JP2905256B2 - 高速走行用空気入りタイヤ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 この発明は、タイヤ騒音を低減させるためトレッドパ
ターンを改良した高速走行用空気入りタイヤに関する。

従来の技術 従来の高速走行用空気入りタイヤは、高速走行時にお
ける操縦安定性、耐久性、排水性等を高めるため、トレ
ッド部の外表面に、軸方向に互いに所定間隔離れて配置
された複数本、例えば３〜６本の周方向に延びる主溝を
形成することにより、周方向に延びる複数本の陸部列を
画成するとともに、これら陸部列にトレッド端からタイ
ヤ赤道面に向かうに従いタイヤ回転方向前方に向かって
傾斜（タイヤ赤道面に対して30〜90度の角度で傾斜）す
るとともに、両端が前記主溝に開口した複数の横溝を周
方向に所定間隔離して形成することにより、周方向に離
れた複数個のブロックを画成するようにしている。

発明が解決しようとする課題 しかしながら、このようなタイヤにあっては、特に時
速200kmを超えるような高速度で走行すると、タイヤ騒
音が大きくなって居住性が低下するという問題点があ
る。その理由は、前述のようなタイヤを走行させると、
ブロックの回転方向前端が路面に踏み込む際、路面を叩
いて騒音を発生させるが、このような騒音はブロックが
路面に踏み込む毎に生じるため、タイヤの回転速度が増
大すると騒音も大きくなるのである。また、タイヤが回
転して横溝が接地領域内に到達したとき、該横溝内の空
気がブロックの変形によって圧縮され、この圧縮された
空気が横溝の開口端から外部に急激に放出されるとき、
いわゆるポンピングノイズが発生するが、このようなポ
ンピングノイズは横溝の容積が一定であるため、ある一
定周波数においてピークが生じ、この結果、大きな騒音
として感じられるのである。このようなタイヤ騒音を低
減させるには、横溝をなくしてリブだけとすればよい
が、このようにすると、高速走行時における操縦安定
性、耐久性、排水性等が低下するという問題点がある。

この発明は、高速走行時における操縦安定性、耐久
性、排水性等を低下させることなく、タイヤ騒音を効果
的に低減させることができる高速走行用空気入りタイヤ
を提供することを目的とする。

課題を解決するための手段 このような目的は、一対のサイドウォール部に跨がっ
て延びる円筒状をしたトレッド部の外表面に、軸方向に
互いに所定間隔離れて配置された複数本の周方向に延び
る主溝を形成することにより、周方向に延びる複数本の
陸部列を画成するとともに、これら各陸部列にトレッド
端からタイヤ赤道面に向かうに従いタイヤ回転方向前方
に向かって傾斜した複数の横溝を周方向に所定間隔離し
て形成した高速走行用空気入りタイヤにおいて、少なく
ともいずれか１本の陸部列における横溝を、両端が主溝
に開口する横断溝と、トレッド端に近接する一端が主溝
に開口する一方、タイヤ赤道面に近接する他端が陸部列
の幅方向途中において終わる中断溝と、から構成し、か
つ、前記中断溝の周方向両側に横断溝を配置することに
より達成することができる。

作用 今、この発明のタイヤによって路面を走行していると
する。このとき、隣接する２つの横断溝間に位置するブ
ロック状をした陸部列の一部の回転方向前端は、接地領
域への踏み込み時に路面を叩いて騒音を発生する。一
方、中断溝は陸部列の幅方向途中において終わり、この
結果、中断溝の他端と主溝との間の陸部列は周方向に連
続しているため、該中断溝が接地領域に踏み込む時には
騒音は殆ど発生しない。ここで、この発明においては、
少なくともいずれか１本の陸部列に前記横断溝の他に中
断溝を設けたので、路面を叩く回数が中断溝の数だけ減
少して騒音が低減されるのである。また、前記中断溝は
横断溝より短く容積が小さいため、ポンピングノイズの
周波数が横断溝において生じるポンピングノイズと異な
り、この結果、騒音がホワイトノイズ化して騒音が小さ
くなったと感じられる。さらに、ポンピングにより放出
される空気の量も少なくなることから、騒音がさらに低
減される。しかも、各陸部列における横溝の個数に変化
はないので、高速走行時における操縦安定性、耐久性、
排水性等はそのまま維持される。但し、中断溝が周方向
に複数個連続して配置されると、陸部列が長い距離に亘
って周方向に連続することになるため、高速走行時に発
熱し耐久性が低下するとともに、剛性が周方向に変化し
て偏摩耗が生じ易くなる。このため、この発明では、中
断溝の周方向両側に横断溝を必ず配置することにより、
前記陸部列が連続する最大周方向長さを横溝の２ピッチ
以下に抑え、発熱および偏摩耗を防止するようにしてい
る。

実施例 以下、この発明の第１実施例を図面に基づいて説明す
る。

第１、２図において、１は高速走行に用いられるタイ
ヤ空気入りタイヤ、この実施例ではサイズが255/40ZR17
のタイヤであり、このタイヤ１は一対のビード部２と、
これらビード部２からそれぞれ半径方向外側に延びる一
対のサイドウォール部３と、両サイドウォール部３間に
跨がって延びる円筒状をしたトレッド部４とを有してい
る。また前記タイヤ１は、一方のビード部２から他方の
ビード部２に亘って延びるトロイダル状をしたカーカス
層８で補強されており、このカーカス層８の両側部はビ
ードリング９およびゴムフィラー10の廻りに軸方向内側
から軸方向外側に向かって巻上げられている。このカー
カス層８は少なくとも１枚のカーカスプライから構成さ
れ、このカーカスプライ内にはほぼラジアル方向に延
び、即ちタイヤ赤道面Ｓに対してほぼ90度で交差するコ
ードが多数本埋設されている。前記カーカス層８の半径
方向外側のトレッド部４にはベルト層14が設けられ、こ
のベルト層４は内部に非伸張性コードが埋設されたベル
トプライを少なくとも２枚積層することにより構成して
いる。そして、これらベルトプライにそれぞれ埋設され
たコードは、タイヤ赤道面Ｓに対して15度から35度の角
度で交差するよう傾斜するとともに、これらベルトプラ
イ間において互いに逆方向に傾斜し交錯している。16は
前記ベルト層14の軸方向両端部を少なくとも覆う補強層
であり、この補強層16は内埋にコードが埋設された少な
くとも１枚の補強プライから構成され、これらのコード
はタイヤ赤道面Ｓに対し実質上平衡に配列されている。
前記ベルト層14および補強層16の半径方向外側のトレッ
ド部４には円筒状をしたトレッドゴム18が配置されてい
る。

このトレッドゴム18の外表面にはタイヤ１の回転軸方
向に互いに所定間隔離れて配置された平行な複数本、こ
の実施例では４本の広幅の主溝20が形成され、これらの
主溝20の幅はトレッド幅Ｗの３〜10％の範囲が好まし
く、５〜８％の範囲がさらに好ましい。なお、この実施
例では主溝20の幅は10mm、深さが8mmである。そして、
これらの主溝20は実質上タイヤ赤道面Ｓと平行な周方向
に延び、直線状を呈している。この結果、これら主溝20
間および主溝20と両トレッド端22との間には、周方向に
連続して延びる複数本、この実施例では５本の陸部列24
が画成される。そして、前記トレッド端22に最も近接す
る外側陸部列24a、24eおよびタイヤ赤道面Ｓ上に設けら
れた中央陸部列24cと前記外側陸部列24a、24eとの間に
配置されている中間陸部列24b、24dには、それぞれ複数
の横溝25a、25eおよび25b、25dが形成されている。そし
て、これら横溝25a、25e、25b、25dは周方向に互いに所
定間隔離れており、この実施例では騒音をさらに効果的
に低減させるため、隣り合う横溝25間の距離（ピッチ）
を周方向に変化させ、即ちピッチバリエーションを施し
ている。また、タイヤ赤道面Ｓの一側に配置された横溝
25a、25bとタイヤ赤道面Ｓの他側に配置されている横溝
25d、25eとは、ピッチの略1/2だけ、この実施例では周
方向に15mmだけずれている。また、これらの横溝25a、2
5eおよび25b、25dはトレッド端22からタイヤ赤道面Ｓに
向かうに従いタイヤ１の回転方向前方に向かって傾斜し
ている。ここで、横溝25a、25eにおけるタイヤ赤道面Ｓ
に対する傾斜角はいずれの位置においても一定である
が、横溝25b、25dの各位置におけるタイヤ赤道面Ｓに対
する傾斜角はタイヤ赤道面Ｓに接近するに従い小さくな
っている。そして、互いに最も近接している横溝25a横
溝25eおよび横溝25bと25dは、排水性を向上させる観点
から、実質上同一の曲線に沿って延びている。前記陸部
列24のうちの少なくともいずれか１本の陸部列、この実
施例では中間陸部列24b、24dにおける横溝25b、25dは、
中間陸部列24b、24dの全幅に亘って延び両端が主溝20
a、20b、20c、20dにそれぞれ開口する横断溝26と、中間
陸部列24b、24dの幅の一部において延び、トレッド端22
に近接する一端27が主溝20a、20dに開口する一方、タイ
ヤ赤道面Ｓに近接する他端28が中間陸部列24b、24dの幅
方向途中において終わる中断溝29と、の２種類の溝から
構成されている。このように、陸部列24b、24dに横断溝
26の他に中断溝29を設けたので、高速走行時における操
縦安定性、耐久性、排水性等を低下させることなく騒音
を効果的に低減させることができる。なお、この実施例
のように、横断溝26、中断溝29を設けた陸部列を、陸部
列24のうちの中間陸部列24b、24dとしたのは、騒音に対
する寄与率が外側陸部列24a、24eより中間陸部列24b、2
4dが高いからであるとともに、仮に外側陸部列24a、24e
に前述のような横断溝26、中断溝20を設けると、陸部の
剛性が周方向に不均一となり、操縦安定性が低下するか
らである。ここで、中断溝29が周方向に連続して複数個
配置されると、陸部列24が長い距離に亘って周方向に連
続することになるため、高速走行時に発熱し耐久性が低
下するとともに、剛性が周方向に変化して偏摩耗が生じ
易くなる。このため、この実施例では、前記中間陸部列
24b、24dにおける横断溝26と中断溝29とを、中断溝29の
周方向両側に横断溝26が常に位置するよう配置すること
により、前記陸部列24が連続する最大周方向長さを横溝
25のピッチの２倍以下に抑え、発熱および偏摩耗を防止
するようにしている。ここで、排水性と騒音低減を効率
良く両立させるには、１個の中断溝29と複数個の横断溝
26とを周方向に交互に配列させることが好ましく、この
実施例では１個の中断溝29の２個の横断溝26とを交互に
配列している。また、前記中断溝29の他端28は、当該中
断溝29が形成されている中間陸部列24b、24dの幅方向中
央と、中間陸部列24b、24dのタイヤ赤道面Ｓに近接する
側の側壁との間において終っていることが、排水性の維
持および騒音を効果的に低減させる点から好ましく、中
間陸部列24b、24dのタイヤ赤道面Ｓに近接する側の側壁
から中間陸部列24b、24dの幅の1/3だけ離れた点近傍に
おいて終っていることがさらに好ましい。なお、この実
施例では中間陸部列24b、24dの幅の1/4だけ離れた点に
おいて終っている。また、第２、３図に示すように、横
断溝26のタイヤ赤道面Ｓに近接する端部には、その底面
から半径方向外側に突出したブロットフォーム部30が形
成され、これにより、横断溝26はプラットフォーム部30
が設けられ溝深さが浅くなった浅溝部31と、一定深さの
深溝部32とから構成される。このように、各横断溝26の
タイヤ赤道面Ｓに近接する端部に浅溝部31を設ければ、
排水性を低下させることなくプラットフォーム部30を通
じて不完全であるが中間陸部列24b、24dに周方向連続性
を持たせることができ、これにより、タイヤ騒音を多少
低減させることができる。ここで、前記浅溝部31におけ
る溝深さＨを深溝部32における溝深さＪの20〜80％の範
囲とすることが、排水性を低下させることなく前記周方
向連続性を効果的に持たせる点から好ましい。また、前
記浅溝部31は、横断溝26のタイヤ赤道面Ｓに近接する側
の開口端と中間陸部列24b、24dの幅方向中央との間に配
置されていることが排水性と騒音低減とを効率良く両立
させる点から好ましい。なお、この実施例では、前記浅
溝部31の深さＨは3mm、一方、深溝部32の深さＪは7mmで
あり、該浅溝部31は前記開口端から中間陸部列24b、24d
の幅の1/3だけ離れた点まで延びている。また、前記横
断溝26の両端における溝の幅中心同士を結ぶ直線Ｌと前
記タイヤ赤道面Ｓとの交差角Ａは、中断溝29の一端27お
よび他端28における溝の幅中心同士を結ぶ直線Ｍとタイ
ヤ赤道面Ｓとの交差角Ｂより大であることが好ましい。
その理由は、横断溝26は中間陸部列24b、24dを分断して
いるため、中間陸部列24b、24dの剛性が中断溝29の近傍
より横断溝26の近傍において低くなり、この結果、偏摩
耗が生じ易くなるが、前述のようにすれば横断溝26の近
傍における剛性が高くなって中間陸部列24b、24dの剛性
が周方向に均一となり、偏摩耗が防止されるからであ
る。なお、この実施例においては、前記交差角Ａは60
度、Ｂは55度である。一方、残りのタイヤ赤道面Ｓ上に
配置された前記中央陸部列24cには横溝は形成されてお
らず、この結果、該中央陸部列24cは周方向に分断され
ることなく連続している。また、外側陸部列24a、24eに
設けられた横溝25a、25eは全て両端が外側陸部列24a、2
4eの側壁で開口し該外側陸部列24a、24eを横断する溝で
あり、これらの横溝25a、25eのタイヤ赤道面Ｓに近接す
る開口端での溝幅Ｑはトレッド端22での溝幅Ｒより広
い。なお、この実施例では前記溝幅Ｑは8mm、Ｒは4mmで
ある。また、この実施例では周方向に流れる水の排水性
を向上させ、さらに耐偏摩耗性を向上させるため、主溝
20a、20dのタイヤ赤道面Ｓに近接する側壁の半径方向に
対する傾斜角度Ｇを第４図（ａ）（ｂ）に示すように、
周方向に隣接する横溝25b、25d間においてタイヤの回転
方向後方に向かうに従い徐々に増大させ、これにより、
主溝20a,20dにおける断面積を周方向に間欠的に増加さ
せるようにしている。なお、角度Ｆは主溝20a、20dのタ
イヤ赤道面Ｓに近接する開口エッジの延長線とタイヤ赤
道面Ｓに平行な直線との交差角であり、この実施例では
５度である。

第５図はこの発明の第２実施例を示す図である。この
実施例においては、トレッド部４の外表面に６本の主溝
35を形成するとともに、これら主溝35により画成された
陸部列36のうち、外側陸部列36a、36gと中央陸部列36d
との間の４本の中間陸部列36b、36c、36e、36fに横断溝
37および中断溝38を前述と同様に配置している。ここ
で、中間陸部列36bの中断溝38に最も近接している中間
陸部列36cの横溝は常に横断溝37であり、また、中間陸
部列36cの中断溝38に最も近接している中間陸部列36bの
横溝は常に横断溝37である。このことは、中間陸部列36
eと36fとの間においても同様である。これは、タイヤ１
の走行時における排水性の低下を防止するためである。
なお、この実施例においては、外側陸部列36a、36gに形
成された横溝39のタイヤ赤道面Ｓに近接する端部にも前
述と同様の浅溝部40を設けている。

次に、試験例を説明する。この試験に当っては、第
１、２図に示すようなトレッドパターンの供試タイヤ
と、供試タイヤにおける横断溝および中断溝の双方を、
いずれの位置においても一定の深さであり、かつ両端が
主溝に開口した横溝から構成した比較タイヤと、を準備
した。

次に、このような各タイヤに2.5kgの内圧を充填する
とともに、500kgの荷重を負荷しながら直径2.0mのドラ
ム上を最初時速200kgで走行させ、10分経過毎に時速10k
mだけ増速し、タイヤに故障が出るまで走行させて故障
発生時の速度を指数100として高速耐久性を求めた。そ
の結果を示すと、従来タイヤ、供試タイヤ共に100であ
り、高速耐久性に低下はなかった。ここで、指数100は
実際には時速300kmであった。まらた、前記各タイヤに
2.5kgの内圧を充填した後、テストカーに装着し、サー
キット走行を行なってラップタイムとドライバーのフィ
ーリングから各タイヤの操縦安定性を求めた。その結果
を指数表示で示すが、従来タイヤ、供試タイヤ共に100
であり、操縦安定性についても低下はなかった。さら
に、各タイヤに2.5kgの内圧を充填した後テストカーに
装着し、半径100mの旋回コースに水深10mmのプールを設
け、このプール内に時速70kmで走行しながら侵入し、こ
のときに生じる横Ｇの変化を測定して排水性を求めた。
その結果を指数表示で示すと、従来、供試タイヤ共100
であり、排水性に低下はなかった。ここで、指数100は
0.4Gであった。さらに、各タイヤに2.5kgの内圧を充填
した後テストカーに装着し、ドライ路面上を半径50mの
円を描きながら時速70kmで10回旋回させ、摩耗が最も多
い部位と最も少ない部位との摩耗量から耐偏摩耗性を求
めた。その結果を指数表示で示すと、従来タイヤにあっ
ては100であったが、供試タイヤでは80となり、耐偏摩
耗性が向上した。また、各タイヤに2.5kgの内圧を充填
した後テストカーに装着し、時速80kmで平滑路面上を惰
性走行させながらパターンノイズを測定した。その結果
を指数表示で示すと、供試タイヤにあっては100であっ
たが、供試タイヤでは85となり、騒音が充分低減した。
ここで、指数100は実際には55dBであった。

なお、前述の実施例においては、主溝20、横溝25をタ
イヤ赤道面Ｓに対してほぼ対称に設けたが、この発明に
おいては、タイヤ赤道面Ｓに対して非対称に配置しても
よい。

発明の効果 以上説明したように、この発明によれば、高速走行時
における操縦安定性、耐久性、排水性等を低下させるこ
となく、タイヤ騒音を効果的に低減させることができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の第１実施例を示すその子午線断面
図、第２図はそのトレッド部の展開図、第３図は第２図
のＩ−Ｉ矢視断面図、第４図（ａ）は第２図のII−II矢
視断面図、第４図（ｂ）は第２図のIII−III矢視断面
図、第５図はこの発明の第２実施例を示すトレッド部の
展開図である。 ３……サイドウォール部 ４……トレッド部、20……主溝 22……トレッド端、24……陸部列 25……横溝、26……横断溝 27……一端、28……他端 29……中断溝、Ｓ……タイヤ赤道面

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平２−147412（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−96408（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−200006（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−102802（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−151508（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−175304（ＪＰ，Ａ) 特開 昭55−91407（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−270609（ＪＰ，Ａ) 実開 昭57−182503（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭62−49402（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭60−18003（ＪＰ，Ｕ) 実開 平３−40002（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) B60C 11/04 B60C 11/06 B60C 11/11

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】一対のサイドウォール部に跨がって延びる
   円筒状をしたトレッド部の外表面に、軸方向に互いに所
   定間隔離れて配置された複数本の周方向に延びる主溝を
   形成することにより、周方向に延びる複数本の陸部列を
   画成するとともに、これら陸部列にトレッド端からタイ
   ヤ赤道面に向かうに従いタイヤ回転方向前方に向かって
   傾斜した複数の横溝を周方向に所定間隔離して形成した
   高速走行用空気入りタイヤにおいて、少なくともいずれ
   か１本の陸部列における横溝を、両端が主溝に開口する
   横断溝と、トレッド端に近接する一端が主溝に開口する
   一方、タイヤ赤道面に近接する他端が陸部列の幅方向途
   中において終わる中断溝と、から構成し、かつ、前記中
   断溝の周方向両側に横断溝を配置するようにしたことを
   特徴とする高速走行用空気入りタイヤ。