JP4392339B2 - 空気入りタイヤ - Google Patents

Description

本発明は、ノイズ性能を高めた空気入りタイヤに関する。

近年、自動車の低騒音化、静粛化が強く望まれており、そのためにタイヤのノイズ性能のいっそうの向上が要請されている。

従来、タイヤのトレッドパターンにおけるノイズ性能向上の手段として、トレッドパターンを、周方向長さを違えた複数種の模様構成単位の繰り返しによって形成するとともに、前記模様構成単位の配列順序に変化を持たせることによりパターンノイズの分散を図る所謂ピッチバリエーション法が知られている。又他の手段として、タイヤ周方向にのびる複数のリブ状陸部に、横溝を形成する際、横溝のタイヤ一周当たりの形成本数を、リブ状陸部毎に変更し、各リブ状陸部からのパターンノイズが同一周波数帯に集中して騒音のピーク値が重なるのを抑制するもの（例えば特許文献１参照）も知られている。

特許第２８０５４７２号公報

しかしパターンノイズは、各横溝から発生するポンピング音等が同期することにより悪化する。従って、たんに前記ピッチバリエーション法を採用したり、或いは横溝形成本数をリブ状陸部毎に相違させる手段を採用するだけでは、タイヤ周上の特定の部分で横溝から発生するポンピング音等の前記同期を排除することができず、ノイズ性能向上という観点からは不十分であった。

なお前記特許文献１の提案では、トレッド巾全体としての模様の構成単位の形成総数が過小となる。従って、ピッチバリエーション法を併用するとき、模様構成単位の形成総数が少ないことにより、周方向への分散効果が減じられピッチバリエーション法の効果を充分に得ることが難しい。又リブ状陸部毎にピッチバリエーション法を採用することにより、分散効果を高めることは可能であるが、係る場合には、トレッド用金型のセグメント（トレッド用金型を周方向に複数に分割した分割金型）の種類数が著増する。そのため、金型製造コストの増加や生産性の低下を招くという新たな問題が生じる。

本発明は、トレッド巾全体としての模様の構成単位の形成総数を充分に確保でき、金型セグメントの種類数の増加を招くことなく、かつピッチバリエーション法を有効に活用しながら、各リブ状陸部からのパターンノイズのピーク値が同一周波数帯に集中するのを抑制しうるとともに、横溝のポンピング音等の同期を充分に排除することが可能となり、ノイズ性能のいっそうの向上を達成しうる空気入りタイヤを提供することを目的としている。

前記目的を達成するために、本願請求項１の発明は、トレッド部に、タイヤ周方向に直線状でのびる４本の縦主溝を設けることにより、該トレッド部を、トレッド縁側の２本の外のリブ状陸部と、該外のリブ状陸部のタイヤ軸方向内方で隣り合う２本の中のリブ状陸部と、該中のリブ状陸部の間の１本の中央のリブ状陸部との合計５本のリブ状陸部に区分した空気入りタイヤであって、
前記中央のリブ状陸部は横溝が配置されないリブ体であり、
前記トレッド縁側の２本の外のリブ状陸部を含む少なくとも３本のリブ状陸部は、リブ状陸部の一側縁から他側縁に向かってのびる横溝をタイヤ周方向に隔置した横溝付リブ状陸部に形成されるとともに、
前記各横溝は、溝中心線と直交する方向の横溝巾を２．０〜６．０mm、かつ該リブ状陸部のタイヤ軸方向の陸部巾の４０％以上の巾領域を延在し、
少なくとも２本のトレッド縁側の外のリブ状陸部を含む前記横溝付リブ状陸部は、前記横溝のタイヤ一周当たりの本数Ｎｊが、３本の横溝付きリブ状陸部において互いに相違する、異本数リブ状陸部であり、
しかも異本数リブ状陸部での前記横溝の各本数Ｎｊの最大公約数を１０〜４０の範囲とするとともに、
前記異本数リブ状陸部の横溝は、両端がリブ状陸部の両側縁で開口する開の横溝と、トレッド縁からのびかつ一端がリブ状陸部内で途切れる閉の横溝とを含み、
前記トレッド部のトレッドパターンは、トレッド巾全体に亘る模様構成単位が周方向に繰り返されるとともに、該模様構成単位は、周方向の長さであるパターンピッチが異なる複数種類からなることを特徴としている。

又請求項２の発明では、前記異本数リブ状陸部は、３本〜４本であることを特徴としている。

又請求項３の発明では、前記最大公約数を、前記模様構成単位のタイヤ一周当たりの総数Ｍとしたことを特徴としている。

又請求項４の発明では、タイヤ赤道を中心として、車両装着時に車両外側に向く外のトレッド半部分における前記トレッド縁側の外のリブ状陸部には、前記周方向に隔置される横溝の間に横の細溝が設けられることを特徴としている。

又請求項５の発明では、前記トレッド部は、タイヤ赤道を中心として、車両装着時に車両外側に向く外のトレッド半部分におけるトレッドパターンの陸部面積比Ｌｏを、車両内側に向く内のトレッド半部分におけるトレッドパターンの陸部面積比Ｌｉよりも大としたことを特徴としている。

本発明は叙上の如く構成しているため、トレッド巾全体としての模様の構成単位の形成総数を充分に確保できる。従って、金型セグメントの種類数の増加を招くことなく、かつピッチバリエーション法を有効に活用しながら、各リブ状陸部からのパターンノイズのピーク値が同一周波数帯に集中するのを抑制しうる。しかも、リブ状陸部間相互におけるポンピング音等の同期を充分に排除することが可能であり、これらの相乗効果によって、ノイズ性能のいっそうの向上を達成することができる。

以下、本発明の実施の一形態を、図示例とともに説明する。図１は、本発明の空気入りタイヤのトレッドパターンを示す展開図である。

図１において、空気入りタイヤ１は、トレッド部２に、タイヤ周方向にのびる複数本の縦主溝３を設けることにより、該トレッド部２を少なくとも３本のリブ状陸部４に区分している。

具体的には、前記トレッド部２に４本の縦主溝３を設け、これにより前記トレッド部２を、トレッド縁Ｔｅ側の外のリブ状陸部４ｅ、４ｅと、そのタイヤ軸方向内方で隣り合う内のリブ状陸部４ｍ、４ｍと、その間に配される中央のリブ状陸部４ｃとの合計５本のリブ状陸部４に区分している。

特に本例では、前記トレッド部２を、タイヤ赤道Ｃｏを中心として、車両装着時に車両外側に向く外のトレッド半部分Ｙｏと、車両内側に向く内のトレッド半部分Ｙｉとに仮想区分したとき、前記中央のリブ状陸部４ｃを、内のトレッド半部分Ｙｉの側に変位して形成している。即ち、内外のトレッド半部分Ｙｉ、Ｙｏにおいてトレッドパターンを互いに違えた非対称パターンを形成している。なお便宜上、内のトレッド半部分Ｙｉに形成される中、外のリブ状陸部４ｍ、４ｅを内中、内外のリブ状陸部４ｍｉ、４ｅｉと呼び、かつ外のトレッド半部分Ｙｏに形成される中、外のリブ状陸部４ｍ、４ｅを外中、外外のリブ状陸部４ｍｏ、４ｅｏと呼ぶことがある。

又前記縦主溝３は、溝中心線と直交する向きの縦主溝巾を２．０mm以上とした排水性の高い周方向溝を意味し、２．０mm未満の細溝（サイピングを含む）は縦主溝３には含まれない。なお縦主溝３として、タイヤ周方向に直線状にのびる直線溝、及びジグザグ溝の何れも採用しうるが、排水性やノイズ性能の観点から直線溝が好適である。

次に、前記リブ状陸部４のうちの少なくとも２本、本例では、中、外の４本のリブ状陸部４ｍ、４ｅを、リブ状陸部４の一側縁から他側縁に向かってのびる横溝５をタイヤ周方向に隔置した横溝付リブ状陸部６として形成している。

ここで前記横溝５は、図２に拡大して示すように、溝中心線と直交する方向の横溝巾Ｗｇが２．０〜６．０mm、かつ該リブ状陸部４のタイヤ軸方向の陸部巾Ｗｒの４０％以上の巾領域Ｗｒ１を延在する（即ち、タイヤ軸方向の横溝長さＦが前記陸部巾Ｗｒの４０％以上をなす）ものを意味する。従って、これ以外となるポンピングノイズ等への影響の少ない溝は、前記横溝５には含めない。

本例では、内外のリブ状陸部４ｅｉには、タイヤ軸方向に対する角度θ１を１５°以下とした例えば２種類の横溝５ｅｉが配される。この横溝５ｅｉは、トレッド縁からのび、かつタイヤ軸方向内端がリブ状陸部４ｅｉ内で途切れる閉の横溝５ｅｉ１、及び該閉の横溝５ｅｉ１と略同長で平行にのびる主部の内端に、前記リブ状陸部４ｅｉのタイヤ軸方向内側縁で開口する細溝状（サイピングを含む）の副部を延設した開の横溝５ｅｉ２を含む。

又内中のリブ状陸部４ｍｉには、タイヤ軸方向内端がリブ状陸部４ｍｉ内で途切れる主部の前記内端に、前記リブ状陸部４ｍｉのタイヤ軸方向内側縁で開口する細溝状（サイピングを含む）の副部を延設した開の横溝５ｍｉ２を形成している。この開の横溝５ｍｉ２は、本例では前記角度θ１よも大な角度θ２で傾斜している。

又外外のリブ状陸部４ｅｏには、タイヤ軸方向に対する角度θ３を１５°以下とした２種類の横溝５ｅｏが配される。この横溝５ｅｏは、タイヤ軸方向内端がリブ状陸部４ｅｏ内で途切れる閉の横溝５ｅｏ１、及び該閉の横溝５ｅｏ１と略同長で平行にのびる主部の先端に、前記リブ状陸部４ｅｏのタイヤ軸方向内側縁で開口する細溝状（サイピングを含む）の副部を延設した開の横溝５ｅｏ２を含む。なお各横溝５ｅｏ間には、該横溝５ｅｏと平行な横の細溝７ｅｏが配されている。

又外中のリブ状陸部４ｍｏには、そのタイヤ軸方向内側縁に近接して縦の細溝８ｍｏがタイヤ周方向にのびるとともに、該縦の細溝８ｍｏのタイヤ軸方向外側に、前記角度θ３より大な角度θ４で傾斜する本例では円弧状の横溝５ｍｏを配している。この横溝５ｍｏは、タイヤ軸方向内端が前記縦の細溝８ｍｏ近傍で途切れる主部の前記内端に、前記縦の細溝８ｍｏまでのびる細溝状（サイピングを含む）の副部を延設した２種類の閉の横溝５ｍｏ２から構成される。なお各横溝５ｍｏ間には、前記主部の内端からリブ状陸部４ｍｏのタイヤ軸方向外側縁まで円弧状にのびる横の細溝７ｍｏを設けている。

又中央のリブ状陸部４ｃは、前記横溝５が配置されないリブ体であり、本例では、そのタイヤ軸方向両側縁に、該リブ状陸部４ｃの陸部巾の４０％未満の長さの切欠き部９を交互に形成している。

次に、前記横溝付きリブ状陸部６では、前記横溝５のタイヤ一周当たりの本数Ｎｊ（以下、横溝形成本数Ｎｊという場合がある）が、少なくとも３本の横溝付きリブ状陸部６において互いに相違する、異本数リブ状陸部１０を含んで構成される。言い換えると、前記横溝付きリブ状陸部６は、横溝形成本数Ｎｊが互いに相違する異本数リブ状陸部１０を３本以上含んで構成される。

本例では、横溝付きリブ状陸部６である４本のリブ状陸部４ｅｉ、４ｍｉ、４ｍｏ、４ｅｏのうち、内外のリブ状陸部４ｅｉにおける横溝形成本数Ｎｊ１と、内中のリブ状陸部４ｍｉにおける横溝形成本数Ｎｊ２と、外中のリブ状陸部４ｍｏにおける横溝形成本数Ｎｊ３とは互いに相違する。又外外のリブ状陸部４ｅｏにおける横溝形成本数は、前記外中のリブ状陸部４ｍｏにおける横溝形成本数Ｎｊ３とは互いに同数である。従って本例では、３本の異本数リブ状陸部１０を具えるものを例示している。

そして本発明では、前記異本数リブ状陸部１０における各横溝形成本数Ｎｊ１、Ｎｊ２、Ｎｊ３の最大公約数Ｋを１０〜４０の範囲に規制している。

ここで前記トレッド部２は、前記図１に示す如く、トレッドパターンが周方向に繰り返される模様構成単位Ｐを有し、この模様構成単位Ｐが、周方向に繰り返されることによりトレッドパターンが形成される。又前記模様構成単位Ｐは、周方向の長さであるパターンピッチが異なる複数種類の模様構成単位Ｐからなり、この複数種類の模様構成単位Ｐの配列順序に変化を持たせることによりノイズのピーク周波数を分散するピッチバリエーション法が適用されている。

さらに前記異本数リブ状陸部１０では、図２に示すように前記模様構成単位Ｐ内において、横溝５の形成本数Ｔｊを相違させている。本例では、内外のリブ状陸部４ｅｉにおける模様構成単位Ｐの横溝形成本数Ｔｊ１を４本、内中のリブ状陸部４ｍｉにおける模様構成単位Ｐの横溝形成本数Ｔｊ２を２本、外中及び外外のリブ状陸部４ｍｏ、４ｅｏにおける模様構成単位Ｐの横溝形成本数Ｔｊ３を３本としている。

従って、前記模様構成単位Ｐのタイヤ一周当たりの総数（所謂パターンピッチ数）をＭとしたとき、以下の式が成立する。
Ｎｊ１＝Ｍ×Ｔｊ１
Ｎｊ２＝Ｍ×Ｔｊ２
Ｎｊ３＝Ｍ×Ｔｊ３
即ち、前記Ｔｊ１、Ｔｊ２、Ｔｊ３の最大公約数が、本例の如く１である場合、前記総数Ｍは、前記横溝形成本数Ｎｊ１、Ｎｊ２、Ｎｊ３の最大公約数Ｋをなす。

従って本実施形態のトレッドパターンは、最大公約数Ｋと等しい１０〜４０個の多数の模様構成単位Ｐから形成することが可能であり、しかも異本数リブ状陸部１０においては、特に模様構成単位Ｐ内での横溝形成本数Ｔｊ１、Ｔｊ２、Ｔｊ３を相違させている。

このことにより、次の作用効果が奏される。まず前記模様構成単位Ｐが多いことにより、模様構成単位Ｐの種類数の増加を可能とし、かつその配列順序に大きな変化を与えうるなど周方向の分散度を高め、ピッチバリエーション法をより有効に活用することができる。しかも異本数リブ状陸部１０毎に、横溝形成本数Ｎｊが相違するため、各異本数リブ状陸部１０からのパターンノイズが同一周波数帯に集中してノイズのピーク値が重なるのを抑制できる。しかも、各模様構成単位Ｐ内において横溝形成本数Ｔｊが相互に相違するため、横溝５からのポンピング音が、異本数リブ状陸部１０間相互において同期するのを確実に防止することが可能となる。なおリブ状陸部毎に横溝形成本数を相違しただけでは、リブ状陸部間で横溝が偶発的に横並びしてタイヤ周上の特定の部分でポンピング音が同期する確率が高くなる。そして、これらの相乗作用によって、ノイズ性能をより向上させることができる。又前記模様構成単位Ｐはトレッド巾全体に亘るものであるため、トレッド用金型のセグメントの種類数を従来的な範囲に抑えることができ、金型製造コストの増加や生産性の低下を抑制しうる。

なお前記最大公約数Ｋが１０より小では、模様構成単位Ｐの形成総数Ｍが過小となるため、ピッチバリエーション法を有効に活用することが困難となる。逆に最大公約数Ｋが４０より大では、横溝形成本数Ｔｊが最多となる模様構成単位Ｐにおいて剛性が過小となり、操縦安定性、耐偏摩耗性等を低下させる恐れが生じる。従って、前記最大公約数Ｋの下限値は１２以上、又上限値は３０以下が好ましい。

又前記異本数リブ状陸部１０は、前記横溝付リブ状陸部６の本数Ａと同数、或いは該本数Ａより１少ない（Ａ−１）本が、ノイズ性能の観点から好ましい。

又異本数リブ状陸部１０に配される横溝５として、前述の如く、両端がリブ状陸部１０の両側縁で開口する開の横溝と、一端がリブ状陸部１０内で途切れる閉の横溝とを含むことが好ましい。これは、開の横溝と閉の横溝とではポンピング音が相違するからであり、一つのリブ状陸部１０内にこれらを混在させることにより分散性が高まり、ノイズ性能をさらに向上することができる。本例では、前述の如く、内外のリブ状陸部４ｅｉに、閉の横溝５ｅｉ１と開の横溝５ｅｉ２とを閉、開の順で交互に配し、又外外のリブ状陸部４ｅｏには、閉の横溝５ｅｏ１と開の横溝５ｅｏ２とを、例えば閉、閉、開の順で交互に配している。

又なお閉の横溝は、開の横溝に比して、リブ状陸部１０の剛性を高く確保することができる。従って、外のトレッド半部分Ｙｏでは、内のトレッド半部分Ｙｉに比して、前記横溝形成本数Ｎｊのうちで閉の横溝の本数が占める割合（閉の横溝形成率という場合がある）を大とすることが、操縦安定性、耐偏摩耗性等を向上させる観点から好ましい。

又同様の理由で、前記外のトレッド半部分Ｙｏにおけるトレッドパターンの陸部面積比Ｌｏを、前記内のトレッド半部分Ｙｉにおけるトレッドパターンの陸部面積比Ｌｉよりも大とすることも好ましい。特に、前記陸部面積比Ｌｉ、Ｌｏの差（Ｌｏ−Ｌｉ）を５％〜１５％とするのが望ましく、５％未満では、操縦安定性、耐偏摩耗性等の向上効果を不十分とする。又１５％を越えると、排水性がアンバランスとなってウエットグリップ性能を減じる傾向となる。ドライグリップ性とウエットグリップ性能とのバランスから、なお前記外のトレッド半部分Ｙｏの陸部面積比Ｌｏを、６５％〜７５％の範囲、又内のトレッド半部分Ｙｉの陸部面積比Ｌｉを、６０％〜７０％の範囲とするのが好ましい。

なお陸面積比とは、トレッド接地面の全面積Ｓのうちで、実際に接地しうるブロック表面やリブ表面等の実接地面積Ｌが占める割合Ｌ／Ｓを意味する。

以上、本発明の特に好ましい実施形態について詳述したが、本発明は図示の実施形態に限定されることなく、種々の態様に変形して実施しうる。

図１のトレッドパターンを基本パターンとしたタイヤサイズ２１５／６０Ｒ１６の乗用車用タイヤを表１の仕様で試作するとともに、各試供タイヤのノイズ性能をテストし評価した。表１に記載以外の仕様は、実質的に同一である。

（１）ノイズ性能；
試供タイヤをリム（１６×６．５ＪＪ）、内圧（２３０ｋＰａ）の条件にて、ワンボックスカー（３０００ｃｃ、ＦＦ）の全輪に装着し、直線状のテストコース（アスファルト路面）を４種類の速度で走行させた時の前席における車内音を測定した。

本発明の空気入りタイヤのトレッドパターンの一実施例を示す展開図である。 その模様構成単位の一つを示す拡大図である。

符号の説明

２ トレッド部
３ 縦主溝
４ リブ状陸部
５ 横溝
６ 横溝付リブ状陸部
１０ 異本数リブ状陸部
Ｋ 最大公約数
Ｐ 模様構成単位
Ｗｇ 横溝巾
Ｗｒ 陸部巾
Ｗｒ１ 巾領域
Ｙｏ 外のトレッド半部分
Ｙｉ 内のトレッド半部分

Claims (5)

1. トレッド部に、タイヤ周方向に直線状でのびる４本の縦主溝を設けることにより、該トレッド部を、トレッド縁側の２本の外のリブ状陸部と、該外のリブ状陸部のタイヤ軸方向内方で隣り合う２本の中のリブ状陸部と、該中のリブ状陸部の間の１本の中央のリブ状陸部との合計５本のリブ状陸部に区分した空気入りタイヤであって、
   前記中央のリブ状陸部は横溝が配置されないリブ体であり、
   前記トレッド縁側の２本の外のリブ状陸部を含む少なくとも３本のリブ状陸部は、リブ状陸部の一側縁から他側縁に向かってのびる横溝をタイヤ周方向に隔置した横溝付リブ状陸部に形成されるとともに、
   前記各横溝は、溝中心線と直交する方向の横溝巾を２．０〜６．０mm、かつ該リブ状陸部のタイヤ軸方向の陸部巾の４０％以上の巾領域を延在し、
   少なくとも２本のトレッド縁側の外のリブ状陸部を含む前記横溝付リブ状陸部は、前記横溝のタイヤ一周当たりの本数Ｎｊが、３本の横溝付きリブ状陸部において互いに相違する、異本数リブ状陸部であり、
   しかも異本数リブ状陸部での前記横溝の各本数Ｎｊの最大公約数を１０〜４０の範囲とするとともに、
   前記異本数リブ状陸部の横溝は、両端がリブ状陸部の両側縁で開口する開の横溝と、トレッド縁からのびかつ一端がリブ状陸部内で途切れる閉の横溝とを含み、
   前記トレッド部のトレッドパターンは、トレッド巾全体に亘る模様構成単位が周方向に繰り返されるとともに、該模様構成単位は、周方向の長さであるパターンピッチが異なる複数種類からなることを特徴とする空気入りタイヤ。
2. 前記異本数リブ状陸部は、３本〜４本であることを特徴とする請求項１記載の空気入りタイヤ。
3. 前記最大公約数を、前記模様構成単位のタイヤ一周当たりの総数Ｍとしたことを特徴とする請求項１又は２記載の空気入りタイヤ。
4. タイヤ赤道を中心として、車両装着時に車両外側に向く外のトレッド半部分における前記トレッド縁側の外のリブ状陸部は、前記周方向に隔置される横溝の間に横の細溝が設けられることを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載の空気入りタイヤ。
5. 前記トレッド部は、タイヤ赤道を中心として、車両装着時に車両外側に向く外のトレッド半部分におけるトレッドパターンの陸部面積比Ｌｏを、車両内側に向く内のトレッド半部分におけるトレッドパターンの陸部面積比Ｌｉよりも大としたことを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載の空気入りタイヤ。

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