(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
タイヤトレッド部に、タイヤ周方向に延びるタイヤセンター領域の主溝とタイヤショルダー領域の主溝を備えた空気入りラジアルタイヤにおいて、
上記タイヤセンター領域の主溝とタイヤショルダー領域の主溝が実質的に同一の溝断面積で構成されており、
かつ、タイヤショルダー領域の主溝の溝深さＤｓは、上記タイヤセンター領域の主溝の溝深さＤcに対して０．４５Ｄc〜０．７５Ｄcの範囲に設定されていることを特徴とする空気入りラジアルタイヤ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は空気入りラジアルタイヤにおいて、特にその湿潤路面での操縦安定性に悪影響を与えずに、車外騒音の低減化を実現した空気入りラジアルタイヤに関する。
【０００２】
【従来の技術】
タイヤ騒音の原因としては、タイヤが接地した際に、タイヤトレッド部が変形し、タイヤ円周方向に配置された主溝の容積が変化するため、走行時、主溝に閉じこめられている空気が圧縮・膨張を繰り返し、そのときに主溝の空間より発生するエアーポンピング音（主として気柱共鳴音及びヘルムホルツ共鳴音で構成されている。）が知られている。
【０００３】
また、このエアーポンピング音のほかには、タイヤトレッド部が接地時に路面を叩くときに発生する打撃音がタイヤ騒音の原因とされている。
【０００４】
これらの問題を解決する技術として、気柱共鳴音を小さくする観点から、溝の幅及び深さを変え、タイヤ全体の溝容積を小さくすることにより、タイヤ騒音を低減しようとする技術がある。
【０００５】
また、タイヤ接地時に発生する打撃音を小さくすべくブロックパターンをリブ化して振動音を低減する技術が公知である。またトレッドパターンピッチのサイズを微妙に変えると同時に、各種ピッチサイズの分散配列に工夫を凝らし特定周波数での高いピークを示すノイズ発生を抑えるピッチバリエーションを駆使した方法が公知となっている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、車外騒音を低減するために最も有効な手法としては、上記の騒音のうち気柱共鳴音を小さくすることであるが、タイヤ全体の溝容積を小さくすることは湿潤路面における操縦安定性を低下させてしまう問題点があった。
従って、従来、車外騒音対策として溝容積を小さくする技術には自ずから限界があった。
【０００７】
本発明の課題は、タイヤ全体の溝容積を小さくすることなく、湿潤路面での操縦安定性に悪影響を与えることなく、車外騒音の低減化を実現することができる空気入りラジアルタイヤを提供する点にある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため鋭意検討した結果、前記気柱共鳴音は、転動中のタイヤにおいて接地前と接地後の溝の断面積の変化により、溝に蓄えられた空気容積の変化が接地前と接地後とで大きく変化することに起因し、しかもこの変化は、タイヤセンター領域の主溝よりもむしろタイヤショルダー領域の主溝に大きく現れる認識を得た。
【０００９】
そこで、発明者は、タイヤ周方向に延びるタイヤセンター領域の主溝とタイヤ周方向に延びるタイヤショルダー領域の主溝を実質的に同一の溝断面積で構成し、さらに上記タイヤショルダー領域の主溝の溝深さＤｓを、上記タイヤセンター領域の主溝の溝深さＤcに対して０．４５Ｄc〜０．７５Ｄcの範囲に設定することにより、タイヤ全体の溝容積を小さくすることなく、タイヤショルダー領域における主溝の断面積の変形を小さくすることができ、これによって気柱共鳴音の低減化を達成することができるとの知見を得た。
【００１０】
本発明は、タイヤトレッド部に、タイヤ周方向に延びるタイヤセンター領域の主溝とタイヤショルダー領域の主溝を備えた空気入りラジアルタイヤにおいて、上記タイヤセンター領域の主溝とタイヤショルダー領域の主溝が実質的に同一の溝断面積で構成されており、
かつ、タイヤショルダー領域の主溝の溝深さＤｓは、上記タイヤセンター領域の主溝の溝深さＤcに対して０．４５Ｄc〜０．７５Ｄcの範囲に設定されていることを特徴とする空気入りラジアルタイヤである。
【００１１】
本発明のタイヤは、上記の構成により、転動中に接地するとき、変形の大きいタイヤショルダー領域の主溝において、溝内の空気圧力の変動を低減することができ、因って気柱共鳴音の音圧レベルを顕著に低減することができる。
従って、本発明のタイヤは、最適溝形状の配置によってタイヤ全体の溝容積を小さくすることなく、気柱共鳴音の音圧レベルを低減することができるため、湿潤路面における操縦安定性に悪影響を与えることを防止し、車外騒音の低減化を図ることが可能となる。
【００１２】
なお、前記「実質的に同一の断面積」とは、完全同一の断面積のみならず、完全同一でなくても設計上或いは製造工程上等各種の理由から、実質的に均等と認められる程度に近接している断面積をも意味している。
【００１３】
【発明の実施の形態】
図１は本発明に係る空気入りラジアルタイヤの一実施形態を示す要部概略断面図である。
図１において、１はタイヤトレッド部であり、２はタイヤ周方向に延びるタイヤセンター領域の主溝、３、４はタイヤ周方向に延びるタイヤショルダー領域の主溝である。本実施形態のタイヤは、図示の通り、タイヤセンター領域の主溝２とタイヤショルダー領域の主溝３、４の計３本の主溝を備えている。また、タイヤショルダー領域の主溝の溝深さＤｓと溝幅Ｗsは、タイヤセンター領域の主溝の溝幅Ｗcと溝深さＤcとの積である溝断面積Ｓｃに対して、ほぼ（Ｄｓ・Ｗs）＝Ｓｃの関係において設定されている。すなわち、本実施形態のタイヤは、子午線断面において、タイヤセンター領域の主溝２とタイヤショルダー領域の主溝３、４とが実質的に同一の溝断面積を有している。なお、Ｘ−Ｘ線はタイヤ中央線である。
【００１４】
ところで、図２に示す様に、タイヤトレッド部５においてタイヤ周方向に延びるタイヤセンター領域の主溝６とタイヤ周方向に延びるタイヤショルダー領域の主溝７、８とが実質的に同一の溝断面積を有するタイヤにおいて、タイヤセンター領域の主溝６の溝深さＤcとタイヤショルダー領域の主溝７、８の溝深さＤsを一定にしたままで、タイヤセンター領域の主溝６の溝幅Ｗcとタイヤショルダー領域の主溝７、８の溝幅Ｗsを変化させた表１に示すＡ〜Ｄのタイヤについて、有限要素法（ＦＥＭ）の解析により、タイヤセンター領域の主溝６の平均断面積変化及びタイヤショルダー領域の主溝７の平均断面積変化をそれぞれ評価した。
【００１５】
すなわち、例えば、図３に示す接地前の主溝７の溝断面の形状が、図４に示す接地後の同主溝７の溝断面の形状に変化し、その結果、図５に示す様に、塗り潰された領域９が、接地前後の主溝７の溝断面積変化を示すこととなる。なお、図３は同タイヤにおいて接地前のタイヤショルダー領域における主溝の溝断面の形状を示す要部拡大概略断面図である。図４は同タイヤにおける接地後の同主溝の溝断面の形状を示す要部拡大概略断面図である。図５は同タイヤにおける接地前後の同主溝の溝断面積変化を示す要部拡大概略断面図である。
【００１６】
表１は、タイヤセンター領域の主溝６の平均断面積変化及びタイヤショルダー領域の主溝７の平均断面積変化の結果を示している。
【００１７】
【表１】
0004059459.tif 000002
【００１８】
上記表１のタイヤＡ〜Ｄより、タイヤセンター領域の主溝６と比べてタイヤショルダー領域の主溝７の方が断面積変化が大きく、気柱共鳴音の音圧レベルに大きく影響していることが認められる。
【００１９】
次に、同じく表１に示す様に、タイヤショルダー領域の主溝７の溝容積をほとんど小さくせずに、その溝深さＤｓを浅くし、溝幅Ｗｓを大きくした以外は上記タイヤＣと同じ構造のタイヤＥについて、タイヤショルダー領域の主溝７の平均断面積の変化をタイヤＣと比較して検討した。
【００２０】
その結果、前記表１の通り、タイヤＣは、変化断面積２１．６ｍｍ2（変化率２７％）であるのに対して、タイヤＥは１６．４ｍｍ2（変化率２０．５％）となり、タイヤショルダー領域の主溝７の平均断面積の変化は大幅に減少した。これは、タイヤショルダー領域の主溝７の溝容積を小さくせずにその溝深さＤｓを浅くし、溝幅Ｗｓを大きくすることにより、タイヤショルダー領域の主溝７の平均断面積の変化を抑え、車外騒音の主原因となっていたタイヤショルダー領域の主溝における気柱共鳴音に対してその低減化を図り得ることを意味している。
【００２１】
そこで、次の表２に示す溝幅Ｗc、Ｗs及び溝深さＤc、Ｄsをそれぞれ有し、タイヤサイズが６．５０Ｒ１６である図１に示す構造の各実施例及び各比較例に係る空気入りタイヤを試作し、台上騒音レベル及び湿潤路での操縦安定性についてそれぞれ評価した。各タイヤの空気圧はいずれも５５０ＫＰａに設定した。
【００２２】
台上騒音レベルは、ＪＡＳＯ−Ｃ６０６に準拠して試験した。速度は５０ｋｍ／ｈである。表１の台上騒音レベルは、１／３オクターブバンドの１ＫＨｚ気柱共鳴音レベルを測定し、比較例１のタイヤとの間における騒音差で示している。騒音のマイナス値が大きくなればなる程タイヤ騒音が低減していることを示す。
【００２３】
湿潤路での操縦安定性は、テストコースにおいて専用ドライバーによる官能評価を行い、比較例１を基準にして評価した。
【００２４】
【表２】
0004059459.tif 000003
【００２５】
表２より、実施例タイヤは、比較例１のタイヤと比較して、湿潤路面での操縦安定性に悪影響を与えずに、台上騒音レベルの改善が認められる。一方、タイヤショルダー領域の主溝の溝深さＤｓが上記タイヤセンター領域の主溝の溝深さＤcに対して０．７５Ｄcを越える比較例２のタイヤは、湿潤路操縦安定性は比較例１のタイヤと同様であるが、台上騒音レベルが改善されていない。また、タイヤショルダー領域の主溝の溝深さＤｓが上記タイヤセンター領域の主溝の溝深さＤcに対して０．４５Ｄc未満の比較例３のタイヤは、台上騒音レベルは改善されているが、溝幅が広すぎてリブの振動で改善効果は少なく、湿潤路操縦安定性は低下している。
【００２６】
【発明の効果】
以上の通り、本発明は、タイヤトレッド部に、実質的に同一の溝断面積を有するタイヤセンター領域の主溝とタイヤショルダー領域の主溝を備え、上記タイヤショルダー領域の主溝の溝深さＤｓを、上記タイヤセンター領域の主溝の溝深さＤcに対して０．４５Ｄc〜０．７５Ｄcの範囲に設定してなる空気入りラジアルタイヤであるので、湿潤路面での操縦安定性に悪影響を与えずに、車外騒音の低減化が実現されたものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明に係る空気入りラジアルタイヤの一実施形態を示す要部概略断面図である。
【図２】  空気入りラジアルタイヤの一例を示す要部概略断面図である。
【図３】  同タイヤにおいて接地前のタイヤショルダー領域における主溝の溝断面の形状を示す要部拡大概略断面図である。
【図４】  同タイヤにおいて接地後のタイヤショルダー領域における主溝の溝断面の形状を示す要部拡大概略断面図である。
【図５】  同タイヤにおける接地前後の同主溝の溝断面積変化を示す要部拡大概略断面図である。
【符号の説明】
１    タイヤトレッド部
２    タイヤセンター領域の主溝
３    タイヤショルダー領域の主溝
４    タイヤショルダー領域の主溝
【図１】
0004059459.tif 000004
【図２】
0004059459.tif 000005
【図３】
0004059459.tif 000006
【図４】
0004059459.tif 000007
【図５】
0004059459.tif 000008