JP4499464B2 - 空気入りタイヤ - Google Patents

Description

本発明は、空気入りタイヤに関し、騒音性能を低下させることなく、操縦安定性やウェット性能を向上させた空気入りタイヤに関する。

空気入りタイヤにおいて、排水性を確保するためトレッド表面にタイヤ周方向に連なる主溝が刻まれている。車両外側の主溝の底部付近は変形しすくなるので、操縦安定性が低下することがあった。また、タイヤが回転しトレッドが路面に接地する際、当該主溝と路面とに閉じ込められた空気が圧縮され主溝に沿って流出される。このとき、急激な空気の流れにより気柱共鳴音と呼ばれる車外騒音が発生しやすくなる。主溝の幅を狭くすれば、気柱共鳴音が小さくなり車外騒音を低減できる。しかし、主溝の容積が減少するので、排水性が低下しウェット性能が劣化してしまう。

特許文献１に開示された空気入りタイヤにおいては、主溝の側壁を異なる傾斜角度からなる斜面で構成し、溝底側の斜面の傾斜をより大きくしている。その結果、車両外側の主溝底部付近の変形が抑制され、操縦安定性が向上している。また、特許文献２に開示された空気入りタイヤにおいては、主溝の側壁に周方向に連続する凸部を設けて、急激な空気の流れを抑制し車外騒音の低減を図ってきた。
特開昭６０−２０３５０５号公報 特開平０６−１７９３０８号公報

しかしながら、特許文献１の空気入りタイヤでは、排水性は確保されるが凸部を設けた場合に比べて、主溝に隣接するリブやブロックの根本部の補強が不十分である。横力などに対してリブやブロックの変形を抑制する効果が不十分であった。特許文献２の空気入りタイヤでは、凸部のタイヤ幅方向断面は階段状になっているので、摩耗が進行すると急激に主溝容積が低下する。その結果、ウェット性能が極端に劣化することがあった。このように、排水性の確保しつつ、操縦安定性及び車外騒音低減を両立させることは困難であった。

本発明の目的は、騒音性能を低下させることなく、操縦安定性やウェット性能を向上させることにある。

上記課題を解決するため、鋭意検討した結果、請求項１に記載の発明は、トレッド表面に刻まれたタイヤ周方向に連なる主溝を備えた空気入りタイヤにおいて、前記主溝のタイヤ幅方向車両外側の側壁から突出したタイヤ周方向に連続する突条を備え、前記突条は幅狭部と幅広部とを交互に備え、前記突条の頂面は前記主溝の側壁から前記主溝の内側へ高さが減少するように傾斜していて、
前記幅狭部の幅Ｗ１は前記主溝の溝幅Ｗの０％を超えかつ４０％未満であり、前記幅広部の幅Ｗ２は前記主溝の溝幅Ｗの４０％以上かつ９０％以下であり、前記主溝の側壁における前記トレッドから前記突条までの深さＤ１は前記主溝深さＤの２０％以上かつ７０％未満であり、前記トレッドから前記突条の稜線までの深さＤ２は前記主溝深さＤの７０％以上かつ１００％以下である空気入りタイヤとした。また、請求項２に記載の発明は、トレッド表面に刻まれたタイヤ周方向に連なる主溝を備えた空気入りタイヤにおいて、前記主溝のタイヤ幅方向車両外側の側壁から突出したタイヤ周方向に突条を備え、前記突条は幅狭部と幅広部とを交互に備え、前記突条の頂面は前記主溝の側壁から前記主溝の内側へ高さが減少するように傾斜していて、
前記幅狭部の幅Ｗ１は前記主溝の溝幅Ｗの０％であり、前記幅広部の幅Ｗ２は前記主溝の溝幅Ｗの４０％以上かつ９０％以下であり、前記主溝の側壁における前記トレッドから前記突条までの深さＤ１は前記主溝深さＤの２０％以上かつ７０％未満であり、前記トレッドから前記突条の稜線までの深さＤ２は前記主溝深さＤの７０％以上かつ１００％以下である空気入りタイヤとした。

まず、主溝のタイヤ幅方向車両外側の側壁から突出した突条より主溝に隣接する陸部（リブやブロック）の根本部が補強されるため、横力などに対する当該陸部の変形が抑制される。その結果、有効接路面積が確保され、操縦安定性が向上する。

突条は幅狭部を備えているので、従来に比べて主溝の容積の減少を最小限に止めることができ、排水性が向上する。また、突条の頂面は主溝の側壁から主溝の内側へ高さが減少するように傾斜しているため、摩耗が進行しても主溝の容積が急激に低下することがない。その結果、摩耗中期以降においても、十分な排水性を確保できる。

タイヤが回転しトレッドが路面に接地する際、主溝と路面とに閉じ込められた空気が圧縮され主溝に沿って流出されるが、突条により主溝１の幅が狭くなるので、このときの急激な空気の流れが抑制され気柱共鳴音が低減する。特に、幅広部により主溝の幅がより狭くなっている箇所により、効果的に空気の急激な流出を抑制できる。

幅狭部の幅Ｗ１及び幅広部の幅Ｗ２を当該範囲にすることにより、操縦安定性やウェット性能を犠牲にすることなく、車外騒音を低下させることができる。Ｄ１及びＤ２を当該範囲にすることにより、摩耗中期以降に主溝の容積が急激に低下することがなく、排水性が確保される。

請求項３に記載の発明は、正規内圧及び正規荷重の状態における接路面のタイヤ周方向長さの範囲に前記幅広部が２以上ある請求項１又は２に記載の空気入りタイヤとした。

気柱共鳴音を低減する観点から、正規内圧及び正規荷重の状態における接路面のタイヤ周方向長さの範囲に幅広部が２以上あれば、より効果的に急激な空気の流れが抑制され気柱共鳴音が低減される。

本発明の空気入りタイヤは、主溝のタイヤ幅方向車両外側の側壁から突出した、タイヤ周方向に連続する又は配置された突条を備え、前記突条は幅狭部と幅広部とを交互に備え、前記突条の頂面は前記主溝の側壁から前記主溝の内側へ高さが減少するように傾斜している構造としたので、排水性の確保しつつ、操縦安定性及び車外騒音低減を両立させることができる。

以下、図面を用いて、本発明に係る空気入りタイヤの実施形態を説明する。図１（ａ）は、本発明に係る空気入りタイヤを示すパターン展開図で、非対称なパターンである。トレッドには、タイヤ周方向Ｒに延びる主溝１と、主溝１を連通する横溝２が刻まれて、リブ３やブロック４が形成されている。主溝１の車両外側の側壁にタイヤ周方向Ｒに延びる突条５が設けられている。なお、点線は突条５の稜線６を示す。

更に図１（ｂ）に示すパターン拡大図で説明する。突条５の幅は一定ではなく、幅狭部５ａと幅広部５ｂを有している。幅狭部５ａの幅はＷ１、幅広部５ｂの幅はＷ２である。幅狭部５ａ及び幅広部５ｂは交互に出現し、Ｐは隣接する幅広部５ａ及び幅狭部５ｂの間隔（ピッチ）であり、間隔Ｐは一定であってもよく、一定でなくてもよい。

図１（ｃ）は、図１（ｂ）のＡ１−Ａ２断面図で、幅広部５ｂの断面を示し、図１（ｄ）は、図１（ｂ）のＢ１−Ｂ２断面図で、幅狭部５ａの断面を示す。主溝１の側壁におけるトレッドＴから突条５までの深さはＤ１で、トレッドＴから突条５の稜線６までの深さはＤ２である。Ｄ２はＤ１より大きいので、突条５の頂面７は主溝１の側壁から主溝１の内側へ高さが減少するように傾斜している。

突条５により主溝１に隣接するリブ３の根本部が補強されるため、横力などに対するリブ３の変形が抑制される。その結果、有効接地面積が確保され、操縦安定性が向上する。

突条５は幅狭部５ａを備えているので、従来に比べて主溝１の容積を十分に確保されているので、排水性が向上する。突条５の頂面７は主溝１の側壁から主溝１の内側へ高さが減少するように傾斜しているため、摩耗が進行しても急激に主溝１の容積が低下することがない。その結果、摩耗中期以降においても、十分な排水性を確保できる。

タイヤが回転しトレッドが路面に接地する際、主溝１と路面とに閉じ込められた空気が圧縮され主溝１に沿って流出されるが、突条５により主溝１の幅が狭くなるので、このときの急激な空気の流れが抑制され気柱共鳴音が低減する。特に、幅広部５ｂにより主溝１の幅がより狭くなっている箇所により、効果的に空気の急激な流出を抑制できる。したがって、正規内圧及び正規荷重の状態における接路面のタイヤ周方向長さの範囲に幅広部５ｂが２以上あることが好ましい。

なお、幅狭部５ａの幅Ｗ１は主溝１の溝幅Ｗの０％以上かつ４０％未満であり、幅広部５ｂの幅Ｗ２は主溝１の溝幅Ｗの４０％以上かつ９０％以下であることが好ましい。Ｗ１がＷの４０％以上であると、幅狭部５ａにより主溝１の容積が確保される程度が小さく排水性を確保できないことがある。Ｗ２がＷの９０％を超えると、主溝１の容積が小さくなり排水性を確保できないことがある。ここで、図１（ａ）に示すように、主溝１の幅が変化する場合、主溝１の幅Ｗは最も狭い箇所の幅を言う。

主溝１の側壁におけるトレッドＴから突条５までの深さＤ１は主溝１の深さＤの２０％以上かつ７０％未満であり、トレッドＴから突条５の稜線６までの深さＤ２は主溝１の深さＤの７０％以上かつ１００％以下であることが好ましい。Ｄ１がＤの７０％以上であると、主溝１に隣接するリブ３の根本部の補強が十分でないことがある。Ｄ１がＤの２０未満であると、主溝１の容積が小さくなり排水性を確保できないことがある。Ｄ２がＤの７０未満であると、突条５の頂面７の傾斜が緩やかなため、急激に主溝１の容積が低下することがある。

図２に示す対称なパターンにおいては、いずれの側も車両外側となり得るので中心線ＣＬに関して両側に突条５を設けてもよい。また、リブを形成する主溝の側壁に突条を設けた例を示したが、ブロックを形成する主溝の側壁に突条を設けても同様の効果が得られる。

実施例、従来例に係る空気入りタイヤをそれぞれ試作して性能評価を行った。実施例は図１（ａ）に示すパターンを有し、突条の寸法は表１に示すとおりである。従来例１、２はそれぞれ図３（ａ）及び（ｂ）に示すパターンを有し、主溝の形状は図３（ｃ）及び（ｄ）に示すとおりである。従来例１では、主溝の側壁に突条が設けられ、当該突条の幅及び高さが一定である。従来例２では、主溝の側壁が異なる傾斜角度からなる斜面で構成され、トレッド側の傾斜角度が５°、溝底側の傾斜角度が３０°である。なお、いずれのタイヤにおいても、主溝の幅Ｗは８ｍｍ、主溝の深さＤは８ｍｍである。表１に従来例１の主溝断面積を１００とした指数でそれぞれのタイヤの主溝断面積を示している。ただし、実施例では、断面積が一定でないので平均値としている。

また、タイヤサイズは２０５／５５Ｒ１６、リムサイズは１６×６．５−Ｊ、空気圧は２１０ｋＰａであり、国産ＦＦセダン型乗用車に装着し、性能評価を行った。結果は表１に示す。操縦安定性は、乾燥路及び湿潤路での２名のドライバーにフィーリングテストを指数で表した。ハイドロプレーニング性能は、水深８ｍｍの走行し、ハイドロプレーニングが発生した速度の逆数を指数で表した。車外騒音は、ＪＡＳＯ Ｃ６０６で規定された方法に準じて、指定された区間を時速６０ｋｍで通過する際の音圧レベルを測定し、逆数を指数で表した。いずれも従来例１を１００とした指数で表し、数値が大きいほど性能が優れていることを示す。なお、５０％摩耗時とは、トレッドが主溝の深さの５０％だけ摩耗した時を言う。

表１によれば、いずれの実施例のタイヤも、従来例１に比べ操縦安定性がほぼ同等に維持されている。突条の頂面を傾斜させているので急激な主溝容積の減少がなく、５０％摩耗時のハイドロプレーニング性能が向上している。実施例１では主溝容積が十分に確保され、新品時及び５０％摩耗時のハイドロプレーニング性能が向上している。従来例２に比べハイドロプレーニング性能がやや劣るが操縦安定性が劣化せず、操縦安定性とハイドロプレーニング性能とを両立できた。また、車外騒音も劣化することなく、従来例１と同程度に維持されている。

（ａ）は本発明に係る空気入りタイヤの実施形態を示すパターン展開図、（ｂ）はパターンの拡大図、（ｃ）は（ａ）のＡ１−Ａ２断面図、（ｄ）は（ａ）のＢ１−Ｂ２断面図である。 本発明に係る空気入りタイヤの他の実施形態を示すパターン展開図である。 （ａ）及び（ｂ）は従来例１及び２に係る空気入りタイヤのパターン展開図であり、（ｃ）及び（ｄ）はそれぞれの主溝の断面を示す図である。

符号の説明

１ 主溝
２ 横溝
３ リブ
４ ブロック
５ 突条
６ 突条の稜線
７ 突条の頂面

Claims (3)

1. トレッド表面に刻まれたタイヤ周方向に連なる主溝を備えた空気入りタイヤにおいて、前記主溝のタイヤ幅方向車両外側の側壁から突出したタイヤ周方向に連続する突条を備え、前記突条は幅狭部と幅広部とを交互に備え、前記突条の頂面は前記主溝の側壁から前記主溝の内側へ高さが減少するように傾斜していて、
   前記幅狭部の幅Ｗ１は前記主溝の溝幅Ｗの０％を超えかつ４０％未満であり、前記幅広部の幅Ｗ２は前記主溝の溝幅Ｗの４０％以上かつ９０％以下であり、前記主溝の側壁における前記トレッドから前記突条までの深さＤ１は前記主溝深さＤの２０％以上かつ７０％未満であり、前記トレッドから前記突条の稜線までの深さＤ２は前記主溝深さＤの７０％以上かつ１００％以下である空気入りタイヤ。
2. トレッド表面に刻まれたタイヤ周方向に連なる主溝を備えた空気入りタイヤにおいて、前記主溝のタイヤ幅方向車両外側の側壁から突出したタイヤ周方向に配置された突条を備え、前記突条は幅狭部と幅広部とを交互に備え、前記突条の頂面は前記主溝の側壁から前記主溝の内側へ高さが減少するように傾斜していて、
   前記幅狭部の幅Ｗ１は前記主溝の溝幅Ｗの０％であり、前記幅広部の幅Ｗ２は前記主溝の溝幅Ｗの４０％以上かつ９０％以下であり、前記主溝の側壁における前記トレッドから前記突条までの深さＤ１は前記主溝深さＤの２０％以上かつ７０％未満であり、前記トレッドから前記突条の稜線までの深さＤ２は前記主溝深さＤの７０％以上かつ１００％以下である空気入りタイヤ。
3. 正規内圧及び正規荷重の状態における接路面のタイヤ周方向長さの範囲に前記幅広部が２以上ある請求項１又は２に記載の空気入りタイヤ。

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