JP4530407B2 - 空気入りタイヤ - Google Patents

Description

本発明は、トレッド面に形成された溝部に底上げ部を設けた空気入りタイヤに関するものである。

一般に、空気入りタイヤのトレッド面には、要求されるタイヤ性能や使用条件に応じて、各種のトレッドパターンが形成される。中でも、ブロックタイプと呼ばれるトレッドパターンは、溝部によって区分された複数の陸部（ブロック）を有し、雪路性能や排水性能、トラクション性能等に優れたものとして知られている。しかしながら、溝部によって区分された陸部は、剛性が比較的低く、トレッド面に偏摩耗が発生し易いという問題があった。この問題は、ブロックタイプのパターンが形成された空気入りタイヤに共通しており、特に多数のサイプが陸部に形成されたスタッドレスタイヤにおいて顕著であった。

そこで、下記特許文献１〜３では、トレッド面の溝部に底上げ部を設けた空気入りタイヤが提案されている。係る空気入りタイヤでは、底上げ部を陸部の中で剛性が比較的低い角部に設けることにより、陸部の剛性を向上して偏摩耗の発生を抑制することができる。しかしながら、上記構成によれば、底上げ部によって周囲を閉ざされた閉空間が、トレッド面のパターンのピッチに対応した長さで形成されることになる。その結果、底上げ部が接地可能になるまでトレッド面が摩耗したときに、路面に対向する閉空間内の空気の圧縮・放出によって発せられるポンピング音の周波数域がピッチノイズに近くなる場合があり、ピッチノイズと共鳴を起こして異音レベルを増大させるという問題があった。

なお、下記特許文献４にも、トレッド面の溝部に底上げ部（隆起）を設けた空気入りタイヤが開示されているが、係る底上げ部は、トレッド面が摩耗末期であることをポンピング音により警告するものであるため、陸部の剛性を十分に向上するものではない。しかも、底上げ部が溝の両端に設けられていることにより、閉空間がトレッド面のパターンのピッチに対応した長さで形成されるため、上記と同様にポンピング音がピッチノイズと共鳴して異音レベルを増大させる場合があった。
特許３１１６２４３号明細書 特開昭６２−４６０８号公報 特開昭６３−１２５４１０号公報 特許３５１１４１３号明細書

そこで、本発明の目的は、トレッド面に形成された陸部の剛性を向上するとともに、トレッド面が摩耗したときの異音レベルの増大を防ぐことができる空気入りタイヤを提供することにある。

上記目的は、下記の如き構成の本発明により達成することができる。即ち、本発明の空気入りタイヤは、複数の溝部と、その溝部によって区分された複数の陸部とが、トレッド面に形成された空気入りタイヤにおいて、前記溝部は、タイヤ周方向に沿って延びる周方向溝とタイヤ周方向に交差して延びる傾斜溝とを含む主溝と、その傾斜溝よりも浅く、前記傾斜溝に連通してタイヤ周方向に延びる副溝と、前記副溝の前記陸部を区分する部分の両端付近に形成された一対の第１底上げ部と、その第１底上げ部間に形成された少なくとも１つの第２底上げ部とを備えることを特徴とする。

本発明の構成によれば、一対の第１底上げ部が、副溝の陸部を区分する部分の両端付近に形成されていることにより、陸部の中で比較的剛性が低い角部を効果的に補強して、偏摩耗の発生を抑制することができる。そして、第１底上げ部間に第２底上げ部を形成することにより、第１底上げ部によって周囲を閉ざされた閉空間を分断することができる。その結果、閉空間がトレッド面のパターンのピッチに対応して形成されることなく、トレッド面が摩耗した際に発せられるポンピング音の周波数域をピッチノイズからずらし、共鳴を回避して異音レベルの増大を防ぐことができる。

上記において、前記第１底上げ部間に前記第２底上げ部が１つ形成されるとともに、前記第１底上げ部間距離をＬ、前記第２底上げ部の中央部から一方の前記第１底上げ部までの距離をＬ１とするとき、Ｌ１／Ｌが０．２〜０．８であるものが好ましい。

上記構成によれば、第１底上げ部間に周囲を閉ざされた２つの閉空間が形成されるとともに、その２つの閉空間のスペースがそれぞれ適度に確保される。これにより、閉空間によって発せられるポンピング音を確実に分散し、ピッチノイズとの共鳴を効果的に回避して、異音レベルの増大を防ぐことができる。

また、上記において、前記第１底上げ部の一方から、その第１底上げ部に対向する前記第２底上げ部の中央部までの距離と、その第２底上げ部の中央部から、その第２底上げ部に対向する前記第１底上げ部の他方、又は、その第２底上げ部に対向する前記第２底上げ部の中央部までの距離とを異ならせたものが好ましい。

上記構成によれば、第１底上げ部と第２底上げ部との間、または第２底上げ部間に形成された閉空間の容積を異ならせることができる。これにより、その閉空間によって発せられるポンピング音の周波数域を互いにずらして、異音レベルをより効果的に抑制することができる。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。本発明の空気入りタイヤは、トレッド面以外は、従来公知のタイヤ構造と同じであり、例えば図１に示すものと同様である。

図１に示す空気入りタイヤは、一対の環状のビード部２と、そのビード部２から各々タイヤ外周側へ延びるサイドウォール部５と、そのサイドウォール部５の各々の外周側端にショルダ部を介して連なるトレッド部７とを備える。ビード部２間には、カーカスプライ１が架け渡されるように配され、ビード３およびビードフィラー４を挟み込むように端部を巻き上げられている。トレッド部７のカーカスプライ１外側には、１層もしくは複数層のベルト層８が配され、必要に応じてベルト補強層が配される。ベルト層８のタイヤ外周側には、トレッドゴムが配され、要求されるタイヤ性能や使用条件に応じて、トレッド面６に各種のトレッドパターンが形成される。

上記において、ゴム層等の原料ゴムとしては、天然ゴム、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）、ブタジエンゴム（ＢＲ）、イソプレンゴム（ＩＲ）、ブチルゴム（ＩＩＲ）等が挙げられ、これらは１種単独で又は２種以上混合して使用される。また、これらのゴムはカーボンブラックやシリカ等の充填材で補強されると共に、加硫剤、加硫促進剤、可塑剤、老化防止剤等が適宜配合される。

以下、本発明に係る空気入りタイヤのトレッド面について説明する。図２は、本発明の空気入りタイヤが備えるトレッド部の平面図である。図３は、図２におけるＡ−Ａ断面図である。

本発明の空気入りタイヤのトレッド面に形成されるトレッドパターンは、いわゆるブロックタイプと呼ばれるパターンであり、複数の溝部と、その溝部によって区分された複数の陸部（ブロック）とを有する。また、溝部は、主溝と副溝とに分けて考えることができる。

図２に示すトレッド面６には、タイヤ周方向に沿って延びる４本の周方向溝９と、幅方向両側の周方向溝９からショルダ部に向けて、タイヤ周方向に傾斜して延びる傾斜溝１０とが形成されている。この周方向溝９と傾斜溝１０とが、前記主溝に相当する。副溝１３ａは、傾斜溝１０よりも浅く、傾斜溝１０に連通してタイヤ周方向に延びている。また、副溝１３ｂは、周方向溝９よりも浅く、周方向溝９に連通してタイヤ周方向に傾斜して延びている。副溝１３ａ、１３ｂの幅寸法は１〜８ｍｍであるものが例示される。陸部１４は、平面四角形をなすように溝部によって区分され、タイヤ周方向に沿って所定のピッチで配列されている。トレッドパターンのピッチとしては、４０〜８０であるものが例示される。

本実施形態では、図３に示すように、副溝１３ａに、一対の底上げ部１１（前記第１底上げ部に相当する。）が形成されている。底上げ部１１は、副溝１３ａの陸部１４を区分する部分の両端付近に形成されている。これにより、陸部１４の角部を補強して、偏摩耗の発生を抑制することができる。底上げ部１１間の中央付近には、底上げ部１２（前記第２底上げ部に相当する。）が形成されている。これにより、底上げ部１１および底上げ部１２によって周囲を閉ざされた２つの閉空間１５が設けられる。

このため、一対の底上げ部１１のみであれば、閉空間がパターンに対応して所定のピッチで配列されるところ、底上げ部１１間に底上げ部１２を形成することによって、第１底上げ部１１間を分断し、閉空間１５がパターンのピッチに対応して形成されることを回避し得る。その結果、底上げ部１１が接地可能になるまでトレッド面６が摩耗したときに、閉空間１５によって発せられるポンピング音がピッチノイズと共鳴することなく、異音レベルの増大を防ぐことができる。

本発明では、底上げ部１１間に底上げ部１２が１つ形成されるとともに、底上げ部１１間距離をＬ、底上げ部１２の中央部から一方の底上げ部１１までの距離をＬ１とするとき、Ｌ１／Ｌが０．２〜０．８であるものが好ましい。ここで、ＬおよびＬ１は、それぞれ底上げ部１１上面の副溝長手方向の内側端を基準としている。Ｌ１／Ｌが０．２未満または０．８を越える場合、底上げ部１１および底上げ部１２によって形成される閉空間１５が一方に偏って設けられるため、閉空間がピッチに対応して形成された場合と変わらなくなり、異音レベルの増大を防ぐ効果が小さくなる傾向にある。なお、底上げ部１１間距離Ｌとしては、２０〜５０ｍｍであるものが例示される。

また、底上げ部１２の中央部から他方の底上げ部１１までの距離をＬ２とするとき、距離Ｌ１と距離Ｌ２とを互いに異ならせることが好ましい。これにより、各閉空間１５の容積を互いに異ならせることができるため、その閉空間１５によって発せられるポンピング音の周波数域を互いにずらして、異音レベルをより効果的に抑制することができる。ここで、距離Ｌ２が距離Ｌ１よりも小さい場合、Ｌ２／Ｌ１が０．２５〜０．９５であるものが好ましく、０．２５〜０．７５であるものがより好ましい。

底上げ部１２は、底上げ部１１と同等以下の高さであることが好ましく、副溝１３ａの底を基準とした底上げ部１１の高さＤと、同じく底上げ部１２の高さｄとが、０．４≦ｄ／Ｄ≦１．０を満たすものが好ましい。更に、底上げ部１２の高さを底上げ部１１よりも低くすることが好ましく、０．６≦ｄ／Ｄ＜１．０を満たすものがより好ましい。これにより、副溝１３ａにおける通水性が良好となり、排水性を向上してＷＥＴ性能を高めることができる。なお、ｄ／Ｄを０．４未満とすると、底上げ部１２の高さが低くなり過ぎ、異音レベルの増大を防ぐ効果が小さくなる傾向にある。底上げ部１１の高さＤとしては、３〜８ｍｍであるものが例示される。

本発明は、底上げ部１１間に、少なくとも１つの底上げ部１２が形成されるものであればよく、例えば、図４に示すように、底上げ部１１間に２以上の底上げ部１２を形成したものでもよい。かかる場合、底上げ部１２の個数は特に限定されない。また、底上げ部１１間距離Ｌに対して、底上げ部１１、１２間距離Ｌ３〜５は、それぞれ０．２Ｌ以上であることが好ましい。これにより、各閉空間１５のスペースを確保して、閉空間１５によって発せられるポンピング音を効果的に分散することができる。

更に、底上げ部１１の一方から、その底上げ部１１に対向する底上げ部１２の中央部までの距離Ｌ３またはＬ５と、その底上げ部１２の中央部から、その底上げ部１２に対向する底上げ部１２の中央部までの距離Ｌ４と、を異ならせたものが好ましい。これによりポンピング音の周波数域を互いにずらして、異音レベルをより効果的に抑制することができる。なお、距離Ｌ３〜５は、互いに等長でも構わない。

［別実施形態］
（１）本発明に係る空気入りタイヤのトレッド面に形成されるトレッドパターンは、前述の実施形態で示したものに限られず、パターンのピッチや陸部の形状も特に限定されるものではない。更に、底上げ部が形成される副溝の幅寸法や長さ、断面形状は特に限定されるものではない。

（２）前述の実施形態では、陸部および底上げ部が断面矩形をなす例を示したが、本発明はこれに限られるものではない。例えば、図５（ａ）に示すように、陸部１４および底上げ部１１、１２が断面台形をなすものでもよく、図５（ｂ）に示すように、底上げ部１１、１２が曲面を有する裾野を有する形状でも構わない。

以下、本発明の構成と効果を具体的に示す実施例について説明する。

（１）ノイズ試験
底上げ部１１が接地可能な程度にまでトレッド面を摩耗させたテストタイヤを、実車（２０００ｃｃ四駆車、２名乗車）に装着し、走行時のノイズを乗員２名により官能評価した。なお、タイヤの空気圧は２１０ｋＰａとし、走行速度４０〜１００ｋｍ／ｈにおけるノイズを評価した。比較例を１００として指数評価し、数値が大きいほどノイズが小さい、即ち異音レベルの抑制効果が大きいことを示す。

（２）ＷＥＴ性能試験
底上げ部１１が接地可能な程度にまでトレッド面を摩耗させたテストタイヤを、実車（２０００ｃｃ四駆車、２名乗車）に装着し、濡れた路面を走行中にハンドルを切ったときの応答性をドライバーが官能評価した。なお、タイヤの空気圧は２１０ｋＰａとした。比較例を１００として指数評価し、当該数値が高いほど応答性が良い、すなわちＷＥＴ性能に優れていることを示す。

比較例
トレッド面に図２、３に示すパターンが形成されたテストタイヤ（サイズ２２５／７０Ｒ１６）を作製した。但し、副溝１３ａに底上げ部１１を形成しつつ、底上げ部１２を設けない構成とした。なお、副溝１３ａは幅２ｍｍとし、底上げ部１１は長さ３ｍｍ、高さＤを５ｍｍとした。また、底上げ部１１間距離Ｌは２９ｍｍとした。

実施例１、２
副溝１３ａに底上げ部１１を形成しつつ、底上げ部１１間に１つの底上げ部１２を形成した点以外は、比較例と同じとした。なお、底上げ部１２は長さ２ｍｍとし、高さｄおよび距離Ｌ１、Ｌ２を表１で示す寸法にした。

比較例および実施例１、２における各寸法を表１に、上記項目の評価結果を表２に示す。

表２の結果によれば、実施例１は、比較例よりもノイズが小さく、底上げ部１１間に底上げ部１２を形成したことにより、ピッチノイズとの共鳴を回避して、異音レベルの増大を防止した結果であると考えられる。一方、実施例２は、実施例１よりも更にノイズが小さく、距離Ｌ１、Ｌ２を異ならせたことにより、異音レベルをより効果的に抑制できることがわかる。また、実施例１に比べてＷＥＴ性能が改善されており、底上げ部１２の高さを底上げ部１１よりも低くしたことにより、排水性が向上したことがわかる。

本発明に係る空気入りタイヤの一例を示すタイヤ子午線断面図 本発明に係る空気入りタイヤのトレッド部の平面図 図２におけるＡ−Ａ断面図 別形態の空気入りタイヤにおけるトレッド面の部分断面図 別形態の空気入りタイヤにおけるトレッド面の部分断面図

符号の説明

６ トレッド面
７ トレッド部
９ 周方向溝
１０ 傾斜溝
１１ （第１）底上げ部
１２ （第２）底上げ部
１３ａ 副溝
１３ｂ 副溝
１４ 陸部
１５ 閉空間

Claims (3)

1. 複数の溝部と、その溝部によって区分された複数の陸部とが、トレッド面に形成された空気入りタイヤにおいて、
   前記溝部は、タイヤ周方向に沿って延びる周方向溝とタイヤ周方向に交差して延びる傾斜溝とを含む主溝と、その傾斜溝よりも浅く、前記傾斜溝に連通してタイヤ周方向に延びる副溝と、前記副溝の前記陸部を区分する部分の両端付近に形成された一対の第１底上げ部と、その第１底上げ部間に形成された少なくとも１つの第２底上げ部と、を備えることを特徴とする空気入りタイヤ。
2. 前記第１底上げ部間に前記第２底上げ部が１つ形成されるとともに、前記第１底上げ部間距離をＬ、前記第２底上げ部の中央部から一方の前記第１底上げ部までの距離をＬ１とするとき、Ｌ１／Ｌが０．２〜０．８である請求項１記載の空気入りタイヤ。
3. 前記第１底上げ部の一方から、その第１底上げ部に対向する前記第２底上げ部の中央部までの距離と、
   その第２底上げ部の中央部から、その第２底上げ部に対向する前記第１底上げ部の他方、又は、その第２底上げ部に対向する前記第２底上げ部の中央部までの距離と、を異ならせた請求項１記載の空気入りタイヤ。

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