JP7279429B2 - 空気入りタイヤ - Google Patents

Description

本発明は、通過騒音性能とウェット操縦安定性能を改善した空気入りタイヤに関する。

近年では、タイヤ騒音規制が強化される傾向にあるため、操縦安定性能やウェット性能（例えば、前輪の横加速度による）を維持しつつ、騒音性能を向上させる技術が提案されている（特許文献１）。

特許第５９４７８２４号公報

特許文献１には、第１ミドルサイプが、センター主溝からショルダー主溝まで連通するフルオープンサイプと、一端がセンター主溝に連通しかつ他端が第１ミドル陸部内で終端する第１セミオープンサイプと、一端がショルダー主溝に連通しかつ他端が第１ミドル陸部内で終端する第２セミオープンサイプとを含み、フルオープンサイプ、第１セミオープンサイプ、及び、第２セミオープンサイプが、それぞれ、同じ向きに傾斜している、空気入りタイヤが開示されている。このようなタイヤでは、ミドル陸部及びショルダー陸部に設けられた溝及びサイプの形状を改善することを基本として、操縦安定性及びウェット性能を維持しつつ騒音性能を向上させることができる、とされている。

しかしながら、特許文献１では、第１（第２）ショルダー陸部３１（３２）に、タイヤ周方向の一方側に凸となる略円弧状の第１（第２）ショルダー横溝３３（３４）が複数設けられている。このため、これらの溝から生ずる通過騒音が相当に大きく、この点についてはさらに改良の余地がある。

また、特許文献１では、上述のとおり各ショルダー横溝３３、３４が設けられているため、各ショルダー陸部３１、３２の剛性が必ずしも高いとはいえず、故にウェット操縦安定性能についても改良の余地がある。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、ウェット操縦安定性能と通過騒音性能を改善した空気入りタイヤを提供することを目的とする。

本発明に係る空気入りタイヤは、トレッド表面に少なくとも２本の周方向主溝を備え、タイヤ赤道面のタイヤ幅方向各側において、タイヤ幅方向の最外側に位置する周方向主溝よりもタイヤ幅方向外側のショルダー陸部と、タイヤ幅方向の最外側に位置する周方向主溝よりもタイヤ幅方向内側のセンター陸部と、が区画形成され、上記ショルダー陸部と上記センター陸部とのいずれにもサイプが設けられ、上記ショルダー陸部において、タイヤ幅方向に延在する第１のサイプ、及びタイヤ周方向に延在する第２のサイプのみが形成されている。

本発明に係る空気入りタイヤでは、ショルダー陸部における溝（サイプを含む）の配設態様について改良を加えている。その結果、本発明に係る空気入りタイヤによれば、ウェット操縦安定性能と通過騒音性能を改善することができる。

図１は、本実施の形態の空気入りタイヤのトレッド表面を示す平面図である。

以下に、本発明に係る空気入りタイヤの実施の形態（以下に示す、基本形態及び付加的形態１から３）を、図面に基づいて詳細に説明する。なお、これらの実施の形態は、本発明を限定するものではない。また、上記実施の形態の構成要素には、当業者が置換可能かつ容易なもの、或いは実質的に同一のものが含まれる。さらに、上記実施の形態に含まれる各種形態は、当業者が自明の範囲内で任意に組み合わせることができる。

［基本形態］
以下に、本発明に係る空気入りタイヤについて、その基本形態を説明する。

以下の説明において、タイヤ径方向とは、空気入りタイヤの回転軸と直交する方向をいい、タイヤ径方向内側とはタイヤ径方向において回転軸に向かう側、タイヤ径方向外側とはタイヤ径方向において回転軸から離れる側をいう。また、タイヤ周方向とは、上記回転軸を中心軸とする周り方向をいう。さらに、タイヤ幅方向とは、上記回転軸と平行な方向をいい、タイヤ幅方向内側とはタイヤ幅方向においてタイヤ赤道面ＣＬ（タイヤ赤道線）に向かう側、タイヤ幅方向外側とはタイヤ幅方向においてタイヤ赤道面ＣＬから離れる側をいう。なお、タイヤ赤道面ＣＬとは、空気入りタイヤの回転軸に直交するとともに、空気入りタイヤのタイヤ幅の中心を通る平面である。

図１は、本発明の実施の形態に係る空気入りタイヤのトレッド表面を示す平面図である。なお、図１の符号ＣＬはタイヤ赤道面を示す。また、図１に示すトレッドパターンは、タイヤ赤道面ＣＬのタイヤ幅方向両側間で対称なパターンであるが、本実施の形態の空気入りタイヤは、タイヤ赤道面ＣＬのタイヤ幅方向両側間で対称なパターンに限られず、非対称なパターンも含む。

本実施の形態の空気入りタイヤのトレッド部１０はゴム材（トレッドゴム）から構成される。タイヤ径方向最外部に位置するトレッド部１０の表面（トレッド表面１２）は、車両走行時に路面と接触する。また、図１に示すように、トレッド表面１２には以下に詳述する所定模様のトレッドパターンが形成されている。

トレッド表面１２には、図１に示すように、タイヤ周方向に延在する少なくとも２本の周方向主溝（同図に示すところでは３本の周方向主溝１４ａ、１４ｂ、１４ｃが形成されている。本実施の形態において、周方向主溝の幅は５～１５ｍｍであり、周方向主溝の深さは４～８ｍｍである。

このような周方向主溝１４の形成により、トレッド表面１２には、タイヤ赤道面ＣＬのタイヤ幅方向各側において、タイヤ幅方向の最外側に位置する周方向主溝（図１に示すところでは周方向主溝１４ａ、１４ｃ）よりもタイヤ幅方向外側のショルダー陸部Ｓ１、Ｓ２と、周方向主溝１４ａ、１４ｃよりもタイヤ幅方向内側のセンター陸部Ｃ１、Ｃ２と、が区画形成されている。

以上のような前提の下、本実施の形態では、図１に示すように、ショルダー陸部Ｓ１、Ｓ２とセンター陸部Ｃ１、Ｃ２とのいずれにもサイプが設けられている。本実施の形態において、サイプの幅は０．２～２ｍｍであり、サイプの深さは１～８ｍｍである。

ショルダー陸部Ｓ１、Ｓ２には、タイヤ幅方向に延在する第１のサイプ１６ａ、及びタイヤ周方向に延在する第２のサイプ１６ｂのみが形成されている。即ち、ショルダー陸部Ｓ１、Ｓ２には、これらサイプ１６ａ、１６ｂ以外に溝は形成されていない。本実施の形態では、第１のサイプ１６ａ、及び第２のサイプ１６ｂはいずれも、タイヤ周方向に等間隔で形成されている。

ここで、第１のサイプ１６ａは直線状であっても、また図１に示すように曲線状であてもよい。第１のサイプ１６ａはその形状に関わらず、その両端点を結んだ直線の傾きをタイヤ幅方向に対して４５°以下とすることができる。なお、本実施形態において規定する傾きは、基準となる方向（例えばタイヤ幅方向）とのなす鋭角又は直角を意味する。

また、第２のサイプ１６ｂは、図１に示すように直線状であっても、また曲線状であてもよい。第２のサイプ１６ｂはその形状に関わらず、その両端点を結んだ直線の傾きをタイヤ周方向に対して４５°以下とすることができる。

これに対し、センター陸部Ｃ１、Ｃ２には、周方向主溝１４ａ、１４ｃと連通し、タイヤ幅方向に対して傾斜して陸部内で終端する、第３のサイプ１６ｃが形成されている。本実施の形態では、第３のサイプ１６ｃは、タイヤ周方向に等間隔で形成されている。

第３のサイプ１６ｃは、直線状であっても、また図１に示すように曲線状であてもよい。第３のサイプ１６ｃはその形状に関わらず、その両端点を結んだ直線の傾きをタイヤ幅方向に対して４５°以下とすることができる。

（作用等）
従来、ショルダー陸部の接地端付近には、タイヤ周方向の一方側に凸となる略円弧状のラグ溝が複数設けられることが多く、このラグ溝によって通過騒音の発生箇所が多数存在しており、これが優れた通過騒音性能を実現できない原因となっていた。本実施の形態の空気入りタイヤにおいては、ショルダー陸部Ｓ１、Ｓ２にサイプ１６ａ、１６ｂ以外の溝を全く形成していないので、通過騒音の発生箇所を低減することができる（作用１）。

また、ショルダー陸部に上述のようなラグ溝が形成されていると、これらラグ溝付近において優れた剛性を得ることができなかった。これに対し、本実施の形態の空気入りタイヤにおいては、ショルダー陸部Ｓ１、Ｓ２にサイプ１６ａ、１６ｂ以外に溝を全く形成していないので、ショルダー陸部における優れた剛性を得ることができる（作用２）。

さらに、本実施の形態では、全ての陸部（ショルダー陸部Ｓ１、Ｓ２及びセンター陸部Ｃ１、Ｃ２）に、サイプ１６ａ、１６ｂ、１６ｃを複数形成している。このため、ショルダー陸部にラグ溝を設けないことによる排水性能の低下を、トレッド表面１２の全域にわたってサイプ１６ａ～１６ｃを形成することで補填しており、従来と比較して排水性能の低下を抑制することができる（作用３）。なお、本実施の形態において、センター部Ｃ１、Ｃ２における（サイプ以外の）溝形成についての限定はないが、センター部Ｃ１、Ｃ２には、図１に示す構成要素以外に、溝（サイプを除く）を形成することも可能である。このような場合には、トレッド表面１２の特にセンター陸部Ｃ１、Ｃ２において優れた排水性能を担保することができる（作用３´）。

従って、本実施の形態の空気入りタイヤによれば、上記作用１によって、優れた通過騒音性能を確保しつつ、上記作用２及び上記作用３（場合によってさらに上記作用３´）が相まって、優れたウェット操縦安定性能を実現することができる。

なお、以上に示す、本実施の形態に係る空気入りタイヤは、図示しないが、従来の空気入りタイヤと同様の子午断面形状を有する。ここで、空気入りタイヤの子午断面形状とは、タイヤ赤道面と垂直な平面上に現れる空気入りタイヤの断面形状をいう。本実施の形態の空気入りタイヤは、タイヤ子午断面視で、タイヤ径方向内側から外側に向かって、ビード部、サイドウォール部、ショルダー部及びトレッド部を有する。そして、上記空気入りタイヤは、例えば、タイヤ子午断面視で、トレッド部から両側のビード部まで延在して一対のビードコアの周りで巻回されたカーカス層と、上記カーカス層のタイヤ径方向外側に順次形成された、ベルト層及びベルト補強層とを備える。

また、本実施の形態の空気入りタイヤは、通常の各製造工程、即ち、タイヤ材料の混合工程、タイヤ材料の加工工程、グリーンタイヤの成型工程、加硫工程及び加硫後の検査工程等を経て得られるものである。本実施の形態の空気入りタイヤを製造する場合には、特に、加硫用金型の内壁に、例えば、図１に示すトレッド部に形成されるサイプ、溝、及び陸部に対応する凸部及び凹部を形成し、この金型を用いて加硫を行う。

[付加的形態]
次に、本発明に係る空気入りタイヤの上記基本形態に対して、任意選択的に実施可能な、付加的形態１から３を説明する。

（付加的形態１）
基本形態においては、図１に示すように、タイヤ周方向に隣り合う第１のサイプ１６ａ、１６ａのそれぞれのタイヤ幅方向中点同士間の平均寸法をＬ１とし、第２のサイプ１６ｂのタイヤ周方向平均寸法をＬ２としたとき、Ｌ２／Ｌ１は０．３以上０．８以下であること（付加的形態１）が好ましい。

Ｌ２／Ｌ１を０．３以上とすることで、第２のサイプ１６ｂの面積を十分に確保することができ、ウェット操縦安定性能をさらに改善することができる。これに対し、Ｌ２／Ｌ１を０．８以下とすることで、ショルダー陸部Ｓ１、Ｓ２の溝面積を過度に増大させることなく、通過騒音性能をさらに改善することができる。

なお、Ｌ２／Ｌ１を０．４以上０．７以下とした場合には、上記の各効果をそれぞれさらに高いレベルで奏することができる点で、さらに好ましい。

（付加的形態２）
基本形態等（基本形態又は基本形態に付加的形態１を組み合わせた形態）においては、図１に示すように、ショルダー陸部Ｓ１、Ｓ２のタイヤ幅方向寸法をＬ３とし、第１のサイプ１６ａからタイヤ幅方向最外側に位置する周方向主溝１４ｃまでのタイヤ幅方向寸法をＬ４としたとき、Ｌ４／Ｌ３は０．４以下であること（付加的形態２）が好ましい。ここで、寸法Ｌ３は、周方向主溝１４ｃから接地端までのタイヤ幅方向長さをいう。なお、図１では、Ｌ３とＬ４との関係を、タイヤ赤道面ＣＬのタイヤ幅方向一方側のみに示しているが、同図におけるタイヤ幅方向他方側においてもこの関係は成り立つ。

Ｌ４／Ｌ３を０．４以下とすることで、第１のサイプ１６ａの面積を十分に確保することができ、ウェット操縦安定性能をさらに改善することができる。なお、Ｌ４／Ｌ３を０．３以下とした場合には、上記の効果をさらに高いレベルで奏することができる点で、さらに好ましい。

（付加的形態３）
基本形態等（基本形態、並びに基本形態に付加的形態１及び／又は付加的形態２を組み合わせた形態）においては、図１に示すように、センター陸部Ｃ１、Ｃ２において、溝がサイプのみからなること（付加的形態３）が好ましい。

センター陸部Ｃ１、Ｃ２において、溝がサイプのみからなることで、センター陸部Ｃ１、Ｃ２の溝面積を過度に増大させることなく、通過騒音性能をさらに高いレベルに改善することができる。

タイヤサイズを１８５／６５Ｒ１５とし、図１に示す周方向主溝１４ａ～１４ｃ、第１のサイプ１６ａ、第２のサイプ１６ｂ、第３のサイプ１６ｃを備えるとともに、表１に示す各条件を満たす発明例１から発明例６の空気入りタイヤを作製した。これに対し、タイヤサイズを１８５／６５Ｒ１５とし、図１に示す周方向主溝１４ａ～１４ｃ、第１のサイプ１６ａ、第２のサイプ１６ｂ、第３のサイプ１６ｃに加えて、ショルダー陸部Ｓ１、Ｓ２に図１には示さないラグ溝を備えるとともに、表１に示す各条件を満たす従来例の空気入りタイヤを作製した。

なお、表１に示す各条件における用語（ショルダー陸部Ｓ１、Ｓ２、第１のサイプ１６ａ、第２のサイプ１６ｂ、Ｌ２、Ｌ１、Ｌ４．Ｌ３、センター陸部Ｃ１、Ｃ２）は、いずれも、図１に示す各符号により示される構成部材や寸法を示す。

そして、各供試タイヤ（各実施例及び従来例）を、サイズ５．５Ｊのリムに装着するとともに、空気圧を２１０ｋＰａとして、これらを排気量１５００ＣＣのフロントエンジン・フロントドライブタイプの車両に装着した。これら全ての供試タイヤについて、以下のように通過騒音性能及びウェット操縦安定性能を評価した。これらの結果を表１に示す。

（通過騒音性能）
通過騒音性能は、ＥＣＥ Ｒ１１７－０２（ECE Regulation No.117 Revision 2）に定めるタイヤ騒音試験法に従って評価した。この試験では、試験車両を騒音測定区間の十分前から走行させ、当該区間の手前でエンジンを停止し、惰行走行させた時の騒音測定区間における最大騒音値（ｄＢ）を、基準速度に対し±１０ｋｍ／時の速度範囲をほぼ等間隔に８以上に区切った複数の速度で測定し、平均を（車外）通過騒音とした。最大騒音値ｄＢは、騒音測定区間内の中間点において走行中心線から側方に７．５ｍかつ路面から１．２ｍの高さに設置した定置マイクロフォンを用いてＡ特性周波数補正回路を通して測定した音圧〔ｄＢ（Ａ）〕である。なお、表１に示す音圧は従来例を１００とした指数評価とした。表１において各数値が高いほどは音圧が低いこと、即ち、通過騒音性能が高いことを示す。

（ウェット操縦安定性能）
ウェット操縦安定性能は、屋外のタイヤ試験場の水深約１ｍｍであるウェット路面において、半径３０ｍの旋回路を限界速度で５周走行した際の平均横加速度を評価した。なお、表１に示す平均横加速度は従来例を１００とした指数評価とした。表１において各数値が高いほどは平均横加速度が高いこと、即ち、ウェット操縦安定性能が高いことを示す。

表１によれば、ショルダー陸部とセンター陸部とのいずれにもサイプが設けられ、ショルダー陸部において、タイヤ幅方向に延在する第１のサイプ、及びタイヤ周方向に延在する第２のサイプのみが形成されている、本発明の技術的範囲に属する発明例１～発明例６の空気入りタイヤについては、いずれも、本発明の技術的範囲に属しない従来例の空気入りタイヤに対して、通過騒音性能及びウェット操縦安定性能がバランス良く改善されていることが判る。

１０ トレッド部
１２ トレッド表面
１４ａ、１４ｂ、１４ｃ 周方向主溝
１６ａ、１６ｂ、１６ｃ サイプ
Ｃ１、Ｃ２ センター陸部
ＣＬ タイヤ赤道面
Ｌ１ タイヤ周方向に隣り合う第１のサイプのタイヤ幅方向中点同士間の平均寸法
Ｌ２ 第２のサイプのタイヤ周方向平均寸法
Ｌ３ ショルダー陸部のタイヤ幅方向寸法
Ｌ４ 第１のサイプからタイヤ幅方向最外側に位置する周方向主溝までのタイヤ幅方向寸法
Ｓ１、Ｓ２ ショルダー陸部

Claims (3)

1. トレッド表面に少なくとも２本の周方向主溝を備え、タイヤ赤道面のタイヤ幅方向各側において、タイヤ幅方向の最外側に位置する周方向主溝よりもタイヤ幅方向外側のショルダー陸部と、タイヤ幅方向の最外側に位置する周方向主溝よりもタイヤ幅方向内側のセンター陸部と、が区画形成された空気入りタイヤであって、
   前記ショルダー陸部と前記センター陸部とのいずれにもサイプが設けられ、前記ショルダー陸部において、タイヤ幅方向に延在する第１のサイプ、及びタイヤ周方向に延在する第２のサイプのみが形成されており、
   前記ショルダー陸部のタイヤ幅方向寸法をＬ３とし、前記第１のサイプからタイヤ幅方向最外側に位置する前記周方向主溝までのタイヤ幅方向距離をＬ４としたとき、Ｌ４／Ｌ３は０．４以下（但し、Ｌ４≠０）であり、
   タイヤ赤道面のタイヤ幅方向各側において、前記センター陸部に形成されたサイプの全てについて、それらからタイヤ幅方向外側に引いた延長線上に、前記第１のサイプが延在していることを特徴とする空気入りタイヤ。
2. タイヤ周方向に隣り合う前記第１のサイプのそれぞれのタイヤ幅方向中点同士間の平均寸法をＬ１とし、前記第２のサイプのタイヤ周方向平均寸法をＬ２としたとき、Ｌ２／Ｌ１は０．３以上０．８以下である、請求項１に記載の空気入りタイヤ。
3. 前記センター陸部において、溝がサイプのみからなる、請求項１又は２に記載の空気入りタイヤ。

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