(57)【要約】【課題】路面と接触することによって一定の空間を形成する気室部を有する共鳴器を用いて、気柱管共鳴音に起因する騒音の低減を図りつつ、操縦安定性の低下を抑制することができるタイヤを提供する。【解決手段】空気入りタイヤ１は、タイヤ周方向に沿って延びる複数の周方向溝１１、１２、２１，２２によって区画された複数のリブ状陸部１１１〜１１５と、リブ状陸部に形成された共鳴器３０〜３２とが設けられたトレッド部２を有する。トレッド部は、複数のベルト層９と、ベルト層９に対するタイヤ径方向外側に設けられた補強層７とを備える。補強層のトレッド幅方向における端部７Ａ、７Ｂは、周方向溝及び共鳴器とタイヤ径方向において重ならないように配置されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
タイヤ周方向に沿って延びる複数の周方向溝によって区画された複数のリブ状陸部と、タイヤ径方向内側に向かって凹み、前記リブ状陸部が路面と接地することによって所定の空間を形成する共鳴器とが設けられたトレッド部を有するタイヤであって、
前記トレッド部は、複数のベルト層と、前記ベルト層に対するタイヤ径方向外側に設けられ、複数のスチールコードを有する補強層とを備えており、
前記スチールコードのトレッド幅方向に対する角度は、０度〜５度であり、
前記補強層のトレッド幅方向に沿った幅は、前記ベルト層のトレッド幅方向に沿った幅の２５％〜４５％の長さを有しており、
前記補強層のトレッド幅方向における端部は、前記周方向溝及び前記共鳴器とタイヤ径方向において重ならないように配置されている、タイヤ。
【請求項２】
前記補強層のトレッド幅方向における端部は、前記共鳴器が設けられた前記リブ状陸部とタイヤ径方向において重ならないように配置されている、請求項１に記載のタイヤ。
【請求項３】
前記共鳴器は、前記周方向溝同士を繋ぐ細溝によって構成されており、
前記補強層のトレッド幅方向における端部は、前記共鳴器よりも前記トレッド幅方向外側に配置されている、請求項１に記載のタイヤ。
【請求項４】
前記トレッド部は、前記補強層におけるシリカの比率が５０％以上であるゴムによって構成されている、請求項１から請求項３のいずれかに記載のタイヤ。
【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周方向溝によって区画されたリブ状陸部を備えるタイヤに関し、特に、共鳴器がリブ状陸部に設けられたタイヤに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、乗用自動車などに装着されるタイヤでは、タイヤ周方向に沿って延びる周方向溝と路面とによって形成される空間に起因する気柱管共鳴音を低減する様々な方法が実現されている。例えば、特許文献１には、トレッド部が路面と接触することによって一定の空間を形成する気室部を有する共鳴器が、タイヤ周方向に沿って延びるリブ状陸部に設けられたタイヤが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−３０２８９８号公報（第３−４頁、第１図）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、共鳴器は、トレッド部が路面と接触することによって一定の空間を形成する気室部を有するため、トレッド陸部においてタイヤ径方向内側に向かって凹んでいる。したがって、共鳴器を設けることによってリブ状陸部の剛性が低下し、操縦安定性が低下するおそれがある。
【０００５】
本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、路面と接触することによって一定の空間を形成する気室部を有する共鳴器を用いて、気柱管共鳴音に起因する騒音の低減を図りつつ、操縦安定性の低下を抑制することができるタイヤの提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の課題を解決するために、本発明の例示的側面としてのタイヤ（タイヤ１）は、タイヤ周方向に沿って延びる複数の周方向溝（周方向溝１１，１２，２１，２２）によって区画された複数のリブ状陸部（リブ状陸部１１１，１１２，１１３，１１４，１１５）と、タイヤ径方向内側に向かって凹み、前記リブ状陸部が路面と接地することによって所定の空間を形成する気室部を有する共鳴器（共鳴器３０、３１、３２）とが設けられたタイヤであって、トレッド部（トレッド部２）は、複数のベルト層（ベルト層９）と、ベルト層に対するタイヤ径方向外側に設けられ、複数のスチールコード（スチールコード７１）を有する補強層（補強層７）と、を備えており、前記スチールコードのトレッド幅方向に対する角度は、０度〜５度であり、補強層のトレッド幅方向に沿った幅（補強幅Ｗ１）は、ベルト層のトレッド幅方向に沿った幅（ベルト幅Ｗ２）の４０％〜８０％の長さを有しており、前記補強層のトレッド幅方向における端部（補強端部７Ａ、７Ｂ）は、周方向溝及び共鳴器とタイヤ径方向において重ならないように配置されている。
【０００７】
本発明に係るタイヤによれば、路面と接触することによって一定の空間を形成する気室部を有する共鳴器を用いて、気柱管共鳴音に起因する騒音の低減を図ることが可能となる。また、ベルト層のタイヤ径方向外側にスチールコードを有する補強層が設けられているため、補強層によってリブ状陸部の剛性を高めることができる。よって、共鳴器の形成によるリブ状陸部の剛性の低下を抑制し、剛性の低下による操縦安定性の低下を抑制することができる。
【０００８】
また、補強層のスチールコードは、トレッド幅方向に対して０度〜５度傾斜して配置されているため、トレッド幅方向に対して剛性を発揮することができ、走行時に接地幅を確保することができる。走行時に接地幅を確保することにより、更に操縦安定性を向上させることができる。なお、補強層のトレッド幅方向に対する剛性は、スチールコードがトレッド幅方向と平行である（スチールコードがトレッド幅方向に対して０度）場合が最も高いが、スチールコードがトレッド幅方向に対して５度傾斜している場合においても効果を発揮する。
【０００９】
また、補強層のトレッド幅方向における端部は、タイヤ径方向において周方向溝及び共鳴器を避けているため、周方向溝及び共鳴器の直下に補強層の端部が配置されず、補強層の有無によって剛性が変化する点が周方向溝以外の直下に配置される。剛性が変化する点は、比較的応力が集中しやすく、その近傍で亀裂や剥離等が生じやすい。また、周方向溝及び共鳴器は、タイヤ径方向内側に向けて凹んでいる部分であり、比較的ゴムの厚みが薄い部分である。例えば、補強層のトレッド幅方向における端部が、周方向溝の直下に配置されていると、補強層の端部近傍のゴムが剥離してしまったり、周方向溝の近傍のゴムに亀裂が生じてしまったりするおそれがある。しかし、補強層のトレッド幅方向における端部は、タイヤ径方向において周方向溝及び共鳴器と重なっていないため、補強層の端部近傍における剥離や亀裂等の発生を抑制することができる。
【００１０】
更に、補強層のトレッド幅方向に沿った幅は、ベルト層のトレッド幅方向に沿った幅に対する４０％〜８０％の長さである。例えば、補強層の幅がベルト層の幅と同じ場合には、トレッド部の接地幅が増大し、転がり抵抗が増大することがある。しかし、補強層のトレッド幅方向に沿った幅を、ベルト層のトレッド幅方向に沿った幅に対する４０％〜８０％にすることにより、転がり抵抗を抑えつつ、操縦安定性及び静粛性を向上させることができる。
【００１１】
また、本発明に係るタイヤのトレッド部は、補強層におけるシリカの比率が５０％以上であるゴムによって構成されていてもよい。このように構成されたタイヤは、比較的ロスの小さい低ロスゴムであり、消費エネルギ−が減少し、その結果としてタイヤの転がり抵抗を効果的に減じることができる。しかし、低ロスゴムは、タイヤ接地時に滑りやすく、タイヤの静粛性及び操縦安定性を十分に確保できないことがあった。しかし、本発明に係るタイヤによれば、共鳴器によってタイヤの静粛性を確保しつつ、補強層によって操縦安定性の低下の抑制を図ることができる。したがって、転がり抵抗、静粛性及び操縦安定性をバランス良く向上させることができる。なお、シリカの比率が５０％以上とは、補強層の全重量に対するシリカの重量が５０％以上のことである。
【発明の効果】
【００１２】
本発明に係るタイヤよれば、路面と接触することによって一定の空間を形成する気室部を有する共鳴器を用いて、気柱管共鳴音に起因する騒音の低減を図りつつ、操縦安定性の低下を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】図１は、本発明の実施形態に係るタイヤのトレッド幅方向に沿った断面図である。
【図２】図２は、本発明の実施形態に係るタイヤの一部分の平面斜視図である。
【図３】図３は、本発明の実施形態に係るタイヤの一部正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
次に、本発明に係るタイヤの実施形態について、図面を参照しながら説明する。具体的には、（１）タイヤの全体概略構成、（２）比較評価、（３）作用・効果、及び（４）その他の実施形態について説明する。
【００１５】
なお、以下の図面の記載において、同一または類似の部分には、同一または類似の符号を付している。但し、図面は模式的なものであり、各寸法の比率などは現実のものとは異なることに留意されたい。
【００１６】
したがって、具体的な寸法などは以下の説明を参酌して判断すべきである。また、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれている場合がある。
【００１７】
（１）タイヤの全体概略構成
図１は、タイヤ１のトレッド幅方向に沿った断面図である。図２は、タイヤの一部分の平面斜視図である。図３は、タイヤの一部正面図である。なお、図１は、図３のＡ−Ａ断面の模式断面図である。タイヤ１は、一対のビード部６と、トレッド部２と、カーカス５と、ベルト層９と、補強層７と、を有する。
【００１８】
トレッド部２には、図１に示すように、タイヤ周方向Ｃに沿って延びる複数の周方向溝１１、１２、２１、２２と、周方向溝１１、１２、２１、２２によって分割された複数のリブ状陸部１１１、１１２、１１３、１１４、１１５と、を有する。リブ状陸部は、タイヤ赤道線を通るように、トレッド幅方向中央に配置された中央陸部１１３と、中央陸部よりもトレッド幅方向外側に配置されたセカンド陸部１１２、１１４と、セカンド陸部よりもトレッド幅方向外側に配置されたショルダー陸部１１１、１１５と、を有する。
【００１９】
中央陸部１１３及びセカンド陸部１１２、１１４には、タイヤ径方向内側に向かって凹んだ気室部３０Ａ、３１Ａ、３２Ａを有する共鳴器３０、３１、３２が設けられる。気室部３０Ａ、３１Ａ、３２Ａは、タイヤ径方向内側に向かって延びる側面と、この側面同士を繋ぐ底面と、によって囲まれた空間である。タイヤ１が路面に接地することにより、気室部を構成する面と路面とによって囲まれた空間が形成される。
【００２０】
セカンド陸部１１４に形成される共鳴器３２は、タイヤ周方向に延びる空間である。中央陸部１１３及びセカンド陸部１１２に形成される共鳴器３０、３１は、タイヤ周方向に延びる空間と、このタイヤ周方向に延びる空間と連通し、トレッド幅方向に延びる細溝とによって構成されている。なお、共鳴器を用いた気柱管共鳴音の低減方法については、本明細書に記載した先行技術文献など開示されているため、ここでの説明は省略する。
【００２１】
ベルト層９は、タイヤ径方向において最も内側に位置する第１ベルト層９１と、第１ベルト層９１に対するタイヤ径方向外側に位置する第２ベルト層９２と、第２ベルト層９２に対するタイヤ径方向外側に位置する第３ベルト層９３と、第３ベルト層に対するタイヤ径方向外側であって、第３ベルト層トレッド幅方向端部を覆う第４ベルト層９４と、を有する。なお、本実施の形態では、ベルト層９は、４層であるが、この構成に限られず、２層であってもよいし、３層であってもよい。また、第３ベルト層９３に対するタイヤ径方向外側には、補強層７が設けられている。
【００２２】
補強層７は、複数のスチールコード７１を有している。スチールコード７１は、トレッド幅方向に対して傾斜して配置されている。スチールコード７１とトレッド幅方向ｔｗｄとがなす角θは、５度である。補強層７のトレッド幅方向における幅である補強幅Ｗ１は、ベルト層９のトレッド幅方向に沿った幅であるベルト幅Ｗ２に対する４０％〜８０％の長さである。
【００２３】
また、補強層７のトレッド幅方向における補強端部７Ａ、７Ｂは、タイヤ径方向において周方向溝及び共鳴器と重ならないように配置されている。すなわち、補強層７のトレッド幅方向における補強端部７Ａ、７Ｂのタイヤ径方向における直上には、周方向溝及び共鳴器が配置されていない。更に、補強層７のトレッド幅方向における補強端部７Ａ、７Ｂは、共鳴器が設けられたリブ状陸部（本実施の形態では、中央陸部１１３及びセカンド陸部１１２、１１４）とタイヤ径方向において重ならないように配置されている。補強層のトレッド幅方向における補強端部７Ａ、７Ｂは、共鳴器よりもトレッド幅方向外側に配置されている。
【００２４】
（２）比較評価
次に、本発明の効果を更に明確にするために、以下の比較例及び実施例に係るタイヤを用いて行った比較評価について説明する。具体的には、（２．１）評価方法、（２．２）評価結果について説明する。なお、本発明はこれらの例によって何ら限定されるものではない。
【００２５】
（２．１）評価方法
試験車両を用いて実施例及び比較例に係るタイヤの静粛性、転がり抵抗係数、操縦安定性を比較評価した。比較評価に係る試験条件などは、以下のとおりである。
【００２６】
（試験条件）
・試験車両：  セダン型乗用自動車（日本車）
・使用タイヤサイズ：  ２１５／６０Ｒ１６
・設定内圧：  ２５０ｋＰａ
・設定荷重：  ４．４１ｋＮ
実施例に係るタイヤは、実施の形態に係るタイヤと同じ構成である。比較例１に係るタイヤは、実施例に係るタイヤと比較して、共鳴器を備えてなく、トレッド部２が低ロスゴムでなく、かつ補強層を備えていないタイヤである。比較例２に係るタイヤは、実施例に係るタイヤと比較して、トレッド部２が低ロスゴムでなく、かつ補強層を備えていないタイヤである。比較例３に係るタイヤは、補強層を備えていないタイヤである。比較例１及び比較例２に係る補強層におけるカーボンとシリカとの比率は、カーボンが７０に対して、シリカが３０の配合である。
【００２７】
タイヤの静粛性、転がり抵抗係数、及び操縦安定性は、比較例１に係るタイヤの評価を普通３として、５段階で比較評価した。最も良い場合には、評価５とし、最も悪い場合には、評価１とした。表１に評価結果を示す。
【００２８】
（２．２）試験結果
表１は、上述した比較評価に係る試験の結果を示している。
【表１】
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【００２９】
比較例１と比較例２とを比較すると、共鳴器を設けることにより、静粛性は向上するが、操縦安定性が低下することがわかる。更に、比較例２と比較例３とを比較すると、低ロスゴムとすることにより、転がり抵抗係数は向上するが、静粛性及び操縦安定性が低下することがわかる。これに対して、実施例１に係るタイヤは、比較例３に係る転がり抵抗係数を維持しつつ、操縦安定性を向上させることができることがわかった。
【００３０】
（３）作用・効果
上述したタイヤ１によれば、路面と接触することによって一定の空間を形成する気室部を有する共鳴器３０を用いて、気柱管共鳴音に起因する騒音の低減を図ることが可能となる。また、第３ベルト層９３のタイヤ径方向外側にスチールコード７１を有する補強層７が設けられているため、補強層７によってリブ状陸部の剛性を高め、剛性の低下による操縦安定性の低下を抑制することができる。
【００３１】
また、補強層のスチールコードは、トレッド幅方向に対して５度傾斜して配置されているため、トレッド幅方向に対して剛性を発揮することができ、走行時に接地幅を確保することができる。走行時に接地幅を確保することにより、更に操縦安定性を向上させることができる。
【００３２】
また、補強層７の補強端部７Ａ、７Ｂは、タイヤ径方向において周方向溝及び共鳴器と重なっていないため、補強端部近傍における剥離や亀裂等の発生を抑制することができる。更に、タイヤ１を構成するゴムは、シリカの比率が５０％以上の低ロスゴムであるため、消費エネルギ−を減少させて、タイヤの転がり抵抗を効果的に減じることができる。したがって、転がり抵抗、静粛性及び操縦安定性をバランス良く向上させることができる。
【００３３】
（４）その他の実施形態
上述したように、本発明の実施形態を通じて本発明の内容を開示したが、この開示の一部をなす論述及び図面は、本発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施の形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。
【００３４】
例えば、共鳴器の形状は、必ずしも上述した形状に限定されず、その他の形状であってもよい。また、上述した実施形態では、周方向溝１１，１２，２１，２２は、タイヤ周方向に沿って直線状に延びていたが、周方向溝は、タイヤ周方向に沿って延びていれば、必ずしも直線状に限らず、ジグザグ状や波形状でもよい。
【００３５】
また、本実施の形態では、補強層７のトレッド幅方向における補強端部７Ａ、７Ｂが、共鳴器が設けられたリブ状陸部（本実施の形態では、中央陸部１１３及びセカンド陸部１１２、１１４）とタイヤ径方向において重ならないように配置されているが、この構成に限られない。具体的には、補強層７のトレッド幅方向における補強端部７Ａ、７Ｂは、共鳴器及び周方向溝とタイヤ径方向において重ならないように配置されていればよく、補強層７のトレッド幅方向における補強端部７Ａ、７Ｂが、共鳴器が設けられたリブ状陸部とタイヤ径方向において重なっていてもよい。
【００３６】
このように、本発明は、ここでは記載していない様々な実施の形態などを含むことは勿論である。したがって、本発明の技術的範囲は、上述の説明から妥当な特許請求の範囲に係る発明特定事項によってのみ定められるものである。
【符号の説明】
【００３７】
１…タイヤ、  ２…トレッド部、  ５…カーカス、  ６・・・ビード部、７…補強層、  ９…ベルト層、  １１，１２，２１，２２…周方向溝、３０，３１,３２…共鳴器、１１１、１１２、１１３、１１４、１１５…リブ状陸部、  ＣＬ…タイヤ赤道線、  ｔｃｄ…タイヤ周方向、  ｔｒｄ…タイヤ径方向、  ｔｗｄ…タイヤ幅方向
【図１】
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【図２】
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【図３】
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