(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
実質的にタイヤ周方向に沿って延びる複数の周方向溝と複数の横方向溝をトレッドに備え、
前記トレッドには、タイヤ周方向に沿って連続して延びるリブがトレッド幅方向中央部に形成され、タイヤ周方向に沿って配置された鋭角隅部を有する複数のブロックからなるブロック列が、前記リブのトレッド幅方向両側に各々２列以上形成された方向性のあるトレッドパターンを備え、
ショルダー側からタイヤ赤道面側へ数えて２番目のブロックの、タイヤ正転時に先に接地する端部側のブロック側壁面のみに、少なくともショルダー側の周方向溝に開口する凹部を形成し、ショルダー部のブロックには前記凹部を形成しない、ことを特徴とする空気入りタイヤ。
【請求項２】
実質的にタイヤ周方向に沿って延びる複数の周方向溝と複数の横方向溝をトレッドに備え、
前記トレッドには、タイヤ周方向に沿って連続して延びるリブがトレッド幅方向中央部に形成され、タイヤ周方向に沿って配置された鋭角隅部を有する複数のブロックからなるブロック列が、前記リブのトレッド幅方向両側に各々２列以上形成された方向性の無いトレッドパターンを備え、
ショルダー側からタイヤ赤道面側へ数えて２番目のブロックの鋭角隅部のうちのショルダー部のブロックに隣接する鋭角隅部の１辺を形成している横溝に対応したブロック側壁面にのみ、少なくともショルダー側の周方向溝に開口する凹部を形成し、ショルダー部のブロックには前記凹部を形成しない、ことを特徴とする空気入りタイヤ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、トレッドにブロックを有する空気入りタイヤに係り、特に、鋭角隅部を有するブロックよりなるトレッドパターンを備えた空気入りタイヤの偏摩耗性を損なうことなく、新品時〜摩耗時のパターンノイズを改良した空気入りタイヤに関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般的にブロックパターンを備えた空気入りタイヤは、ブロックの踏み込み側と蹴り出し側で摩耗段差が生じる所謂ヒール・アンド・トー摩耗と称される偏摩耗が発生する傾向にあるが、これに伴い外観及び騒音の悪化をきたし、これを改良することが強く要請されている。
【０００３】
ヒール・アンド・トー摩耗は、踏み込み側であるヒール側に比べて、蹴り出し側であるトー側が早期摩耗することにより段差を生じるものであり、特にショルダー部に配置されるブロック（以後、ショルダーブロックという。）に多く発生する傾向にある。
【０００４】
従来、新品時のパターンノイズを低減する手法や、ヒール・アンド・トー摩耗を低減する手法は各々検討されており、例えば、パターンノイズ低減に関しては特開昭６３−１８８５０５号のように、ブロック踏み込み端の側壁にサイプを設けて圧縮剛性を下げる等の工夫が提案されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、新品時のパターンノイズを低減することを狙ってショルダーブロックの踏み込み側の圧縮剛性を低減させることは、ヒール・アンド・トー摩耗の悪化を招き、摩耗時は逆にノイズも悪化してしまう問題がある。また、当然外観上からも好ましくない。
【０００６】
本発明は、上記のような従来技術が有するこのような問題点を解決することを課題としてなされたものであり、本発明の目的は、偏摩耗性を損なうことなく新品時〜摩耗時のパターンノイズを改良することのできる空気入りタイヤを提供することが目的である。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
ブロックパターンを有するタイヤにヒール・アンド・トー摩耗が発生した際に、何故パターンノイズが悪化するのかを調べるために、新品と摩耗品の踏面挙動の変化を発明者が詳細に観察した結果、以下のことが分かった。
【０００８】
即ち、パターンの踏面との打撃の大きさの程度を示すメジャーである接地圧の上昇度合いの分布を調べたところ、ヒール・アンド・トー摩耗の発生に伴い、大幅に周方向形状が変化しているショルダーブロックと同じ位に、周方向形状が殆ど変化していないセカンドブロック（ショルダーブロックに隣接し、タイヤ幅方向外側からタイヤ赤道面側へ数えて２番目のブロック）でも接地圧の上昇度合いが倍増していることが判明した。
【０００９】
これは、ショルダーブロックに、荷重を負担できない領域（ヒール・アンド・トー摩耗のヒール部）が生じ、その分を周囲で負担しなくてはならなくなるため、踏み込み角が増大することが判明した。
【００１０】
上記結果から、踏み込み角が増大しても接地圧が急激に増大しないようにセカンドブロックの踏み込み端の圧縮剛性を下げることによりパターンノイズの悪化を防止できることが分かった。
【００１１】
請求項１に記載の空気入りタイヤは上記事実に鑑みて成されたものであって、実質的にタイヤ周方向に沿って延びる複数の周方向溝と複数の横方向溝をトレッドに備え、前記トレッドには、タイヤ周方向に沿って連続して延びるリブがトレッド幅方向中央部に形成され、タイヤ周方向に沿って配置された鋭角隅部を有する複数のブロックからなるブロック列が、前記リブのトレッド幅方向両側に各々２列以上形成された方向性のあるトレッドパターンを備え、ショルダー側からタイヤ赤道面側へ数えて２番目のブロックの、タイヤ正転時に先に接地する端部側のブロック側壁面のみに、少なくともショルダー側の周方向溝に開口する凹部を形成し、ショルダー部のブロックに前記凹部を形成しない、ことを特徴としている。
【００１２】
次に、請求項１に記載の空気入りタイヤの作用を説明する。
請求項１に記載の方向性のあるトレッドパターンを有した空気入りタイヤでは、ショルダー側からタイヤ赤道面側へ数えて２番目のブロック、いわゆるセカンドブロックのタイヤ正転時に先に接地する端部側のブロック側壁面に凹部を形成したので、セカンドブロックの踏み込み端の圧縮剛性が低減される。したがって、ショルダー部のブロックにヒール・アンド・トー摩耗が発生しても、踏み込み時にセカンドブロックの踏み込み端にかかる接地圧の上昇度合いを低減でき、打音の悪化、即ちパターンノイズの悪化を防止できる。本発明では、セカンドブロックのブロック側壁面に凹部を形成するのみで摩耗時のパターンノイズの悪化を防止できるので、ショルダー部のブロックに特別な細工をする必要はない。
【００１３】
なお、ショルダー部のブロックの踏み込み端に凹部を形成すると、踏み込み端の摩耗を減少せしめ、結果として踏み込み端と蹴り出し端との摩耗量差を増大させるので摩耗面からも好ましくない。さらに、不要なところに凹部を設けることは、ブロック剛性の低下を招き、操縦安定性の低下をもたらす結果となる。
【００１４】
次に、方向性が無い（非方向性（点対称））ブロックパターンの場合には、タイヤの装着方向を問わないため、ブロックのタイヤ周方向両側端が共に踏み込み端となり得る。
【００１５】
ここで、ヒール・アンド・トー摩耗の発生によりショルダー部のブロックに生じた荷重を負担できない領域の影響が何処へ及ぶのかを調べた結果、セカンドブロックの踏み込み側において、ショルダー部寄りにある鋭角隅部に対しては踏み込み時に前記影響が大きいが、タイヤ赤道面寄りにある鋭角隅部（即ち、ショルダー部のブロックから遠い部分）に対しては前記影響は小さいことが判明した。
【００１６】
上記結果から、方向性が無いブロックパターンの場合には、接地圧が急激に増大しないようにするには、セカンドブロックのブロック側壁の中でも、ショルダー寄りにある鋭角隅部の１辺を形成している横溝に対応したブロック端の圧縮剛性を下げることによりパターンノイズの悪化を防止できることが分かった。
【００１７】
請求項２に記載の空気入りタイヤは上記事実に鑑みて成されたものであって、実質的にタイヤ周方向に沿って延びる複数の周方向溝と複数の横方向溝をトレッドに備え、前記トレッドには、タイヤ周方向に沿って連続して延びるリブがトレッド幅方向中央部に形成され、タイヤ周方向に沿って配置された鋭角隅部を有する複数のブロックからなるブロック列が、前記リブのトレッド幅方向両側に各々２列以上形成された方向性の無いトレッドパターンを備え、ショルダー側からタイヤ赤道面側へ数えて２番目のブロックの鋭角隅部のうちのショルダー部のブロックに隣接する鋭角隅部の１辺を形成している横溝に対応したブロック側壁面にのみ、少なくともショルダー側の周方向溝に開口する凹部を形成し、ショルダー部のブロックに前記凹部を形成しない、ことを特徴としている。
【００１８】
次に、請求項２に記載の空気入りタイヤの作用を説明する。
この空気入りタイヤでは、ショルダー側からタイヤ赤道面側へ数えて２番目のブロック、いわゆるセカンドブロックの鋭角隅部のうち、ショルダー部のブロックに隣接する鋭角隅部の１辺を形成している横溝に対応したブロック側壁面に凹部を形成したので、凹部の形成された部分のブロック端部の圧縮剛性が低減される。
【００１９】
セカンドブロックのショルダー寄りの鋭角隅部とタイヤ赤道面寄りの鋭角隅部とを比較した場合、ショルダー寄りの鋭角隅部は、ショルダー部に生じた荷重を負担できない領域の影響が踏み込み時に大きいのに対し、タイヤ赤道面寄りの鋭角隅部は、ショルダー部に生じた荷重を負担できない領域の影響が小さい。
【００２０】
セカンドブロックにおいては、ショルダー部のブロックに隣接する鋭角隅部が最初に接地することになるので、上記のように凹部を形成したことにより、セカンドブロックの最初に接地する鋭角隅部側を形成するブロック端の圧縮剛性が低減される。
【００２１】
したがって、ショルダーブロックにヒール・アンド・トー摩耗が発生した場合、セカンドブロックの最初に接地するブロック端にかかる接地圧の上昇度合いを低減でき、打音の悪化、即ちパターンノイズの悪化を防止できる。
【００２２】
請求項３に記載の発明は、請求項１または請求項２に記載の空気入りタイヤにおいて、ブロックをブロック溝壁面に対して直角に断面にしたときの前記凹部の断面積が、１ブロック当たり前記横方向溝の断面積の１〜３０％であることを特徴としている。
【００２３】
請求項３に記載の空気入りタイヤでは、ブロックをブロック溝壁面に対して直角に断面にしたときの凹部の断面積を、１ブロック当たり横方向溝の断面積の１〜３０％としたので、ブロック端の圧縮剛性を打音を低減するに十分なレベルに低減することができる。なお、凹部の断面積が１ブロック当たり横方向溝の断面積の１％未満になると、ブロック端の圧縮剛性が殆ど低減せず、打音の悪化を防止できない。一方、凹部の断面積が１ブロック当たり横方向溝の断面積の３０％を越えると、ブロック端の圧縮剛性が低下するため、打音の悪化防止効果はあるものの、ブロックの剪断剛性も大幅に低下してしまうため、操縦安定性が低下する。
【００２４】
なお、横方向溝の高さをＨ、横方向溝の溝底から計測した凹部上端の高さをｈmax としたとき、ｈmax ／Ｈは０．８以下とすることが好ましい。ｈmax ／Ｈが０．８を越えると、打音を低減するための凹部がブロックの摩耗により早期に減少する不具合がある。
【００２５】
【発明の実施の形態】
［第１の実施形態］
以下に本発明の空気入りタイヤの第１の実施形態を図１乃至図３にしたがって説明する。
【００２６】
図１に示すように、本実施形態の空気入りタイヤ１０のトレッド１２には、タイヤ周方向（矢印Ｒ方向及び矢印Ｒ方向とは反対方向：なお、本実施形態の空気入りタイヤ１０は回転方向が指定されており、矢印Ｒ方向がタイヤ回転方向となっている。）に沿って延びる周方向主溝１４が４本形成されていると共に、タイヤ幅方向（矢印Ｗ方向）の中央からタイヤ幅方向外側へ向かって延びる横溝としての傾斜溝１６がタイヤ周方向に沿って複数本形成されている。
【００２７】
トレッド１２のタイヤ幅方向中央にはリブ１８が形成されており、このリブ１８には、タイヤ赤道面ＣＬ上に細溝２０が形成されている。
【００２８】
傾斜溝１６は、タイヤ幅方向に対してリブ１８の端部から矢印Ｒ方向とは反対方向へ傾斜して延び、ショルダー部近傍では矢印Ｒ方向側へ傾斜して延びている。
【００２９】
トレッド１２のショルダー部側（幅方向両側）には、周方向主溝１４と傾斜溝１６とで区画されたショルダーブロック２２がタイヤ周方向に沿って配置され、ショルダーブロック２２とリブ１８との間には、同じく周方向主溝１４と傾斜溝１６とで区画されたセカンドブロック２４がタイヤ周方向に沿って配置されている。
【００３０】
図２及び図３に示すようにセカンドブロック２４のタイヤ回転方向側（矢印Ｒ方向側）のブロック壁面２４Ａには、高さ方向中間位置に断面略三角形状の凹部としてのえぐり２６が形成されている。
【００３１】
次に、本実施形態の空気入りタイヤの作用を説明する。
本実施形態の空気入りタイヤ１０は、車両前進時に矢印Ｒ方向に回転するように車両に装着される。
【００３２】
ショルダーブロック２２のヒール・アンド・トー摩耗の発生に伴い、ショルダーブロック２２に荷重を負担できない領域が生じ、これによりセカンドブロック２４の踏み込み端にかかる負担が大となる。
【００３３】
しかし、セカンドブロック２４の踏み込み端の圧縮剛性がえぐり２６によって下げられているので、踏み込み端の荷重負担が大となっても踏み込み時の打音は抑えられ、パターンノイズの悪化は防止される。
【００３４】
なお、本実施形態では、ブロック壁面２４Ａに形成したえぐり２６の断面形状が、略三角形状であったが、えぐり２６の断面形状は図４に示すように略半円形状であっても良く、図５に示すように傾斜溝１６の底部に連続するような断面略三角形状でも良く、えぐりの断面形状はこれらに限定されない。
【００３５】
また、ブロック壁面２４Ａに形成するえぐり２６の数は複数でも良い。
ここで、ブロック溝壁面に対して直角に断面にしたときのえぐり２６の断面積は、１ブロック当たり傾斜溝１６の断面積の１〜３０％とすることが好ましい。
【００３６】
さらに、傾斜溝１６の高さをＨ、傾斜溝１６の溝底から計測したえぐり２６の上端の高さをｈmax としたとき、ｈmax ／Ｈは０．８以下とすることが好ましい。
【００３７】
一般の乗用車用空気入りタイヤの場合、セカンドブロック２４の高さは８mm程度であり、この場合、踏み込み時の打音を低減するには、実際にはセカンドブロック２４をブロック壁面２４Ａに対して直角に断面にしたときのえぐり２６の断面積を１ブロック当たり１．０〜６．０ｍｍ2 とすることが好ましい。
［第２の実施形態］
以下に本発明の空気入りタイヤの第２の実施形態を図６乃至図７にしたがって説明する。
【００３８】
図６に示すように、本実施形態の空気入りタイヤ３２のトレッド３４は、非方向性パターンである。
【００３９】
トレッド３４には、タイヤ周方向に沿って延びる周方向主溝３６が４本形成されている。
【００４０】
トレッド３４のタイヤ幅方向（矢印Ｗ方向）両側に形成された周方向主溝１４のタイヤ幅方向外側の部分には、この周方向主溝３６及びタイヤ幅方向に沿って延びる複数の横方向溝３８によって区画された複数のショルダーブロック４０がタイヤ周方向に沿って配置されている。
【００４１】
トレッド３４には、ショルダーブロック４０の内側にタイヤ幅方向に対して右上がりに傾斜した横方向溝としての傾斜溝４２によって区画された略平行四辺形状のセカンドブロック４４がタイヤ周方向に沿って複数配置されている。なお、セカンドブロック４４のタイヤ周方向中間部には、傾斜溝４２と平行なサイプ４６が形成されている。
【００４２】
また、トレッド３４には、タイヤ赤道面ＣＬ上にタイヤ周方向に沿って延びるリブ４８が配置されている。
【００４３】
図７に示すように、本実施形態では、タイヤ赤道面ＣＬの右側（矢印Ｂ方向側）に配置されているセカンドブロック４４においては、矢印Ｒ方向側のブロック壁面４４Ａにえぐり２６が形成されており、タイヤ赤道面ＣＬの左側（矢印Ａ方向）に配置されているセカンドブロック４４においては、矢印Ｒ方向とは反対方向側のブロック壁面４４Ｂにえぐり２６が形成されている。
【００４４】
ショルダーブロック４０にヒール・アンド・トー摩耗が発生した場合、セカンドブロック４４のショルダーブロック４０寄りの鋭角角部付近の荷重負担が大となるが、この鋭角角部の１辺を形成しているブロック壁面４４Ａ，４４Ｂに対応したブロック端部の圧縮剛性が、えぐり２６によって下げられているので、踏み込み時の打音が大きくなることはなく、パターンノイズの悪化が防止される。
【００４５】
なお、何れの方向に空気入りタイヤ３２が回転してもパターンノイズの悪化が防止される。
【００４６】
なお、前述した実施形態のえぐり２６は、連続した溝状であったが、断続的に形成されていても良い。
［試験例］
本発明の効果を確かめるために、図１の方向性パターンを用い、本発明の適用された実施例タイヤ３種、従来例タイヤ１種、比較例タイヤ２種（何れもタイヤサイズは２２５／５０Ｒ１６）を用意し、以下の方法により摩耗段差量、騒音レベル及びコーナリングパワーの比較を行った。
【００４７】
以下に試験タイヤの詳細を説明する。
実施例タイヤ１：第１の実施形態で説明したタイヤ（図１〜３参照））である。
【００４８】
実施例タイヤ２：パターンは実施例タイヤ１と同じであり、図５に示すように傾斜溝１６の底部に連続する断面略三角形状のえぐりをセカンドブロック２４の踏み込み側に形成したタイヤである。
【００４９】
実施例タイヤ３：パターンは実施例タイヤ１と同じであり、図１０に示すように、セカンドブロック２４の踏み込み側と蹴り出し側の両方のブロック壁面にえぐり２６を形成したタイヤである。
【００５０】
従来例タイヤ１：パターンは実施例タイヤ１と同じであり、ショルダーブロック及びセカンドブロックの何れにもえぐりの形成されていないタイヤである。
【００５１】
比較例タイヤ１：パターンは実施例タイヤ１と同じであり、図８に示すように、ショルダーブロックの踏み込み側のブロック壁面にえぐり２６を形成したタイヤである。
【００５２】
比較例タイヤ２：パターンは実施例タイヤ１と同じであり、図９に示すように、セカンドブロック２４の踏み込み側のブロック壁面２４Ａに小さなえぐり２６を形成したタイヤである。
【００５３】
なお、試験タイヤの溝の寸法、えぐりの寸法（図３，５，８〜１０参照）は表１に示す通りである。
（試験方法）
▲１▼  摩耗段差量の試験方法：試験タイヤを８Ｊ×１６インチのリムに組付け、内圧２．２kgf/cm2 を充填し、フラットベルト摩耗試験機で行った。なお、試験条件は次の通りである。
【００５４】
路面：セーフティーウォーク
室温：３０°Ｃ
スリップ角：０．５°
荷重：４５０Ｋｇｆ
制動力：４５Ｋｇｆ
速度：５０km/h
走行距離：３００Ｋｍ
比較評価は、サイドフォース入力側のショルダーブロックとセカンドブロックの踏み込み端と蹴り出し端の摩耗差を、従来例のタイヤを１００として指数表示した。数値は、便宜上大きいほど摩耗差が小さく良好なことを示す。結果は以下の表１に示す通りである。
▲２▼  騒音レベルの試験方法：上記と同様の条件で、ドラム騒音試験機で行った。騒音計を、タイヤ踏み込み側からタイヤ前方５０ｃｍの距離に設置し、４０km/hでのピッチ１次成分の騒音レベルで比較した。評価は、従来例タイヤの摩耗品の騒音レベルを基準に比較評価して指数で表示した。なお、数値は便宜上大きい程騒音レベルが低く良好なことを示す。結果は以下の表１に示す通りである。
▲３▼  コーナリングパワーの試験方法：試験タイヤを８Ｊ×１６インチのリムに組付け、内圧２．２kgf/cm2 を充填し、荷重４５０Ｋｇｆの条件でドラム試験機にてコーナリングパワーの測定を行った。コーナリングパワーは、スリップ角１°当たりのコーナリングフォースであるが、この試験ではスリップ角７°までの平均値を従来例タイヤの値を１００として指数表示してある。数値は、便宜上大きいほどコーナリングパワーが大きく、操縦安定性が高いことを表す。
【００５５】
【表１】
0003954180.tif 000002
【００５６】
試験の結果、本発明の適用された実施例タイヤ１〜３は、偏摩耗性が損なわれることなく、摩耗時の騒音レベルが抑制されているのが分かる。
【００５７】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１及び請求項２に記載の空気入りタイヤは上記の構成としたので、偏摩耗性を損なうことなく新品時〜摩耗時のパターンノイズを改良することができる、という優れた効果を有する。
【００５８】
また、請求項３に記載の空気入りタイヤは上記の構成としたので、摩耗時のパターンノイズの悪化を確実に防止できる、という優れた効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る空気入りタイヤのトレッドの平面図である。
【図２】図１に示すセカンドブロックの拡大平面図である。
【図３】図２の３−３線断面図である。
【図４】本発明の他の実施形態に係る空気入りタイヤのトレッドの断面図である。
【図５】本発明のさらに他の実施形態に係る空気入りタイヤ（試験に用いた実施例タイヤ２）のブロックの断面図である。
【図６】本発明の第２の実施形態に係る空気入りタイヤのトレッドの平面図である。
【図７】図６に示すトレッドの拡大図である。
【図８】比較例タイヤ１のブロックの断面図である。
【図９】比較例タイヤ２のブロックの断面図である。
【図１０】比較例タイヤ３のブロックの断面図である。
【符号の説明】
１０    空気入りタイヤ
１２    トレッド
１４    周方向主溝
１６    傾斜溝（横方向溝）
２４    セカンドブロック
２６    えぐり（凹部）
４４    セカンドブロック
４２    傾斜溝（横方向溝）
【図１】
0003954180.tif 000003
【図２】
0003954180.tif 000004
【図３】
0003954180.tif 000005
【図４】
0003954180.tif 000006
【図５】
0003954180.tif 000007
【図６】
0003954180.tif 000008
【図７】
0003954180.tif 000009
【図８】
0003954180.tif 000010
【図９】
0003954180.tif 000011
【図１０】
0003954180.tif 000012