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JP7017981B2 - 空気入りタイヤ - Google Patents

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Description

本発明の実施形態は、空気入りタイヤに関する。
従来、空気入りタイヤとして、主溝により区画されたタイヤ周方向に延びるリブ状陸部に、タイヤ幅方向に延びて前記主溝に開口する横溝部と、該横溝部の一端からタイヤ周方向に延びリブ状陸部内で終端する縦溝部とからなる平面視Ｌ字状の副溝を、タイヤ周方向に間隔をあけて複数設けたものが知られている（例えば、特許文献１～３参照）。
これらの空気入りタイヤにおいて、上記副溝は、タイヤ周方向に延びる主溝に起因した気柱共鳴音を低減する共鳴器として作用し、タイヤ騒音の低減が図られている。
特開２０１１－１０２０８０号公報 特開２００９－１３７４１２号公報 特開２００７－２３７８０５号公報
上記のように平面視Ｌ字状の副溝をタイヤ周方向に間隔をあけて複数設けた場合、副溝間に挟まれた陸部部分において、その踏み込み側と蹴り出し側で摩耗量が異なる偏摩耗であるヒールアンドトウ摩耗が生じることがある。すなわち、副溝間に挟まれた陸部部分において、タイヤ周方向における一方の端部では、副溝の縦溝部が延在していることにより、縦溝部が延在していない他方の端部に比べて剛性が小さい。このように両端部での剛性差が大きいことから、タイヤ回転時にヒールアンドトウ摩耗が生じやすくなる。
本発明の実施形態は、以上の点に鑑み、気柱管共鳴を低減しつつ、ヒールアンドトウ摩耗を低減することができる空気入りタイヤを提供することを目的とする。
本発明の実施形態に係る空気入りタイヤは、トレッド部に設けられたタイヤ周方向に延びる主溝と、前記主溝によって区画されたタイヤ周方向に延びるリブ状陸部と、タイヤ周方向に間隔をあけて前記リブ状陸部に設けられた複数の副溝と、タイヤ周方向に隣接する前記副溝間に設けられたタイヤ周方向に延びる溝穴と、を備え、前記副溝は、タイヤ幅方向に延びて一端が前記主溝に開口するとともに他端が前記リブ状陸部内で終端する横溝部と、前記横溝部の他端からタイヤ周方向一方側に延びて前記リブ状陸部内で終端する縦溝部と、を含み、前記溝穴は、前記縦溝部の終端に近い一端部での溝深さが、当該終端から遠い他端部での溝深さよりも浅く形成されたものである。
本実施形態によれば、主溝に開口するタイヤ幅方向に延びる横溝部と該横溝部に連通してタイヤ周方向に延びる縦溝部とを含む副溝を設けたことにより、タイヤの気柱共鳴音を低減することができる。また、タイヤ周方向に隣接する副溝間にタイヤ周方向に延びる溝穴を設け、該溝穴の溝深さを縦溝部の終端に近い側で浅く形成したことにより、縦溝部が延在することに起因する剛性差を低減することができるので、ヒールアンドトウ摩耗を低減することができる。
一実施形態に係る空気入りタイヤのトレッドパターンを示す展開図 同トレッドパターンの第１センター陸部の要部拡大図 図２のＩＩＩ－ＩＩＩ線断面図 図２のＩＶ－ＩＶ線断面図
以下、実施形態について図面を参照して説明する。
一実施形態に係る空気入りタイヤは、左右一対のビード部及びサイドウォール部と、左右のサイドウォール部の径方向外方端部同士を連結するように両サイドウォール部間に設けられたトレッド部とを備えて構成されており、トレッドパターン以外については一般的なタイヤ構造を採用することができる。
図１に示すように、トレッド部１０のトレッド表面には、タイヤ周方向ＣＤに延びる周方向溝である主溝１２が複数設けられており、この例では、タイヤ幅方向ＷＤに間隔をおいて３本形成されている。タイヤ赤道ＣＬ上に設けられたセンター主溝１２Ａと、センター主溝１２Ａのタイヤ幅方向一方側（図１における右側）ＷＤ１に設けられた第１ショルダー主溝１２Ｂと、センター主溝１２Ａのタイヤ幅方向他方側（図１における左側）ＷＤ２に設けられた第２ショルダー主溝１２Ｃである。これらの主溝１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃはいずれも、タイヤ周方向ＣＤの全周にわたって延びるストレート状の溝である。
トレッド部１０には複数の主溝１２によって複数の陸部がタイヤ幅方向ＷＤに区画形成されている。詳細には、センター主溝１２Ａと第１ショルダー主溝１２Ｂ間に挟まれた第１センター陸部１４と、センター主溝１２Ａと第２ショルダー主溝１２Ｃの間に挟まれた第２センター陸部１６と、第１ショルダー主溝１２Ｂのタイヤ幅方向一方側ＷＤ１に位置する第１ショルダー陸部１８と、第２ショルダー主溝１２Ｃのタイヤ幅方向他方側ＷＤ２に位置する第２ショルダー陸部２０と、が設けられている。
第２センター陸部１６と第２ショルダー陸部２０には、それぞれの陸部を横断するようにタイヤ幅方向ＷＤに延びる横溝２２，２４がタイヤ周方向ＣＤに間隔をあけて複数設けられている。そのため、第２センター陸部１６と第２ショルダー陸部２０は、複数のブロック１６Ａ，２０Ａをタイヤ周方向に配設してなるブロック列として形成されている。
第１ショルダー陸部１８には、接地端において開口するとともに当該接地端側からタイヤ赤道ＣＬに向かってタイヤ幅方向ＷＤに延びて第１ショルダー陸部１８内で終端する横溝２６がタイヤ周方向ＣＤに間隔をあけて複数設けられている。そのため、第１ショルダー陸部１８は、タイヤ周方向ＣＤに全周にわたって連続するリブ状陸部として形成されている。
本実施形態は第１センター陸部１４の形状に特徴があり、第１ショルダー陸部１８、第２センター陸部１６及び第２ショルダー陸部２０については特に限定されず、種々の形状のものを採用することができる。
第１センター陸部１４は、センター主溝１２Ａと第１ショルダー主溝１２Ｂによって区画されたタイヤ周方向ＣＤに延びるリブ状陸部であり、この例ではタイヤ周方向ＣＤの全周にわたって連続している。
第１センター陸部１４には、タイヤ周方向ＣＤに所定の間隔をあけて、横溝部３０と縦溝部３２とを含む平面視Ｌ字状の副溝２８が複数設けられている。副溝２８は、共鳴器として機能するものであり、そのため、タイヤに正規荷重を加えたときの接地面内に常に１本以上が完全に含まれるような間隔で配設されることが好ましい。
図２に拡大して示すように、横溝部３０は、タイヤ幅方向ＷＤに延びる溝部分であり、その一端３０Ａが第１ショルダー主溝１２Ｂに開口するとともに、他端３０Ｂが第１センター陸部１４内で終端している。横溝部３０は、タイヤ幅方向ＷＤに延びるものであれば、必ずしもタイヤ幅方向ＷＤに平行でなくてもよく、この例ではタイヤ幅方向ＷＤに対して傾斜している。
また、横溝部３０は、この例では、第１センター陸部１４の一方の側壁１４Ａ（即ち、第１ショルダー主溝１２Ｂに面する側壁）からタイヤ幅方向他方側ＷＤ２に向かって第１センター陸部１４の幅方向中心を越えて延び、かつ他方の側壁１４Ｂに至る前に終端している。そのため、横溝部３０の他端３０Ｂは、第１センター陸部１４の幅方向中心よりもタイヤ幅方向他方側ＷＤ２に位置している。
縦溝部３２は、タイヤ周方向ＣＤに延びる溝部分であり、横溝部３０の他端３０Ｂからタイヤ周方向一方側ＣＤ１（図１，２における上側）に延びて、第１センター陸部１４内で終端している。この縦溝部３２の延在方向における先端を終端３２Ａという。図１に示すように、縦溝部３２は、タイヤ周方向ＣＤに並設された複数の副溝２８において、横溝部３０からの延在方向がいずれもタイヤ周方向一方側ＣＤ１になるように設けられている。
縦溝部３２は、タイヤ周方向ＣＤに延びるものであれば、必ずしもタイヤ周方向ＣＤに平行でなくてもよく、この例ではタイヤ周方向ＣＤに対して傾斜している。詳細には、縦溝部３２は、第１センター陸部１４の幅方向中心よりもタイヤ幅方向他方側ＷＤ２に位置する横溝部３０の他端３０Ｂから、タイヤ幅方向一方側ＷＤ１に向かって傾斜しつつタイヤ周方向ＣＤに延びており、第１センター陸部１４の幅方向中央部で終端している。これにより、横溝部３０と縦溝部３２は鋭角の屈曲部３４を介して連結されており、従って、副溝２８は、平面視で鋭角の屈曲部３４を持つＬ字状をなしている。
副溝２８の溝深さＤ１（図３，４参照）は、特に限定されないが、通常は主溝１２（特には第１ショルダー主溝１２Ｂ）の溝深さよりも浅く、例えば３～８ｍｍでもよく、５～８ｍｍでもよい。副溝２８は溝深さＤ１が一定であることが好ましく、すなわち、横溝部３０と縦溝部３２とで同じ溝深さを有することが好ましい。
副溝２８の幅は、特に限定されないが、通常は主溝１２（特には第１ショルダー主溝１２Ｂ）の幅よりも小さく、例えば、横溝部３０での溝幅Ｗ１（図２参照）が１～８ｍｍでもよく、３～５ｍｍでもよく、縦溝部３２での溝幅Ｗ２（図２参照）が１～８ｍｍでもよく、２～４ｍｍでもよい。この例では、横溝部３０での溝幅Ｗ１が縦溝部３２での溝幅Ｗ２よりも大きく設定されている。
第１センター陸部１４には、また、タイヤ周方向ＣＤに隣接する副溝２８，２８間にタイヤ周方向ＣＤに延びる溝穴３６が設けられている。詳細には、第１センター陸部１４は、タイヤ周方向ＣＤに並設された複数の副溝２８により複数の陸部部分３８に区画されており、タイヤ周方向ＣＤに隣接する副溝２８，２８間に挟まれた陸部部分３８に、溝穴３６が１つずつ設けられている。
溝穴３６は、この例ではストレート状の溝であり、その両端が第１センター陸部１４内で終端し、主溝１２には開口していない。また、溝穴３６は、副溝２８の縦溝部３２に対してタイヤ周方向ＣＤに間隔をあけて配置されている。詳細には、溝穴３６は、各陸部部分３８において、縦溝部３２が延在している一方側の端部３８Ａの当該縦溝部３２に対してタイヤ周方向ＣＤに間隔をあけて配置されるとともに、縦溝部３２が延在していない他方側の端部３８Ｂの副溝２８に対してタイヤ周方向ＣＤに間隔をあけて配置されている。この例では、溝穴３６は、両側の副溝２８，２８のタイヤ周方向ＣＤにおける略中間位置に配置されている。
溝穴３６は、この例では、第１センター陸部１４の幅方向中央部において、タイヤ周方向ＣＤに平行に設けられている。なお、溝穴３６は、タイヤ周方向ＣＤに延びるものであれば、必ずしもタイヤ周方向ＣＤに平行でなくてもよく、タイヤ周方向ＣＤに対して傾斜していてもよい。
溝穴３６は、そのタイヤ周方向ＣＤにおける両端部の溝深さに関し、図３に示すように、縦溝部３２の終端３２Ａに近い一端部３６Ａでの溝深さＤ１１が、当該終端３２Ａから遠い他端部３６Ｂでの溝深さＤ１２よりも浅く形成されている。
この例では、溝穴３６は、縦溝部３２の終端３２Ａと対向する上記一端部３６Ａ側ほど溝深さが浅く形成されている。詳細には、縦溝部３２の終端３２Ａから最も遠い他端部３６Ｂでの溝深さＤ１２が最も深く、そこから終端３２Ａに近づくにつれて漸次浅くなり、終端３２Ａに最も近い一端部３６Ａでの溝深さＤ１１が最も浅くなっている。そのため、溝穴３６の底面３６Ｃは傾斜面状に形成されている。
なお、溝穴３６の溝深さは、特に限定されず、例えば、一端部３６Ａでの溝深さＤ１１が１～５ｍｍでもよく、他端部３６Ｂでの深さＤ１２が４～８ｍｍｍｍでもよい。また、溝穴３６の幅Ｗ１０（図２参照）も、特に限定されず、例えば１～８ｍｍでもよく、３～５ｍｍでもよい。
図３に示すように、溝穴３６の底面３６Ｃには複数の凸部４０がタイヤ周方向ＣＤに並べて設けられている。凸部４０は、溝穴３６に摩耗の進行を確認できる機能を付与するために設けられたものであり、文字、記号又は図形などの標識を凸状に形成することが好ましい。この例では凸部４０は、図２に示すように星形のマークである。
凸部４０は、摩耗の進行を確認できる機能を高めるために、タイヤ周方向ＣＤに３つ以上並べて設けられることが好ましく、この例ではタイヤ周方向ＣＤに等間隔に５つの凸部４０を並設している。
図２及び図４に示すように、副溝２８の横溝部３０には面取り部４２が設けられている。面取り部４２は、横溝部３０の両側壁３０Ｃ，３０Ｄのうち、縦溝部３２が延在する側であるタイヤ周方向一方側ＣＤ１の側壁３０Ｃに、トレッド表面１０Ａに対して傾斜して設けられており、タイヤ周方向他方側ＣＤ２の側壁３０Ｄには設けられていない。
すなわち、面取り部４２は、Ｌ字状をなす副溝２８の当該Ｌ字の内側縁部に沿って設けられており、上記陸部部分３８の一方側の端部３８Ａにおける横溝部３０に面した溝壁においてその開口角部を斜めに削った形状となるように設けられている。面取り部４２は、横溝部３０の上記側壁３０Ｃの長さ方向の全体にわたって設けられている。
以上よりなる本実施形態に係る空気入りタイヤであると、第１ショルダー主溝１２Ｂに開口するタイヤ幅方向ＷＤに延びる横溝部３０と該横溝部３０に連通してタイヤ周方向ＣＤに延びる縦溝部３２とを含む副溝２８を設けたことにより、空気入りタイヤの気柱共鳴音を低減することができる。
詳細には、タイヤの気柱共鳴音は、タイヤ周方向ＣＤに延びる主溝１２Ｂを有するトレッド部１０が路面と接地することにより、主溝１２Ｂの溝壁と路面との間に接地長と同じ長さの管（空間）が形成され、タイヤの走行に伴い、この管内での空気の圧縮と開放が繰り返される結果として生ずる。かかる主溝１２Ｂから枝分かれした副溝２８を設けることにより、該副溝３０が共鳴器となって気柱共鳴音の周波数を分散させることができ、気柱共鳴音を低減することができる。
また、タイヤ周方向ＣＤに隣接する副溝２８，２８間にタイヤ周方向ＣＤに延びる溝穴３６を設け、該溝穴３６の溝深さを縦溝部３２の終端３２Ａ側で浅く形成したことにより、縦溝部３２が延在することに起因する剛性差を低減することができる。
詳細には、副溝２８，２８間に挟まれた陸部部分３８において、仮に該溝穴３６が設けられていないと、タイヤ周方向一方側の端部３８Ａでは、副溝２８の縦溝部３２が延在していることにより、縦溝部３２が延在していない他方側の端部３８Ｂに比べて剛性が小さい。これに対し、上記のとおりの溝深さを持つ溝穴３６であると、一方側の端部３８Ａでの剛性低下を抑えつつ他方側の端部３８Ｂでの剛性を低下させることができるので、一方側の端部３８Ａと他方側の端部３８Ｂとの剛性差を低減することができる。このように陸部部分３８の両端部３８Ａ，３８Ｂでの剛性差を低減されるので、タイヤ回転時におけるヒールアンドトウ摩耗を低減することができる。
また、溝穴３６を設けることにより、トレッド表面の溝体積が増えるので、排水性の向上にも繋がる。しかも、溝穴３６を設けたことにより、上記のように副溝２８を設けたことによる陸部部分３８での剛性差を低減することができるので、従来よりも副溝２８を深くすることができ、この点からも溝体積の増加による排水性の向上を図ることができる。
本実施形態であると、また、溝穴３６の底面３６Ｃに複数の凸部４０をタイヤ周方向ＣＤに並べて設けたことにより、溝穴３６に摩耗の進行を確認できる機能を付加することができる。
なお、溝穴３６の底面３６Ｃには、凸部４０の代わりに凹部を複数並設してもよく、同様に摩耗の進行を確認できる機能を付加することができる。また、複数の溝穴３６を設けた場合に、その全ての溝穴３６にこれらの凸部４０や凹部を設けなくてもよく、すなわち、１つのリブ状陸部内に、摩耗の進行を確認できる機能を持つ溝穴と当該機能を持たない溝穴との双方を設けてもよい。
本実施形態であると、また、副溝２８の横溝部３０の両側壁３０Ｃ，３０Ｄのうち、縦溝部３２が延在する側の側壁３０Ｃに面取り部４２を設けたことにより、縦溝部３２が延在していることで剛性が低くなる上記一方側の端部３８Ａの剛性を高めることができる。そのため、陸部部分３８において一方側の端部３８Ａと他方側の端部３８Ｂとの剛性差を更に低減することができ、ヒールアンドトウ摩耗の低減効果を更に高めることができる。
なお、上記実施形態では、１つのリブ状陸部１４のみに共鳴器として機能する副溝２８を設けたが、複数のリブ状陸部に同様の共鳴器として機能する副溝を設けてもよい。
また、上記実施形態では、タイヤ周方向ＣＤに隣接する副溝２８，２８間に挟まれた全ての陸部部分３８にそれぞれ溝穴３６を設けたが、必ずしも全ての陸部部分３８に溝穴３６を設けなくてもよく、一部の陸部部分３８のみに溝穴３６を設けてもよい。
また、上記実施形態では、副溝２８及び溝穴３６を設けたリブ状陸部１４にサイプを設けていないが、リブ状陸部１４には副溝２８及び溝穴３６とともにサイプを設けてもよい。ここで、サイプとは、通常１ｍｍ以下の微小な溝幅を持つ切れ込みをいい、空気入りタイヤを正規リムに装着し正規内圧を充填した状態で路面に接地させ、正規荷重を負荷したときに路面への開口部が閉じる溝のことである。一例として、横溝部３０の他端３０Ｂからサイプを延在させて設け、当該サイプをセンター主溝１２Ａに連通させてもよい。上記のようにサイプは接地時に閉じるため、このようにサイプをセンター主溝１２Ａ側に連通させて設けても、上記実施形態による作用効果は損なわれることはない。
なお、本明細書における各寸法は、空気入りタイヤを正規リムに装着して正規内圧を充填した無負荷の正規状態でのものである。正規リムとは、ＪＡＴＭＡ規格における「標準リム」、ＴＲＡ規格における「Design Rim」、又はＥＴＲＴＯ規格における「Measuring Rim」である。正規内圧とは、ＪＡＴＭＡ規格における「最高空気圧」、ＴＲＡ規格における「TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES」に記載の「最大値」、又はＥＴＲＴＯ規格における「INFLATION PRESSURE」である。
本実施形態に係る空気入りタイヤとしては、乗用車用タイヤ、トラック、バス、ライトトラック（例えば、ＳＵＶ車やピックアップトラック）などの重荷重用タイヤなど、各種車両用のタイヤが挙げられる。
以上、いくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。
１０…トレッド部、１２Ｂ…第１ショルダー主溝（主溝）、１４…第１センター陸部（リブ状陸部）、２８…副溝、３０…横溝部、３２…縦溝部、３２…終端、３６…溝穴、３６Ａ…一端部、３６Ｂ…他端部、３６Ｃ…溝穴の底面、４０…凸部、４２…面取り部、ＣＤ…タイヤ周方向、ＣＤ１…タイヤ周方向一方側、ＷＤ…タイヤ幅方向

Claims (3)

  1. トレッド部に設けられたタイヤ周方向に延びる主溝と、
    前記主溝によって区画されたタイヤ周方向に延びるリブ状陸部と、
    タイヤ周方向に間隔をあけて前記リブ状陸部に設けられた複数の副溝と、
    タイヤ周方向に隣接する前記副溝間に設けられたタイヤ周方向に延びる溝穴と、
    を備え、
    前記副溝は、タイヤ幅方向に延びて一端が前記主溝に開口するとともに他端が前記リブ状陸部内で終端する横溝部と、前記横溝部の他端からタイヤ周方向一方側に延びて前記リブ状陸部内で終端する縦溝部と、を含み、
    前記溝穴は、前記縦溝部の終端に近い一端部での溝深さが、当該終端から遠い他端部での溝深さよりも浅く形成された、
    空気入りタイヤ。
  2. 前記溝穴の底面に複数の凸部又は凹部がタイヤ周方向に並べて設けられた、請求項１に記載の空気入りタイヤ。
  3. 前記横溝部の両側壁のうち前記タイヤ周方向一方側の側壁にトレッド表面に対して傾斜した面取り部が設けられた、請求項１又は２に記載の空気入りタイヤ。
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