(57)【要約】【課題】  ハイドロプレーニング性能を低下させることなく、タイヤ周方向溝から発生する気柱管共鳴音を低減することのできる空気入りタイヤを提供する。【解決手段】  空気入りタイヤ１のトレッド部２に形成された周方向溝１０の溝壁面１０ａと溝底面１０ｂとに、溝底面１０ｂにおいて、タイヤ軸方向と３０〜６０度の角度をなす螺旋状の連続する凹凸２０を設け、この周方向溝１０の延長方向に対して斜め方向に設けられた螺旋状の凹凸２０により、空気の流れを乱して気柱管共鳴音を低減するとともに、周方向溝１０内に浸入してくる水を、上記螺旋状の凹凸２０に沿って回転しながら排水するようにした。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
トレッド表面にタイヤ周方向に沿って延びる周方向溝を有する空気入りタイヤにおいて、上記周方向溝の溝壁面及び溝底面に螺旋状の連続的な凹凸を設けたことを特徴とする空気入りタイヤ。
【請求項２】
上記凹凸の高さを周方向溝内で変化させたことを特徴とする請求項１に記載の空気入りタイヤ。
【請求項３】
上記螺旋状の凹凸がタイヤ軸方向となす角度が３０〜６０度の範囲内にあることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の空気入りタイヤ。
【請求項４】
上記凸部の高さを０．２〜１．０ｍｍとしたことを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
【請求項５】
上記凸部の幅を０．２〜１．０ｍｍとしたことを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
【請求項６】
上記凹部の幅を０．２〜１．０ｍｍとしたことを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか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、空気入りタイヤに関するもので、特に、タイヤトレッド部に形成された周方向溝の気柱管共鳴音に起因するタイヤ騒音の低減に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、車両の静粛化に伴って、タイヤに起因したノイズの自動車騒音に対する寄与が大きくなり、その低減が求められている。中でも、高周波数、特に、１０００Ｈｚ周辺のタイヤノイズは車外騒音の主原因となっており、環境問題への対応からも、その低減対策が必要不可欠である。
この１０００Ｈｚ周辺のタイヤノイズは、タイヤトレッド表面に形成される周方向溝が接地する際に、タイヤと路面との間に形成された管状の空洞の共鳴現象により発生することから、一般に気柱管共鳴音と言われている。
この気柱管共鳴音を抑制するための手法としては、従来、周方向溝の本数や容積を減少させることがよく知られているが、この手法では周方向溝による排水機能が低下することから、ハイドロプレーニング現象に代表されるウエット性能の低下をもたらす。
もう一つの手法としては、上記手法とは逆に周方向溝幅を広げる方法がある（例えば、特許文献１参照）。しかしながら、この場合には、接地面積の大幅な減少並びに接地圧の幅方向分布に大きな段差が生じるため、特に、ドライ路面における操縦安定性、限界グリップ特性との両立が難しいという問題点があった。
【０００３】
そこで、図３（ａ），（ｂ）に示すように、周方向溝１０の溝壁面１０ａの全域のタイヤ半径方向及び周方向に凹凸１１を設けて上記溝壁面１０ａを起伏させたり、図４に示すように、周方向溝１０の溝壁面１０ａと溝底面１０ｂとに小凹部１２を分散配列させるなどして、騒音音圧レベルを低減させる方法が提案されている。すなわち、上記凹凸１１や小凹部１２の存在により周方向溝１０の接地域内に流入する空気の流路断面積が変動し、気柱内の定在波の生成が阻害されるとともに、上記気柱内の騒音が上記凹凸１１や小凹部１２で反射して互いに干渉し合うので、騒音音圧レベルを低減することができる。また、周方向溝１０は、凹凸１１や小凹部１２があっても、その溝幅や深さには変化がないので、ウエット性能を低下させることなく、タイヤノイズを低減することができる（例えば、特許文献２，３参照）。
【特許文献１】特許第２６９８７３９号公報
【特許文献２】特開平４−３３４６０６号公報
【特許文献３】特開平７−１７２１７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記溝壁面１０ａに凹凸１１を設けたり、周方向溝１０の溝壁面１０ａ及び溝底面１０ｂに小凹部１２を分散配列させる方法では、気柱管共鳴音の低減については改善されるものの、上記凹凸１１や小凹部１２が溝内の水の流れを阻害するように分布せざるを得ないことから、構内の水を速やかに排水することができず、そのため、周方向溝１０の溝幅や深さが同じであっても、ハイドロプレーニング性能を十分に確保できているとはいえなかった。
【０００５】
本発明は、従来の問題点に鑑みてなされたもので、ハイドロプレーニング性能を低下させることなく、タイヤ周方向溝から発生する気柱管共鳴音を低減することのできる空気入りタイヤを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明者らは、鋭意検討の結果、周方向溝の壁面と底面とに螺旋状の連続する凹凸（起伏）を設け、この周方向溝と角度を持って形成された螺旋状の連続する凹凸により周方向溝内での空気の流れを乱すことで、空気のポンピング作用に起因する気柱管共鳴音を低減することが可能になるとともに、溝内に浸入してきた水を上記螺旋に沿って回転しながら速やかに排水させることができるので、ハイドロプレーニング性能を低下させることなく、気柱管共鳴音を低減できることを見出し本発明に想到したものである。
すなわち、本願の請求項１に記載の発明は、トレッド表面にタイヤ周方向に沿って延びる周方向溝を有する空気入りタイヤにおいて、上記周方向溝の溝壁面及び溝底面に螺旋状に連続する凹凸を設けたことを特徴とするものである。
請求項２に記載の発明は、上記凹凸の高さを上記周方向溝内で変化させたものである。
請求項３に記載の発明は、溝底における上記螺旋状の凹凸の延長方向とタイヤ軸方向とのなす角度を３０〜６０度の範囲内にあるようにしたものである。
請求項４に記載の発明は、上記凸部の高さを０．２〜１．０ｍｍとしたものである。
請求項５に記載の発明は、上記凸部の幅を０．２〜１．０ｍｍとしたものである。
請求項６に記載の発明は、上記凹部の幅を０．２〜１．０ｍｍとしたものである。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、周方向溝の壁面と底面とに螺旋状の連続する凹凸を設けたので、周方向溝内での空気の流れを乱してタイヤ走行時の気柱管共鳴音を低減するとともに、溝内の水も上記螺旋状の凹凸に沿って速やかに排水できるので、ハイドロプレーニング性能を低下させることなく、タイヤノイズを効果的に低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、本発明の最良の形態について、図面に基づき説明する。
図１（ａ），（ｂ）は、本発明の最良の形態に係る空気入りタイヤの接地形状と周方向溝の詳細を示す模式図で、同図において、１０は空気入りタイヤ１のトレッド部２に形成された周方向溝、２０は上記周方向溝１０の溝壁面１０ａと溝底面１０ｂとに設けられた螺旋状の連続する凹凸である。本例では、上記周方向溝１０の溝底面１０ｂにおける上記螺旋状の連続する凹凸２０の延長方向とタイヤ軸方向とのなす角度θを３０〜６０度の範囲内とするとともに、上記凸部２０ａの高さを０．２〜１．０ｍｍ、幅を０．２〜１．０ｍｍとし、上記凹部２０ｂの幅を０．２〜１．０ｍｍとしている。
上記螺旋状の連続する凹凸２０は、上記のように、タイヤ周方向に対して斜めに形成されているので、周方向溝１０の接地域内に流入する空気は、上斜めの凹凸２０により流れが乱される。したがって、タイヤと路面との間に形成された管状の空洞に発生する定在波を抑制することができ、気柱管共鳴音を低減することが可能になる。
また、粘性が空気よりも大きい水は、上記螺旋状の凹凸２０に沿って回転しながら周方向溝１０を通って排水されるので、溝壁面１０ａと溝底面１０ｂと凹凸２０があっても、ハイドロプレーニング性能が低下することはない。
【０００９】
このとき、上記螺旋状の連続する凹凸２０の延長方向とタイヤ軸方向とのなす角度θを３０〜６０度の範囲内とすることが好ましい。すなわち、上記角度θが３０度未満である場合には、周方向溝１０に浸入してくる水の方向と上記凹凸２０との角度が大きくなって、上記水を速やかに排水できないので、ハイドロプレーニング性能を保持することが困難であり、上記角度θが６０度を超えると、上記凹凸２０の角度と周方向溝１０の角度とが近くなるので、空気の流れが十分に乱されず、気柱管共鳴音の低減効果が小さくなってしまうので、上記角度θは３０〜６０度の範囲内がよい。
また、上記凸部２０ａの高さと幅、及び、上記凹部２０ｂの幅は、０．２〜１．０ｍｍとすることが好ましい。すなわち、上記高さ及び幅が０．２未満である場合には、周方向溝１０に浸入してくる水を回転させながら溝内を通す効果や、空気の流れを乱す効果が十分に得られず、また、上記高さ及び幅が１．０ｍｍを超えると、凹凸が大きすぎて周方向溝１０にクラックが生じる等、耐久性が悪化する恐れがあるので、上記凸部２０ａの高さと幅、及び、上記凹部２０ｂの幅は０．２〜１．０ｍｍがよい。
【００１０】
このように、本最良の形態によれば、空気入りタイヤ１のトレッド部２に形成された周方向溝１０の溝壁面１０ａと溝底面１０ｂとに、溝底面１０ｂにおいて、タイヤ軸方向と３０〜６０度の角度をなす螺旋状の連続する凹凸２０を設け、この周方向溝１０の延長方向に対して斜め方向に設けられた螺旋状の凹凸２０により、空気の流れを乱して気柱管共鳴音を低減するとともに、周方向溝１０内に浸入してくる水を、上記螺旋状の凹凸２０に沿って回転しながら排水するようにしたので、ハイドロプレーニング性能を低下させることなく、走行時の気柱管共鳴音を大幅に低減することができる。
【００１１】
なお、上記最良の形態では、上記螺旋状の連続する凹凸２０の高さを一定としたが、上記凹凸２０の高さを周方向溝１０内で変化させるようにすれば、空気の流れが一層乱されるので、気柱管共鳴音を更に低減することができる。
また、上記例では、周方向溝１０をタイヤ軸に垂直にしたが、ジクザク状に折れ曲がっている周上溝であってもよく、また、その本数についても特に制限はない。
【実施例】
【００１２】
図１に示した、周方向溝に、タイヤ軸方向に対して４５度傾いた螺旋状の凹凸が設けられたタイヤ（実施例）と、従来の周方向溝に凹凸のないタイヤ（比較例）について、気柱管共鳴音の測定を行った。
タイヤサイズは１９５／６５Ｒ１５で、これを６Ｊのリムにそれぞれ組込んだ。なお、タイヤ内圧は２２０ｋＰａとした。
気柱管共鳴音の測定は、図２に示すように、試験タイヤＴを回転ドラム５１上で、押し付け荷重４．６ｋＮ、速度６０ｋｍ／ｈｒにて走行させるとともに、タイヤ横方向２ｍ、高さ０．２５ｍの位置に設置したマイクロフォン５２を前後１ｍの範囲で移動させながら、上記タイヤＴの発生する騒音を検出し、１０００Ｈｚにおける音圧平均値を求めた。
また、ハイドロプレーニング性能については、上記タイヤＴをそれぞれ装着した試験車両を、水膜１０ｍｍの走行路にて様々な速度で走行させ、ハイドロプレーニングが発生する最低速度により評価した。その結果を表１に示す。なお、評価値は、それぞれ、従来例を１００とした値で、騒音レベルは数字の大きい方が低い。
【表１】
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表１から明らかなように、本発明のタイヤは、騒音レベルが低く、ハイドロプレーニング性能についても、従来と同等であることが確認された。
【産業上の利用可能性】
【００１３】
このように、本発明によれば、ハイドロプレーニング性能を低下させることなく、走行時の気柱管共鳴音を大幅に低減することができるので、車両の安全性を確保しつつタイヤ騒音を小さくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の最良の形態に係る空気入りタイヤの接地形状と周方向溝の詳細を示す模式図である。
【図２】気柱管共鳴音の測定方法を示す図である。
【図３】従来の周方向溝に凹凸が形成された空気入りタイヤの周方向溝を示す模式図である。
【図４】従来の周方向溝に小凹部が形成された空気入りタイヤの周方向溝を示す模式図である。
【符号の説明】
【００１５】
１  空気入りタイヤ、１０  周方向溝、１０ａ  溝壁面、１０ｂ  溝底面、
２０  螺旋状の凹凸、２０ａ  凸部、２０ｂ  凹部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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