｄ１を１ｍｍとした。更に、界面の傾斜角度θ４は、比較例２及び実施例１，２で４５°とし、比較例１で６５°とした。その他、特に説明しないタイヤ構造やゴム配合は共通である。表１に評価結果を示す。
【００３７】
【表１】
0005395839.tif 000002
【００３８】
表１に示すように、比較例１，２では耐クラック性が相対的に低いのに対し、実施例１，２では、両性能が改善されており、気柱管共鳴音を低減しながら、脱型時におけるクラックの発生を防止できている。
【符号の説明】
【００３９】
３      トレッド部
８      トレッドゴム
９      主溝
９ａ    踏面側縁部
１０    細溝
１０ａ  細溝の踏面側端面
１０ｂ  細溝の底面側端面
１０ｃ  細溝の底面
１０ｄ  細溝の円弧状面
１０ｅ  細溝の壁面
１０ｆ  細溝の壁面
２０    界面
８０    加硫金型
８１    骨部
８２    突起
９１    主溝の壁面
９２    主溝の底面
【図１】
0005395839.tif 000003
【図２】
0005395839.tif 000004
【図３】
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【図４】
0005395839.tif 000006
【図５】
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【図６】
0005395839.tif 000008
【図７】
0005395839.tif 000009
【図８】
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【図９】
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