JP5207449B2 - 自動車用タイヤ - Google Patents

Description

本発明は、排水性能を低下させずに気柱管共鳴音が低減された自動車用タイヤに関する。

タイヤが接地した状態では、タイヤ周方向に延びる主溝と路面とにより管状空間を形成する。タイヤが回転すると、管状空間に圧縮された空気が外に放出され、その結果、気柱管共鳴音が発生する。気柱管共鳴音は、周波数が１ｋＨｚ前後の耳障りなノイズであり、従来から気柱管共鳴音を低減することが求められている。例えば、特許文献１に記載の空気入りタイヤでは、主溝の側壁に、主溝深さ方向に延びる、多数の長穴を設けている。当該長穴によって主溝内の空気の流れに対する摩擦抵抗が大きくなり、その結果、気柱管共鳴音が低減される。

また、特許文献２には、空気圧を利用せず、トレッド部分の放射方向内側に配置された補強された環状バンドと、この補強された環状バンドから放射方向内側へこの環状バンドを横断する方向に延び、ホイールまたはハブに固定される複数のウェブスポークとを有する構造に支持される非空気圧タイヤが開示されている。このようなタイヤにおいても、気柱管共鳴音を低減することが望まれている。

特開平１０−３１５７１１号公報 特表２００５−５００９３２号公報

しかしながら、タイヤの騒音低減に対する要求性能は近年更に厳しくなっており、更なる気柱管共鳴音の低減が求められている。主溝の配置、幅、形状を変更すると、気柱管共鳴音を大幅に低減できるが、反面、排水性能などの他のタイヤ性能が悪化するおそれがあった。

したがって、本発明の目的は、長穴（細溝）の更なる形状改良により、他のタイヤ性能を悪化させることなく気柱管共鳴音を低減可能な自動車用タイヤを提供することにある。

本願発明の自動車用タイヤは、タイヤ周方向に延びる主溝がトレッドに刻まれた自動車用タイヤにおいて、
前記主溝の側壁に溝深さ方向に延びる第１細溝が刻まれ、前記主溝の側壁のトレッド面側にはタイヤ周方向に延びる第２細溝が刻まれ、
前記主溝の溝底から前記主溝の深さＤの３０〜６０％の高さを境界として、前記境界よりトレッド面側に前記第２細溝が刻まれたことを特徴とする。

従来の技術では、主溝の側壁に刻まれた、溝深さ方向に延びる細溝が、主溝内の空気の流れに対して抵抗を与えることにより、気柱管共鳴音を低減させていた。発明者は、タイヤが接地したとき、主溝の側壁が対向する主溝の側壁に向かって膨らむように変形し、タイヤが路面から離れると主溝の側壁が元の形状に戻る現象に着目した。発明者は、この側壁の変形により主溝内の空気が溝深さ方向にも排出され、溝深さ方向の空気の流れに抵抗を与えることにより、より効果的に気柱管共鳴音が低減されることを見出した。

したがって、本願発明の自動車用タイヤは、主溝内の空気の溝深さ方向の流れに対して第２細溝が抵抗を与え、より効果的に気柱管共鳴音を低減させるものである。

以下、図面を用いて、本発明に係る自動車用タイヤの実施の形態を説明する。図１は本発明に係る自動車用タイヤの主溝の側壁を示す図で、図２は主溝１の側壁３の一部を示す図である。主溝１はタイヤ周方向Ｒに延び、横溝（図示しない）と共にブロック２を形成している。主溝１の側壁３及び対向する側壁（図示しない）には、第１細溝１１及び第２細溝１２が刻まれている。

主溝１の側壁３には、溝深さ方向に延びる第１細溝１１が刻まれている。更に、タイヤ周方向に延びる第２細溝１２が、側壁３のトレッド面５側に刻まれている。なお、トレッドにブロックが形成されたタイヤの例を示すが、リブを形成する主溝の両側の側壁に細溝１１、１２を設けても同様の効果が得られる。

図３は、タイヤが路面Ｇに接地したときの主溝１の変形の様子を示す。主溝１の側壁３が対向する側壁に向かって膨らむように変形している。タイヤが路面Ｇから離れると主溝１の側壁３が元の形状に戻るが、この側壁３の変形により主溝１内の空気が溝深さ方向にも排出され、気柱管共鳴音の増大の原因となっている。

したがって、主溝１内を溝方向に流れる空気に対して第１細溝１１が抵抗を与え、気柱管共鳴音を低減させることができる。更に、主溝１から溝深さ方向に排出される空気に対して第２細溝１２が抵抗を与えるので、より効果的に気柱管共鳴音を低減させることができる。

主溝１の幅Ｗや深さＤなどに依存するが、タイヤが路面Ｇに接地したとき、溝底６から主溝１の深さＤの３０〜６０％の高さの位置で最も幅が狭くなるように主溝１が変形する。したがって、溝底６から主溝１の深さＤの３０〜６０％の高さＤ１の位置を境界Ｂとして、境界Ｂよりトレッド面５側に第２細溝１２を刻むことが好ましい。

なお、図４に示すように、第１細溝１１は、最も溝底６側にある第２細溝１２に連結した態様でもよい。また、第１細溝１１は、図５に示すように複数の第２細溝１２に、図６に示すようにすべての第２細溝１２に、それぞれ連結した態様でもよい。第２細溝１２は周方向に延びていればよく、図７に示すように分断されて周方向に延びていてもよい。

第１細溝１１の幅ｗ１は０．２ｍｍ以上であって主溝１の深さＤの０．２倍以下、深さｄ１は０．２ｍｍ以上であって主溝１の幅Ｗの０．５倍以下、間隔ｐ１は０．４〜１０．０ｍｍ、長さＬ１は主溝深さＤの３０〜１００％であることが好ましい。第２細溝１２の幅ｗ２は０．２ｍｍ以上であって主溝１の深さＤの０．１倍以下、深さｄ２は０．２ｍｍ以上であって主溝１の幅Ｗの０．５倍以下、間隔ｐ２は０．４ｍｍ以上主溝１の深さＤの０．２倍以下であることが好ましい。これらの範囲から外れ、細溝１１、１２の幅ｗ１、ｗ２が狭くなったり、細溝１１、１２の深さｄ１、ｄ２が浅くなったり、細溝１１、１２の間隔ｐ１、ｐ２が広くなったりすると、効果的に気柱管共鳴音を低減させることができないことがある。逆に、細溝１１、１２の幅ｗ１、ｗ２が広くなったり、細溝１１、１２の深さｄ１、ｄ２が深くなったり、細溝１１、１２の間隔ｐ１、ｐ２が狭くなったりすると、ブロック２の剛性が低くなりタイヤの他の性能が低下することがある。

本発明の主溝の構成は、地面に接地するトレッドゴムを備えた自動車用タイヤに適用でき、空気入りタイヤのみならず、上述した非空気圧タイヤにも適用できる。

本発明に係る実施例タイヤと比較例タイヤを製作して、それぞれを評価した。トレッドパターンは図８に示すリブ２１が形成されたパターンであり、すべての主溝１の両側壁３に細溝１１、１２を刻んでいる。また、タイヤサイズは２１５／６０Ｒ１６、リムサイズは１６×７−ＪＪ、空気圧は２３０ｋＰａであった。

実施例１〜６は細溝１１、１２を備えたタイヤであった。比較例は周方向に延びる第１細溝１１を備えず溝深さ方向に延びる第２細溝１２のみを備えたタイヤであった。各細溝の寸法や形態は表１に示したとおりであった。

評価結果は、表１に示すとおりである。排水性能は、排気量２５００ｃｃの後輪駆動セダン型乗用車に装着して、水深８ｍｍの湿潤路を、速度を上げて走行し、ハイドロプレーニングが発生し始めたときの速度である。比較例を１００とした指数で示し、数字が大きいほど排水性能が優れていることを示す。

ノイズレベルは、ＪＡＳＯ−Ｃ６０６に準拠した台上試験（速度は５０ｋｍ／ｈ）で、１／３オクターブバンドの１ｋＨｚの気柱管共鳴音レベルを測定したもので、比較例を基準としたデシベル値で表している。負値であれば気柱管共鳴音レベルが低減されている。

表１によれば、実施例タイヤは、排水性能を損なうことなく気柱管共鳴音レベルが低減されていた。

本発明に係る自動車用タイヤの主溝の側壁を示す図である。 主溝１の側壁３の一部を示す図である。 主溝の変形を示す図である。 主溝１の側壁３の一部を示す図である。 主溝１の側壁３の一部を示す図である。 主溝１の側壁３の一部を示す図である。 主溝１の側壁３の一部を示す図である。 実施例・比較例に係るトレッドパターンを示す図である。

符号の説明

１ 主溝
２ ブロック
３ 主溝の側壁
１１ 第１細溝
１２ 第２細溝

Claims (2)

1. タイヤ周方向に延びる主溝がトレッドに刻まれた自動車用タイヤにおいて、
   前記主溝の側壁に溝深さ方向に延びる第１細溝が刻まれ、前記主溝の側壁のトレッド面側にはタイヤ周方向に延びる第２細溝が刻まれ、
   前記主溝の溝底から前記主溝の深さＤの３０〜６０％の高さを境界として、前記境界よりトレッド面側に前記第２細溝が刻まれたことを特徴とする自動車用タイヤ。
2. 前記第１細溝の幅ｗ１は０．２ｍｍ以上であって前記主溝の深さＤの０．２倍以下であり、深さｄ１は０．２ｍｍ以上であって前記主溝の幅Ｗの０．５倍以下であり、間隔ｐ１は０．４〜１０．０ｍｍであり、長さＬ１は主溝深さＤの３０〜１００％であり、
   前記第２細溝の幅ｗ２は０．２ｍｍ以上であって前記主溝の深さＤの０．１倍以下であり、深さｄ２は０．２ｍｍ以上であって前記主溝の幅Ｗの０．５倍以下であり、間隔ｐ２は０．４ｍｍ以上前記主溝の深さＤの０．２倍以下である請求項１に記載の自動車用タイヤ。

Images