JP5815685B2 - 空気入りタイヤ - Google Patents
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Description
また、本発明は、気柱共鳴音の低減及び良好な排水性能をフレキシブルフェンスの摩耗末期まで維持させることが出来る空気入りタイヤを提供することを目的とする。
また、特に、フレキシブルフェンスが接続される凹部が主溝の底面に形成され、フレキシブルフェンスがトレッド踏面に向けて延びる場合、主溝へのフレキシブルフェンスの接続位置を主溝の底面より深い位置とした分、フレキシブルフェンスの摩耗末期でもその高さを確保して、より確実にフレキシブルフェンスの摩耗に伴う排水能力の低下を抑制することが出来る。
このように構成された本発明においては、フレキシブルフェンスの流体圧による倒れこみの際、その大きくたわむ部分を、主溝を構成する底面或いは壁面と同程度の高さ位置、或いは、主溝を構成する底面或いは壁面に対して低い位置とすることが出来る。従って、流体圧による倒れこみの際、主溝の断面積をより確実に確保することが可能となり、その結果、排水性をより確実に確保することが出来る。
このように構成された本発明においては、フレキシブルフェンスの流体圧による倒れこみの際、その大きくたわむ部分が、凹部内に位置するようなフレキシブルフェンスの可倒域を確保することにより排水性を確保し、また必要以上に凹部を開口させないことで、トレッドの耐久性を確保することができる。ここで、距離Lhrtを1.25mmよりも小さくすると、フレキシブルフェンスが十分に倒れこむことが難しくなり、排水性が低下する。一方、距離Lhrtを新品時のフレキシブルフェンスの高さhの120%より大きくすると、凹部が主溝の底面に形成されている場合、主溝の底面からプライまでのタイヤ半径方向の肉厚が小さくなる範囲が増大して、トレッドの耐久性が低下し、また、凹部が主溝の壁面に形成されている場合は、トレッドの接地面積の減少する範囲が増大して、通常タイヤに求められる諸性能が低下する。
このように構成された本発明においては、凹部が主溝の底面に形成されている場合、凹部の最大深さからプライまでのタイヤ半径方向間隔が少なくなる部分を減少させることにより、トレッドの耐久性を確保し、また、凹部が主溝の壁面に形成されている場合は、凹部の形成によるトレッドの接地面積の減少をより少なくすることにより、通常タイヤに求められる諸性能が確保される。
このように構成された本発明においては、フレキシブルフェンスの流体圧による倒れこみの際、その大きくたわむ部分を、より確実に、主溝の底面或いは壁面と同程度の高さ位置、或いは、主溝の底面或いは壁面に対して低い位置とすることが出来る。
このように構成された本発明においては、凹部の深さを最大限利用してフレキシブルフェンスを設けることが可能となり、気柱共鳴音の低減を図りながら、より確実に排水性を確保することが出来る。
このように構成された本発明においては、タイヤを製造する際の型抜きの方向とフレキシブルフェンスの延びる方向が同一になるため、このようなタイヤの生産性に優れる。
このように構成された本発明においては、フレキシブルフェンスの可倒域を有効に確保し易くなると共に必要以上に凹部を開口させないようにすることが出来、これにより、排水性を確保すると共にトレッドの耐久性を確保することができる。
このように構成された本発明においては、溝底部の厚さを確保することにより、凹部を形成したことによる溝底部の厚さの減少によるトレッドの耐久性の低下を抑止することができる。
このように構成された本発明においては、トレッドの摩耗によるフレキシブルフェンスの曲げ剛性の変化が少ないため、気柱共鳴音の低減を図りながら、より確実に長期にわたり排水性を確保することが出来る。
このように構成された本発明においては、トレッドの摩耗による各ハーフフェンスの曲げ剛性の変化が少ないため、気柱共鳴音の低減を図りながら、より確実に長期にわたり排水性を確保することが出来る。また、ハーフフェンスの曲げ剛性は、1つのフェンスで主溝を遮断するようにしたフレキシブルフェンスよりも相対的に上がるので、より均一にハーフフェンスのトレッド踏面側の側面を摩耗させることが出来る。
このように構成された本発明においては、気柱共鳴音の低減を図りながら、より確実に排水性を確保することが出来る。即ち、フレキシブルフェンスの厚さを0.3mmよりも小さくすると、フレキシブルフェンスの寸法的な剛性の低下により、空気圧によってもフレキシブルフェンスが倒れ込んでしまい、気柱共鳴音の低減効果が減少する恐れがある。一方、フレキシブルフェンスの厚さを1.0mmよりも大きくすると、フレキシブルフェンスが主溝内に倒れこんだ際の主溝の断面の開口割合が小さくなり、排水性が低下する恐れがある。
先ず、図1及至図3により、本発明の第一実施形態による空気入りタイヤを説明する。
図1は、本発明の第一実施形態による空気入りタイヤのトレッド部を模式的に示す図であり、図2は、図1のII−II線に沿って見た空気入りタイヤのトレッド部の拡大断面図であり、図3は、図1のIII−III線に沿って見た空気入りタイヤのトレッド部の拡大断面図である。
先ず、図1に示すように、符号1は、本実施形態による空気入りタイヤ1を示し、この空気入りタイヤ1はトレッド部3を有し、トレッド部3には、XX‘にて示すタイヤ周方向に延びる幅Wgの二本の主溝4が形成されている。主溝4は、3つの面、即ち、対向する壁面411、412及び底面413を有する。なお、この例におけるタイヤサイズは225/55R16であり、トレッド部3のタイヤ回転方向は規定されていない。本実施形態においては、対向する壁面411、412はそれぞれタイヤ半径方向に垂直に延び、溝幅Wgは14.5mmである。
この図上には、タイヤが定格内圧に充填され、定格荷重が負荷された際のトレッド踏面7及びその際のトレッド踏面長さLが図示されている。なお“ETRTO STANDARD MANUAL 2011”によれば、当該サイズの適用リムは7J、定格内圧は250kPa、定格荷重は690kgであり、本実施形態においては、踏面長さLは143mmである。
図2及び図3に示すように、凹部6は、主溝4の底面413に形成されている。凹部6は、底面413に対して垂直方向に最大深さDrを有し、その最大深さDrの位置には、後述するフレキシブルフェンス5の接続部としての底部61が形成されている。この底部61は、主溝4の延びる方向(以下、「主溝4の長手方向」という。)の両側に、それぞれ、主溝4の幅方向に直線状に延びる縁部611、612を有する。また、凹部6は、主溝4の底面413で主溝4に開口する開口部62、及び、傾斜部63を有する。開口部62は、主溝4の長手方向の両側に、それぞれ、主溝4の幅方向に直線状に延びる縁部621、622を有し、傾斜部63は、底部61の縁部611、612と、開口部62の縁部621、622とを接続するように斜めに延びている。底部61は、主溝4の長手方向において、凹部6の中間に位置するよう形成されている。なお、開口部62の縁部621、622及び底部61の縁部611、612は、タイヤ半径方向から見て、主溝4の幅方向に曲線状、例えば円弧状に延びるように形成されていても良い。
フレキシブルフェンス5は、凹部6に接続される基底部51を有し、図2に示すように、その基底部51が底部61に接続され、且つ、フレキシブルフェンス5がタイヤ半径方向(タイヤ回転軸に対して垂直方向)に延びるように設けられている。
また、図3に示すように、フレキシブルフェンス5は、その基底部51の幅方向の両側の部分を除き、その高さ方向のほぼ全体にわたって、その両側面と主溝4の対向する壁面411,412との間に、フレキシブルフェンス5の倒れ込みを阻害しない程度の隙間を有するよう設けられている。
また、図3に示すように、フレキシブルフェンス5は、主溝4の長手方向から見て(正面視)、主溝4の断面形状に合わせて長方形状に形成され、図2及び図3に示すように、主溝4の深さDgおよび凹部6の最大深さDrの合計深さよりやや低い高さhを有している。
なお、例えば、本実施形態のタイヤの例において、フレキシブルフェンス5を、主溝4の断面積の少なくとも70%を遮断するように、およそ6.8mm以上の高さhを有する矩形状のものとしてもよい。なお、本実施形態の例に限らず、タイヤ主溝4の溝幅Wg、溝深さDg及び凹部6の最大深さDrが変われば、このフレキシブルフェンス5の幅l及び高さhもそれに応じて変更して、主溝4の断面積の少なくとも70%を遮断するようにすればよい。
本実施形態においては、凹部6の最大深さDrは1.2mmであり、凹部6の開口部62の長さLrtは7.2mmであり、凹部6の底部61の長さLrbは2.0mmであり、凹部6の開口部62と底部61とは傾斜部63により直線状に接続されている。
なお、このようなフレキシブルフェンス5が接続される底部51の最大深さDrは1.0mm以上が好ましい。また、フレキシブルフェンス5は、深さ1.0mm以上の位置であれば、最大深さDrでない位置で凹部6に接続されていても良い。
図4は、図1のII−II線に沿って見た空気入りタイヤ用トレッドの濡れた路面を走行中の状態を示す拡大断面図である。
図4に示すように、凹部6に接続されたこのフレキシブルフェンス5は、濡れた路面を走行する際、主溝4内を通過する主に水のような液体の発生する水圧によって倒れこみ、或いは、曲げられ、結果としてその主溝4への突出高さがh*まで減少し、そのような突出高さの減少により、主溝の主要部分が開放され、排水性が確保される。上述した凹部6及びフレキシブルフェンス5の構成を有する本実施形態においては、フレキシブルフェンス5の最も大きくたわむ部分は凹部6内で発生し、フレキシブルフェンス5による主溝4の閉塞は概ねフレキシブルフェンス5の厚さE分のみとなり、フレキシブルフェンスが主溝の底面から延びる場合よりも多く主溝を開放することが可能となるため、より排水性が確保される。
先ず、本実施形態では、主溝4内に形成され、主溝4の断面積の少なくとも70%を遮断し、タイヤ転動時、トレッド踏面7内の主溝4内に少なくとも1つ存在するような間隔Pで配置されるフレキシブルフェンス5により、路面との間で形成される主溝4の気柱の長さを、フレキシブルフェンスを形成しない場合に対して変更して、気柱共鳴音のピークを人間の耳に届きやすい周波数帯から外すことが容易になり、その結果、気柱共鳴音による騒音が改善される。
また、フレキシブルフェンス5が凹部6の底部61に接続され、その最大深さDrが1.0mm以上であるので、フレキシブルフェンス5の流体圧による倒れこみの際、その大きくたわむ部分を、より確実に、主溝4の底面413と同程度の高さ位置、或いは、主溝4の底面413に対して低い位置とすることが出来る。
また、凹部6は主溝4の底面413に形成され、その凹部6にフレキシブルフェンス5が接続されているので、タイヤ1を製造する際の型抜きの方向とフレキシブルフェンス5の延びる方向が同一になるため、このようなタイヤ1の生産性に優れる。
また、凹部6の最も深い位置と、タイヤ半径方向最外側のプライ2の半径方向外側面との間をタイヤ半径方向に測定した長さが1.0mm以上であるので、溝底部の厚さを確保することにより、凹部6を形成したことによる溝底部の厚さの減少によるトレッド3の耐久性の低下を抑止することができる。
図5は、本発明の第二実施形態による空気入りタイヤのトレッド部の一部を模式的に示す図である。本実施形態の凹部6及びフレキシブルフェンス5の形状及び寸法などの基本構成は、上述した第一実施形態と同様であり、ここでは、上述した第一実施形態と異なる構成について主に説明する。
図5に示すように、タイヤのトレッド部3には幅Wgの主溝4が形成され、本実施形態では、凹部6が、主溝4の一方の壁面411に、主溝4の幅を広げる方向に設けられている。凹部6は、深さDrを有し、第一実施形態と同様に、その最も深い部分に、厚さEを持つフレキシブルフェンス5が接続され、主溝4の幅方向に延びている。図示はされていないが、フレキシブルフェンス5は主溝4の底面413とは所定の隙間を有するように設けられている。
先ず、本実施形態では、主溝4の一方の壁面411に凹部6を形成し、その凹部6にフレキシブルフェンス5を接続するよう構成しているので、主溝4へのフレキシブルフェンス5の接続位置を、主溝の壁面411(又は412)より深い位置とすることが出来、その深さの分、フレキシブルフェンス5の根本部分が主溝4内に残らないようにすることにより、主溝4が、その溝幅方向に狭められることを抑制することが出来る。
図6は、本発明の第三実施形態による空気入りタイヤのトレッド部の一部を模式的に示す図である。本実施形態の凹部6及びフレキシブルフェンス5の形状及び寸法などの基本構成は、上述した第一実施形態と同様であり、ここでは、上述した第一実施形態と異なる構成について主に説明する。
図6に示すように、タイヤのトレッド部3には幅Wgの主溝4が形成され、本実施形態では、凹部6が、主溝4の両方の壁面411、412に、主溝4の幅を広げる方向に設けられている。それぞれの凹部6は、壁面411、412の対向する位置に形成されている。各凹部6は、深さDrを有し、第一実施形態と同様に、各凹部6の最も深い部分に、厚さEを持つフレキシブルフェンス5がそれぞれ接続されている。各フレキシブルフェンス5は、上述した第一実施形態のほぼ半分の高さh/2を有し、互いに対向する位置で、各壁面411、412から主溝4の幅方向に延びている。各フレキシブルフェンス5の基本的な機能は、第一実施形態のフレキシブルフェンス5と同様である。(以下、これらのフレキシブルフェンス5を、「フレキシブルハーフフェンス(ハーフフェンス)」と呼ぶ。)図示はされていないが、各フレキシブルハーフフェンス5は、主溝4の底面413とは所定の隙間を有するように設けられている。各フレキシブルハーフフェンス5は、それぞれが対向する形で概ね同じ主溝の幅方向高さh/2、厚さE及び主溝4の深さ方向の長さ(第一実施形態のフレキシブルフェンス5の幅lに相当する)を持ち、フレキシブルハーフフェンス5間に所定の隙間を有するように設けられている。
また、第一実施形態で上述したようなフレキシブルフェンス5の設置間隔Pで、上述した第一実施形態のフレキシブルフェンス5及び凹部6、第三実施形態のフレキシブルフェンス5及び凹部6、及び/又は、上述した第二実施形態のフレキシブルフェンス5及び凹部6を、交互に或いは適当な割合で設けるようにしても良い。
先ず、本実施形態では、主溝4の両方の壁面411、412に凹部6を形成し、それらの凹部6にフレキシブルハーフフェンス5を接続するよう構成しているので、主溝4へのフレキシブルハーフフェンス5の接続位置を、主溝の壁面411、412より深い位置とすることが出来、それらの深さの分、各フレキシブルハーフフェンス5の根本部分が主溝4内に残らないようにすることにより、主溝4が、その溝幅方向に狭められることを抑制することが出来る。
2 プライ
3 トレッド部
4 主溝
41 主溝を構成する面
411 主溝の対向する壁面
412 主溝の対向する壁面
413 主溝の底部
5 フレキシブルフェンス
51 フレキシブルフェンスの底部(凹部6の底部61との接続部)
511、512 底部の各縁部
6 凹部
61 凹部の底部
62 凹部の開口部
621、622 凹部の開口部の各縁部
63 傾斜部
7 トレッド踏面
Claims (11)
- 底面及び対向する第1及び第2の壁面を有する少なくとも一本の主溝と、この少なくとも一本の主溝内に形成された厚さEを有する複数のフレキシブルフェンスとを有するトレッドと、このトレッドの半径方向内側に配置され、タイヤ周方向に延びる少なくとも一つのプライとを有する空気入りタイヤであって、
前記複数のフレキシブルフェンスは、前記主溝の断面積の少なくとも70%を遮るように前記主溝内で延び、且つ、タイヤ転動時、トレッド踏面内の前記主溝内に少なくとも1つ存在するような間隔で配置され、
前記主溝の底面、第1の壁面及び/又は第2の壁面には、前記主溝に開口する開口部を有する複数の凹部が形成され、
前記複数のフレキシブルフェンスは前記凹部の開口部から少なくとも1.0mm以上の深さの位置で前記複数の凹部にそれぞれ接続され、前記凹部の開口部を通って前記主溝内で延びることを特徴とする空気入りタイヤ。 - 前記凹部の開口部は、前記主溝の延びる方向に離間した位置に主溝の幅方向に延びる縁部をそれぞれ有し、
前記主溝の延びる方向における、前記フレキシブルフェンスから前記開口部の前記縁部のうち少なくとも一方の縁部までの距離Lhrtが、1.25mm以上であり且つ新品時のフレキシブルフェンスの高さhの120%以内である請求項1に記載の空気入りタイヤ。 - 前記凹部には、その最も深い位置に、前記主溝の延びる方向の長さLrb及び最大深さDrを有する底部が形成され、
前記凹部の開口部は、前記主溝の延びる方向の長さLrtを有し、
前記凹部の底部長さLrbが、前記凹部の開口部長さLrtよりも短い請求項1又は請求項2に記載の空気入りタイヤ。 - 前記フレキシブルフェンスは前記凹部の底部に接続され、前記底部の最大深さDrが少なくとも1.0mm以上である請求項3に記載の空気入りタイヤ。
- 前記フレキシブルフェンスは前記凹部の最も深い位置に接続されている請求項1乃至3の何れか一項に記載の空気入りタイヤ。
- 前記凹部は前記主溝の底面に形成され、その凹部に前記フレキシブルフェンスが接続される請求項1乃至5の何れか一項に記載の空気入りタイヤ。
- 前記凹部の開口部は、前記主溝の延びる方向に離間した位置に主溝の幅方向に延びる縁部をそれぞれ有し、
前記主溝の延びる方向における前記開口部の縁部間の距離Lrtが、2.5mm以上であり且つ新品時のフレキシブルフェンスの高さhの240%以内である請求項6に記載の空気入りタイヤ。 - 前記凹部の最も深い位置と、タイヤ半径方向最外側のプライの半径方向外側面との間をタイヤ半径方向に測定した長さが1.0mm以上である請求項6又は請求項7に記載の空気入りタイヤ。
- 前記凹部は、前記主溝の第1及び第2の壁面のうちの一方の壁面に形成され、前記フレキシブルフェンスは、前記一方の壁面に形成された凹部に接続されている請求項1乃至8の何れか一項に記載の空気入りタイヤ。
- 前記凹部は、前記主溝の第1及び第2の壁面のほぼ対向する位置にそれぞれ形成され、前記フレキシブルフェンスは、2つのハーフフェンスにより形成され、これらのハーフフェンスが、前記ほぼ対向する位置に形成された凹部にそれぞれ接続されている請求項1乃至9の何れか一項に記載の空気入りタイヤ。
- 前記フレキシブルフェンスの厚さEが0.3mm以上1.0mm以下である請求項1乃至10の何れか一項に記載の空気入りタイヤ。
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