(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
トレッド面にタイヤ周方向に延びる複数の縦溝を有する空気入りタイヤにおいて、
少なくとも１本の縦溝内において、基準負荷状態でのタイヤ周方向接地長内に、対向する溝壁の両側の溝壁から溝幅方向へ当該縦溝深さの１／２の位置を含む領域に、対向する一対の突出体を１箇所以上配し、
上記突出体溝幅方向の突出長さをＧＰ、
同溝深さ方向の長さをＧＤ、
同溝長さ方向の長さをＧＬ、
当該縦溝内で対向する突出体同士の間隙をＧＳ、
当該縦溝幅をＧＷ
としたとき、
ＧＰ＜ＧＤ、ＧＰ＜ＧＬ、０．４×ＧＷ≦ＧＳ≦０．８×ＧＷ
であることを特徴とする空気入りタイヤ。
【請求項２】
同一縦溝内において、上記突出体のタイヤ周方向長さが異なる突出体を含む請求項１記載の空気入りタイヤ。
【請求項３】
上記突出体のタイヤ径方向の配置領域がトレッド接地表面と同一面乃至トレッド接地表面よりもタイヤ径方向内側で、且つ、溝底面よりもタイヤ径方向外側である請求項１または請求項２記載の空気入りタイヤ。
【請求項４】
同一縦溝内において、
隣り合う上記突出体のタイヤ周方向長さをＬ１、Ｌ２、
隣り合う上記突出体間の間隔をＬＳ、
基準負荷状態でのタイヤ接地周方向長さをＬ３
としたとき、
Ｌ１≦ＬＳ＜Ｌ３、Ｌ２≦ＬＳ＜Ｌ３
である請求項１、請求項２、請求項３の何れかに記載の空気入りタイヤ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、トレッド面にタイヤ周方向に延びる複数の縦溝を有する空気入りタイヤにおいて、タイヤ走行時に発生する騒音を低減させると共に、縦溝に隣接する陸部端に発生する偏摩耗いわゆるリバーウェアを改善する空気入りタイヤに関する。
【０００２】
【従来の技術】
タイヤトレッド部は車輌走行中、タイヤ接地部において路面とタイヤの縦溝とによって形成される空洞内を流れる空気の振動いわゆる気柱管共鳴による騒音が発生し易い。
【０００３】
また、カーカスがラジアル配列の空気入りタイヤのベルト層には、弾性の高いスチールコードなどが設けられているので、タイヤトレッド部全体の剛性が高く、剛性が高いトレッド部で局部的に剛性の低いところの縦溝に隣接する陸部端は、タイヤ走行中、その部分が動き易く路面との間のすべり量が大きくなって摩耗が進行して偏摩耗いわゆるリバーウェアが発生し易い。
【０００４】
従来、かかる騒音発生や偏摩耗を防止するため各種の提案がなされているが、両者を同時に改善する発明は提案されていない。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
この発明の目的は、トレッド面にタイヤ周方向に延びる複数の縦溝を有する空気入りタイヤにおいて、タイヤ走行時に発生する騒音を低減すると共に、縦溝に隣接する陸部端に発生する偏摩耗いわゆるリバーウェアの改善を図ろうとするものである。
【０００６】
ところで、タイヤの車外騒音を低減するには、上記縦溝における気柱管共鳴音だけではなく、タイヤの車外騒音中、大きな騒音因子となっているポンピング作用による騒音に対しても効果を発揮することが重要である。すなわち、タイヤが路面と接地する際、タイヤの接地面には車輌の荷重が作用するが、かかる場合、当該縦溝の両側に位置する各陸部の両壁は、接地により圧縮されて当該縦溝の内側に膨らみ、当該縦溝が閉塞するところまで接近する。そして、タイヤの回転と共にかかる接地状態が解除されていくと、荷重の負荷がなくなることで上記陸部の膨らみが元に戻り、所定の縦溝の断面形状に回復する。この両側の陸部による縦溝への圧縮とその解除は、それらが繰り返されることにより縦溝内には空気が吸排出され、いわゆるポンピング状態を呈するもので、タイヤパターンによる路面への打撃と同じ周波数となり、重なり合って強め合い、これがタイヤの車外騒音の原因として最も寄与の大きいものとなる。気柱管共鳴音の低減を目指した従来の前記技術では、かかるポンピング作用の抑制には効果が乏しく、全体としてタイヤの車外騒音の低減効果が不十分である。
【０００７】
本発明の目的は、タイヤ周方向に延びる縦溝の溝壁から溝幅方向へ突出する突起を用いて、気柱管共鳴音のみならず、タイヤの車外騒音中、大きな騒音の原因となっているポンピング作用による騒音に対しても効果を発揮し、全体としてタイヤの車外騒音の低減を図ることができ、同時にタイヤの偏摩耗防止を図ることができる空気入りタイヤを提供するところにある。
【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、本発明は、
トレッド面にタイヤ周方向に延びる複数の縦溝を有する空気入りタイヤにおいて、
少なくとも１本の縦溝内において、基準負荷状態でのタイヤ周方向接地長内に、対向する溝壁の両側の溝壁から溝幅方向へ当該縦溝深さの１／２の位置を含む領域に、対向する一対の突出体を１箇所以上配し、
上記突出体溝幅方向の突出長さをＧＰ、
同溝深さ方向の長さをＧＤ、
同溝長さ方向の長さをＧＬ、
当該縦溝内で対向する突出体同士の間隙をＧＳ、
当該縦溝幅をＧＷ
としたとき、
ＧＰ＜ＧＤ、ＧＰ＜ＧＬ、０．４×ＧＷ≦ＧＳ≦０．８×ＧＷ
である空気入りタイヤを採用した。
【０００９】
従って、本発明のタイヤは、少なくとも１本の縦溝内を基準負荷状態でのタイヤ周方向接地長内に、対向する溝壁の両側または片側の溝壁から溝幅方向へ当該縦溝深さの１／２の位置を含む領域に、１箇所以上配した上記突出体が、接地の際に縦溝と路面で構成される気柱管内の振動モードを特定の周波数から断続的或いは連続的に変化する周波数とするため、気柱共鳴音は実質的に消滅することができる。
なお、前記基準負荷状態とは、各タイヤのサイズ毎にＪＩＳ規格に規定されている空気圧とそれに対応する負荷を与えた状態であることを言う。
また、本発明のタイヤは、少なくとも１本の縦溝内において、基準負荷状態でのタイヤ周方向接地長内に、対向する溝壁の両側または片側の溝壁から溝幅方向へ当該縦溝深さの１／２の位置を含む領域に、突出体を１箇所以上配したので、縦溝に隣接する陸部端は、その部分の動きが抑制される。即ち、見かけ上ブロックの縦方向の剛性が大となり、その結果、該陸部端の路面との間のすべり量が抑制されて偏摩耗いわゆるリバーウェアの発生を防止することができる。
【００１０】
さらに、本発明のタイヤは、少なくとも１本の縦溝内において、基準負荷状態でのタイヤ周方向接地長内に、対向する溝壁の両側または片側の溝壁から溝幅方向へ当該縦溝深さの１／２の位置を含む領域に、１箇所以上配されている前記突出体がタイヤ接地時に、対向する突出体同士が接触する。かかる場合、元来トレッドパターンのピッチ数で決まるポンピング周波数を、負荷接地時に前記突出体のタイヤ周方向の配置間隔で決まる周波数に転換することができ、かつランダム化することができる。従って、上記ポンピング周波数はトレッドのブロックパターンのピッチ数と一致しなくなり、タイヤの車外騒音に寄与度の大きい上記パターンがピッチ毎に路面を打撃する時にタイヤが加振されて発生する振動音のピッチ数で決まる１次ピークレベルの低減が可能となる。
【００１１】
なお、上記突出体溝幅方向の突出長さをＧＰ、同溝深さ方向の長さをＧＤ、同溝長さ方向の長さをＧＬ、当該縦溝内で対向する突出体同士の間隙をＧＳ、当該縦溝幅をＧＷとしたとき、
ＧＰ＜ＧＤ、ＧＰ＜ＧＬ、０．４×ＧＷ≦ＧＳ≦０．８×ＧＷ
としたのは、ＧＰ＜ＧＤ又は、ＧＰ＜ＧＬの少なくとも何れかの条件を満たさない場合、タイヤ負荷時に溝の両壁或いは片側の壁が張り出してきて溝幅が狭まる時に、突出体が、圧縮されることによって、突出体が、挫屈を起こし、溝幅の狭まりを充分抑止出来ず、ポンピング作用を抑止することが出来ないからである。
さらに、当該縦溝内で対向する突出体同士の間隙ＧＳを前記のように０．４×ＧＷ≦ＧＳ≦０．８×ＧＷの範囲としたのは、前記間隙ＧＳが０．４×ＧＷ未満であれば、溝容積が減少して溝内の排水効果が悪くなり、湿潤路での走行安定性を害し、間隙ＧＳが０．８×ＧＷを越えれば、突出体による溝幅の狭まりを充分抑止出来ず、ポンピング作用抑制への寄与が少なくなり、その結果、騒音低下への効果が無くなるからである。
【００１２】
また、同一縦溝内において、上記突出体のタイヤ周方向長さＧＬ或いは幅ＧＰが異なる突出体を配することもできる。この場合、突出体を設置する溝両壁のピッチ長、即ち、突出体に加わる力の大きさに応じて突出体の剛性を決めることにより、トレッド部全体に略同等な見かけの剛性を与えることが出来、騒音をより効果的に抑止出来るとともに、トレッド表面部の負荷に対する剛性の均一性から均一な摩耗状態とする効果がある。
【００１３】
上記突出体のタイヤ径方向の配置領域がトレッド接地表面と同一面乃至トレッド接地表面よりもタイヤ径方向内側で、且つ、溝底面よりもタイヤ径方向外側に配することがより好ましい。これは、突出体がトレッドの接地表面よりタイヤ径方向外側にあると、タイヤ走行初期段階で、接地時に働く外力により突出体の先端が損傷したり、突出体の根本にクラックが生じたりして、突出体の効果が充分発揮されず、偏摩耗の起点となりやすいこと、又、溝底面よりもタイヤ径方向外側にするのは接地時に溝底部に排水のための通路を残すためである。
【００１４】
また、同一縦溝内において、
隣り合う上記突出体のタイヤ周方向長さをＬ１、Ｌ２、
隣り合う上記突出体間の間隔をＬＳ、
基準負荷状態でのタイヤ接地周方向長さをＬ３
としたとき、
Ｌ１≦ＬＳ＜Ｌ３、Ｌ２≦ＬＳ＜Ｌ３
であることが望ましい。
【００１５】
隣り合う上記突出体のタイヤ周方向長さＬ１、Ｌ２が隣り合う上記突出体間の間隔ＬＳよりも大であると、突出体によって抑制される溝のポンピング作用の変動が、突出体と突出体の間の間隔ＬＳの領域に於いても影響され、少なくなるため、騒音抑制には効果的であるが、溝内の容積を狭め貯水性とそれに伴う排水性が悪くなり、タイヤの主要な特性の一つである湿潤路に於ける操縦安定性を不安定とすることになる。
また、隣り合う上記突出体間の間隔ＬＳが、基準負荷状態でのタイヤ接地周方向長さＬ３よりも大であると、走行中、突出体がタイヤ接地周方向長内に介在しない部分があるために気柱管共鳴音が発生し、一般に接地周方向長を内に複数個含まれるピッチに対し、そのポンピング作用を抑制することがないから騒音抑制への効果が少なくなるからである。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図に基づき説明する。図１は本発明に係る空気入りタイヤの一実施形態を示すトレッドパターンの概略展開図である。図２は図１におけるＡ−Ａ線の部分断面の概略斜視図である。
【００１７】
１はタイヤトレッド面、２はタイヤトレッド面１をタイヤ周方向Ｒに連なる縦溝、３は縦溝２の溝壁、４は横溝、５、６はそれぞれタイヤの両側に位置するショルダー部の接地端、Ｒはタイヤ周方向、Ｔは突出体、ＧＳは対向する溝壁から溝幅方向へ突出している突出体間の間隙、Ｌ３は基準負荷状態でのタイヤ接地周方向長、１０（点線）は基準負荷状態でのタイヤ周方向接地端である。
【００１８】
本実施形態のタイヤでは、縦溝２は、図１に示される様に、タイヤ赤道線ＣＬの両側に各１本の縦溝２ｂ、２ｃと、さらにその両側にある縦溝２ａ、２ｄで構成されている。そして、縦溝２ｂと縦溝２ｃとの間には横溝４ｂが設けられ、この縦溝２ｂと縦溝２ｃと横溝４ｂとで区分された中央ブロック７ｂが、タイヤ周方向に繰り返し配列されている。一方、縦溝２ａと縦溝２ｂとの間にも同様の横溝４ａが設けられ、さらに縦溝２ｃと縦溝２ｄとの間にも同様の横溝４ｃが設けられ、それぞれの縦溝２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄと横溝４ａ、４ｃとで区分された各中間ブロック７ａ、７ｃがタイヤ周方向に繰り返し配列されている。なお、この各中間ブロック７ａ、７ｃのさらに両側には、縦溝２ａ、２ｄを挟んでタイヤ周方向に延びるショルダーリブ８ａ、８ｂが設けられている。
【００１９】
また、本実施形態のタイヤは、図１及び図２に示される様に、上記縦溝２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄの各側壁３１、３２、３３、３４、３５、３６、３７、３８から溝幅方向へ突出体Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４、Ｔ５、Ｔ６、Ｔ７、Ｔ８がタイヤ周方向に沿って、不等間隔で設けたタイヤである。縦溝２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄは突出体Ｔを配していない部分の溝幅は、いずれも同一で溝幅はＧＷ、溝深さは突出体の有無に関係なく、同じ深さＤである。突出体Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４、Ｔ５、Ｔ６、Ｔ７、Ｔ８はいずれも同一形状で、縦溝幅方向への突出長さがＧＰ、周方向長さがＧＬ、溝深さ方向長さがＧＤで、ＧＰ＜ＧＤ、ＧＰ＜ＧＬ、縦溝深さＤの１／２点の箇所を含む領域に配されている。従って、突出体間の間隙ＧＳは（ＧＷ−２ＧＰ）である。
【００２０】
図３は図１におけるＡ−Ａ線概略断面図で、同図（ａ）は非接地時、同図（ｂ）は接地時を示す。また、図４は本実施形態のタイヤから前記突出体を除去した場合のトレッドパターンの概略展開図で各符号は図１に同じである。
図５は図４におけるＢ−Ｂ線概略断面図で、同図（ａ）は非接地時、同図（ｂ）は接地時を示す。
【００２１】
図３（ａ）、図３（ｂ）から分かるように、本実施形態の突出体Ｔ３、Ｔ４を配したタイヤの縦溝内では、非接地時は、突出体Ｔ３と突出体Ｔ４との間隙は確保されているが、接地時は前記突出体Ｔ３と突出体Ｔ４同士が完全に接触していてその間隙は無くなっている。但し、本実施形態のタイヤでは前記突出体Ｔ３と突出体Ｔ４が溝底まで配されていないので、溝底側はタイヤ周方向に連続して連なっている。これに対して、本実施形態のタイヤから前記突出体を除去したタイヤの場合、図５（ａ）、図５（ｂ）に示す様に、縦溝内では、非接地時は、縦溝は確保されているが、接地時は縦溝３３、縦溝３４同士が完全に接触していてその間隙は無くなっている。また、本実施形態のタイヤと比較して前記突出体が配されていないので、溝底近くまで縦溝３３、縦溝３４同士が接触していて溝底では殆ど間隙が無くなっている。
【００２２】
なお、図３（ｂ）、図５（ｂ）の点線９はタイヤの非接地時の図３（ａ）、図５（ａ）の縦溝の概略断面を示している。
図３及び図５から縦溝内に、突出体Ｔ３、突出体Ｔ４を配した本実施形態のタイヤは、前記突出体を配さないタイヤに比較して、タイヤ接地時に溝壁の動きが少なく、且つ、溝底での空間が確保されていることが分かる。すなわち、本実施形態の場合、上記突出体を配してもタイヤ走行時に排水性の確保も可能である。
【００２４】
上記の通り、本実施形態のタイヤは、タイヤ周方向に延びる縦溝２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ内を、基準負荷状態でのタイヤ周方向接地長ｌ３内に、対向する溝壁３の両側または片側の溝壁から溝幅方向へ当該縦溝深さの１／２の位置を含む領域に、１箇所以上配した上記突出体Ｔが、接地の際に縦溝と路面で構成される気柱管内の振動モードを特定の周波数から断続的或いは連続的に変化する周波数とするため、気柱共鳴音は実質的に消滅することができる。
【００２５】
同時に、本実施形態のタイヤは、少なくとも１本の縦溝内において、基準負荷状態でのタイヤ周方向Ｒの接地長Ｌ３内に、対向する溝壁３の両側または片側の溝壁から溝幅方向へ、接地の際にトレッド陸部の縦溝壁の溝幅方向への膨らみ変形の最大となる当該縦溝深さの１／２の位置を含む領域に、１箇所以上の突出体Ｔを配したので、縦溝２に隣接する陸部端は、その部分の動きが抑制される。その結果、該陸部端の路面との間のすべり量が抑制されて偏摩耗いわゆるリバーウェアの発生を防止することができる。
【００２６】
さらに、本実施形態のタイヤは、少なくとも１本の縦溝２内において、基準負荷状態でのタイヤ周方向接地長Ｌ３内に、対向する溝壁の両側または片側の溝壁から溝幅方向へ当該縦溝深さの１／２の位置を含む領域に、１箇所以上配されている前記突出体Ｔがタイヤ接地時に、対向する突出体Ｔ同志または突出体Ｔと溝壁３とが接触する。かかる場合、元来トレッドパターンのピッチ数で決まるポンピング周波数を、負荷接地時に前記突出体Ｔのタイヤ周方向の配置間隔で決まる周波数に転換することができ、かつランダム化することができる。従って、上記ポンピング周波数はトレッドのブロックパターンのピッチ数と車両速度、即ち、タイヤ回転数で決まるトレッドの路面に対する打撃に伴う振動音の周波数のと一致しなくなり、ポンピング音と打撃振動音が強めあうことがなくなり、タイヤの車外騒音に寄与度の大きい上記パターンのピッチ数とタイヤ回転数で決まる１次ピーク周波数のレベルの低減が可能となる。
【００２７】
従って、本発明のタイヤは、縦溝と接地路面間で生じる気柱管共鳴音の低減とポンピング音の低減を図ることができ、車外騒音に対して有効に対処することができると共に、タイヤの偏摩耗防止を図ることができる空気入りタイヤを提供することができる。
【００２８】
【発明の効果】
以上の通り、本発明は、タイヤトレッド面にタイヤ周方向に連なる複数の縦溝を有する空気入りタイヤにおいて、トレッド面にタイヤ周方向に延びる複数の縦溝を有する空気入りタイヤにおいて、
少なくとも１本の縦溝内において、基準負荷状態でのタイヤ周方向接地長内に、対向する溝壁の両側または片側の溝壁から溝幅方向へ当該縦溝深さの１／２の位置を含む領域に、対向する一対の突出体を１箇所以上配し、
上記突出体溝幅方向の突出長さをＧＰ、
同溝深さ方向の長さをＧＤ、
同溝長さ方向の長さをＧＬ、
当該縦溝内で対向する突出体同士の間隙をＧＳ、
当該縦溝幅をＧＷ
としたとき、
ＧＰ＜ＧＤ、ＧＰ＜ＧＬ、０．４×ＧＷ≦ＧＳ≦０．８×ＧＷ
である空気入りタイヤであるため、気柱管共鳴音のみならず、タイヤの車外騒音中、大きな騒音の原因となっているポンピング作用による騒音に対しても効果を発揮することができ、全体としてタイヤの車外騒音の低減を図ることができると共に、タイヤの偏摩耗防止を図ることができる空気入りタイヤを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る空気入りタイヤの一実施形態を示すトレッドパターンの概略展開図である。
【図２】図１におけるＡ−Ａ線の部分断面の概略斜視図である。
【図３】図１におけるＡ−Ａ線概略断面図で、同図（ａ）は非接地時、同図（ｂ）は接地時を示す図である。
【図４】本実施形態のタイヤから前記突出体を除去した場合のトレッドパターンの概略展開図である。
【図５】図４におけるＢ−Ｂ線概略断面図で、同図（ａ）は非接地時、同図（ｂ）は接地時を示す図である。
【符号の説明】
１        タイヤトレッド面
２        縦溝
２ａ      縦溝
２ｂ      縦溝
２ｃ      縦溝
２ｄ      縦溝
３        溝壁
３１      溝壁
３２      溝壁
３３      溝壁
３４      溝壁
３５      溝壁
３６      溝壁
３７      溝壁
３８      溝壁
４ａ      横溝
４ｂ      横溝
４ｃ      横溝
５        ショルダー部の接地端
６        ショルダー部の接地端
Ｔ        突出体
Ｔ１      突出体
Ｔ２      突出体
Ｔ３      突出体
Ｔ４      突出体
Ｔ５      突出体
Ｔ６      突出体
Ｔ７      突出体
Ｔ８      突出体
【図１】
0004873514.tif 000002
【図２】
0004873514.tif 000003
【図３】
0004873514.tif 000004
【図４】
0004873514.tif 000005
【図５】
0004873514.tif 000006