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JP2023020716A - タイヤ - Google Patents

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JP2023020716A
JP2023020716A JP2021126245A JP2021126245A JP2023020716A JP 2023020716 A JP2023020716 A JP 2023020716A JP 2021126245 A JP2021126245 A JP 2021126245A JP 2021126245 A JP2021126245 A JP 2021126245A JP 2023020716 A JP2023020716 A JP 2023020716A
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眞由子 唐澤
Mayuko Karasawa
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Original Assignee
Bridgestone Corp
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Abstract

【課題】トレッド面に、制動性能の低下を抑制しつつ、排水性の向上と、気柱共鳴音の抑制と、を実現可能な蛇行溝を有するタイヤを提供する。【解決手段】本開示に係るタイヤは、トレッド面にタイヤ周方向に沿って延びる蛇行溝が形成されており、タイヤ幅方向での前記蛇行溝の溝幅は、前記タイヤ周方向に沿って所定の繰り返し周期で変化し、前記溝幅の前記最大幅及び前記最小幅の比であるWmin/Wmaxは、0.35~0.85であり、前記蛇行溝の両溝壁である第1溝壁及び前記第2溝壁は、トレッド面視において、前記所定の繰り返し周期を1周期長さとする正弦波状に蛇行しながら延在しており、前記トレッド面視において、前記第1溝壁により形成される第1正弦波状曲線と、前記第2溝壁により形成される第2正弦波状曲線と、は前記タイヤ周方向において1/8~3/8周期の位相差を設けて配置されている。【選択図】図3

Description

本開示はタイヤに関する。
従来、空気入りタイヤ(以下、単に「タイヤ」と記載する。)では、ハイドロプレーニングを抑制するため、路面とトレッド面との間に入り込んだ水の排水性を向上させる様々な方法が用いられている。特許文献1には、制動性能の低下を抑制しつつ、排水性を向上できるタイヤが開示されている。
特開2011-168222号公報
特許文献1に開示のタイヤでは、タイヤ周方向に沿って延在する周方向溝としての主溝が所定の形状とされている。これにより、特許文献1に開示のタイヤでは、制動性能の低下を抑制しつつ、排水性を向上させることができる。但し、特許文献1に記載のタイヤの周方向溝であっても、気柱共鳴音の更なる抑制の観点では、依然として改善の余地がある。
本開示は、トレッド面に、制動性能の低下を抑制しつつ、排水性の向上と、気柱共鳴音の抑制と、を実現可能な蛇行溝を有するタイヤを提供することを目的とする。
本開示の第1の態様としてのタイヤは、トレッド面にタイヤ周方向に沿って延びる蛇行溝が形成されており、タイヤ幅方向での前記蛇行溝の溝幅は、前記タイヤ周方向に沿って所定の繰り返し周期で変化し、前記溝幅の最大幅をWmaxとし、前記溝幅の最小幅をWminとした場合、前記最大幅及び前記最小幅の比であるWmin/Wmaxは、0.35~0.85であり、前記蛇行溝の両溝壁である第1溝壁及び前記第2溝壁は、トレッド面視において、前記所定の繰り返し周期を1周期長さとする正弦波状に蛇行しながら延在しており、前記トレッド面視において、前記第1溝壁により形成される第1正弦波状曲線と、前記第2溝壁により形成される第2正弦波状曲線と、は前記タイヤ周方向において1/8~3/8周期の位相差を設けて配置されている。
この構成とすることで、トレッド面に、制動性能の低下を抑制しつつ、排水性の向上と、気柱共鳴音の抑制と、を実現可能な蛇行溝を有するタイヤを実現できる。
本開示の1つの実施形態として、前記第1正弦波状曲線及び前記第2正弦波状曲線の前記繰り返し周期は、前記トレッド面視での前記第1正弦波状曲線及び前記第2正弦波状曲線の前記タイヤ幅方向における最大振幅の15~100倍である。
この構成とすることで、排水性をより向上させることができる。
本開示の1つの実施形態として、前記トレッド面に、前記タイヤ周方向に沿って延びる3本以上の周方向溝が形成されており、前記3本以上の周方向溝のうち、前記タイヤ幅方向の両側それぞれで最も外側に位置する外側周方向溝より前記タイヤ幅方向の内側に位置する1本以上の内側周方向溝は、前記蛇行溝により構成されている。
この構成とすることで、複数本の周方向溝での共鳴周波数の分散が促進され易く、周方向溝全体の音圧ピークの低減を実現し易くなる。
本開示の1つの実施形態として、前記外側周方向溝は、前記トレッド面視において、前記タイヤ周方向に沿って直線状に延在している。
この構成とすることで、軸力変動の影響を小さくすることができる。
本開示の1つの実施形態として、前記1本以上の内側周方向溝のうち、前記外側周方向溝と隣接する内側周方向溝が、前記蛇行溝により構成されており、前記外側周方向溝と、前記外側周方向溝と隣接し前記蛇行溝により構成される前記内側周方向溝と、により相互間に区画される陸部には、共鳴器が配設されており、前記共鳴器は、前記陸部のトレッド踏面に開放されている気室と、前記気室と前記外側周方向溝とを連通する1本以上の外側狭窄ネックと、を備え、前記共鳴器は、前記気室と前記外側周方向溝に隣接し前記蛇行溝により構成される前記内側周方向溝とを連通する内側狭窄ネックを備えない。
この構成とすることで、共鳴器により、外側周方向溝の気柱共鳴音の音圧ピークを低減できると共に、内側狭窄ネックを備える構成と比較して、タイヤの制動性能の低下を抑制できる。
本開示の1つの実施形態として、前記外側周方向溝と前記トレッド面のトレッド端とにより相互間に区画されているショルダ陸部には、前記陸部に設けられている前記外側狭窄ネックの延長線と重なる位置に、前記外側周方向溝に開口する幅方向溝が形成されている。
この構成とすることで、排水性と外観意匠性とを両立できる。
本開示の1つの実施形態として、前記1本以上の内側周方向溝は、タイヤ赤道面と交差する中央陸部を相互間に区画する2本の内側周方向溝を備え、前記中央陸部には、トレッド踏面に開放されている気室、及び、前記気室と前記2本の内側周方向溝の少なくとも一方とを連通する狭窄ネック、からなる共鳴器、が配設されていない。
この構成とすることで、トレッド面のタイヤ幅方向の中央に位置する中央陸部の剛性低下を抑制できる。
本開示の1つの実施形態として、前記1本以上の内側周方向溝は、前記蛇行溝により構成されている2本以上の内側周方向溝を備え、前記蛇行溝により構成されている1本の内側周方向溝の前記タイヤ周方向の繰り返し周期は、前記蛇行溝により構成されている他の1本の内側周方向溝の前記タイヤ周方向の繰り返し周期と、前記タイヤ周方向において位相差を有する。
この構成とすることで、タイヤ周方向での圧縮剛性の過度な変動を抑制できる。
本開示によれば、トレッド面に、制動性能の低下を抑制しつつ、排水性の向上と、気柱共鳴音の抑制と、を実現可能な蛇行溝を有するタイヤを提供することができる。
本発明の一実施形態としてのタイヤのタイヤ幅方向に沿う断面を示すタイヤ幅方向断面図である。 図1に示すタイヤのトレッド面の一部を示す展開図である。 図2に示すトレッド面の1本の蛇行溝を拡大して示す拡大図である。 図3に示す蛇行溝内での一部の音波の反射を説明する説明図である。 比較例としての蛇行溝を示す図である。 1本の外側狭窄ネックを有するヘルムホルツ共鳴器を模式的に示す図である。
以下、本開示に係るタイヤの実施形態について、図面を参照して例示説明する。各図において共通する構成には同一の符号を付している。本明細書において、タイヤ幅方向とは、タイヤの回転軸と平行な方向をいう。タイヤ径方向とは、タイヤの回転軸と直交し、回転軸を中心とした半径方向をいう。タイヤ周方向とは、タイヤの回転軸を中心にタイヤが回転する方向をいう。
本明細書において、「トレッド面」とは、リムに組み付けるとともに規定内圧を充填したタイヤを、最大負荷荷重を負荷した状態(以下、「最大負荷状態」ともいう。)で転動させた際に、路面と接触することになる、タイヤの全周に亘る外周面を意味する。また、「トレッド端」とは、トレッド面のタイヤ幅方向の外側端を意味する。
本明細書において、「リム」とは、タイヤが生産され、使用される地域に有効な産業規格であって、日本ではJATMA(日本自動車タイヤ協会)のJATMA YEAR BOOK、欧州ではETRTO(The European Tyre and Rim Technical Organisation)のSTANDARDS MANUAL、米国ではTRA(The Tire and Rim Association, Inc.)のYEAR BOOK等に記載されているまたは将来的に記載される、適用サイズにおける標準リム(ETRTOのSTANDARDS MANUALではMeasuring Rim、TRAのYEAR BOOKではDesign Rim)を指すが、上記産業規格に記載のないサイズの場合は、タイヤのビード幅に対応した幅のリムをいう。「リム」には、現行サイズに加えて将来的に上記産業規格に含まれ得るサイズも含まれる。「将来的に記載されるサイズ」の例として、ETRTOのSTANDARDS MANUAL 2013年度版において「FUTURE DEVELOPMENTS」として記載されているサイズが挙げられる。
本明細書において、「規定内圧」とは、上記のJATMA YEAR BOOK等の産業規格に記載されている、適用サイズ・プライレーティングにおける単輪の最大負荷能力に対応する空気圧(最高空気圧)をいい、上記の産業規格に記載のないサイズの場合は、タイヤを装着する車両ごとに規定される最大負荷能力に対応する空気圧(最高空気圧)をいうものとする。また、本明細書において、「最大負荷荷重」とは、上記の産業規格に記載されている適用サイズのタイヤにおける最大負荷能力に対応する荷重をいい、上記の産業規格に記載のないサイズの場合には、タイヤを装着する車両ごとに規定される最大負荷能力に対応する荷重をいうものとする。
以下、本開示に係るタイヤの一実施形態としての空気入りタイヤ1(以下、単に「タイヤ1」と記載する。)について、図面を参照して例示説明する。本実施形態では、タイヤ1として乗用車用のラジアルタイヤについて例示説明するが、他の種類のタイヤであってもよい。
図1は、タイヤ1のタイヤ幅方向断面図である。図1に示すように、タイヤ1は、一対のビード部11と、一対のサイドウォール部12と、トレッド部13と、を備える。サイドウォール部12は、ビード部11のタイヤ径方向Aの外側に連なる。トレッド部13は、一対のサイドウォール部12に連なる。トレッド部13のタイヤ幅方向Bの両端それぞれが、各サイドウォール部12に連なっている。
各ビード部11は、ビードコア11aと、このビードコア11aのタイヤ径方向Aの外側に配置されるビードフィラ11bと、を備える。タイヤ1は、一対のビードコア11a間に跨るカーカス14を備える。カーカス14は、有機繊維又はスチールからなるコードが配列されているカーカスプライから構成されている。更に、タイヤ1は、カーカス14のクラウン部のタイヤ径方向Aの外側に配置されているベルト15を備える。ベルト15は、有機繊維又はスチールからなるコードが配列されているベルトプライから構成されている。ベルト15を構成するベルトプライには、コードがタイヤ周方向Cに対して10°以上傾斜する傾斜ベルト層が含まれてもよい。また、ベルト15を構成するベルトプライには、コードがタイヤ周方向Cに沿って延在する周方向ベルト層が含まれてもよい。ここで言う「コードがタイヤ周方向に沿って延在する」とは、コードのタイヤ周方向Cに対する傾斜角度が0°以上、10°未満であることを意味する。更に、ベルト15は、上述の傾斜ベルト層及び周方向ベルト層それぞれを少なくとも1層を含む、タイヤ径方向Aに積層された複数のベルトプライを備えてもよい。
また、タイヤ1は、ベルト15のタイヤ径方向Aの外側に配置されているトレッドゴム7と、カーカス14のサイド部のタイヤ幅方向Bの外側に配置されているサイドゴム8と、を備える。更に、タイヤ1は、カーカス14の内面に積層されているインナーライナ16を備える。
本実施形態のタイヤ1は、上述の内部構造を備えるが、内部構造は特に限定されない。したがって、タイヤ1は、他の内部構造を備えてもよい。
図2は、図1に示す本実施形態のタイヤ1のトレッド部13のトレッド面Tの一部を示す展開図である。図2に示すように、本実施形態のトレッド面Tには、タイヤ周方向Cに沿って延びる周方向溝21~24が形成されている。これら周方向溝21~24は、タイヤ周方向Cに無端状の環状溝である。本実施形態の4本の周方向溝21~24は、タイヤ幅方向Bの両側それぞれで最も外側に位置する2本の外側周方向溝21、24と、タイヤ幅方向Bにおいて2本の外側周方向溝21、24より内側に位置する2本の内側周方向溝22、23と、により構成されている。ここで、タイヤ幅方向Bの内側とは、タイヤ幅方向Bにおいてタイヤ赤道面CLに近づく側を意味する。タイヤ幅方向Bの外側とは、タイヤ幅方向Bにおいてタイヤ幅方向Bの内側とは反対側であり、タイヤ幅方向Bにおいてタイヤ赤道面CLから遠ざかる側を意味する。
図2に示すように、本実施形態のタイヤ1のトレッド面Tには、上述した4本の周方向溝21~24と、タイヤ幅方向Bの両側のトレッド端TEと、により区画される5つの陸部31~35が形成されている。5つの陸部31~35は、1つの中央陸部33と、2つの中間陸部32、34と、2つのショルダ陸部31、35と、により構成されている。「中央陸部」及び「中間陸部」はいずれも、タイヤ幅方向Bの両側それぞれで最も外側に位置する2本の外側周方向溝の間に位置する陸部であり、タイヤ幅方向Bにおいて隣接する2本の周方向溝の相互間に区画される陸部を意味する。但し、「中央陸部」は、タイヤ赤道面CLと交差する位置に設けられる陸部であるのに対して、「中間陸部」は、タイヤ赤道面CLと交差しない位置に設けられる陸部である。以下、説明の便宜上、中央陸部33及び中間陸部32、34を特に区別しない場合は、単に「内側陸部32~34」と記載する。「ショルダ陸部」とは、トレッド端TEとタイヤ幅方向の最も外側に位置する周方向溝との相互間に区画される陸部である。
より具体的に、本実施形態の中央陸部33は、2本の内側周方向溝22、23の相互間に区画されている。また、本実施形態の一方の中間陸部32は、タイヤ赤道面CLを挟んでタイヤ幅方向Bの一方側(図2では左側)に位置する、外側周方向溝21及び内側周方向溝22の相互間に区画されている。本実施形態の他方の中間陸部34は、タイヤ赤道面CLを挟んでタイヤ幅方向Bの他方側(図2では右側)に位置する、外側周方向溝24及び内側周方向溝23の相互間に区画されている。本実施形態の内側陸部32~34はいずれも、タイヤ周方向Cで分断されることなくタイヤ周方向C全域に亘って連なるリブ状陸部により構成されている。
更に、一方のショルダ陸部31は、タイヤ赤道面CLを挟んでタイヤ幅方向Bの一方側(図2では左側)に位置する、トレッド端TE及び外側周方向溝21の相互間に区画されている。他方のショルダ陸部35は、タイヤ赤道面CLを挟んでタイヤ幅方向Bの他方側(図2では右側)に位置する、トレッド端TE及び外側周方向溝24の相互間に区画されている。
詳細は後述するが、図2に示すように、本実施形態の2つの中間陸部32、34それぞれには、気室71及び外側狭窄ネック72を含む共鳴器70が配設されている。各中間陸部32、34には、タイヤ周方向Cに沿って所定間隔を隔てて複数の共鳴器70が設けられている。
また、図2に示すように、本実施形態の2つのショルダ陸部31、35それぞれには、複数本の幅方向溝40が形成されている。幅方向溝40は、タイヤ幅方向Bの平行な溝に限られず、タイヤ幅方向Bに対して所定の角度以下(例えば30°以下)で傾斜する溝であってもよい。2つのショルダ陸部31、35それぞれにおいて、複数本の幅方向溝40は、タイヤ周方向Cに所定間隔を隔てて配置されている。幅方向溝40は、各ショルダ陸部31、35のタイヤ幅方向B全域に亘って延在している。このように、ショルダ陸部31、35それぞれは、幅方向溝40によりタイヤ周方向Cに区画されている複数のブロック陸部から構成されている。
一方のショルダ陸部31に形成されている幅方向溝40は、トレッド端TEから外側周方向溝21まで延在している。また、他方のショルダ陸部35に形成されている幅方向溝40は、トレッド端TEから外側周方向溝24まで延在している。
より具体的に、ショルダ陸部31、35に形成されている幅方向溝40のタイヤ幅方向Bの外側端は、トレッド端TEまで延在している。特に、本実施形態では、幅方向溝40のタイヤ幅方向Bの外側端は、トレッド端TEを越えて、トレッド端TEよりタイヤ幅方向Bの外側の位置まで延在している。また、ショルダ陸部31、35に形成されている幅方向溝40のタイヤ幅方向Bの内側端は、外側周方向溝21、24に開放されている。すなわち、ショルダ陸部31に形成されている幅方向溝40は、タイヤ幅方向Bの内側で、外側周方向溝21に連なっている。また、ショルダ陸部35に形成されている幅方向溝40は、タイヤ幅方向Bの内側で、外側周方向溝24に連なっている。
本実施形態のタイヤ1のトレッド面Tには、4本の周方向溝21~24が形成されているが、この構成に限られない。タイヤ1は、トレッド面Tに、1本以上の周方向溝を備えればよい。つまり、タイヤ1のトレッド面Tに形成される周方向溝の数は、1本以上であれば特に限定されない。したがって、タイヤ1のトレッド面Tに形成される陸部についても、本実施形態の5つの陸部31~35に限られない。つまり、タイヤ1のトレッド面Tには、1本以上の周方向溝と、タイヤ幅方向Bの両側のトレッド端と、により区画される2つ以上の陸部が設けられていればよい。
また、タイヤ1の各陸部の構成についても、本実施形態の構成に限られない。本実施形態のショルダ陸部31、35には、幅方向溝40が設けられているが、幅方向溝40が設けられていない構成であってもよい。また、幅方向溝40は、各ショルダ陸部31、35をタイヤ幅方向Bに横断していなくてもよい。つまり、幅方向溝40の延在方向の片端又は両端は、各ショルダ陸部31、35内で終端していてもよい。
更に、本実施形態の中間陸部32、34それぞれには、共鳴器70が設けられているが、共鳴器70が設けられていない構成であってもよい。また、共鳴器70は、中間陸部32、34のいずれかに設けられていてもよい。例えば、タイヤ1の車両装着時に内側(車両側)となる中間陸部32、34の一方のみに共鳴器70を設けてもよい。このようにすれば、タイヤ1の車両装着時に外側(車両側とは反対側)となる中間陸部32、34の他方に関して、コーナリング時の剛性を確保し易くなる。更に、共鳴器70は、中央陸部33に設けられていてもよく、ショルダ陸部31、35に設けられていてもよい。
以下、図2及び図3を参照して、トレッド面Tに形成されている蛇行溝20について説明する。本実施形態では、トレッド面Tの2本の内側周方向溝22、23が、蛇行溝20により構成されている。図3は、図2に示す蛇行溝20としての内側周方向溝22の拡大図であるが、蛇行溝20としての内側周方向溝23についても、内側周方向溝22と構成は同じである。以下、2本の内側周方向溝22、23を特に区別しない場合は、単に「蛇行溝20」と記載する。
図2、図3に示すように、蛇行溝20は、トレッド面Tで、タイヤ周方向Cに沿って延びている。より具体的に、蛇行溝20の両溝壁である第1溝壁20a及び第2溝壁20bは、トレッド面Tの正面視であるトレッド面視(図2、図3参照)において、タイヤ周方向Cに沿う所定の繰り返し周期λ(図3参照)を1周期長さとする正弦波状に蛇行しながら延在している。したがって、図3に示すように、第1溝壁20a及び第2溝壁20bは、タイヤ幅方向Bに沿う振幅Aを有している。なお、詳細は後述するが、トレッド面視において、蛇行溝20の第1溝壁20aにより形成される第1正弦波状曲線は、蛇行溝20の第2溝壁20bにより形成される第2正弦波状曲線と、タイヤ周方向Cにおいて位相差を有している。また、蛇行溝20の溝底20cは、タイヤ周方向Cに沿って延在する平坦面により構成されている。なお、ここで言う「正弦波状」とは、完全な正弦波に限られず、実質的な正弦波を含む意味である。本明細書において実質的な正弦波とは、近似曲線として得られる正弦波に対するばらつきが±5%以下の範囲内のものを言う。近似曲線としての正弦波は、例えば、トレッド面視における溝壁をトレースして得られた曲線に対して、最小二乗法を用いて近似した正弦波とすることができる。
図3に示すように、蛇行溝20は、タイヤ周方向Cに沿って所定の繰り返し周期λで変化する溝幅Wを備える。この所定の繰り返し周期λは、トレッド面視において正弦波状に延在する、蛇行溝20の第1溝壁20a及び第2溝壁20bの上述の繰り返し周期λと同じである。また、蛇行溝20の溝幅Wとは、第1溝壁20aと第2溝壁20bとの間のタイヤ幅方向Bの距離を意味する。このように、蛇行溝20は、幅広部51a及び幅狭部51bを備える。
幅広部51aは、溝幅Wが最大幅Wmaxとなる部分を含む。また、幅狭部51bは、溝幅Wが最小幅Wminとなる部分を含む。幅広部51a及び幅狭部51bは、タイヤ周方向Cにおいて交互に設けられている。
ここで、蛇行溝20の溝幅Wの最大幅Wmax及び最小幅Wminの比であるWmin/Wmaxは、0.35~0.85である。一例として、本実施形態の溝幅Wの最大幅Wmaxは、9.447mmである。また、本実施形態の溝幅Wの最小幅Wminは、5.967mmである。したがって、本実施形態の最大幅Wmax及び最小幅Wminの比であるWmin/Wmaxは、0.632である。
このように、蛇行溝20の第1溝壁20a及び第2溝壁20bは、トレッド面視において、タイヤ周方向Cに沿って蛇行し、蛇行溝20の溝幅Wは、タイヤ周方向Cに沿って所定の繰り返し周期λで変化する。そのため、蛇行溝20内では、第1溝壁20a及び第2溝壁20bの蛇行に沿った水の流れが発生する。すなわち、蛇行溝20内では、第1溝壁20a及び第2溝壁20bに沿った水の流れが発生する。
より具体的に、蛇行溝20内を流れる水は、蛇行溝20の溝幅Wが最大幅Wmaxとなる部分を含む幅広部51aを通過後、蛇行溝20の溝幅Wが最小幅Wminとなる部分を含む幅狭部51bに向かって流れ込む。この際、蛇行溝20内を流れる水は、蛇行溝20の溝幅Wの減少に伴い、第1溝壁20a及び第2溝壁20bに沿うように流れる。図3に示すように、トレッド面視において、幅広部51aから幅狭部51bに向かう途中に位置する第1溝壁20a及び第2溝壁20bの延長線方向(図3の一点鎖線矢印を参照)は、蛇行溝20のタイヤ幅方向Bの外側に向いている。そのため、蛇行溝20内を流れる水は、幅広部51aから幅狭部51bに流れ込む際に、第1溝壁20a及び第2溝壁20bの延長線方向に向かって蛇行溝20から飛び出るように排水され易い。つまり、蛇行溝20内を流れる水は、所定の繰り返し周期λで脈動し、幅広部51aから幅狭部51bに流れ込む際に、第1溝壁20a及び第2溝壁20bの延長線方向へと排水され易い。そのため、路面とトレッド面Tとの間に入り込んだ水の排水性を向上させることができる。
また、上述したように、蛇行溝20の溝幅Wの最大幅Wmax及び最小幅Wminの比であるWmin/Wmaxを0.35~0.85とすることで、Wmin/Wmaxが上記範囲に属さない場合と比較して、正弦波状に蛇行して延在する第1溝壁20a及び第2溝壁20bにより形成される陸部の窪み(本実施形態では内側陸部32~34の側壁の窪み)により、陸部(本実施形態では内側陸部32~34)の剛性が低下することを抑制できる。その結果、タイヤ1の制動性能の低下を抑制できる。
更に、Wmin/Wmaxを上記範囲とすることにより、上述の排水性の向上を、より確実に得ることができる。つまり、Wmin/Wmaxの値が0.35より小さいと、幅狭部51bで第1溝壁20a及び第2溝壁20bに沿った水の流れと、タイヤ周方向Cに沿った水の流れと、が過剰に集中し易く、排水性の向上度合いが小さくなる場合がある。また、Wmin/Wmaxの値が0.85より大きいと、蛇行溝20内の水は、脈動し難くなり、排水性の向上度合いが小さくなる場合がある。
また、図2、図3に示すように、トレッド面視において、蛇行溝20の第1溝壁20aにより形成される第1正弦波状曲線と、蛇行溝20の第2溝壁20bにより形成される第2正弦波状曲線と、はタイヤ周方向Cにおいて1/8~3/8周期の位相差を設けて配置されている。このような位相差を設けることで、位相差が上記範囲外の構成と比較して、蛇行溝20により発生し得る気柱共鳴音を抑制することができる。なお、「タイヤ周方向Cにおいて1/8~3/8周期の位相差」とは、タイヤ周方向Cのいずれか一方向において1/8~3/8周期の位相差があることを意味する。図2、図3に示す本実施形態の位相差は、1/4周期である。
図4は、図2、図3に示す蛇行溝20内を進行する一部の音波を、破線矢印L1、L2により示している。図4に示すように、蛇行溝20内を進行する破線矢印L1で表される音波は、蛇行溝20のタイヤ周方向Cの一端側(図4では上側)から蛇行溝20内に入り、第1溝壁20a及び第2溝壁20bにて反射を繰り返し、蛇行溝20のタイヤ周方向Cの他端側(図4では下側)から抜けていく。これに対して、蛇行溝20内を進行する破線矢印L2で表される音波は、蛇行溝20のタイヤ周方向Cの一端側(図4では上側)から蛇行溝20内に入り、第1溝壁20a及び第2溝壁20bにて反射を繰り返すことで、蛇行溝20のタイヤ周方向Cの一端側(図4では上側)に戻っていく。つまり、蛇行溝20内を進行する破線矢印L2で表される音波は、蛇行溝20のタイヤ周方向Cの他端側(図4では下側)から抜けていかない。破線矢印L2で示すような音波が存在することで、破線矢印L2で示すような音波が存在しない場合と比較して、蛇行溝20を通じて発生する気柱共鳴音を抑制できる。
図5は、比較例としての蛇行溝120、220を示す図である。具体的に、図5(a)は、第1溝壁120a及び第2溝壁120bのタイヤ周方向Cの位相差が、1/2周期である比較例を示す。図5(b)は、第1溝壁220a及び第2溝壁220bのタイヤ周方向Cの位相差がない(位相差が0周期である)比較例を示す。図5(a)では、蛇行溝120内を進行する一部の音波を、破線矢印L3、L4により示している。図5(b)では、蛇行溝220内を進行する一部の音波を、破線矢印L5、L6により示している。なお、図5(a)、図5(b)に示す比較例としての蛇行溝120、220ではいずれも、最大幅Wmax及び最小幅Wminの比であるWmin/Wmaxが0.35~0.85の範囲に属している。
図5(a)に示すように、比較例としての蛇行溝120内を進行する破線矢印L3、L4で表される音波は、蛇行溝120のタイヤ周方向Cの一端側(図5(a)では上側)から蛇行溝120内に入り、第1溝壁120a及び第2溝壁120bにて反射を繰り返し、蛇行溝120のタイヤ周方向Cの他端側(図5(a)では下側)から抜けていく。同様に、図5(b)に示すように、比較例としての蛇行溝220内を進行する破線矢印L5、L6で表される音波は、蛇行溝220のタイヤ周方向Cの一端側(図5(b)では上側)から蛇行溝220内に入り、第1溝壁220a及び第2溝壁220bにて反射を繰り返し、蛇行溝220のタイヤ周方向Cの他端側(図5(b)では下側)から抜けていく。したがって、図5(a)、図5(b)に示す比較例としての蛇行溝120、220それぞれの溝壁に設けられた位相差では、音波がタイヤ周方向Cの一方から他方に抜け易い。
以上より、所定の繰り返し周期λ(図3参照)で変動する溝幅Wについて、Wmin/Wmaxを0.35~0.85の範囲とし、かつ、蛇行溝20の第1溝壁20a及び第2溝壁20bの位相差を、上記1/8~3/8周期とすることで、図4に破線矢印L2で示すような、タイヤ周方向Cの一方から他方に抜けていかずに反射して戻っていく音波を実現し易くなる。これにより、制動性能の低下を抑制しつつ、排水性の向上と、気柱共鳴音の抑制と、を実現可能な蛇行溝20を有するタイヤ1を実現することができる。
以下、図2~図4を参照して、本実施形態のタイヤ1の更なる特徴について説明する。
まず、図3を参照して、1本の蛇行溝20の更なる特徴について説明する。図3に示すように、本実施形態の蛇行溝20の第1溝壁20a及び第2溝壁20bは、タイヤ幅方向Bに沿って振幅Aを有している。より具体的に、トレッド面視において第1溝壁20aにより形成されている第1正弦波状曲線は、タイヤ幅方向Bに沿う振幅AP1を有する。また、及び、トレッド面視において第2溝壁20bにより形成されている第2正弦波状曲線は、タイヤ幅方向Bに沿う振幅AP2を有する。ここで、本実施形態では、第1正弦波状曲線の振幅AP1と、第2正弦波状曲線の振幅AP2と、は等しい。したがって、本実施形態において、トレッド面視での第1正弦波状曲線及び第2正弦波状曲線のタイヤ幅方向Bにおける最大振幅とは、第1正弦波状曲線の振幅AP1、又は、第2正弦波状曲線の振幅AP2である。
但し、第1正弦波状曲線の振幅AP1と、第2正弦波状曲線の振幅AP2と、は異なっていてもよい。かかる場合に、トレッド面視での第1正弦波状曲線及び第2正弦波状曲線のタイヤ幅方向Bにおける最大振幅とは、第1正弦波状曲線の振幅AP1、及び、第2正弦波状曲線の振幅AP2のうち、大きい方の振幅を意味する。
ここで、第1正弦波状曲線及び第2正弦波状曲線の繰り返し周期λ(図3参照)は、トレッド面視での第1正弦波状曲線及び第2正弦波状曲線のタイヤ幅方向Bにおける最大振幅(本実施形態では振幅AP1又はAP2)の15~100倍であることが好ましい。このような構成とすることで、蛇行溝20内を流れる水は、幅広部51aから幅狭部51bに流れ込む際に、第1溝壁20a及び第2溝壁20bの延長線方向(図3の破線矢印を参照)に向かって蛇行溝20から飛び出るように、更に排水され易くなる。
より具体的に、繰り返し周期λを第1正弦波状曲線及び第2正弦波状曲線の最大振幅の15倍以上とすることにより、幅狭部51bで第1溝壁20a及び第2溝壁20bに沿った水の流れと、タイヤ周方向Cに沿った水の流れと、が過剰に集中することを抑制できる。そのため、排水性の向上度合いを高めることができる。また、繰り返し周期λを第1正弦波状曲線及び第2正弦波状曲線の最大振幅の100倍以下とすることにより、蛇行溝20内の水は、脈動し易くなり、排水性の向上度合いを高めることができる。
また、タイヤ転動時に、路面と接地するトレッド接地面のタイヤ周方向Cの長さである接地長さは、蛇行溝20の繰り返し周期λの0.5~20倍であることが好ましい。接地長さが蛇行溝20の繰り返し周期λの0.5倍以上であることによって、蛇行溝20は、タイヤ転動時に、タイヤ周方向Cに沿って、脈動するのに充分な数だけ接地する。このため、蛇行溝20内を流れる水を効果的に蛇行溝20の外側に排水できる。また、接地長さが蛇行溝20の繰り返し周期λの20倍以下であることによって、蛇行溝20内には、第1溝壁20a及び第2溝壁20bに沿った水の流れが発生し易い。このため、蛇行溝20内を流れる水を効果的に蛇行溝20の外側に排水できる。
なお、蛇行溝20の溝深さD(図1参照)は、特に限定されない。本実施形態の蛇行溝20の溝深さDは、一例として8mmであるが、これより浅くてもよく、深くてもよい。
次に、図2、図3を参照して、タイヤ1のトレッド面Tにおける蛇行溝20の配置に関して説明する。
図2に示すように、本実施形態のトレッド面Tには、タイヤ周方向Cに沿って延びる3本以上(本実施形態では4本)の周方向溝21~24が形成されている。そして、3本以上の周方向溝21~24のうち、タイヤ幅方向Bの両側それぞれで最も外側に位置する外側周方向溝21、24よりタイヤ幅方向Bの内側に位置する1本以上(本実施形態では2本)の内側周方向溝22、23は、蛇行溝20により構成されている。
このように、外側周方向溝21、24よりタイヤ幅方向Bの内側に位置する内側周方向溝22、23が、蛇行溝20により構成されることが好ましい。内側周方向溝22、23は、外側周方向溝21、24と比較して、トレッド接地面における延在長さが長くなり易い。気柱共鳴音の共鳴周波数fは、以下の(式2)で表される。「l」はトレッド接地面における延在長さ、「α」は気柱管の開口端での補正係数、「c」は音速、「n」は自然数である。
f=nc/(2(l+α)) ・・・・・・(式1)
つまり、内側周方向溝22、23では、外側周方向溝21、24と比較して、上記(式1)の「l」の値が大きくなり易い。
更に、内側周方向溝22、23を蛇行溝20により構成することで、内側周方向溝22、23をタイヤ周方向Cの一方から他方に向かって抜けていく音波の、内側周方向溝22、23内での移動距離が長くなる。これは、音波が、蛇行溝20内で第1溝壁20a及び第2溝壁20bに繰り返し反射し、溝壁がタイヤ周方向Cに沿って真っすぐに延在する周方向溝と比較して、音波の移動距離が長くなるためである。したがって、蛇行溝20とすることで、上記(式1)の「l」の値を大きくした状態と同様の効果を得ることができる。
要するに、内側周方向溝22、23は、外側周方向溝21、24と比較して、トレッド接地面における延在長さが長くなり易い。そのため、内側周方向溝22、23では、外側周方向溝21、24と比較して、上記(式1)の「l」の値が大きくなり易い。これにより、上記(式1)に基づき、内側周方向溝22、23の共鳴周波数fは、外側周方向溝21、24の共鳴周波数fより小さくなり易い。このような内側周方向溝22、23を、蛇行溝20とすることで、上述のとおり、上記(式1)の「l」の値が更に大きくなった効果を得ることができる。すなわち、内側周方向溝22、23の共鳴周波数fを、更に小さくすることができる。そのため、複数本の周方向溝21~24での共鳴周波数の分散が促進され易く、周方向溝21~24全体の音圧ピークの低減を実現し易くなる。
なお、本実施形態では、2本の内側周方向溝22、23をいずれも蛇行溝20により構成しているが、いずれか1本のみであってもよい。但し、2本の外側周方向溝21、24の間に位置する内側周方向溝のうち、タイヤ幅方向Bで最も内側に位置する内側周方向溝(本実施形態では2本の内側周方向溝22、23の両方)を蛇行溝20で構成することが好ましく、全ての内側周方向溝(本実施形態では2本の内側周方向溝22、23のみ)を蛇行溝20により構成することが、より好ましい。これは、内側周方向溝が3本以上ある場合でも同様である。このようにすることで、複数本の周方向溝21~24での共鳴周波数の分散が、より促進され易く、周方向溝21~24全体の音圧ピークの低減を、より実現し易くなる。
また、図2に示すように、外側周方向溝21、24は、トレッド面視において、タイヤ周方向Cに沿って直線状に延在していることが好ましい。以下、説明の便宜上、トレッド面視において、タイヤ周方向Cに沿って直線状に延在している周方向溝を「ストレート溝」と呼ぶ。このように、外側周方向溝21、24をストレート溝とすることで、蛇行溝20とする構成と比較して、ショルダ陸部31、35の各ブロック陸部のタイヤ幅方向Bの幅がタイヤ周方向Cで変動しない。そのため、ショルダ陸部31、35の各ブロック陸部の圧縮剛性がタイヤ周方向Cの位置で変動することを抑制できる。そのため、ショルダ陸部31、35の各ブロック陸部の圧縮剛性がタイヤ周方向Cの位置で変動することにより生じる振動や騒音を、抑制できる。
また、別の観点で見ると、図2に示すように、本実施形態では、外側周方向溝21、24と隣接する内側周方向溝22、23が、蛇行溝20により構成されている。そして、外側周方向溝21、24と、外側周方向溝21、24と隣接し蛇行溝20により構成される内側周方向溝22、23と、により相互間に区画される陸部(本実施形態では中間陸部32、34)には、共鳴器70が配設されている。
共鳴器70は、気室71及び1本以上の外側狭窄ネック72を備えるヘルムホルツ共鳴器である。気室71は、陸部のトレッド踏面に開放されている。外側狭窄ネック72は、気室71と、外側周方向溝21、24と、を連通している。より具体的に、中間陸部32に設けられた共鳴器70の外側狭窄ネック72は、気室71と、外側周方向溝21と、を連通している。また、中間陸部34に設けられた共鳴器70の外側狭窄ネック72は、気室71と、外側周方向溝24と、を連通している。
また、共鳴器70は、気室71と、内側周方向溝22、23と、を連通する内側狭窄ネックを備えない。つまり、中間陸部32に設けられた共鳴器70は、気室71と、内側周方向溝22と、を連通する内側狭窄ネックを備えない。また、中間陸部34に設けられた共鳴器70は、気室71と、内側周方向溝23と、を連通する内側狭窄ネックを備えない。
このように、共鳴器70としてのヘルムホルツ共鳴器を、外側周方向溝21、24と、外側周方向溝21、24に隣接する蛇行溝20から構成される内側周方向溝22、23と、の間に区画される陸部(本実施形態では中間陸部32、34)に設ける。そして、共鳴器70は、気室71と外側周方向溝21、24とを連通する外側狭窄ネック72を備え、気室71と内側周方向溝22、23とを連通する内側狭窄ネックを備えない。このような構成とすることで、共鳴器70により、外側周方向溝21、24の気柱共鳴音の音圧ピークを低減できる。更に、共鳴器70が内側狭窄ネックを備えないことで、正弦波状に蛇行する蛇行溝20の第1溝壁20a及び第2溝壁20bは、内側狭窄ネックにより分断されない。他の条件を同じとした場合に、蛇行する溝壁を側壁とする陸部の剛性は、タイヤ周方向Cに沿って真っすぐに延在する溝壁を側壁とする陸部の剛性より、小さくなる。そのため、蛇行する第1溝壁20a及び第2溝壁20bがタイヤ周方向Cで分断されると、第1溝壁20aを側壁とする陸部、及び、第2溝壁20bを側壁とする陸部、の剛性が極端に低下する可能性がある。そのため、本実施形態のように、蛇行溝20の第1溝壁20a及び第2溝壁20bが、内側狭窄ネックにより分断されない構成とすることで、共鳴器70が設けられている陸部の剛性が極端に低下することを抑制できる。その結果、タイヤ1の制動性能の低下を抑制できる。
中間陸部32、34それぞれには、タイヤ周方向Cに離間して配置されている複数の共鳴器70が設けられている。中間陸部32、34それぞれに設けられている複数の共鳴器70のうちタイヤ周方向Cで隣接する2つの共鳴器70の距離は、トレッド接地面のタイヤ周方向Cの長さである接地長さ以下に設定されている。また、共鳴器70の気室71のタイヤ周方向Cの長さについても、接地長さ以下に設定されている。本実施形態の共鳴器70の気室71は、トレッド面視(図2参照)で、タイヤ周方向Cに沿って長尺状な形状を有しているが、その形状は特に限定されない。また、本実施形態の各共鳴器70は、1本のみの外側狭窄ネック72を備えるが、外側狭窄ネック72の本数は特に限定されない。
また更に別の観点で見ると、図2に示すように、本実施形態の4本の周方向溝21~24は、タイヤ赤道面CLと交差する中央陸部33を相互間に区画する2本の内側周方向溝22、23を備える。そして、中央陸部33には、トレッド踏面に開放されている気室、及び、この気室と2本の内側周方向溝22、23の少なくとも一方とを連通する狭窄ネック、からなる共鳴器、が配設されていない。つまり、タイヤ赤道面CLと交差する中央陸部33には、中間陸部32、34に設けられている共鳴器70のようなヘルムホルツ共鳴器が配設されていない。このような構成とすることで、トレッド面Tのタイヤ幅方向Bの中央に位置する中央陸部33の剛性低下を抑制できる。
特に、本実施形態では、中央陸部33が、蛇行溝20から構成されている2本の内側周方向溝22、23により区画されている。そのため、中央陸部33にヘルムホルツ共鳴器を設けると、狭窄ネックを2本の内側周方向溝22、23のいずれかに連通させることになる。かかる場合に、上述したように、蛇行溝20の第1溝壁20a及び第2溝壁20bの分断が発生するため、中央陸部33の剛性が極端に低下するおそれがある。したがって、本実施形態のように、中央陸部33が、蛇行溝20から構成されている2本の内側周方向溝22、23により区画される場合には、中央陸部33にヘルムホルツ共鳴器を配設しないことが好ましい。
なお、ヘルムホルツ共鳴器である共鳴器70は、図6に示すような形状としてモデル化することができ、その共鳴周波数f0は、外側狭窄ネック72の、延在長さをl、断面積をSとし、気室71の容積をV、音速をcとしたとき、以下の式(2)で表すことができる。
Figure 2023020716000002
但し、外側狭窄ネック72の長さl0は、実測値ではなく、共鳴器70の内部の空気に加えて、開口部周辺の空気も付加的に振動することを考慮して、開口端補正された値とされることが好ましい。
したがって、共鳴器70の共鳴周波数f0は、外側狭窄ネック72の断面積S、外側狭窄ネック72の長さl0、気室71の容積V等を選択することで、所要に応じて変化させることができる。また、1つの気室71に連なる外側狭窄ネック72が複数本ある場合は、これら複数本の外側狭窄ネック72の断面積を合計した断面積を有し、複数本の外側狭窄ネック72の平均長を延在長さとする1本の外側狭窄ネック72と等価であると見なして計算を行うことで実用上問題ないことが分かっている。
また、上述したように、外側周方向溝21、24とトレッド面Tのトレッド端TEとにより相互間に区画されているショルダ陸部31、35には、幅方向溝40が形成されている。更に、上述したように、本実施形態の幅方向溝40は、外側周方向溝21、24に開口、すなわち、外側周方向溝21、24に連なっている。
ここで、本実施形態の幅方向溝40は、共鳴器70の外側狭窄ネック72の延長線と重なる位置に形成されている。つまり、共鳴器70の外側狭窄ネック72を、気室71に連なる側とは反対側に延長させた延長線を想定した場合に、ショルダ陸部31、35の幅方向溝40は、この延長線と重なるように延在している。このような構成とすることで、排水性と外観意匠性とを両立できる。
また、図2に示すように、本実施形態の4本の周方向溝21~24は、蛇行溝20により構成されている2本の内側周方向溝22、23を備える。そして、蛇行溝20により構成されている1本の内側周方向溝22のタイヤ周方向Cの繰り返し周期λは、蛇行溝20により構成されている他の1本の内側周方向溝23のタイヤ周方向Cの繰り返し周期λと、タイヤ周方向Cにおいて位相差を有する。つまり、内側周方向溝22の繰り返し周期λと、内側周方向溝23の繰り返し周期λと、はタイヤ周方向Cにおいてずれている。すなわち、内側周方向溝22の最大幅Wmaxの位置と、内側周方向溝23の最大幅Wmaxの位置と、はタイヤ周方向Cで異なっている。同様に、内側周方向溝22の最小幅Wminの位置と、内側周方向溝23の最小幅Wminの位置と、はタイヤ周方向Cで異なっている。このようにすることで、タイヤ周方向Cでの圧縮剛性の過度な変動を抑制できる。これにより、騒音を抑制できる。
本開示に係るタイヤは、上述した実施形態に示す具体的な構成に限られず、特許請求の範囲の記載を逸脱しない限り、種々の変形・変更・組み合わせが可能である。上述した実施形態に示すタイヤ1は、トレッド面Tに4本の周方向溝21~24を備えるが、1本以上の蛇行溝20により構成される周方向溝を備える構成であればよい。したがって、タイヤ1は、5本以上の周方向溝を備える構成であってもよい。かかる場合は、5本以上の周方向溝は、2本の外側周方向溝と、3本以上の内側周方向溝と、により構成される。これら3本以上の内側周方向溝の1本のみが蛇行溝20により構成されていてもよい。また、3本以上の内側周方向溝の全部でない複数本が蛇行溝20により構成されていてもよい。更に、3本以上の内側周方向溝の全部が蛇行溝20により構成されていてもよい。複数本の内側周方向溝が蛇行溝20により構成される場合には、上述したように、タイヤ周方向Cでの圧縮剛性のばらつきを抑制する観点で、複数本の蛇行溝20の繰り返し周期λは、タイヤ周方向Cで位相差を有することが好ましい。
また、上述した実施形態の2本の内側周方向溝22、23は、タイヤ周方向Cで位相差を有するのみで、同一形状および同一寸法の蛇行溝20により構成されているが、2本の内側周方向溝22、23は、形状および寸法の少なくとも一方が異なる蛇行溝20とされてもよい。但し、上述した実施形態の2本の内側周方向溝22、23のように、同一形状および同一寸法の蛇行溝20により構成されていることが好ましい。このようにすることで、2本の内側周方向溝22、23に、タイヤ周方向Cでの位相差を設けることで、容易に、タイヤ周方向Cでの圧縮剛性のばらつきを抑制できる。
更に、上述した実施形態の蛇行溝20により構成される2本の内側周方向溝22、23は、タイヤ赤道面CLを挟むタイヤ幅方向Bの両側で、タイヤ赤道面CLから等しい距離離間した位置に形成されている。具体的には、例えば、内側周方向溝22の最大幅Wmaxとなる位置の溝幅中心の位置と、内側周方向溝23の最大幅Wmaxとなる位置の溝幅中心の位置と、のタイヤ幅方向Bにおけるタイヤ赤道面CLからの距離を等しくすればよい。なお、内側周方向溝22、23の最小幅Wminとなる位置の溝幅中心の位置としてもよい。このように、蛇行溝20が複数本存在する場合に、これら複数本の蛇行溝20は、タイヤ赤道面CLを挟むタイヤ幅方向Bの両側で、タイヤ赤道面CLから等しい距離離間した位置に配置されていることが好ましい。このようにすることで、蛇行溝20による軸力変動の影響が、タイヤ幅方向Bの一方側と他方側とでばらつくことを抑制できる。
本開示はタイヤに関する。
1:タイヤ、 7:トレッドゴム、 8:サイドゴム、 11:ビード部、 11a:ビードコア、 11b:ビードフィラ、 12:サイドウォール部、 13:トレッド部、 14:カーカス、 15:ベルト、 16:インナーライナ、 20:蛇行溝、 20a:第1溝壁、 20b:第2溝壁、 20c:溝底、 21、24:外側周方向溝(周方向溝)、 22、23:内側周方向溝(周方向溝、上記実施形態での蛇行溝)、 31、35:ショルダ陸部 、32、34:中間陸部、 33:中央陸部、 40:幅方向溝、 51a:幅広部、 51b:幅狭部、 70:共鳴器、 71:気室、 72:外側狭窄ネック、 120、220:比較例としての蛇行溝、 120a、220a:比較例の蛇行溝の第1溝壁、 120b、220b:比較例の蛇行溝の第2溝壁、 A:タイヤ径方向、 B:タイヤ幅方向、 C:タイヤ周方向、 AP1:第1溝壁により形成される第1正弦波状曲線の振幅、 AP2:第2溝壁により形成される第2正弦波状曲線の振幅、 CL:タイヤ赤道面、 D:溝深さ、 L1~L6:音波、 W:溝幅、 λ:繰り返し周期

Claims (8)

  1. トレッド面にタイヤ周方向に沿って延びる蛇行溝が形成されており、
    タイヤ幅方向での前記蛇行溝の溝幅は、前記タイヤ周方向に沿って所定の繰り返し周期で変化し、
    前記溝幅の最大幅をWmaxとし、前記溝幅の最小幅をWminとした場合、前記最大幅及び前記最小幅の比であるWmin/Wmaxは、0.35~0.85であり、
    前記蛇行溝の両溝壁である第1溝壁及び前記第2溝壁は、トレッド面視において、前記所定の繰り返し周期を1周期長さとする正弦波状に蛇行しながら延在しており、
    前記トレッド面視において、前記第1溝壁により形成される第1正弦波状曲線と、前記第2溝壁により形成される第2正弦波状曲線と、は前記タイヤ周方向において1/8~3/8周期の位相差を設けて配置されている、タイヤ。
  2. 前記第1正弦波状曲線及び前記第2正弦波状曲線の前記繰り返し周期は、前記トレッド面視での前記第1正弦波状曲線及び前記第2正弦波状曲線の前記タイヤ幅方向における最大振幅の15~100倍である、請求項1に記載のタイヤ。
  3. 前記トレッド面に、前記タイヤ周方向に沿って延びる3本以上の周方向溝が形成されており、
    前記3本以上の周方向溝のうち、前記タイヤ幅方向の両側それぞれで最も外側に位置する外側周方向溝より前記タイヤ幅方向の内側に位置する1本以上の内側周方向溝は、前記蛇行溝により構成されている、請求項1又は2に記載のタイヤ。
  4. 前記外側周方向溝は、前記トレッド面視において、前記タイヤ周方向に沿って直線状に延在している、請求項3に記載のタイヤ。
  5. 前記1本以上の内側周方向溝のうち、前記外側周方向溝と隣接する内側周方向溝が、前記蛇行溝により構成されており、
    前記外側周方向溝と、前記外側周方向溝と隣接し前記蛇行溝により構成される前記内側周方向溝と、により相互間に区画される陸部には、共鳴器が配設されており、
    前記共鳴器は、
    前記陸部のトレッド踏面に開放されている気室と、
    前記気室と前記外側周方向溝とを連通する1本以上の外側狭窄ネックと、を備え、
    前記共鳴器は、前記気室と前記外側周方向溝に隣接し前記蛇行溝により構成される前記内側周方向溝とを連通する内側狭窄ネックを備えない、請求項3又は4に記載のタイヤ。
  6. 前記外側周方向溝と前記トレッド面のトレッド端とにより相互間に区画されているショルダ陸部には、前記陸部に設けられている前記外側狭窄ネックの延長線と重なる位置に、前記外側周方向溝に開口する幅方向溝が形成されている、請求項5に記載のタイヤ。
  7. 前記1本以上の内側周方向溝は、タイヤ赤道面と交差する中央陸部を相互間に区画する2本の内側周方向溝を備え、
    前記中央陸部には、トレッド踏面に開放されている気室、及び、前記気室と前記2本の内側周方向溝の少なくとも一方とを連通する狭窄ネック、からなる共鳴器、が配設されていない、請求項5又は6に記載のタイヤ。
  8. 前記1本以上の内側周方向溝は、前記蛇行溝により構成されている2本以上の内側周方向溝を備え、
    前記蛇行溝により構成されている1本の内側周方向溝の前記タイヤ周方向の繰り返し周期は、前記蛇行溝により構成されている他の1本の内側周方向溝の前記タイヤ周方向の繰り返し周期と、前記タイヤ周方向において位相差を有する、請求項3~7のいずれか1つに記載のタイヤ。
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010179892A (ja) * 2009-02-09 2010-08-19 Bridgestone Corp 空気入りタイヤ
WO2011093266A1 (ja) * 2010-01-28 2011-08-04 株式会社ブリヂストン タイヤ
JP2014076764A (ja) * 2012-10-11 2014-05-01 Yokohama Rubber Co Ltd:The 空気入りタイヤ

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS59124412A (ja) * 1982-12-30 1984-07-18 Yokohama Rubber Co Ltd:The 空気入りタイヤ
JP4939969B2 (ja) * 2007-02-19 2012-05-30 株式会社ブリヂストン 空気入りタイヤ
JP4653831B2 (ja) * 2008-10-28 2011-03-16 住友ゴム工業株式会社 空気入りタイヤ
JP4521473B1 (ja) * 2009-05-29 2010-08-11 株式会社ブリヂストン タイヤ
JP5580072B2 (ja) * 2010-02-19 2014-08-27 株式会社ブリヂストン タイヤ
JP5821388B2 (ja) * 2011-08-10 2015-11-24 横浜ゴム株式会社 空気入りタイヤ
JP6043237B2 (ja) * 2013-04-25 2016-12-14 株式会社ブリヂストン 空気入りタイヤ
JP6834583B2 (ja) * 2017-02-24 2021-02-24 横浜ゴム株式会社 空気入りタイヤ
JP6930130B2 (ja) * 2017-02-24 2021-09-01 横浜ゴム株式会社 空気入りタイヤ
JP6930132B2 (ja) * 2017-02-24 2021-09-01 横浜ゴム株式会社 空気入りタイヤ
JP7533139B2 (ja) * 2020-11-11 2024-08-14 住友ゴム工業株式会社 タイヤ

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010179892A (ja) * 2009-02-09 2010-08-19 Bridgestone Corp 空気入りタイヤ
WO2011093266A1 (ja) * 2010-01-28 2011-08-04 株式会社ブリヂストン タイヤ
JP2014076764A (ja) * 2012-10-11 2014-05-01 Yokohama Rubber Co Ltd:The 空気入りタイヤ

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