特開 2024-137304 空気入りタイヤ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024137304

(43)【公開日】2024-10-07

(54)【発明の名称】空気入りタイヤ

(51)【国際特許分類】

   B60C 11/13 20060101AFI20240927BHJP

   B60C 11/03 20060101ALI20240927BHJP

【ＦＩ】

B60C11/13 B

B60C11/03 C

B60C11/03 100B

B60C11/03 300A

【審査請求】未請求

【請求項の数】4

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023048773

(22)【出願日】2023-03-24

(71)【出願人】

【識別番号】000003148

【氏名又は名称】ＴＯＹＯ ＴＩＲＥ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110003395

【氏名又は名称】弁理士法人蔦田特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】佐藤 翔太

【テーマコード（参考）】

3D131

【Ｆターム（参考）】

3D131BC44

3D131CB05

3D131EB03U

3D131EB18V

3D131EB18X

3D131EC12V

3D131EC12X

3D131LA28

(57)【要約】

【課題】溝から発生するノイズがさらに小さい空気入りタイヤを提供する。
【解決手段】トレッドに溝１０が形成され、溝１０の側壁１３に複数の突起２０が形成された空気入りタイヤにおいて、隣り合う突起２０は、側壁基準面２８を間に挟んで配置され、それぞれの突起２０は、高く突出した多角柱である第１多角柱２１と、第１多角柱２１よりも低く突出した多角柱である第２多角柱２２とを備え、第２多角柱２２の中央に、突出方向へ開口した１つの穴が形成され、前記穴の中に第１多角柱２１が配置され、第１多角柱２１と第２多角柱２２との間に小溝２３が形成されたことを特徴とする、空気入りタイヤ。
【選択図】図５

【特許請求の範囲】

【請求項1】

トレッドに溝が形成され、前記溝の側壁に複数の突起が形成された空気入りタイヤにおいて、
それぞれの前記突起は、高く突出した多角柱である第１多角柱と、前記第１多角柱よりも低く突出した多角柱である第２多角柱とを備え、
前記第２多角柱の中央に、突出方向へ開口した１つの穴が形成され、
前記穴の中に前記第１多角柱が配置され、
前記第１多角柱と前記第２多角柱との間に小溝が形成されたことを特徴とする、空気入りタイヤ。

【請求項2】

前記小溝の側面と底面との境界が角である、請求項１に記載の空気入りタイヤ。

【請求項3】

隣り合う前記突起は、側壁基準面となる面を間に挟んで配置され、
前記側壁基準面からの前記第１多角柱の高さをＨ１、前記側壁基準面からの前記第２多角柱の高さをＨ２とすると、
３≦Ｈ１／Ｈ２≦５である、請求項１又は２に記載の空気入りタイヤ。

【請求項4】

隣り合う前記突起は、側壁基準面となる面を間に挟んで配置され、
前記小溝の底面が、前記側壁基準面と同じ高さ又は前記側壁基準面よりも深い位置にあり、
前記側壁基準面からの前記第２多角柱の高さをＨ２、前記側壁基準面から前記小溝の底面までの深さをＨ３とすると、
０≦Ｈ３≦Ｈ２である、請求項１又は２に記載の空気入りタイヤ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は空気入りタイヤに関する。

【背景技術】

【0002】

空気入りタイヤの溝の中で気柱管共鳴が生じ、それが車内や車の周囲で聞こえるノイズの原因になることが知られている。そこで、例えば特許文献１に記載のように、溝の側壁に凹凸を設けることにより、ノイズを小さくする試みがなされている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１０－１２０４２７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかし、溝の側壁に凹凸を設けても、依然として溝からノイズが発生していた。

【0005】

そこで本発明は、溝から発生するノイズがさらに小さい空気入りタイヤを提供することを課題とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明は以下に示される実施形態を含む。

【0007】

［１］トレッドに溝が形成され、前記溝の側壁に複数の突起が形成された空気入りタイヤにおいて、それぞれの前記突起は、高く突出した多角柱である第１多角柱と、前記第１多角柱よりも低く突出した多角柱である第２多角柱とを備え、前記第２多角柱の中央に、突出方向へ開口した１つの穴が形成され、前記穴の中に前記第１多角柱が配置され、前記第１多角柱と前記第２多角柱との間に小溝が形成されたことを特徴とする、空気入りタイヤ。

【0008】

［２］前記小溝の側面と底面との境界が角である、［１］に記載の空気入りタイヤ。

【0009】

［３］隣り合う前記突起は、側壁基準面となる面を間に挟んで配置され、前記側壁基準面からの前記第１多角柱の高さをＨ１、前記側壁基準面からの前記第２多角柱の高さをＨ２とすると、３≦Ｈ１／Ｈ２≦５である、［１］又は［２］に記載の空気入りタイヤ。

【0010】

［４］隣り合う前記突起は、側壁基準面となる面を間に挟んで配置され、前記小溝の底面が、前記側壁基準面と同じ高さ又は前記側壁基準面よりも深い位置にあり、前記側壁基準面からの前記第２多角柱の高さをＨ２、前記側壁基準面から前記小溝の底面までの深さをＨ３とすると、０≦Ｈ３≦Ｈ２である、［１］～［３］のいずれかに記載の空気入りタイヤ。

【発明の効果】

【0011】

実施形態の空気入りタイヤにおいては、溝から発生するノイズが小さい。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】実施形態のトレッドパターン。

【図2】ブロックの斜視図。

【図3】主溝のタイヤ軸方向の断面図。

【図4】主溝の側壁の一部を、側壁基準面に対して垂直方向から見た図。

【図5】突起の断面図。図４におけるＡ－Ａ線での断面図。

【図6】突起の斜視図。

【図7】図５のＥ部分の拡大図。

【図8】変更例のトレッドパターン。

【図9】変更例のトレッドパターン。

【図10】変更例の突起の断面図。

【図11】変更例の側壁の一部を、側壁基準面に対して垂直方向から見た図。

【図12】変更例の側壁の一部を、側壁基準面に対して垂直方向から見た図。

【図13】変更例の側壁の一部を、側壁基準面に対して垂直方向から見た図。

【図14】変更例の側壁の一部を、側壁基準面に対して垂直方向から見た図。

【図15】変更例の側壁の一部を、側壁基準面に対して垂直方向から見た図。

【図16】変更例の突起の断面図。

【発明を実施するための形態】

【0013】

実施形態について図面に基づき説明する。なお、以下で説明する実施形態は一例に過ぎず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更されたものについては、本発明の範囲に含まれるものとする。

【0014】

実施形態の空気入りタイヤは、トレッドを除き、空気入りタイヤとしての一般的な断面構造を有している。具体的には、タイヤ軸方向両側にビード（ビードとは、ビードコア及びビードフィラーからなる部分のことである）が設けられ、タイヤ軸方向一方のビードから他方のビードにかけてカーカスプライが設けられている。カーカスプライの外径側にはベルトが設けられ、ベルトの外径側にはトレッドが設けられている。また、カーカスプライの内側にはインナーライナーが設けられ、カーカスプライのタイヤ軸方向両側にはサイドウォールゴムが設けられている。以上の他にも複数のゴム部材が設けられて、空気入りタイヤが構成されている。

【0015】

ゴム製のトレッドには図１に示すようなトレッドパターンが形成されている。本実施形態のトレッドには、３本の主溝１０と、複数本の横溝１１とが設けられている。トレッドの陸は、これらの溝により、多数のブロック１２に分割されている。ここで、主溝１０とは、タイヤ周方向に延びる幅の広い溝のことである。また、横溝１１とは、タイヤ軸方向に延びる溝のことである。

【0016】

図２及び図３に示すように、主溝１０の側壁１３、換言すればブロック１２の側壁のうち主溝１０側の側壁１３には、複数の突起２０が形成されている。突起２０は、トレッドにおける全ての主溝１０の側壁１３に形成されている。また、突起２０は、主溝１０のタイヤ軸方向両側の側壁１３に形成されている。また、突起２０はそれぞれの側壁１３の全体に均等に分布している。ただし、側壁１３と溝底１４とを連結するＲ面１５には突起２０が形成されていなくても良い。

【0017】

図４～図６に示すように、突起２０は、高く突出した四角柱である第１四角柱２１と、第１四角柱２１よりも低く突出した四角柱である第２四角柱２２とを備えている。第２四角柱２２の中央には、突起２０の突出方向に開口した１つの穴が形成されている。この穴は、第２四角柱２２より少し小さい四角柱の穴である。そして、その穴の中に、第１四角柱２１が配置されている。第２四角柱２２の穴は、第１四角柱２１と第２四角柱２２との間の小溝２３となって残っている。このような構成のため、第１四角柱２１の周りを小溝２３囲み、小溝２３の周りを壁（第２四角柱２２から穴をくり抜いた後の壁で、突起２０の突出方向から見て四角形の壁）が囲む構成をなっている。第１四角柱２１と第２四角柱２２の前記壁は、小溝２３で隔離されている。

【0018】

図４に示すように、突起２０は、主溝１０の深さ方向及び主溝１０の延長方向に、一定の隙間を空けながら列をなして並んでいる。そのため、隣り合う突起２０の間には平面がある。この平面は側壁基準面２８と一致する。側壁基準面２８とは、突起２０がないと仮定したときの主溝１０の側壁面のことである。側壁基準面２８は、溝底１４及び接地面に垂直な方向に対して－５°～３５°（溝底１４から接地面へ向かうにつれ溝幅が広がる方向の傾きが＋の傾きである）程度傾いている。

【0019】

第１四角柱２１及び第２四角柱２２の底面は正方形である。突起２０の底面の一辺の長さ、すなわち第２四角柱２２の底面の一辺の長さは、１ｍｍ以上３ｍｍ以下である。また、隣り合う突起２０の間隔は、第２四角柱２２の突出面３２の幅Ｌ（図５、図７参照）の０．５倍以上１．５倍以下である。ここで、第２四角柱２２の突出面３２とは、第２四角柱２２における、側壁基準面２８より高く突出した部分の頂の面のことである。

【0020】

図７に示すように、小溝２３の側面２４と底面２５との境界は、丸みのない角である。また、第２四角柱２２の側面３３と側壁基準面２８との境界も、丸みのない角である。

【0021】

一方、図７に示すように、第１四角柱２１の突出面３０（突出面３０とは、第１四角柱２１の突出の頂にあたる面のことである）と側面３１（側面３１は小溝２３の側面２４と連続している）との境界、第２四角柱２２の突出面３２と側面３３との境界、及び、第２四角柱２２の突出面３２と小溝２３の側面２４との境界は、丸みのあるＲ面となっている。Ｒ面の半径は、例えば、０．３ｍｍ以上０．５ｍｍ以下である。

【0022】

図５及び図７に示すように、側壁基準面２８からの第１四角柱２１の高さをＨ１、側壁基準面２８からの第２四角柱２２の高さをＨ２とすると、３≦Ｈ１／Ｈ２≦５（つまり、Ｈ１がＨ２の３倍以上５倍以下）であることが好ましい。第１四角柱２１の高さＨ１は、例えば０．３ｍｍ以上である。また、第１四角柱２１の高さＨ１は、例えば、主溝１０の幅（接地面の位置での幅）の２０％以下である。

【0023】

なお、側壁基準面２８からの高さとは、側壁基準面２８からの、側壁基準面２８に対して垂直な方向への長さのことである。

【0024】

また、小溝２３の底面２５は、側壁基準面２８と同じ又は側壁基準面２８よりも深い位置にある。側壁基準面２８からの第２四角柱２２の高さをＨ２、側壁基準面２８から小溝２３の底面２５までの深さをＨ３（図５及び図７参照）とすると、０≦Ｈ３≦Ｈ２である。小溝２３の深さはいずれの場所でも一定である。また、小溝２３の幅Ｈは、突起２０の底面の一辺の長さの１／６以下である。

【0025】

このような突起２０は、金型に突起２０を反転させた形状の凹凸を形成し、その金型を使用してトレッドを成型することにより実現できる。突起２０を反転させた形状の凹凸は、細かな凹凸であるが、３Ｄプリンタにより形成することができる。また、小溝２３の側面２４と底面２５との境界や、第２四角柱２２の側面３３と側壁基準面２８との境界は、従来の金型を使用すると丸みのあるＲ面となってしまうが、３Ｄプリンタで形成した凹凸のある金型を使用することにより、丸みのない角とすることができる。

【0026】

このように、本実施形態では、主溝１０の側壁１３に複数の突起２０が形成されている。そして、それぞれの突起２０は、高く突出した第１四角柱２１と低く突出した第２四角柱２２とを備え、第２四角柱２２の中央の穴の中に第１四角柱２１が配置され、第１四角柱２１と第２四角柱２２との間に小溝２３が形成されている。このような構成のため、主溝１０内で空気の振動が発生しても、振動が側壁１３において分散されたり、側壁１３で反射された振動同士が相殺されたりして、主溝１０から発生するノイズが小さくなる。

【0027】

また、小溝２３が深いほどノイズが抑えられる傾向があるが、小溝２３が深過ぎると第１四角柱２１の強度が弱まってしまう。そこで、本実施形態においては、小溝２３の側面２４と底面２５との境界が丸みのない角であることにより、底面２５の隅まで深さが確保され、それでいて小溝２３が深過ぎない構成が実現されている。この構成により、ノイズを抑えることと、第１四角柱２１の強度を確保することが両立されている。

【0028】

また、側壁基準面２８からの第１四角柱２１の高さＨ１が、側壁基準面２８からの第２四角柱２２の高さＨ２の３倍以上５倍以下であることにより、第１四角柱２１と第２四角柱２２の高低差が十分に付き、主溝１０から発生するノイズを小さくする効果が大きくなる。

【0029】

また、小溝２３の底面２５が側壁基準面２８と同じ高さ又は側壁基準面２８よりも深いため、小溝２３が十分に深くなり、主溝１０から発生するノイズを小さくする効果が大きくなる。ただし、側壁基準面２８からの第２四角柱２２の高さＨ２と、側壁基準面２８から小溝２３の底面２５までの深さＨ３との関係がＨ３≦Ｈ２であることにより、小溝２３が深くなり過ぎず第１四角柱２１及び第２四角柱２２の強度が確保される。

【0030】

また、突起２０の底面の一辺の長さが１ｍｍ以上３ｍｍ以下であることや、第１四角柱２１の高さＨ１が０．３ｍｍ以上であることにより、ノイズを小さくする効果が十分に生じる。また、第１四角柱２１の高さＨ１が主溝１０の幅の２０％以下であることにより、主溝１０の排水性が阻害されることを防ぐことができる。

【0031】

また、トレッドに形成される各種の溝の中でも特に主溝１０においてノイズが発生しやすいが、その主溝１０にこのような突起２０が形成されているため、車内等で聞こえるノイズを低減する効果が大きい。

【0032】

以上の実施形態に対して様々な変更を行うことができる。以下で説明する変更例のいずれか１つを上記実施形態に適用しても良いし、いずれか２つ以上を組み合わせて上記実施形態に適用しても良い。

【0033】

＜変更例１＞
突起２０が形成される場所は、主溝１０の両側壁１３の全体に限定されない。トレッドに形成されたいずれかの溝における所定範囲に突起２０が形成されれば良い。

【0034】

例えば、主溝１０の両側壁１３ではなく、片方の側壁１３にのみ突起２０が形成されても良い。また、側壁１３に加えて、溝底１４にも突起２０が形成されても良い。

【0035】

また、主溝１０の側壁１３の全体ではなく一部のみに突起２０が形成されても良い。例えば、主溝１０に隣接する複数のブロック１２のうち一部のみに突起２０が形成されても良い。

【0036】

また、トレッドに形成された複数の主溝１０のうち、一部の主溝１０のみに、突起２０が形成されても良い。また、主溝１０ではなく横溝１１等の他の溝に突起２０が形成されても良い。また、主溝１０に加えて横溝１１等の他の溝にも突起２０が形成されても良い。

【0037】

＜変更例２＞
トレッドパターンとして、様々なものが挙げられる。例えば、図８に示すように複数のリブ１１２が形成されたトレッドパターンや、図９に示すように横溝１１１がＶ字又は逆Ｖ字に配置されたトレッドパターンが挙げられる。なお、リブとは、横溝で分割されることなくタイヤ周方向へ延びる陸のことである。

【0038】

これらのトレッドパターンのいずれかの溝、例えば主溝１０に、上記実施形態のような突起２０が形成される。

【0039】

また、主溝は、ジグザグ状のものや、タイヤ周方向に対して傾斜する方向へ延びるものであっても良い。

【0040】

＜変更例３＞
突起を構成するのは、上記実施形態のような四角柱に限定されない。それぞれの突起が、高く突出した多角柱である第１多角柱と、第１多角柱よりも低く突出した多角柱である第２多角柱とを備えていれば良い。その場合も、第２多角柱の中央に穴が形成され、その穴の中に第１多角柱が配置され、第１多角柱と第２多角柱の間に小溝が形成される。

【0041】

多角柱の種類は限定されないが、上記実施形態のような四角柱の他に、三角柱、五角柱、六角柱が好ましい。

【0042】

上記実施形態と同様に、第１多角柱と第２多角柱は同じ種類の多角柱でも良い。例えば、第１多角柱と第２多角柱の両方が六角柱でも良い。また、第１多角柱と第２多角柱は異なる種類の多角柱でも良い。例えば、第１多角柱が六角柱で、第２多角柱が五角柱でも良い。

【0043】

この変更例の場合も、小溝内の側面と底面との境界や、第２四角柱の側面と側壁基準面との境界は、丸みのない角である。また、第１四角柱及び第２四角柱の突出面と他の面との境界はＲ面である。

【0044】

＜変更例４＞
図１０に示すように、小溝２３の側面２４と底面２５との境界はＲ面となっていても良い。その場合でも、底面２５が平面として存在することが好ましい。

【0045】

＜変更例５＞
四角錐の突起２０の配置は、図４の形態に限定されない。

【0046】

例えば、図１１に示すように、複数の突起２０が主溝１０の深さ方向及び主溝１０の延長方向に対して斜めに並んでいても良い。

【0047】

また、図１２に示すように、ある列の突起２０が、隣接する突起２０に対して、半ピッチ（突起２０の長さの半分）ずれていても良い。

【0048】

＜変更例６＞
図１３、図１４に示すように、突起２０と、突起２０と同じ面積で側壁基準面２８上に載る四角形の平面１２８とが、少なくとも一方向へ交互に配置されていても良い。具体例としては、図１３に示すように、突起２０と平面１２８が、主溝１０の深さ方向及び主溝１０の延長方向へ交互に配置されていても良い。また、図１４に示すように、突起２０と平面１２８とが、主溝１０の深さ方向と主溝１０の延長方向とのいずれか一方向（図１４の場合は主溝１０の延長方向）のみへ交互に配置されていても良い。

【0049】

また、図１５に示すように、突起２０と平面１２８が主溝１０の深さ方向及び主溝１０の延長方向へ交互に配置され、突起２０の角同士が接していても良い。

【0050】

＜変更例７＞
図１６に示すように、突起２０と、突起２０と同じ形状及び同じ大きさの凹み１３０とが、少なくとも一方向へ交互に配置されても良い。凹み１３０は、突起２０を反転させたものである。この変更例において、突起２０と凹み１３０との間の平面は側壁基準面２８である。突起が四角柱以外の多角柱からなる場合も、突起と、突起と同じ形状及び同じ大きさの多角錐の凹みとが、少なくとも一方向へ交互に配置されていれば良い。

【符号の説明】

【0051】

１０…主溝、１１…横溝、１２…ブロック、１３…側壁、１４…溝底、１５…Ｒ面、２０…突起、２１…第１四角柱、２２…第２四角柱、２３…小溝、２４…側面、２５…底面、２８…側壁基準面、３０…突出面、３１…側面、３２…突出面、３３…側面、１１１…横溝、１１２…リブ、１２８…平面

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】