WO2007114383A1

WO2007114383A1 - 空気入りタイヤ

Info

Publication number: WO2007114383A1
Application number: PCT/JP2007/057260
Authority: WO
Inventors: Fumio Takahashi; Seiji Ishikawa
Original assignee: Bridgestone Corporation
Priority date: 2006-03-31
Filing date: 2007-03-30
Publication date: 2007-10-11
Also published as: KR101032193B1; KR20080109781A; US9327556B2; EP2014485B1; EP2014485A1; ES2405362T3; CN101437697B; CN101437697A; JP5364369B2; EP2014485A4; JPWO2007114383A1; US20090165909A1

Abstract

　タイヤ周方向に連続して延びる少なくとも１本の主溝を具える空気入りタイヤにおいて、主溝の容積を減ずることなく気柱共鳴音を効果的に低減するとともに、タイヤ性能全般を考慮しつつデザイン自由度を高める。　この発明の空気入りタイヤは、トレッド踏面１に、タイヤ周方向に連続して延びる主溝２と、両端部が同一の主溝２に開口し、残余の部分が同一陸部内で迂曲して延びる副溝４を具える。タイヤを適用リムに組み付けて最高空気圧を充填するとともに最大負荷能力の８０％に相当する質量を負荷したタイヤ姿勢の下で、副溝４はその全長にわたってトレッド接地面内に含まれるような延在形状を有している。

Description

空気入りタイヤ

技術分野

[0001] この発明は、トレッド踏面に、タイヤ周方向に連続して延びる少なくとも 1本の主溝を具える空気入りタイヤに関するものであり、力かる空気入りタイヤの主溝によって発生される、いわゆる気柱共鳴音の低減を図る。

背景技術

[0002] トレッド踏面に、タイヤ周方向に連続して延びる主溝を具える空気入りタイヤにおいては、トレッド踏面に主溝と路面とに囲まれ、踏込み端縁と蹴出し端縁とに開口する管が画成される。タイヤの負荷転動の際に、この管内の共鳴により発生する騒音が気柱共鳴音である。気柱共鳴音の周波数は、一般的な乗用車用タイヤで 800〜 1200 Hz程度に観測されることが多ぐそのピークの高さと帯域の広さからタイヤに起因する直接音の主要な発生要因の一つとなっている。人間の聴覚は、 A特性で示されているように、前記の帯域で敏感であるため、フィーリング面での静粛性を向上させる観点から気柱共鳴音を低減することが望まれて、る。

[0003] 従来の技術では、主溝の溝容積を減ずることで気柱共鳴音の音圧レベルを抑制することが一般的であった。しかし、主溝の溝容積を減ずることは同時に排水性能の低下を伴うという問題があった。

[0004] また、特開平 5— 338411号公報及び特開 2001— 0191734号公報には、主溝の溝壁にヘルムホルツ共鳴器を設けることで音圧レベルを低減したタイヤが記載されている。

[0005] さらに、本出願人は、一端が主溝に開口し他端が陸部内で終端する横溝を、他の溝と交差させることなく形成し、その長さを従来の横溝よりも長く設けることで、側管の ***振を用いて共鳴音を低減する技術を提案している（国際公開第 04Z103737 号パンフレット参照)。

発明の開示

[0006] しかし、特開平 5— 338411号公報及び特開 2001— 0191734号公報に示されたようなヘルムホルツ共鳴器を実際のタイヤのトレッドパターンに設けることは製造上困難であることが多い。さらに、これらの特許文献では、タイヤ性能全般を考慮した上でトレッドパターン内へ共鳴器を具体的かつ効果的に配設する方法は十分に開示されていない。また、国際公開第 04Z103737号パンフレットに記載された横溝を配設することは、トレッドパターンの自由度や適切なパターン剛性の維持という観点から困難な場合があった。

[0007] この発明は、従来技術が抱えるこのような問題点を解決することを課題とするものであり、その目的は、タイヤ周方向に延びる主溝の容積を減ずることなく気柱共鳴音を効果的に低減するとともに、タイヤ性能全般を考慮したデザイン自由度の高い空気入りタイヤを提供することにある。

[0008] 前記の目的を達成するため、この発明は、トレッド踏面に、タイヤ周方向に連続して延びる少なくとも 1本の主溝と、両端部が同一の主溝に開口し、残余の部分が同一陸部内で迂曲して延びる少なくとも 1本の副溝を具え、タイヤを適用リムに組み付けて最高空気圧を充填するとともに最大負荷能力の 80%に相当する質量を負荷したタイャ姿勢の下で、前記副溝はその全長にわたってトレッド接地面内に含まれるような延在形状を有してヽることを特徴とする空気入りタイヤである。かかる構成を採用することにより、副溝が主溝により発生する気柱共鳴音に対して干渉型消音器として作用するので、主溝の溝容積を減ずることなく気柱共鳴音の音圧レベルを抑制することができる。これに加え、副溝の延在形状の制約が少ないことから、タイヤ性能全般を考慮したトレッドパターンの設計の自由度が高まる。

[0009] なお、ここでいう「タイヤ周方向に連続して延びる」主溝には、タイヤ周方向に沿って直線状に延びる溝のみならず、例えば波状又はジグザグ状に屈曲しつつ全体としてタイヤ周方向に延びる、いわゆる屈曲溝をも含むものとする。また、「両端部が同一の主溝に開口し、残余の部分が同一陸部内で迂曲して延びる」とは、両端部のみが溝に開口しており、残余の部分は主溝及び他の溝に開口しないことを意味するものとする。さらに、「適用リム」、「最高空気圧」及び「最大負荷能力」とは、 JATMA、TRA、 ETRTO等の、タイヤが製造、販売、又は使用される地域において有効な工業基準、規格等に規定された適用リム、最高空気圧及び最大負荷能力をそれぞれいうものとする。さらにまた、「全長にわたってトレッド接地面内に含まれるような延在形状」とは、前記のタイヤ姿勢で負荷転動した際に、トレッド接地面外にはみ出す部分が存在せず、その全てがトレッド接地面内に存在する瞬間が存在するような溝の延在形状をいうものとする。

[0010] トレッド接地面内に副溝が全長にわたって含まれた状態にて、トレッド接地面のタイャ周方向の一方の端縁から他方の端縁に至る主溝のみを通る経路の長さと主溝及び副溝を通る経路の長さとの差である経路差が、主溝を気柱とする共鳴音の波長の

1Z4〜3Z4倍であることが好ましぐ 1Z2倍であることがさらに好ましい。なお、ここでいう「トレッド接地面のタイヤ周方向の一方の端縁から他方の端縁に至る主溝のみを通る経路」とは、トレッド接地面内に存在する主溝の溝幅中心位置を結んでできる仮想線のことをいうものとし、その長さはすなわちトレッド接地面内における主溝の延在長さに相当する。また、「主溝及び副溝を通る経路」とは、主溝の、トレッド接地面外に開口する一方の開口端と副溝の両端部のうち前記主溝の開口端に近い方の端部との間では主溝の溝幅中心位置を通り、副溝の両端部間では副溝の溝幅中心位置を通り、副溝の他方の端部と主溝の他方の開口端との間では再び主溝の溝幅中心位置を通ることをヽぅものとする。

[0011] また、経路差は 100mm以上 250mm以下であることが好ましぐ 140mm以上 215 mm以下であることがさらに好ましい。

[0012] さらに、経路差は主溝のみを通る経路の長さの 1倍以上 2倍以下であることが好ましく、 1. 1倍以上 1. 8倍以下であることがより好ましぐ 1. 1倍以上 1. 5倍以下であることがさらに好ましぐ 1. 3倍以上 1. 5倍以下であることがより一層好ましい。

[0013] さらにまた、副溝は分岐しており、この分岐部が陸部内で終端する、すなわち他の溝に開口しな、ことが好ま、。

[0014] さらにまた、主溝及び副溝の少なくとも一方は、その溝壁及び溝底の少なくとも一方に、高さが 1. 6mm以上の凸部を設けてなることが好ましい。なお、凸部の「高さ」とは、溝壁又は溝底からの最大突出量をいうものとする。

[0015] カロえて、副溝の溝幅は、主溝の溝幅に比べて小さくすることが好ま、。なお、主溝の「溝幅」とは、トレッド接地面のタイヤ周方向の一方の端縁から他方の端縁に至る主溝の溝幅の平均であり、副溝の「溝幅」とは、そのトレッド接地面内に在る副溝の、一方の端縁から他方の端縁に至る副溝の溝幅の平均を意味するものである。

[0016] し力も、副溝の溝深さは、主溝の溝深さに比べて小さくすることが好ましい。なお、主溝の「溝深さ」とは、トレッド接地面のタイヤ周方向の一方の端縁から他方の端縁に至る主溝の溝深さの平均であり、副溝の「溝深さ」とは、そのトレッド接地面内に在る副溝の、一方の端縁から他方の端縁に至る副溝の溝深さの平均を意味するものである。

[0017] この発明によれば、タイヤ周方向に延びる主溝に、干渉型消音器として作用する副溝を付設することにより、主溝の容積を減ずることなく気柱共鳴音を効果的に低減するとともに、タイヤ性能全般を考慮したデザイン自由度の高い空気入りタイヤを提供することが可能となる。

図面の簡単な説明

[0018] [図 1]図 1は、この発明に従う代表的な空気入りタイヤのトレッド部の一部の展開図である。

[図 2]図 2は、図 1に示すトレッド部のフットプリントを示す図である。

[図 3]図 3は、（a)は図 2に示すフットプリントを有するタイヤにおけるトレッド接地面のタイヤ周方向の一方の端縁 5aから他方の端縁 5bに至る主溝 2のみを通る経路 Aを示す図であり、（b)は、力かるタイヤにおける主溝 2及び副溝 4を通る経路 Bを示す図である。

[図 4]図 4は、（a)及び (b)はそれぞれ、この発明の他の実施態様に従う空気入りタイャのトレッド部のフットプリントを示す図である。

[図 5]図 5は、図 1の V— V線上の断面図である。

[図 6]図 6は、図 1の VI— VI線上の断面図である。

[図 7]図 7は、実験 1における経路差 A Lと消音効果の関係を示すグラフ図である。

[図 8]図 8は、実験 2における経路 L1に対する経路差 A Lの比と消音効果の関係を示すグラフ図である。

[図 9]図 9は、実験 3における経路差 A Lと消音効果の関係を示すグラフ図である。

[図 10]図 10は、実験 4における経路 L1に対する経路差 A Lの比と消音効果の関係を示すグラフ図である。

符号の説明

[0019] 1 トレッド部踏面

2 主溝

3a, 3b 副溝の端部

4 副溝

5a、 5b トレッド接地面のタイヤ周方向端縁

6 副溝の分岐部

7 分岐部の交点

8 分岐部の閉塞端

9 主溝の凸部

10 副溝の凸部

発明を実施するための最良の形態

[0020] 次に、図面を参照しつつ、この発明の実施の形態を説明する。図 1は、この発明に従う代表的な空気入りタイヤ（以下「タイヤ」と!、う。）のトレッド部の一部の展開図であり、図 2は、図 1に示すトレッド部のフットプリントを示す図である。

[0021] 図 1に示すタイヤは、トレッド踏面 1に、タイヤ周方向に連続して延びる主溝 2を具える。また、このタイヤは、両端部 3a、 3bが同一の主溝 2に開口し、残余の部分が開口することなく同一陸部内で迂曲して延びる副溝 4も具える。なお、主溝 1及び副溝 4の配設本数は、タイヤに要求される種々の性能を考慮して適宜変更することができる。

[0022] ここで、タイヤを適用リムに組み付けて最高空気圧を充填するとともに最大負荷能力の 80%に相当する質量を負荷すると、トレッド部のフットプリントは図 2のようになる。副溝 4は、その全長にわたってトレッド接地面内に含まれるような延在形状を有しており、タイヤが負荷転動した際に、図中で主溝 2の左側に位置する副溝 4のように、トレッド接地面外にはみ出す部分が存在せず、その全てがトレッド接地面内に存在する瞬間が存在する。前述したように、タイヤの気柱共鳴音は、溝と路面とにより画成され、踏込み端縁と蹴出し端縁とに開口する管内の共鳴により発生するものであり、その位相は管長によって決まる。この発明では、副溝 4を配設することで、主溝 2のみを経路とする管内の共鳴による共鳴音と、主溝 2の踏込み端縁から、副溝 4の一方の開口端を経由して副溝 4に入り、その全長を通って他方の開口端力ゝら主溝 2の蹴出し端縁に至る経路を有する管内の共鳴による共鳴音とを発生させている。これらの共鳴音は、発生の要因となっている管の長さが異なるため、異なる位相を有しており、重ね合わせると相互に干渉しあって音圧レベルが下がる。すなわち、副溝 4は、主溝 2により発生する気柱共鳴音の干渉型消音器として作用するので、主溝の溝容積を減ずることなく気柱共鳴音を効果的に低減することができるのである。

[0023] 副溝 4を干渉型消音器としてより一層有効に作用させるには、トレッド接地面のタイャ周方向の一方の端縁 5aから他方の端縁 5bに至る主溝 2のみを通る経路 A (図 3 (a )を参照）により発生する気柱共鳴音の音波の山又は谷と、主溝 2及び副溝 4を通る経路 B (図 3 (b)を参照）による発生する気柱共鳴音の音波の谷又は山とが重なるようにすることが好ましい。この観点からは、経路 Aの長さ L1と、経路 Bの長さ L2との差である経路差 A L=L2— L1を、主溝を気柱とする共鳴音の波長の 1Z4〜3Z4倍とすることが好ましぐさらに 1Z3〜2Z3倍とすることがより好ましい。経路差をこのような範囲とすることで、音波の山と谷、谷と山が重なる時間が長くなり、音圧レベルを有効に低減することができるのである。特に、経路差 A Lを、主溝を気柱とする共鳴音の波長の 1Z2倍とすることが最も好ましぐこのようにすることで 2つの音波が完全に逆位相となるため、最も効率的に音圧レベルを低減することができる。

[0024] 経路差 A Lを定めるに当たっては、消音の対象とする気柱共鳴音の波長を求めることが必要であり、この波長は周囲温度の影響を受けるが、その影響は小さいことから、一般のタイヤでは周囲温度を 20°C (すなわち音速を 343. 7m/s)として波長を求めればよい。しかし、寒冷地や極端に高温となる環境下で使用する場合には、温度補正を行った音速を用いることが好まし、。

[0025] 消音の対象とする気柱共鳴音の周波数は、 700〜1800Hzであることが好ましい。

人間の聴覚は A特性で示されるように、この範囲の帯域で敏感であり、したがつてこの周波数の気柱共鳴音の音圧レベルを下げることが、人間のフィーリング面での静粛性の向上が最も大きいからである。特に 800〜 1200Hzの周波数を有する気柱共鳴音の音圧レベルを低減することが有効である。これを経路差 A Lで表すと、音速 34 3. 7mZsにおける気柱共鳴音周波数 700〜1800Hzの音波と干渉させるためには、経路差 A Lが、気柱共鳴音の波長の 1Z4〜3Z4倍分に相当する 50mm以上 375 mm以下であることが好ましぐさらには、 1Z3〜2Z3倍分に相当する 65mm以上 3 30mm以下であることがより好ましい。また、経路差 A Lを、音速 343. 7mZsにおける共鳴音周波数 800〜1200Hzの音波の 1Z4〜3Z4倍波長分に相当する 70mm 以上 320mm以下とすることがより好ましぐさらには、 1 3〜2 3倍分に相当する 9 Omm以上 285mm以下とすることがより好ましい。さらに、経路差 A Lを、音速 343. 7mZsにおける共鳴音周波数 700〜1800Hzの音波の半波長分に相当する 100m m以上 250mm以下とすることがより好ましぐ経路差 A Lを、音速 343. 7mZsにおける気柱共鳴音周波数 800〜 1200Hzの音波の半波長分に相当する 140mm以上 215mm以下とすることが最も好ましい。

[0026] 路面と主溝とにより形成される気柱は開口管となるので、開口端補正が必要となる。

これを考慮に入れて、一般的なタイヤで上記周波数の気柱共鳴音を抑制するには、経路差を経路 Aの長さ L1の 1倍以上 2倍以下の範囲とすることが好ましぐ 1. 1 倍以上 1. 8倍以下であることがより好ましぐ 1. 1倍以上 1. 5倍以下であることがさらに好ましぐ 1. 3倍以上 1. 5倍以下であることがより一層好ましい。これによつて副溝が干渉型消音器として有効に作用する。

[0027] 経路差 A Lを大きくすることが望まれる場合には、図 4 (a)に示すように、副溝 4の屈曲を増やしてもよぐ図 4 (b)に示すように、副溝 4に、副溝 4力分岐して陸部内で終端する分岐部 6を設けてもよい。これは、消音効果には、副溝 4の形状ではなぐその経路差 A Lが大きく寄与することによるものである。例えば、トレッド踏面の面積が小さい場合や、他の溝の配設パターンにより副溝 4の配設できる範囲が限定されている場合には、副溝の延在形状を図 4 (a)又は (b)に示すようにすることで、経路差 A Lを確保することが有効である。なお、分岐部 6を設けた場合には、副溝 4に入る音波の経路 Bは、まず分岐部 6を設けない場合と同様の経路を通り、分岐部 6との交点 7から分岐部 6に入り、分岐部 6の閉塞端 8で折り返して交点 7に戻り、再び経路を迪る。したがって、このような分岐部 6を有する場合の経路 Bの長さ L2は、経路の長さ L 3と、経路 Cの長さ L4の 2倍の和、すなわち L3+L4 X 2となる。このように、この発明のタイヤでは、屈曲を増やしたり、分岐部を設けたりすることで、経路 Bの長さを延ばすことができるので、トレッドパターンのデザイン自由度が高い。また、分岐部 6は 1本に限らず複数本とすることもできる。複数本の分岐部を設けた場合には、その形状が曲線状であると直線状であるとを問わず、前記のように分岐部の経路 Cの 2倍で経路差を延ばすことができる。

[0028] 図 5は図 1の V— V線上の断面図である。図示のように、主溝 2は、その溝壁及び溝底の少なくとも一方に、図示の態様では溝底に、高さ hiが 1. 6mm以上の凸部 9を有することが好ましい。このように主溝 2内に凸部 9を設けることで、主溝 2内を伝わる音波が減衰し、気柱共鳴音の音圧レベルが下がるからである。

[0029] 図 6は図 1の VI— VI線上の断面図である。図示のように、副溝 4は、その溝壁及び溝底の少なくとも一方に、図示の態様では溝底に、高さ h2が 1. 6mm以上の凸部 10 を有することが好ましい。このようなトレッドパターンを有するタイヤでは、路上の小石等が溝内に入り込んでしまう現象、いわゆる石嚙みが発生し易ぐこれを防止するために従来では溝幅を大きくする等の措置が取られていた。しかし、副溝 4に凸部 10を設ければ力かる石嚙みを防止できるので、トレッドパターンのデザイン自由度が高まる。なお、主溝 2内に凸部 9を設けた場合にも、同様の石嚙み防止効果が期待できる。特に高い石嚙み防止効果を得るには、高さを 3. Omm以上とすることが好ましい。

[0030] さらに、図 1〜4に図示するように、副溝 4の溝幅は、主溝 2の溝幅に比べて小さくすることが好ましい。また、副溝 4の溝深さは、主溝 2の溝深さに比べて小さくすることが好ま、（図示せず)。この発明に従、副溝 4を設けることにより気柱共鳴音は効果的に低減される。し力しながら、副溝 4は或る程度まとまった容積の空間であり、トレッド部に周期的に存在することからピッチノイズが発生する。そこで、このように副溝 4の溝幅及び溝深さを構成することで、副溝の断面積を主溝のそれに比べて小さくすることができ、すなわち副溝 4の容積を小さくすることができるので、干渉型消音器としての作用を維持しつつピッチノイズを低減することができる。

[0031] 上述したところは、この発明の実施形態の一部を示したにすぎず、この発明の趣旨を逸脱しない限り、これらの構成を相互に組み合わせたり、種々の変更を加えたりすることができる。例えば、前記の説明では、周方向溝が 1本のみで、かつ周方向に沿つて延びる実施態様を例にとった力周方向溝が 2本以上であってもよぐまた、周方向に屈曲しながら延びてもょ、。

実施例

[0032] 次に、この発明に従うタイヤを試作し性能評価を行ったので、以下に説明する。

[0033] (実験 1)

実験 1では、副溝の有無及び副溝の経路差 A Lの大小が消音効果に与える影響を調べた。実施例 1〜17のタイヤは、タイヤサイズが 195Z65R15の乗用車用ラジアルタイヤであり、表 1に示す諸元を有する。主溝は幅が 8mm、深さが 8mmであり、副溝は幅力 mm、深さが 6mmであった。なお、特に記載をしない限りは、以下の実験におけるタイヤの主溝及び副溝もこれに則るものとする。

[0034] 比較のため、タイヤサイズ及び主溝は実施例 1〜17と同じであるものの、副溝を有しておらず、表 1に示す諸元を有する従来例 1のタイヤについても併せて試作した。

[0035] 前記各供試タイヤを、サイズ 6JJのリムに装着してタイヤ車輪とし、このタイヤ車輪に空気圧 21 OkPa (相対圧）を適用し、タイヤ負荷荷重 4. 47kN、走行速度 80km,h の条件下でドラム試験機上を走行させ、タイヤ側方音を JASO C606に定める条件で測定し、 lZ30ctave Band 中心周波数 800— 1000— 1250Hz帯域の Partia 1 Overall値により副溝の消音効果を評価した。その評価結果を表 1及び図 7に示す。なお、表中の消音効果の数値は、従来例 1のタイヤの側方音の音圧レベルと各実施例のタイヤの側方音の音圧レベルとの差分を表しており、数値が大きいほど消音効果が大きぐまた、特に高い静粛性が要求されるような高級乗用車等に対しては、この数値が 2dB以上で消音効果が十分に発揮される。

[0036] [表 1] 経路長 L1(mm) 経路長 L2(mm) 経路差 AUmm) 副溝延在形状消音効果 (dB) 従来例 1 140 - - - 0 実施例 1 140 190 50 図 3 0.4 実施例 2 140 210 70 図 3 0.7 実施例 3 140 220 80 図 3 1.0 実施例 4 140 230 90 図 3 1.7 実施例 5 140 240 100 図 3 2.0 実施例 6 1 0 260 120 図 3 2.5 実施例 7 140 280 140 図 3 3.0 実施例 8 140 320 180 図 3 3.1 実施例 9 140 340 200 図 3 3.2 実施例 10 140 355 215 図 4(a) 3.0 実施例 11 140 370 230 図 4(a) 2.5 実施例 12 140 390 250 図 4(a) 2.1 実施例 13 140 410 270 図 4(a) 1.6 実施例 14 140 425 285 図 4(a) 1.4 実施例 15 140 440 300 図 4(a) 1.2 実施例 16 140 460 320 図 4(a) 1.1 実施例 17 140 480 340 図 4(a) 0.6

[0037] 表 1及び図 7に示す結果から明らかなように、副溝を配設することで、従来例 1のタィャよりも気柱共鳴音を低減することができる。特に、経路差 ALが、気柱共鳴音の音波の 1Z4〜3Z4倍波長分に相当する 70mm以上 320mm以下の場合には、気柱共鳴音をより低減可能であり、経路差 ALが、その音波の 1Z3〜2Z3倍波長分に相当する 90mm以上 285mm以下の場合には、さらに低減可能であり、経路差 AL が気柱共鳴音の音波の半波長分に相当する 100mm以上 250mm以下の場合にはより一層低減可能であることが分かる。

[0038] (実験 2)

実験 2では、主溝のみを通る経路 L1に対する副溝の経路差 Δ Lの比と消音効果の関係を調べた。実施例 18〜27のタイヤは、タイヤサイズが 195Z65R15の乗用車用ラジアルタイヤであり、表 2に示す諸元を有する。

[0039] 比較のため、タイヤサイズ及び主溝は実施例 18〜27と同じであるものの、副溝を有しておらず、表 2に示す諸元を有する従来例 2のタイヤについても併せて試作した

[0040] 前記各供試タイヤに対して、実験 1と同様にして、消音効果を評価した。その評価結果を表 2及び図 8に示す。なお、表中の消音効果の数値は、従来例 2のタイヤの側方音の音圧レベルと各実施例のタイヤの側方音の音圧レベルとの差分を表しており、数値が大きいほど消音効果が大きぐまた、特に高い静粛性が要求されるような高級乗用車等に対しては、この数値が 2dB以上で消音効果が十分に発揮される。

[表 2]

[0042] 表 2及び図 8に示す結果から明らかなように、経路差 ALが主溝のみを通る経路 L1 の 1倍以上 2倍以下の場合には気柱共鳴音を大幅に低減可能であり、特に 1. 1倍以上 1. 8倍以下の場合にはより低減可能であり、 1. 1倍以上 1. 5倍以下の場合にはさらに低減可能であり、 1. 3倍以上 1. 5倍以下の場合はより一層低減可能であることが分かる。

[0043] (実験 3)

実験 3では、分岐部を有する副溝における経路差 Δ Lと消音効果の関係を調べた。実施例 28〜38のタイヤは、タイヤサイズが 195Z65R15の乗用車用ラジアルタイヤであり、表 3に示す諸元を有する。

[0044] 比較のため、タイヤサイズ及び主溝は実施例 28〜38と同じであるものの、副溝を有しておらず、表 3に示す諸元を有する従来例 3のタイヤについても併せて試作した

[0045] 前記各供試タイヤに対して、実験 1と同様にして、消音効果を評価した。その評価結果を表 3及び図 9に示す。なお、表中の消音効果の数値は、従来例 3のタイヤの側方音の音圧レベルと各実施例のタイヤの側方音の音圧レベルとの差分を表しており、数値が大きいほど消音効果が大きぐまた、特に高い静粛性が要求されるような高級乗用車等に対しては、この数値が 2dB以上で消音効果が十分に発揮される。 [0046] [： ]

[0047] 表 3及び図 9に示す結果から明らかなように、実験 1の場合と同様、特に経路差 A L 力 SlOOmm以上 250mm以下の場合には大幅に気柱共鳴音を低減可能であること力 S 分かる。

[0048] (実験 4) 実験 4では、分岐部を有する副溝における主溝のみを通る経路 L1に対する副溝の経路差 ALの比と消音効果の関係を調べた。実施例 39〜47のタイヤは、タイヤサイズが 195Z65R15の乗用車用ラジアルタイヤであり、表 4に示す諸元を有する。

[0049] 比較のため、タイヤサイズ及び主溝は実施例 39〜47と同じであるものの、副溝を有しておらず、表 4に示す諸元を有する従来例 4のタイヤにっ、ても併せて試作した

[0050] 前記各供試タイヤに対して、実験 1と同様にして、消音効果を評価した。その評価結果を表 4及び図 10に示す。なお、表中の消音効果の数値は、従来例 4のタイヤの側方音の音圧レベルと各実施例のタイヤの側方音の音圧レベルとの差分を表しており、数値が大きいほど消音効果が大きぐまた、特に高い静粛性が要求されるような高級乗用車等に対しては、この数値が 2dB以上で消音効果が十分に発揮される。

[0051] [表 4]

[0052] 表 4及び図 10に示す結果から明らかなように、実験 2の場合と同様、特に経路差 Δ Lが主溝のみを通る経路 L1の 1. 1倍以上 1. 8倍以下の場合にはより気柱共鳴音を低減可能であり、 1. 1倍以上 1. 5倍以下の場合にはさらに低減可能であり、 1. 3倍以上 1. 5倍以下の場合はより一層低減可能であることが分かる。

[0053] (実験 5)

実験 5では、主溝に凸部を設けた場合の消音効果について調べた。実施例 48〜5 2は、タイヤサイズが 195Z65R15の乗用車用ラジアルタイヤであり、表 5に示す諸元を有する。また、実施例 48は主溝の溝深さが一定であり、実施例 49〜52は主溝の溝底の一部に凸部が設けられていることを除いて、基本的に実施例 48と同一の主溝を有している。 [0054] 比較のため、タイヤサイズ及び主溝は実施例 48〜52と同じであるものの、副溝を有しておらず、表 5に示す諸元を有する従来例 5のタイヤについても併せて試作した

[0055] 前記各供試タイヤに対して、実験 1と同様にして、消音効果を評価した。その評価結果を表 5に示す。なお、表中の消音効果の数値は、従来例 5のタイヤの側方音の音圧レベルと各実施例のタイヤの側方音の音圧レベルとの差分を表しており、数値が大きいほど消音効果が大きぐまた、特に高い静粛性が要求されるような高級乗用車等に対しては、この数値が 2dB以上で消音効果が十分に発揮される。

[0056] [表 5]

[0057] 表 5に示す結果から明らかなように、特に高さが 1. 6mm以上の凸部を設けた場合に大幅に気柱共鳴音を低減可能であることが分かる。

[0058] (実験 6)

実験 6では、副溝に凸部を設けた場合の消音効果と石嚙み防止効果について調べた。実施例 53〜57は、タイヤサイズが 195/65R15の乗用車用ラジアルタイヤであり、表 6に示す諸元を有する。また、実施例 53は副溝の溝深さが一定であり、実施例 54〜57は副溝の溝底の一部に凸部が設けられていることを除いて、基本的に実施例 53と同一の副溝を有している。

[0059] 比較のため、タイヤサイズ及び主溝は実施例 53〜57と同じであるものの、副溝を有しておらず、表 6に示す諸元を有する従来例 6のタイヤについても併せて試作した

[0060] 前記各供試タイヤに対して、実験 1と同様にして、消音効果を評価した。その評価結果を表 6に示す。なお、表中の消音効果の数値は、従来例 6のタイヤの側方音の音圧レベルと各実施例のタイヤの側方音の音圧レベルとの差分を表しており、数値が大きいほど消音効果が大きぐまた、特に高い静粛性が要求されるような高級乗用車等に対しては、この数値が 2dB以上で消音効果が十分に発揮される。

[0061] また、前記各供試タイヤをサイズ 6JJのリムに装着してタイヤ車輪とし、このタイヤ車輪をテスト車両に組み付け、空気圧 210kPa (相対圧）、タイヤ負荷荷重 4kNの条件下で未舗装のテストコースを 5km走行した後、目視により副溝への石嚙みの多少を相対評価した。その結果を表 6に示す。

[0062] [表 6]

[0063] 表 6に示す結果力も明らかなように、副溝に凸部を設けることで消音効果に大きな影響を与えることなぐ石嚙みを防止できることができ、特に高さが 1. 6mm以上の凸部を設けた場合に石嚙みを防止効果が顕著に向上することが分かる。

[0064] (実験 7)

実験 7では、副溝の溝幅及び溝深さを主溝のそれに比べて小さくした場合のピッチノイズの低減効果について調べた。実施例 58〜61は、タイヤサイズが 195/65R15 の乗用自動車用ラジアルタイヤであり、表 7に示す諸元を有する。また、実施例 58は、副溝の溝幅及び溝深さが主溝のそれと同一であり、実施例 59〜61は、副溝の溝幅及び溝深さのうち少なくとも一方が主溝のそれに比べて小さくなるように形成されて、ることを除、て、基本的に実施例 58と同一の副溝を有して、る。

[0065] 比較のため、タイヤサイズ及び主溝は、実施例 58〜61と同じであるものの、副溝を有しておらず、表 7に示す諸元を有する従来例 7のタイヤについても併して試作した

[0066] 前記各供試タイヤに対して、実験 1と同様にして、消音効果を評価し、加えてその実験において、ピッチ一次帯域の音圧も併せて測定し、ピッチノイズの低減効果の評価も行った。その評価結果を表 7に示す。なお、表中の消音効果及びピッチノイズの低減効果の数値は、従来例 7のタイヤの側方音の音圧レベルと各実施例のタイヤの側方音の音圧レベルとの差分を表しており、数値が大きいほど消音効果が大きい。また、表 7中の A W (mm)は、主溝の溝幅力も副溝の溝幅を差し引いたものであり、 Δ D (mm)は、主溝の溝深さから副溝の溝深さを差し引いたものである。

[表 7]

表 7に示す結果力も明らかなように、副溝の溝幅及び溝深さのうち少なくとも一方を、主溝のそれに比べて小さくすることで、消音効果に影響を与えることなぐピッチノィズを低減することができ、特に副溝の溝幅及び溝深さの双方を主溝のそれに比べて小さくした場合に、ピッチノイズの低減効果が大きいことがわかる。

[0069] なお、前記の実施例のタイヤでは、副溝の延在形状を図 3、図 4 (a)及び図 4 (b)のいずれかとしたが、実験 1と実験 3の結果を比較しても明らかなように、経路差を同一にする限りは、これらの延在形状を相互に変えたり、他の延在形状を採用したりしても、消音効果は略同等であることも分力つた。

産業上の利用可能性

[0070] 以上の説明から明らかなように、この発明によって、タイヤ周方向に延びる主溝の容積を減ずることなく気柱共鳴音を効果的に低減するとともに、タイヤ性能全般を考慮したデザイン自由度の高い空気入りタイヤを提供することが可能となった。

Claims

請求の範囲

[1] トレッド踏面に、タイヤ周方向に連続して延びる少なくとも 1本の主溝と、両端部が同一の主溝に開口し、残余の部分が同一陸部内で迂曲して延びる少なくとも 1本の副溝を具え、タイヤを適用リムに組み付けて最高空気圧を充填するとともに最大負荷能力の 80%に相当する質量を負荷したタイヤ姿勢の下で、前記副溝はその全長にわたってトレッド接地面内に含まれるような延在形状を有していることを特徴とする空気入りタイヤ。

[2] トレッド接地面内に前記副溝が全長にわたって含まれた状態にて、トレッド接地面のタイヤ周方向の一方の端縁から他方の端縁に至る主溝のみを通る経路の長さと主溝及び副溝を通る経路の長さとの差である経路差が、主溝を気柱とする共鳴音の波長の 1Z4〜3Z4倍である、請求項 1に記載の空気入りタイヤ。

[3] 前記経路差は主溝を気柱とする共鳴音の波長の 1Z2倍である、請求項 2に記載の空気入りタイヤ。

[4] トレッド接地面内に前記副溝が全長にわたって含まれた状態にて、トレッド接地面のタイヤ周方向の一方の端縁から他方の端縁に至る主溝のみを通る経路の長さと主溝及び副溝を通る経路の長さとの差である経路差が、 100mm以上 250mm以下である、請求項 1に記載の空気入りタイヤ。

[5] トレッド接地面内に前記副溝が全長にわたって含まれた状態にて、トレッド接地面のタイヤ周方向の一方の端縁から他方の端縁に至る主溝のみを通る経路の長さと主溝及び副溝を通る経路の長さとの差である経路差が、トレッド接地面のタイヤ周方向の一方の端縁から他方の端縁に至る主溝のみを通る経路の長さの 1倍以上 2倍以下である、請求項 1に記載の空気入りタイヤ。

[6] 前記副溝は、これから分岐して陸部内で終端する分岐部を有する、請求項 1〜5のいずれか一項に記載の空気入りタイヤ。

[7] 前記主溝は、その溝壁及び溝底の少なくとも一方に、高さが 1. 6mm以上の凸部を設けてなる、請求項 1〜6のいずれか一項に記載の空気入りタイヤ。

[8] 前記副溝は、その溝壁及び溝底の少なくとも一方に、高さが 1. 6mm以上の凸部を設けてなる、請求項 1〜7のいずれか一項に記載の空気入りタイヤ。前記副溝の溝幅は、前記主溝の溝幅に比べて小さい、請求項 1〜8のいずれか一項に記載の空気入りタイヤ。

前記副溝の溝深さは、前記主溝の溝深さに比べて小さい、請求項 1〜9のいずれか一項に記載の空気入りタイヤ。