JP6980605B2 - タイヤ - Google Patents
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Description
このヘルムホルツ型の共鳴器は、走行路面に接地する際に閉じられることにより、走行路面との間で区画されて形成される気室を備えており、気室は、タイヤ踏面が走行路面に接地する際に閉じられることを前提にして、気室容積等が設定されている。
図1は、本発明の実施形態に係るタイヤ10の、トレッド踏面11を示す部分展開図である。本実施形態のタイヤ10は、図示を一部省略するが、ビード部間にトロイダル状に延びるラジアル構造を有するカーカスと、トレッド部のカーカスのタイヤ径方向外側に配設されるベルトと、ベルトのタイヤ径方向外側に配設されてトレッド踏面11を形成するトレッドゴムと、を備えている。
ここで、タイヤ半部HAは、タイヤ10を車両に装着したときに内側(図1中、IN側と表示)となる車両装着内側部分であり、タイヤ半部HBは、タイヤ10を車両に装着したときに外側(図1中、OUT側と表示)となる車両装着外側部分である(図2,3,5のIN側、OUT側も同様)。
なお、このタイヤ10における周方向主溝12(12a,12b,12c,12d)は、いずれもタイヤ周方向に沿って直線状に連続して延びているが、他の例において、ジグザグ状または波状等の直線状以外の延在形態とすることができる。また、この例における陸部13(13a,13b,13c,13d,13e)は、いずれもタイヤ周方向に連続して延びるリブ状の陸部であるが、他の例において、ブロック陸部等とすることができる。
図1に示すように、本実施形態において、タイヤ10は、タイヤ幅方向最外側の周方向主溝12dのタイヤ幅方向内側に隣接している中間陸部13dに、共鳴器16aを、タイヤ幅方向最内側の周方向主溝12cのタイヤ幅方向内側に隣接している中間陸部13bに、共鳴器16bを、それぞれ備えている。共鳴器16aは、中間陸部13d内で終端する副溝14aと、副溝14aと周方向主溝12(12b,12d)とを連通する少なくとも1本の枝溝15aと、を含み、共鳴器16bは、中間陸部13b内で終端する副溝14bと、副溝14bと周方向主溝12(12a,12c)とを連通する少なくとも1本の枝溝15bと、を含む。
即ち、図1に示すように、本実施形態のタイヤ10は、複数の陸部13のうち、少なくとも、タイヤ赤道面CLに対して車両装着外側の半部(タイヤ半部HB)に位置する外側陸部13dと、タイヤ赤道面CLに対して車両装着内側の半部(タイヤ半部HA)に位置する内側陸部13bと、にそれぞれ、陸部13内で終端する副溝14と、副溝14と周方向主溝12とを連通する少なくとも1本の枝溝15と、を含む共鳴器16を備えている。
なお、この枝溝15は、常時、開口した状態になっている。
但し、本発明のタイヤでは、枝溝15が、副溝14のタイヤ周方向端部以外の部分、例えば、副溝14のタイヤ周方向中央部分に設けられていてもよい。
本実施形態の、共鳴器16における副溝14は、一部が、トレッド踏面11における開口幅aが溝底の溝幅(溝底幅b)よりも狭い隠れ溝部Gからなり、他部が、トレッド踏面11における開口幅aが溝底の溝幅(溝底幅b)よりも狭くされていない顕れ溝部Hからなっている。
本実施形態において、外側陸部13dの共鳴器16aにおける副溝14aは、図2に示すように、溝の一部である、副溝14aの延在方向略半分の一方(図2では、図面下側)が、隠れ溝部Gからなり、溝の他部である、副溝14aの延在方向略半分の他方(図2では、図面上側)の大部分が、顕れ溝部Hからなる。この副溝14aは、隠れ溝部G側が、枝溝15aの他方により周方向主溝12dと連通し、顕れ溝部H側が、枝溝15aの一方により周方向主溝12bと連通している(図2参照)。
本実施形態において、外側陸部13dの共鳴器16aにおける副溝14aは、図2に示すように、溝の一部の、副溝14aの延在方向略半分の一方(図2では、図面下側)が、隠れ溝部Gからなっているが、内側陸部13bの共鳴器16bにおける副溝14bは、図3に示すように、溝の全部が顕れ溝部Hのみ、即ち、副溝14bの全てが顕れ溝部Hからなっている。この副溝14b、即ち、顕れ溝部Hは、一方側(図3では、図面上側)が枝溝15bの一方により周方向主溝12aと連通し、他方側(図3では、図面下側)が枝溝15aの他方により周方向主溝12cと連通している。
なお、本実施形態において、外側陸部13dの共鳴器16aにおける副溝14aは、溝の一部である、副溝14aの延在方向略半分の一方(図2では、図面下側)が、隠れ溝部Gからなっているが、溝の一部でなく、副溝14aの全てが隠れ溝部Gからなっていてもよい。
図1,3中、当該隠れ溝部Gの、トレッド踏面11には表れない溝壁を、隠れ線(破線)で示す。
ここで、隠れ溝部Gの、トレッド踏面11に開口する開口部Oは、隠れ溝部Gの長さ方向全域にわたり溝部開口幅略中央に位置している。
また、開口部Oの開口幅aは、トレッド踏面11における開口部Oの開口延在方向両側の開口縁に対する直交方向間距離をいい、溝底幅bは、溝底延在方向両側の溝壁に対する直交方向間距離をいう。
これら、副溝14aを含む共鳴器16aと副溝14bを含む共鳴器16bは、それぞれタイヤ周方向に亘って略等間隔に複数個が配置されている。
このため、走行路面の状態にかかわらず、備えられた共鳴器16が確実に機能し、車両走行時に、気柱共鳴音を確実に低減することができる。
即ち、図4に示すように、タイヤ半部HBに位置する外側陸部13dとタイヤ半部HAに位置する内側陸部13bの両方に、少なくとも一部が、トレッド踏面11における開口幅aが溝底の溝幅(溝底幅b)よりも狭い隠れ溝部Gからなる、副溝14aを含む、共鳴器16aを備えてもよい。
本実施形態において、外側陸部13dの共鳴器16aにおける副溝14aは、溝底の溝幅が、タイヤ周方向の一方側から他方側へ向かって漸減しており、顕れ溝部Hを、タイヤ周方向の一方側に有している。
即ち、図2に示すように、外側陸部13dの共鳴器16aにおける、隠れ溝部G及び顕れ溝部Hからなる副溝14aは、溝底の溝幅である溝底幅bが、タイヤ周方向の一方側(図面上側)に配置されている顕れ溝部Hから、タイヤ周方向の他方側(図面下側)に配置されている隠れ溝部Gへ向かって、徐々に縮小するように漸減している。これにより、副溝14aは、隠れ溝部Gが、枝溝15aを介して周方向主溝12dに連通し、溝底幅bが隠れ溝部Gより広い顕れ溝部Hが、枝溝15aを介して周方向主溝12bに連通している。
同様に、図3に示すように、中間陸部13bに位置する、共鳴器16bの副溝14b、即ち、顕れ溝部Hの、溝底の溝幅である溝底幅bは、枝溝15bを介して周方向主溝12aに連通するタイヤ周方向の一方側(図面上側)から、枝溝15bを介して周方向主溝12cに連通するタイヤ周方向の他方側(図面下側)へ向かって、徐々に縮小するように漸減している。
図2に示ように、本実施形態において、隠れ溝部Gは、トレッド踏面11の平面視で、全体形状が弓なりに曲がった弧状に形成され、タイヤ周方向の一方側(図面上側)が、タイヤ車両装着時のタイヤ幅方向内側に位置し、他方側(図面下側)が、タイヤ車両装着時のタイヤ幅方向外側に位置するように、タイヤ周方向及びタイヤ幅方向に対し傾斜して延在している。
タイヤ周方向及びタイヤ幅方向に対し傾斜して延在していることで、本実施形態の副溝14aは、隠れ溝部Gからなる副溝14aの一部(図面下側)が、顕れ溝部Hからなる副溝14aの他部(図面上側)に対し、タイヤ車両装着時のタイヤ幅方向外側である車両装着外側に配置されている。
ここで、隠れ溝部Gのタイヤ周方向に対する傾斜角度は、トレッド踏面11の平面視における、隠れ溝部Gの開口部Oの、タイヤ周方向の一方側(図面上側)端部と他方側(図面下側)端部を結ぶ直線が、タイヤ周方向線(タイヤ赤道面CL)となす角度であり、隠れ溝部Gのタイヤ幅方向に対する傾斜角度は、トレッド踏面11の平面視における、隠れ溝部Gの開口部Oの、タイヤ幅方向の一方側(図面左側)端部と他方側(図面右側)端部を結ぶ直線が、タイヤ幅方向線となす角度である。
本実施形態において、タイヤ赤道面CLに対して車両装着内側の半部(タイヤ半部HA、図1では、図面左側)に位置する中間陸部13bの、共鳴器16bにおける副溝14b、即ち、顕れ溝部Hの傾斜角度は、タイヤ周方向に対して10〜60°が好ましく、35〜45°がより好ましい。これにより、ポンプ効果による排水性能をより向上させることができる。
ここで、顕れ溝部Hの傾斜角度は、トレッド踏面11の平面視における、顕れ溝部Hの開口部の、タイヤ周方向の一方側(図面上側)端部と他方側(図面下側)端部を結ぶ直線が、タイヤ周方向線(タイヤ赤道面CL)となす角度である。
図1に示す例では、タイヤ半部HBに位置する共鳴器16aにおける副溝14aの、タイヤ周方向に対する傾斜角度は、タイヤ半部HAに位置する共鳴器16bにおける副溝14bの、タイヤ周方向に対する傾斜角度よりも大きい。
この隠れ溝部Gの開口部Oの開口幅aは、0.2〜0.7mmであることが好ましく、0.3〜0.5mmであることがより好ましい。開口幅aが、0.2mm以上であれば、タイヤの製造時において、隠れ溝部Gを成形する金型の引き抜きが容易になり、0.7mm以下であれば、タイヤの接地時に、隠れ溝部Gの開口部Oが閉塞し易く、該隠れ溝部Gを区画する溝壁が相互に支え合うため、共鳴器16が形成された中間陸部13の剛性(特に、せん断剛性)をより好適に維持することができるからである。なお、開口部Oは、必ずしも開口している必要は無く、状況によっては、完全に閉じることがあってもよい。
本実施形態において、図1に示すように、タイヤ10のタイヤ半部HBに位置する内側陸部13dの共鳴器16aにおける副溝14a、即ち、隠れ溝部Gと、タイヤ半部HAに位置する内側陸部13bの共鳴器16bにおける副溝14b、即ち、顕れ溝部Hとは、タイヤ幅方向で重なる位置に配置されている。
これにより、内側陸部13dと内側陸部13bの相互間で、タイヤ幅方向における隠れ溝部Gと顕れ溝部Hとが重なることになる。これは、図4に示すタイヤ10においても同様である。
本実施形態において、図1に示すように、内側陸部13bの共鳴器16bにおける副溝14b、即ち、顕れ溝部Hは、トレッド踏面11における開口幅aが、タイヤ周方向の一方側(図面上側)で他方側(図面下側)より広くされており、タイヤ周方向の他方側(図面下側)の端が、外側陸部13dの共鳴器16aにおける副溝14aの、タイヤ周方向の一方側(図面上側)に位置する顕れ溝部Hと、タイヤ幅方向で重なる位置に配置されている。
これにより、タイヤ幅方向において、外側陸部13dの共鳴器16aにおける副溝14aの隠れ溝部Gは、内側陸部13bの共鳴器16bにおける副溝14b、即ち、顕れ溝部Hと重なる位置になり、内側陸部13dと内側陸部13bの相互間で、タイヤ幅方向における隠れ溝部Gと顕れ溝部Hの位置が重なることになる。
内側陸部13dと内側陸部13bの相互間で、タイヤ幅方向における隠れ溝部Gと顕れ溝部Hの位置が重なることは、図4に示すタイヤ10においても同様であり、図4に示すタイヤ10の場合、タイヤ幅方向において、外側陸部13dの共鳴器16aにおける副溝14aの隠れ溝部Gは、内側陸部13bの共鳴器16aにおける副溝14aの顕れ溝部Hと重なる位置になる。
図5に示すように、本実施形態において、隠れ溝部Gからなる副溝14aの断面形状は、トレッド踏面11における開口部Oの開口幅aが、隠れ溝部Gの溝深さdよりも狭く(小さく)、溝底の溝幅である溝底幅bよりも狭い(小さい)、略フラスコ形状を有している。
この共鳴器16aにおける隠れ溝部Gは、副溝14aの延在方向に直交する面の断面視で、トレッド踏面11側から順に、トレッド踏面11における開口幅aと同様の溝幅の開口部側部分eと、開口幅aよりも広幅の溝幅の溝底側部分fと、から構成されている(図5参照)。
この共鳴器16aでは、隠れ溝部Gの、開口部側部分eの溝幅は一定である一方で、溝底側部分fの溝幅は、トレッド踏面11側から溝底b側に向かって溝底側部分fの中間付近までの間で漸増した後、溝底まで一定に維持されている。
なお、溝深さdは、隠れ溝部G及び顕れ溝部Hの全域で一定に形成されている。
溝底幅bが1.5mm以上であれば、タイヤ接地時にも共鳴器16の気室が潰れず、気室容積を確保することができるので、所期の吸音性能を発揮させることができ、2.5mm以下であれば、陸部剛性が下がって、操縦安定性が低下するのを抑制することができる。開口部側部分eが1.0mm以上であれば、陸部の開口端近傍におけるめくれ摩耗を抑制することができ、4.0mm以下であれば、走行による摩耗中期でのウエット(WET)性能の低下を抑制することができる。
但し、本発明の共鳴器において、隠れ溝部Gの溝底側部分fは、当該断面視で、トレッド踏面11の開口部O側から溝底側に向かって、溝幅が漸増及び漸減する形状(例えば、円形、楕円形または菱形)、又は、トレッド踏面11から溝底側に向かって、溝幅が常に漸増する形状(例えば、三角形状または半円状)等とすることもできる。
このタイヤ10では、上述のように、複数の陸部13のうち、少なくとも、タイヤ幅方向最外側の周方向主溝12(12c,12d)のタイヤ幅方向内側に隣接している中間陸部13(13b,13d)に、中間陸部13内で終端する副溝14と、副溝14と周方向主溝12とを連通する少なくとも1本の枝溝15と、を含む共鳴器(本実施形態においては、ヘルムホルツ型の共鳴器)16(16a,16b)を備え、共鳴器16における副溝14は、一部が、トレッド踏面11における開口幅aが溝底の溝幅(溝底幅b)よりも狭い隠れ溝部Gからなり、他部が、トレッド踏面11における開口幅aが溝底の溝幅(溝底幅b)よりも狭くされていない顕れ溝部Hからなっている。
このため、タイヤ10に備えられた共鳴器16は、隠れ溝部Gからなる部分において、確実に機能し、車両走行時に、走行路面と周方向主溝12(12a,12b,12c,12d)との間で生じる気柱共鳴音を、確実に低減することができる。
この構成を有する共鳴器16では、隠れ溝部Gの溝底側で気室容積を十分に確保できるため、共鳴器16の周波数帯域を気柱共鳴音の低減に有効な範囲内に維持しつつ、トレッドにおける偏摩耗を抑制することができる。更に、この共鳴器16を備えるタイヤ10では、共鳴器16が形成された陸部13の剛性が低減し難いため、車両旋回時の操縦安定性を向上させることができる。
一般に、トレッド踏面11のイン(IN)側は、接地性がよいのに加え、ウエット性能への影響が大きいので、顕れ溝部Hのみとし、アウト(OUT)側は、イン側に比べれば接地し難い傾向にあるので、粗い路面を走行する場合でも、即ち、路面の状況にかかわらず、副溝14aを確実に閉じることができる隠れ溝部Gとしている。加えて、アウト側は、大きな横力に対抗する必要があるため、隠れ溝部Gとすることが望ましい。
また、複数個の陸部13に共鳴器16を設けた場合、設けられた共鳴器16が連通する他の周方向主溝12における気柱共鳴音もまた低減されるため、タイヤ10に生じる気柱共鳴音の総和を低減することができる。
Claims (4)
- トレッド踏面に、タイヤ周方向に連続して延びる3本以上の周方向主溝と、該周方向主溝によって少なくともタイヤ幅方向一方側が区画された、複数の陸部と、を有するタイヤであって、
前記複数の陸部のうち、少なくとも、タイヤ赤道面に対して車両装着外側の半部に位置する外側陸部と、タイヤ赤道面に対して車両装着内側の半部に位置する内側陸部と、にそれぞれ、陸部内で終端する副溝と、該副溝と前記周方向主溝とを連通する少なくとも1本の枝溝と、を含む共鳴器を備え、
前記外側陸部の共鳴器における前記副溝は、少なくとも一部が、トレッド踏面における開口幅が溝底の溝幅よりも狭い隠れ溝部からなり、
前記内側陸部の共鳴器における前記副溝は、トレッド踏面における開口幅が溝底の溝幅よりも狭くされていない顕れ溝部のみからなっていることを特徴とする、タイヤ。 - 前記外側陸部の共鳴器における前記副溝は、
タイヤ周方向及びタイヤ幅方向に対し傾斜して延在しており、
一部が前記隠れ溝部からなるとともに、他部が前記顕れ溝部からなっており、
前記隠れ溝部は、前記顕れ溝部に対し、車両装着外側に装着されている、請求項1に記載のタイヤ。 - 前記外側陸部の共鳴器における前記副溝は、
溝底の溝幅が、タイヤ周方向の一方側から他方側へ向かって漸減しており、
前記顕れ溝部を、タイヤ周方向の前記一方側に有している、請求項1又は2に記載のタイヤ。 - 前記内側陸部の共鳴器における前記副溝は、
トレッド踏面における開口幅が、タイヤ周方向の前記一方側で前記他方側より広くされており、
タイヤ周方向の前記他方側の端が、前記外側陸部の共鳴器における前記副溝の前記顕れ溝部と、タイヤ幅方向で重なる位置に配置されている、請求項3に記載のタイヤ。
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