(57)【要約】【課題】ウェット性能を維持しつつ周方向溝にて発生する気柱共鳴音を低減できる空気入りタイヤを提供すること。【解決手段】この空気入りタイヤ１は、トレッド部に少なくとも一本の周方向溝２を有すると共に、周方向溝２の溝底に凸部２１が形成されている。そして、凸部２１は、周方向溝２内にてタイヤ周方向に延在すると共にタイヤ幅方向に振幅を有する波状形状を有する。また、凸部２１は、周方向溝２からの気柱共鳴音の発生が低減されるように、その波状形状の波長が調整されている。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
トレッド部に少なくとも一本の周方向溝を有すると共に、前記周方向溝の溝底に凸部が形成されており、且つ、
前記凸部は、前記周方向溝内にてタイヤ周方向に延在すると共にタイヤ幅方向に振幅を有する波状形状を有しており、前記周方向溝からの気柱共鳴音の発生が低減されるように、その波状形状の波長が調整されていることを特徴とする空気入りタイヤ。
【請求項２】
前記凸部は、その波状形状の波長がタイヤ接地長の０．５倍以上であって１０倍以下の範囲の長さ寸法を有する請求項１に記載の空気入りタイヤ。
【請求項３】
前記凸部は、その波状形状の波長がタイヤ接地長ｌに対して非整数倍の長さ寸法を有する請求項２に記載の空気入りタイヤ。
【請求項４】
前記凸部は、その波状形状の波長がタイヤ周方向に対して変化するように構成されている請求項１〜３のいずれか一つに記載の空気入りタイヤ。
【請求項５】
複数の前記凸部が一の周方向溝に対して形成されており、これらの凸部がタイヤ周方向に対して波状形状の位相をずらして配置されている請求項１〜４のいずれか一つに記載の空気入りタイヤ。
【請求項６】
トレッド部に複数の前記周方向溝を有すると共に、前記周方向溝の溝底に前記凸部がそれぞれ形成されており、且つ、
異なる周方向溝の前記凸部間では、その波状形状の波長が相互に異なるように構成されている請求項１〜５のいずれか一つに記載の空気入りタイヤ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、空気入りタイヤに関し、さらに詳しくは、ウェット性能を維持しつつ周方向溝にて発生する気柱共鳴音を低減できる空気入りタイヤに関する。
【背景技術】
【０００２】
タイヤの車外騒音の要因として、気柱共鳴音に関する課題がある。気柱共鳴音は、タイヤ転動時にて、路面と周方向溝とに囲まれた空間（気柱）で発生する共鳴音であり、パターンノイズ等の原因となる。
【０００３】
かかる課題において、従来の空気入りタイヤには、特許文献１に記載される技術が知られている。従来の空気入りタイヤでは、トレッド部にタイヤ周方向に連なる複数の周方向溝が形成されている。そして、周方向溝の溝底に、高さの異なる凸部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ている。従来の空気入りタイヤでは、かかる構成により、タイヤ転動時おける気柱共鳴音の発生を抑制していた。
【０００４】
ここで、従来の空気入りタイヤは、配列された凸部群の高さが変更されることにより、気柱共鳴音の発生が抑制される構成を有する。しかしながら、かかる構成では、ウェット路の走行時にて、背の高い（凸量が大きい）凸部が設置された部分で、凸部が堰となって周方向溝内の水の流れを堰き止める。すると、周方向溝の排水機能が阻害されて、タイヤのウェット性能が低下するという課題があった。
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−２１１２１０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
そこで、この発明は、上記に鑑みてされたものであって、ウェット性能を維持しつつ周方向溝にて発生する気柱共鳴音を低減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】
【０００７】
上記目的を達成するため、この発明にかかる空気入りタイヤは、トレッド部に少なくとも一本の周方向溝を有すると共に、前記周方向溝の溝底に凸部が形成されており、且つ、前記凸部は、前記周方向溝内にてタイヤ周方向に延在すると共にタイヤ幅方向に振幅を有する波状形状を有しており、前記周方向溝からの気柱共鳴音の発生が低減されるように、その波状形状の波長が調整されていることを特徴とする。
【０００８】
この空気入りタイヤでは、凸部が波状形状を有しており、その波状形状の波長が調整されることにより、周方向溝からの気柱共鳴音の発生が低減される。かかる構成では、従来の空気入りタイヤと比較して、凸部による周方向溝内での水の流れの堰き止めが生じ難い。これにより、タイヤのウェット性能の低下が抑制される利点がある。
【０００９】
また、この発明にかかる空気入りタイヤは、前記凸部は、その波状形状の波長がタイヤ接地長の０．５倍以上であって１０倍以下の範囲の長さ寸法を有する。
【００１０】
この空気入りタイヤでは、凸部の波長がタイヤ接地長の０．５倍以上であって１０倍以下の範囲にあるので、気柱共鳴音が効果的に抑制されると共にタイヤのウェット性能が維持される利点がある。なお、タイヤ接地長とは、空気入りタイヤにＪＡＴＭＡ規定の最大負荷能力に対応する空気圧にて空気が充填され、最大負荷荷重の７５％に対応する荷重が負荷された状態における、トレッド面と路面とのタイヤ周方向にかかる接地面の長さをいうものとする。
【００１１】
また、この発明にかかる空気入りタイヤは、前記凸部は、その波状形状の波長がタイヤ接地長ｌに対して非整数倍の長さ寸法を有する。
【００１２】
この空気入りタイヤでは、凸部の波長がタイヤ接地長ｌに対して非整数倍の長さ寸法を有するので、気柱共鳴音の増幅がより効果的に抑制される利点がある。
【００１３】
また、この発明にかかる空気入りタイヤは、前記凸部は、その波状形状の波長がタイヤ周方向に対して変化するように構成されている。
【００１４】
また、この空気入りタイヤでは、凸部の波長がタイヤ周方向に対して変化するように構成されているので（周波数変調）、凸部により発生する音の増幅が抑制される。これにより、車外騒音が低減される利点がある。
【００１５】
また、この発明にかかる空気入りタイヤは、複数の前記凸部が一の周方向溝に対して形成されており、これらの凸部がタイヤ周方向に対して波状形状の位相をずらして配置されている。
【００１６】
この空気入りタイヤでは、複数の凸部が一の周方向溝に対して形成されており、これらの凸部がタイヤ周方向に対して波状形状の位相をずらして配置されているので、位置の周方向溝に単一の凸部のみが形成されている構成と比較して、気柱共鳴音がより効果的に抑制される利点がある。
【００１７】
また、この発明にかかる空気入りタイヤは、トレッド部に複数の前記周方向溝を有すると共に、前記周方向溝の溝底に前記凸部がそれぞれ形成されており、且つ、異なる周方向溝の前記凸部間では、その波状形状の波長が相互に異なるように構成されている。
【００１８】
この空気入りタイヤでは、異なる周方向溝の凸部間では、その波状形状の波長が相互に異なるので、各凸部により発生する音の周波数が相互に異なる。これにより、かかる音の増幅が抑制されて、車外騒音が低減される利点がある。
【発明の効果】
【００１９】
この発明によれば、凸部が波状形状を有しており、その波状形状の波長が調整されることにより、周方向溝からの気柱共鳴音の発生が低減されるので、タイヤのウェット性能の低下が抑制される利点がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、この発明につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、この実施例によりこの発明が限定されるものではない。また、以下に示す実施例の構成要素には、当業者が置換可能かつ容易なもの、或いは実質的同一のものが含まれる。
【実施例１】
【００２１】
図１は、この発明の実施例１にかかる空気入りタイヤのトレッド部を示す平面図である。図２および図３は、トレッド部に形成された凸部を示すタイヤ周方向の展開図（図２）およびタイヤ子午線方向の断面図（図３）である。図４および図５は、図２に記載した凸部の変形例を示す説明図である。図６は、凸部の周波数とパターンノイズとの関係を示すグラフである。図７は、凸部の周波数とウェット性能との関係を示すグラフである。図８および図９は、図２に記載した凸部の変形例を示す説明図である。
【００２２】
この空気入りタイヤ１では、トレッド部に周方向溝２が形成されている（図１参照）。周方向溝２は、タイヤ周方向に対して直線的に延在しており、少なくとも一本（ここでは二本）が形成されている。この周方向溝２には、その溝底に凸部２１が形成されている（図２および図３参照。なお、図２では、凸部２１が波状の曲線によって示されている。）。この凸部２１は、略台形断面のレール形状を有しており、すべての周方向溝２に対して少なくとも一本が形成されている。
【００２３】
また、凸部２１は、トレッド部の平面視にて、波状形状を有するように構成される。ここで、波状形状には、例えば、滑らかな正弦波形状やジグザグ状の鋸波形状が含まれる。凸部２１は、タイヤ周方向に延在すると共に、タイヤ幅方向（周方向溝２の溝幅方向）に一定の振幅Ａを有しており、タイヤ全周に渡って連続的に形成されている。また、凸部２１は、タイヤ幅方向の寸法（振幅Ａの２倍）が周方向溝２の溝幅と略同一となるように構成されている。すなわち、凸部２１は、その両幅（振幅Ａの上下端）が周方向溝２の側壁に接触するように構成されている。
【００２４】
また、凸部２１は、タイヤ子午線方向の断面視にて、溝底面から突出するように形成されている。凸部２１は、周方向溝２の全周に渡って一定の高さ（凸量）ｈを有しており、その高さｈが周方向溝２の溝深さの略半分となるように構成されている。
【００２５】
［作用効果］
タイヤ転動時には、周方向溝２と接地面とに囲まれた空間が気柱となり、この気柱にて共鳴音（気柱共鳴音）が発生する。これに対して、この空気入りタイヤ１では、周方向溝２の溝底に凸部２１が形成されているので、この凸部２１によって気柱内における共鳴音の発生が抑制される。これにより、車外騒音が低減されると共に、タイヤのユニフォミティが向上する。
【００２６】
ここで、従来の空気入りタイヤでは、周方向溝の溝底に凸部群が形成され、この凸部群の凸量（溝深さ方向の高さ）が調整されることにより、気柱共鳴音の発生が抑制されていた（特許文献１参照）。これに対して、この空気入りタイヤ１では、凸部２１が波状形状を有し、その波状形状の波長λが調整されることにより周方向溝２からの気柱共鳴音の発生が低減される。すなわち、凸部２１の凸量ではなく（この実施例では凸量が一定）、周方向溝２内における凸部２１の溝幅方向の変化（振幅Ａ）によって気柱共鳴音の発生が抑制される。したがって、この空気入りタイヤ１では、従来の空気入りタイヤと比較して、凸部２１による周方向溝２内での水の流れの堰き止めが生じ難い。これにより、タイヤのウェット性能の低下が抑制される利点がある。
【００２７】
［変形例］
また、この空気入りタイヤ１では、すべての周方向溝２に凸部２１が形成されているが（図１参照）、これは、発生する気柱共鳴音がすべての周方向溝２にて低減される点で好ましい。しかし、これに限らず、凸部２１は、少なくとも一つの周方向溝２に形成されていればよい（図示省略）。また、凸部２１は、気柱共鳴音の発生が顕著である主たる周方向溝２に形成されていることがより好ましい。
【００２８】
また、この空気入りタイヤ１では、トレッド部の平面視にて、凸部２１が略正弦波形状を有するが（図１および図２参照）、これに限らず、凸部２１が略鋸波形状を有しても良い（図４参照）。また、凸部２１の波状形状は、当業者自明の範囲内にて、任意に選択し得る。
【００２９】
また、この空気入りタイヤ１では、トレッド部の平面視にて、凸部２１が線状（略レール状）に形成されているが（図３参照）、これは、溝断面積が減少して気柱共鳴音が低減される点で好ましい。しかし、これに限らず、凸部２１は、タイヤ周方向に点在して配列（ピッチ配列）されたブロック群により構成されても良いし（図４および図５参照）、鎖状や網目状に構成されても良い（図示省略）。
【００３０】
また、この空気入りタイヤ１では、凸部２１は、その幅（振幅Ａの２倍）が周方向溝２の溝幅と略同一となるように構成されている。かかる構成では、凸部２１が溝幅全体に渡って形成されているので、気柱共鳴音の発生がより効果的に低減される利点がある。しかし、これに限らず、凸部２１は、その振幅が周方向溝２の溝幅よりも小さくなるように構成されても良い（図示省略）。
【００３１】
また、この空気入りタイヤ１では、タイヤ子午線方向の断面視にて、凸部２１が略台形ないしは略矩形となるように構成されているが、これは、凸部２１の成形時にて成形金型の引き抜きが容易である点で好ましい。しかし、これに限らず、凸部２１は、任意の断面形状を有しても良い。
【００３２】
また、この空気入りタイヤ１では、タイヤ周方向の断面視にて、凸部２１の高さが周方向溝２の溝深さの略半分となるように構成されている。かかる構成では、凸部２１の高さが周方向溝２の溝深さと同寸法に構成されている場合と比較して、周方向溝２の機能が確保される点で好ましい。具体的には、凸部２１が周方向溝２を塞がないので、周方向溝２の排水機能が確保される。これにより、タイヤのウェット性能が維持される利点がある。
【００３３】
［凸部の波長（周期）］
発明者らの研究によれば、凸部２１の波長（周期）λが短すぎると気柱共鳴音の抑制効果が低くなり、逆に、波長λが長すぎるとタイヤのウェット性能が低下することが判明している（図６および図７参照）。ここで、凸部２１の波長λとは、トレッド部の平面視にて、波状形状の一周期（単位振動）あたりにかかるタイヤ周方向の長さ寸法をいうものとする。
【００３４】
したがって、この空気入りタイヤ１では、タイヤ周方向にかかる凸部２１の波長（周期）λが、気柱共鳴音の抑制効果およびウェット性能の維持効果の両方の観点から好適な範囲となるように、タイヤの仕様等に応じて任意に選択されることが好ましい。具体的には、凸部２１の波長λが、タイヤ接地長ｌの０．５倍以上であって１０倍以下の範囲にあることが好ましく、タイヤ接地長ｌの２倍以上であって７倍以下の範囲にあることがより好ましい。これにより、気柱共鳴音が効果的に抑制されると共にタイヤのウェット性能が維持される利点がある。
【００３５】
また、この空気入りタイヤ１では、凸部２１の波長λがタイヤ接地長ｌに対して非整数倍の長さ寸法を有することが好ましい。これにより、気柱共鳴音の増幅がより効果的に抑制される利点がある。
【００３６】
なお、タイヤ接地長ｌとは、空気入りタイヤ１にＪＡＴＭＡ規定の最大負荷能力に対応する空気圧にて空気が充填され、最大負荷荷重の７５％に対応する荷重が負荷された状態における、トレッド面と路面とのタイヤ周方向にかかる接地面の長さをいうものとする（図１参照）。
【００３７】
［周波数変調］
また、この空気入りタイヤ１では、タイヤ周方向にかかる凸部２１の波長（周期）λが、タイヤ全周に渡って一定となるように構成されている（図２参照）。しかし、これに限らず、凸部２１の波長λが、タイヤ周方向にて変化（周波数変調）するように構成されても良い（図７参照）。すなわち、この空気入りタイヤ１では、凸部２１をタイヤ全周に渡って平面視したときに、凸部２１の波長λがタイヤ周上の各部分において相異するように（タイヤ周方向に向かうに連れて徐々に変化するように）構成されている。ここで、周方向溝２では、形成された凸部２１によって固有の周波数の音が発生する。すると、上記構成では、かかる音の周波数がタイヤ周上の各部分にて相異するので、かかる音の増幅が抑制される。これにより、車外騒音が低減される利点がある。なお、かかる構成においても、凸部２１の波長λは、タイヤ接地長ｌの０．５倍以上であって１０倍以下の範囲にあることが好ましく、タイヤ接地長ｌの２倍以上であって７倍以下の範囲にあることがより好ましい。
【００３８】
［複数の凸部を有する周方向溝］
また、この空気入りタイヤ１では、一の周方向溝２に対して単一の凸部２１のみが形成されている（図１参照）。しかし、これに限らず、一の周方向溝２に対して複数の凸部２１、２１が形成されていても良い（図９参照）。具体的には、複数の凸部２１、２１が、その波形の位相をタイヤ周方向にずらしつつ一の周方向溝２に対して形成される。これにより、単一の凸部２１のみが形成される構成と比較して、気柱共鳴音がより効果的に抑制される利点がある。
【００３９】
［異なる周方向溝の凸部間の関係］
また、この空気入りタイヤ１では、複数の周方向溝２、２がトレッド部に形成されており、各周方向溝２、２に対して凸部２１、２１が形成されている（図１参照）。ここで、異なる周方向溝２、２の凸部２１、２１間では、その波長λ、λ’が相互に異なることが好ましい。かかる構成では、各凸部２１、２１により発生する音の周波数が相互に異なるので、かかる音の増幅が抑制される。これにより、車外騒音が低減される利点がある。
【００４０】
また、異なる周方向溝２、２の凸部２１、２１は、その波長λ、λ’がいずれもタイヤ周方向にて変化するように構成されることが好ましい。これにより、各周方向溝２、２にて、凸部２１、２１により発生する音の増幅が抑制されるので、車外騒音の発生が抑制される利点がある。また、かかる構成では、さらに、各凸部２１、２１の波長λ、λ’の変化（変調周波数）が相互に異なるように構成されることが好ましい。かかる構成では、各凸部２１、２１により発生する音が、複数の周方向溝２、２間にて増幅される事態が抑制される。これにより、車外騒音の発生がより抑制される利点がある。
【実施例２】
【００４１】
［性能試験］
図１０は、この発明にかかる空気入りタイヤの性能試験の結果を示す表である。この性能試験では、空気入りタイヤが、１９５／６５Ｒ１５ ９１Ｈのタイヤサイズを有し、１５×６ＪＪのリムにリム組みされて、２０００［ｃｃ］の排気量を有するＦＲ車の乗用車に装着される。そして、空気入りタイヤには、２００［ｋＰａ］の空気圧にて空気が充填され、ＪＡＴＭＡ規定の最大負荷荷重の７５［％］の負荷が付与される。そして、凸部２１を有する空気入りタイヤ１と、従来の空気入りタイヤとを用いて所定の試験が行われ、その結果について指数評価が行われる。また、試験は、パターンノイズ性能（Ｐ／Ｎ性能）およびウェット性能について行われる。
【００４２】
ここで、パターンノイズ性能の試験では、時速６０［ｋｍ／ｈ］で走行する車両内にて車内音が測定され、騒音レベルが指数化される。また、ウェット性能の試験では、水深７［ｍｍ］にて旋回ハイドロ測定（横荷重測定）が行われ、１００Ｒの走行時における最大横向き加速度が指数化される。
【００４３】
まず、従来例１の空気入りタイヤは、凸部２１を有さない空気入りタイヤである。指数評価は、この従来例１の空気入りタイヤを基準（１００）として行われる。また、従来例２の空気入りタイヤは、周方向溝の溝底に、高さの異なる凸部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ている空気入りタイヤである（特許文献１参照）。一方、発明例１〜４の空気入りタイヤ１は、一体の凸部２１を有する空気入りタイヤである。
【００４４】
試験結果に示すように、発明例１〜４の空気入りタイヤ１は、従来１、２の空気入りタイヤと比較して、いずれもパターンノイズ性能が優れている。
【００４５】
また、発明例１〜４の空気入りタイヤ１と比較例１、２の空気入りタイヤとを比較すると、波長λは、タイヤ接地長ｌの０．５倍〜１０倍の長さ寸法を有することが好ましいことが分かる。具体的には、波長λがタイヤ接地長ｌの０．５倍より小さいと（比較例１では０．２倍）、パターンノイズ性能があまり向上しないことが分かる。また、波長λがタイヤ接地長ｌの１０倍より大きいと（比較例２では１３倍）、ウェット性能が低下することが分かる。
【００４６】
また、発明例２の空気入りタイヤ１と発明例３の空気入りタイヤ１とを比較すると、凸部２１の波形がタイヤ周方向にて変化している構成（周波数変調）では、パターンノイズ性能がより向上することが分かる。
【産業上の利用可能性】
【００４７】
以上のように、本発明にかかる空気入りタイヤは、ウェット性能を維持しつつ周方向溝にて発生する気柱共鳴音を低減できる点で有用である。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】この発明の実施例１にかかる空気入りタイヤのトレッド部を示す平面図である。
【図２】トレッド部に形成された凸部を示すタイヤ周方向の展開図である。
【図３】トレッド部に形成された凸部を示すタイヤ子午線方向の断面図である。
【図４】図２に記載した凸部の変形例を示す説明図である。
【図５】図２に記載した凸部の変形例を示す説明図である。
【図６】凸部の周波数とパターンノイズとの関係を示すグラフである。
【図７】凸部の周波数とウェット性能との関係を示すグラフである。
【図８】図２に記載した凸部の変形例を示す説明図である。
【図９】図２に記載した凸部の変形例を示す説明図である。
【図１０】この発明にかかる空気入りタイヤの性能試験の結果を示す図表である。
【符号の説明】
【００４９】
１     空気入りタイヤ
２     周方向溝
２１   凸部
Ａ     振幅
ｌ     タイヤ接地長
λ     波長
【図１】
2006182299.tif 000003
【図２】
2006182299.tif 000004
【図３】
2006182299.tif 000005
【図４】
2006182299.tif 000006
【図５】
2006182299.tif 000007
【図６】
2006182299.tif 000008
【図７】
2006182299.tif 000009
【図８】
2006182299.tif 000010
【図９】
2006182299.tif 000011
【図１０】
2006182299.tif 000012