(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ブロックパターンの雪泥地走行用ラジアルタイヤであって、
タイヤ赤道からトレッド巾ＴＷの１／４倍の距離Ｌ０をタイヤ軸方向両側に隔たる円周方向基準線間のクラウン領域と、その外側のショルダー領域とにおいて、各ブロックの周方向剛性ＫＰを（１）式（ブロックにサイピングがあるときは（２）式により修正）で定義したとき、
前記クラウン領域におけるブロックの周方向剛性ＫＰの総和ΣＫＰであるパターン剛性ＰＳc と、ショルダー領域におけるブロックの周方向剛性ＫＰの総和ΣＫＰであるパターン剛性ＰＳｓとの剛性比ＰＳｃ／ＰＳｓが０．６以上かつ０．９以下であり、しかもショルダー領域の前記パターン剛性ＰＳs は１００ｋｇｆ／ｍｍより大かつ５００ｋｇｆ／ｍｍよりも小とした雪泥地走行用ラジアルタイヤ。
【数１】
0004149552.tif 000007
【数２】
0004149552.tif 000008
ここで
Ｆ：接地時の接線力  (kgf）
ｙ：ブロックの変位 (mm）
ｈ：ブロック高さ (mm）
Ｅ：トレッドゴムの引張弾性率 (kgf ／mm2 ）
Ｇ：トレッドゴムの剪断弾性率 (＝Ｅ／３) （kgf ／mm2 ）
Ｉ：ブロックの断面２次モーメント (mm4 ）
Ａ：ブロックの断面積 (mm2 ）
Ｗ：ブロックのタイヤ軸方向の巾(mm)
Ｌ: サイピングのタイヤ軸方向の成分長さ (mm)
ｈｓ：サイピングの深さ (mm)
ｎ：サイピングの本数 (本)
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、氷雪路走行性能（スノー性能）を維持しながら、加速走行時における騒音を低減しうる雪泥地走行用ラジアルタイヤに関する。
【０００２】
【従来の技術】
雪泥地走行用のラジアルタイヤでは、雪泥地での必要なトラクション性を確保するためブロックパターンが広く採用されている。
【０００３】
他方、環境保護の観点から、近年、自動車の定常走行騒音に加えて加速走行騒音の低減が強く望まれており、そのためにはタイヤ騒音もこれに準じて減じることが必要である。従来、タイヤ騒音に対しては、駆動力をかけない惰行走行での通過騒音を測定する、いわゆる惰行騒音試験を基に検討が加えられており、例えば、前記ブロックパターンのタイヤにあっては、溝容積、溝本数を調整したり、又ピッチバリエーション法によってブロック及びサイピングの配列間隔を変化させホワイトノイズ化すること等によって、低騒音化が行われている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、この惰行騒音試験を基に低騒音化されたタイヤにおいても、加速走行時における騒音が改善されないものがあり、特に高出力の四輪駆動車に装着した場合に顕著となることが判明た。なおサイピング数を減じたりして、パターン剛性を増加させることにより、この加速走行騒音を改善させることができるが、逆にスノー性能の低下を招くという問題がある。
【０００５】
このような状況に鑑み研究した結果、加速走行騒音の主原因として、加速時の駆動力によって引き起こされるタイヤと路面との滑り音が大きく係わっており、しかもこの加速走行騒音に対しては、特にショルダー領域のパターン剛性の寄与が大きく、逆にスノー性能に対しては、ショルダー領域よりもクラウン領域のパターン剛性の寄与が大きいことを究明し得た。
【０００６】
そこで本発明は、加速走行騒音およびスノー性能に対して、各領域のパターン剛性がおよぼす寄与率の違いを利用し、各領域のパターン剛性を所定比率で変化させることを基本として、スノー性能を維持しながら加速走行騒音を低減しうる雪泥地走行用ラジアルタイヤの提供を目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、本発明は、ブロックパターンの雪泥地走行用ラジアルタイヤであって、
タイヤ赤道からトレッド巾ＴＷの１／４倍の距離Ｌ０をタイヤ軸方向両側に隔たる円周方向基準線間のクラウン領域と、その外側のショルダー領域とにおいて、各ブロックの周方向剛性ＫＰを（１）式（ブロックにサイピングがあるときは（２）式により修正）で定義したとき、
前記クラウン領域におけるブロックの周方向剛性ＫＰの総和ΣＫＰであるパターン剛性ＰＳc と、ショルダー領域におけるブロックの周方向剛性ＫＰの総和ΣＫＰであるパターン剛性ＰＳs との剛性比ＰＳc ／ＰＳs が０．６以上かつ０．９以下であり、しかもショルダー領域の前記パターン剛性ＰＳs は１００ｋｇｆ／ｍｍより大かつ５００ｋｇｆ／ｍｍよりも小としたことを特徴としている。
【数３】
0004149552.tif 000002
【数４】
0004149552.tif 000003
ここで
Ｆ：接地時の接線力  (kgf）
ｙ：ブロックの変位 (mm）
ｈ：ブロック高さ (mm）
Ｅ：トレッドゴムの引張弾性率 (kgf ／mm2 ）
Ｇ：トレッドゴムの剪断弾性率 (＝Ｅ／３) （kgf ／mm2 ）
Ｉ：ブロックの断面２次モーメント (mm4 ）
Ａ：ブロックの断面積 (mm2 ）
Ｗ：ブロックのタイヤ軸方向の巾(mm)
Ｌ: サイピングのタイヤ軸方向の成分長さ (mm)
ｈｓ：サイピングの深さ (mm)
ｎ：サイピングの本数 (本)
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、図示例とともに説明する。
図１において、雪泥地走行用ラジアルタイヤ（以下タイヤ１という）は、トレッド部２からサイドウォール部３をへてビード部４のビードコア５の廻りでタイヤ軸方向の内側から外側に折返されるカーカス６、及びこのカーカス６の半径方向外側かつトレッド部２の内方に巻装される強靱なベルト層７によって補強される。
【０００９】
前記カーカス６は、カーカスコードをタイヤ赤道ＣＯに対して７５〜９０度の角度で配列した１枚以上、本例では内外２枚のカーカスプライ６Ａ、６Ｂからなり、例えば内のカーカスプライ６Ａの折返し部をタイヤ最大巾位置近傍で終端させた、いわゆるハイターンアップ構造とすることによって横剛性をさらに高めている。なおカーカスコードとして、本例ではポリエステルを採用しているが、スチールの他、ナイロン、レーヨン等の有機繊維コードを適宜採用しうる。
【００１０】
前記ベルト層７は、ベルトコードをタイヤ赤道ＣＯに対して３０度以下、本例では２４度の角度で配列した内外２枚のベルトプライ７Ａ、７Ｂからなり、ベルトコードがプライ間相互で交差することによってトラス構造を形成し、タガ効果を高めている。なおベルトコードは、本例ではスチールコードを採用しているが、カーカスコードと同様に、ナイロン、ポリエステル、レーヨン等の有機繊維コードを用いうる。
【００１１】
次に、前記トレッド部２は、本例では、図２に示すように、タイヤ周方向に連続してのびる縦溝１０と、この縦溝１０に交わる横溝１１とを具え、これによって、複数のブロック１２が隔置するブロックパターンを形成している。なおトレッド部２は、その一部にタイヤ周方向にのびるリブを含んでも良い。
【００１２】
前記縦溝１０は、本例では、タイヤ赤道Ｃ０両側の内の縦溝１０Ａと、その外側に配される中の縦溝１０Ｂと、さらに外側に配される外の縦溝１０Ｃとの６本からなり、縦溝１０Ａ、１０Ｃを広巾のジグザグ溝として、中の縦溝１０Ｂを細い直線溝として形成している。
【００１３】
又縦溝１０Ｂ、１０Ｃ間、及び縦溝１０Ｃとトレッド縁Ｔｅとの間には、前記横溝１１が配される。これによって、縦溝１０Ａ、１０Ａ間を周方向にのびるリブ１２Ｄとして形成するとともに、縦溝１０Ａ、１０Ｂ間をブロック１２Ａが並ぶブロック列１３Ａ、縦溝１０Ｂ、１０Ｃ間をブロック１２Ｂが並ぶブロック列１３Ｂ、並びに縦溝１０Ｃとトレッド縁Ｔｅとの間をブロック１２Ｃが並ぶブロック列１３Ｃとしてそれぞれ形成している。
【００１４】
なお前記縦溝１０、横溝１１は、ジグザグ状、波状、直線状、屈曲線状など種々の形状とすることができ、又各ブロック列１３においてブロックサイズ、ブロック間隔を違えたり、さらにはブロック列１３を形成することなく、ブロック１２をトレッド全面に亘って規則的、あるいは不規則的に分散配置することもできる。
【００１５】
そして本願では、前記トレッド部２を、タイヤ赤道Ｃ０からトレッド巾ＴＷの１／４倍の距離Ｌ０をタイヤ軸方向両側に隔たる円周方向基準線Ｊ、Ｊ間のクラウン領域２ｃと、その外側のショルダー領域２ｓとに区分したとき、前記クラウン領域２ｃにおけるパターン剛性ＰＳc と、ショルダー領域におけるパターン剛性ＰＳs との剛性比ＰＳc ／ＰＳs を０．６〜０．９の範囲に設定するとともに、前記ショルダー領域２ｓのパターン剛性ＰＳs を１００〜５００ｋｇｆ／ｍｍとしている。
【００１６】
ここで、パターン剛性ＰＳc は、クラウン領域２ｃに配されるブロック１２の周方向剛性ＫＰの総和ΣＫＰであり、又パターン剛性ＰＳs は、ショルダー領域２ｓに配されるブロック１２の周方向剛性ＫＰの総和ΣＫＰで定義される。
【００１７】
なお前記リブ１２Ｄは、周方向長さが無限大の一つのブロックとして捉えることができる。又本例では前記ブロック１２Ｂは、前記基準線Ｊ上に存在し、このときブロック１２Ｂは、基準線Ｊよりタイヤ軸方向内側となるクラウン領域２ｃのブロック部分１２Ｂｃと、ショルダー領域２ｓのブロック部分１２Ｂｓとの２つのブロックから構成されると考える。
【００１８】
従って、本例では前記クラウン領域２ｃには、図３(A) に示すように、リブ１２Ｄ、ブロック１２Ａおよびブロック部分１２Ｂｃが複数存在し、これら各ブロックの周方向剛性ＫＰの総和ΣＫＰとして前記パターン剛性ＰＳc が求められる。又ショルダー領域２ｓには、図３(B) に示すように、ブロック部分１２Ｂｓ、およびブロック１２Ｃが複数存在し、これら各ブロックの周方向剛性ＫＰの総和ΣＫＰとして前記パターン剛性ＰＳs が求められる。
【００１９】
次にブロック単体の周方向剛性ＫＰを説明する。
ブロック１２は、第４図(A) に略示するように、ブロック下端で支持された片持ち梁として仮定することができ、梁の曲げと剪断とによる周方向剛性ＫＰは次の基本式（１）で示される。
【数５】
0004149552.tif 000004
ここで
Ｆ：接地時の接線力  (kgf）
ｙ：ブロックの変位 (mm）
ｈ：ブロック高さ (mm）
Ｅ：トレッドゴムの引張弾性率 (kgf ／mm2 ）
Ｇ：トレッドゴムの剪断弾性率 (＝Ｅ／３) （kgf ／mm2 ）
Ｉ：ブロックの断面２次モーメント (mm4 ）
Ａ：ブロックの断面積 (mm2 ）
【００２０】
又第４図(B) に略示するように、ブロック１２にサイピング１４があるときには、このサイピング１４によって実際の周方向剛性ＫＰ’は低下し、そのために、周方向剛性ＫＰ’を次式（２）により補正する。なおサイピング１４は、実質的に溝巾を有さない切込み、および溝巾２．０ｍｍ以下の細溝を含む。
【数６】
0004149552.tif 000005
ここで
Ｗ：ブロックのタイヤ軸方向の巾(mm)
Ｌ：サイピングのタイヤ軸方向の成分長さ(mm）
ｈｓ：サイピングの深さ (mm)
ｎ：サイピングの本数 (本)
【００２１】
そして、前記式（１）又は式（２）で得られた、ブロックの周方向剛性ＫＰを、各領域２ｃ、２ｓごとに総和して、前記パターン剛性ＰＳc 、ＰＳs を求めることができる。なお、実際のブロックは複雑な形状であり、個々のブロック形状について求積かつ座標変換式等を用いて算出することが必要である。
【００２２】
このパターン剛性ＰＳc 、ＰＳs において、本願では前述の如く、その比ＰＳc ／ＰＳs を０．６以上かつ０．９以下としている。すなわち、加速走行騒音の低減のためにその寄与率が大きいショルダー領域でのパターン剛性を相対的に高める一方、スノー性能の向上のためにその寄与率が大きいクラウン領域でのパターン剛性を相対的に減じている。その結果、タイヤ全体として、必要なスノー性能を高く維持しながら、加速走行騒音を効果的に低減することが可能となる。
【００２３】
又前記パターン剛性ＰＳc 、ＰＳs を違えるために、各領域２ｃ、２ｓ間でブロック数、ブロック長さ、ブロック間隔を違える等の手段が用いうるが、海陸比も相対的に変化する。従って、サイピングの形成数、長さを違える等の手段を併用することが好ましい。
【００２４】
なお、前記比ＰＳｃ／ＰＳｓが０．９を越えると、前記効果が発揮できず、逆に０．６未満では剛性差が過大となって耐偏摩耗性能が著しく低下する。又ショルダー領域２ｓのパターン剛性ＰＳｓは、１００ｋｇｆ／ｍｍより大かつ５００ｋｇｆ／ｍｍよりも小であることが必要であり、１００ｋｇｆ／ｍｍ以下では、操縦安定性が不充分となり又５００ｋｇｆ／ｍｍ以上では、スノー性能が発揮されなくなる。従って、比ＰＳｃ／ＰＳｓは０．７〜０．８５の範囲がさらに好ましく、又パターン剛性ＰＳｓは２５０〜４００ｋｇｆ／ｍｍの範囲がさらに好ましい。
【００２５】
又前記パターン剛性ＰＳｃ、ＰＳｓを違えるために、各領域２ｃ、２ｓ間でブロック数、ブロック長さ、ブロック間隔を違える等の手段が用いうるが、海陸比も相対的に変化する。従って、サイピングの形成数、長さ等を違える手段を併用することが好ましい。
【００２６】
【実施例】
図１に示す構造をなすタイヤサイズが２６５／７０Ｒ１６のタイヤを表１の仕様に基づき試作し、その性能についてテストした。なおトレッドの基本パターンは、各タイヤとも図２の如く同じであり、サイピングの形成の相違によってパターン剛性ＰＳｃ、ＰＳｓを調整した。
【００２７】
テスト条件は次の通り。
１）加速走行騒音性能
試供タイヤを３０００ｃｃ級の四輪駆動車の全輪に装着するとともに、ＪＡＳＯ−Ｃ６０６に準じ、車両走行中心線から横に７．５ｍ、高さ１．２ｍの位置にマイクロホンを設置し、マイクロホンより前方２５ｍの進入地点（進入速度５０ｋｍ／ｈ）から３速ギヤーでフル加速で走行した時の通過騒音を測定した。
２）スノー性能
１）項と同じ車両を用い、圧雪路でレーンチェンジ及び半径８０ｍの曲路を走行し、ドライバーの官能による評価を比較例１を１００とする指数で表示した。数値が大きいほど良好である。
【００２８】
３）操縦安定性
１）項と同じ車両を用い、ドライのアスファルト路でレーンチェンジと、半径１５０ｍの曲路を走行し、ドライバーの官能による評価を比較例１を１００とする指数で表示した。数値が大きいほど良好である。
４）偏摩耗性能
１）項と同じ車両を用い、一般道及び高速道路を合計１００００ｋｍ走行させて、偏摩耗量（平均値）の逆数を、比較例１を１００とする指数で表示した。数値が大きいほど良好である。
【００２９】
【表１】
0004149552.tif 000006
【００３０】
【発明の効果】
本発明は、叙上の如く構成しているため、各領域でのパターン剛性がおよぼす加速走行騒音およびスノー性能に対する寄与率の違いによって、スノー性能および加速走行騒音をバランス良くかつ効果的に向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例のタイヤの断面図である。
【図２】そのトレッドパターンを示す展開図である。
【図３】  (A) 、(B) はクラウン領域およびショルダー領域に配されるブロックを示す平面図である。
【図４】  (A) はブロックの周方向剛性を示す式（１）を説明する線図、(B) はサイピングによる周方向剛性の補正式（２）を説明する線図である。
【符号の説明】
２ｃ  クラウン領域
２ｓ  ショルダー領域
１２  ブロック
１４  サイピング
Ｃ０  タイヤ赤道
Ｊ  円周方向基準線
【図１】
0004149552.tif 000009
【図２】
0004149552.tif 000010
【図３】
0004149552.tif 000011
【図４】
0004149552.tif 000012