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(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】P2024049907
(43)【公開日】2024-04-10
(54)【発明の名称】空気入りタイヤ
(51)【国際特許分類】
   B60C 11/13 20060101AFI20240403BHJP
   B60C 11/03 20060101ALI20240403BHJP
   B60C 11/12 20060101ALI20240403BHJP
【FI】
B60C11/13 B
B60C11/03 100C
B60C11/12 D
【審査請求】未請求
【請求項の数】5
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2022156420
(22)【出願日】2022-09-29
(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】110001210
【氏名又は名称】弁理士法人YKI国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】余合 勇人
【テーマコード(参考)】
3D131
【Fターム(参考)】
3D131BC12
3D131BC13
3D131BC18
3D131BC20
3D131BC33
3D131BC44
3D131CB06
3D131EA08U
3D131EB22W
3D131EB23V
3D131EB23X
3D131EB31W
3D131EB46W
3D131EB46X
3D131EB81V
3D131EB86W
3D131EB86X
3D131EB87W
3D131EB87X
3D131EB91W
3D131EC01W
3D131EC01X
3D131EC02V
(57)【要約】
【課題】センター主溝を原因とするノイズ性能の悪化と、センター主溝の排水性の悪化とを抑制できる空気入りタイヤを提供する。
【解決手段】タイヤ1は、センターブロック40と、センターブロック40のタイヤ軸方向両側にタイヤ周方向に延びるセンター主溝20を介して設けられたメディエイトブロック45と、メディエイトブロック45のタイヤ軸方向外側に、タイヤ周方向に延びるショルダー主溝21を介して設けられたショルダーブロック51とを有するトレッド10を含む。センター主溝20の容積に対するショルダー主溝21の容積の割合は、90~100%である。
【選択図】図2
【特許請求の範囲】
【請求項1】
センターブロックと、前記センターブロックのタイヤ軸方向両側にタイヤ周方向に延びるセンター主溝を介して設けられたメディエイトブロックと、前記メディエイトブロックの前記タイヤ軸方向外側に、前記タイヤ周方向に延びるショルダー主溝を介して設けられたショルダーブロックとを含むトレッドを備え、
前記センター主溝の容積に対する前記ショルダー主溝の容積の割合は、90~100%である、
空気入りタイヤ。
【請求項2】
複数の前記センター主溝の幅と複数の前記ショルダー主溝の幅との和を総主溝幅としたときに、2つの接地端間の接地幅に対する前記総主溝幅の割合は20%~25%である、
請求項1に記載の空気入りタイヤ。
【請求項3】
前記ショルダーブロックは、前記タイヤ周方向複数位置に形成され、前記タイヤ軸方向に延びる複数のショルダー側スリットを含み、
前記複数のショルダー側スリットのショルダー主溝側端は、前記ショルダー主溝から離れている、
請求項1または請求項2に記載の空気入りタイヤ。
【請求項4】
前記メディエイトブロックの前記タイヤ軸方向第1側にメディエイト側スリットが形成され、
前記メディエイトブロックの前記タイヤ軸方向第2側に前記メディエイト側スリットより溝幅が小さいサイプが形成され、
前記サイプの溝幅は1mm以下であり、前記メディエイトブロックの前記タイヤ軸方向長さに対し、前記各サイプの長さが50%以上である、
請求項1に記載の空気入りタイヤ。
【請求項5】
前記メディエイト側スリットが、前記タイヤ軸方向外側の前記ショルダー主溝側に形成され、前記サイプが前記タイヤ軸方向内側の前記センター主溝側に形成される。
請求項4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し、より詳しくは、複数のブロックを含むトレッドを備える空気入りタイヤに関する。
【背景技術】
【0002】
特許文献1には、トレッド部が、反発弾性率が35~40%であるゴムで形成され、センター主溝の幅がショルダー主溝の幅より広い構成が記載されている。これにより、タイヤの転がり抵抗を低減させつつ、耐ハイドロプレーニング性能の低下を抑制できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開2019-93872号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかしながら、特許文献1に記載された構成では、センター主溝がショルダー主溝より容積が大きくなり、センター主溝に対するショルダー主溝の容積割合が小さくなることにより、センター主溝を原因とするノイズ性能が悪化する可能性がある。一方、ノイズ性能の悪化を抑制するために、センター主溝の容積をショルダー主溝の容積より小さくする場合には、センター主溝の排水性が悪化する可能性がある。
【0005】
本発明の目的は、センター主溝に対するショルダー主溝の容積割合の制限により、センター主溝の排水性を保ちつつ、ノイズ性能を改善できる空気入りタイヤを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明に係る空気入りタイヤは、センターブロックと、前記センターブロックのタイヤ軸方向両側にタイヤ周方向に延びるセンター主溝を介して設けられたメディエイトブロックと、前記メディエイトブロックの前記タイヤ軸方向外側に、前記タイヤ周方向に延びるショルダー主溝を介して設けられたショルダーブロックとを含むトレッドを備え、前記センター主溝の容積に対する前記ショルダー主溝の容積の割合は、90~100%である、空気入りタイヤである。
【発明の効果】
【0007】
本発明に係る空気入りタイヤによれば、センター主溝の容積に対するショルダー主溝の容積の割合が90~100%であるので、センター主溝の排水性を保ちつつ、ノイズ性能を改善できる。
【図面の簡単な説明】
【0008】
図1】実施形態の一例である空気入りタイヤの断面図である。
図2図1に示すトレッドの周方向一部の平面図である。
図3図2のA部拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【0009】
以下、図面を参照しながら、本発明に係る空気入りタイヤの実施形態の一例について詳細に説明する。以下で説明する実施形態はあくまでも一例であって、本発明は以下の実施形態に限定されない。また、以下で説明する複数の実施形態及び変形例の各構成要素を選択的に組み合わせることは本発明に含まれている。
【0010】
図1は、実施形態の一例である空気入りタイヤ1の断面図である。図2は、図1に示すトレッド10の周方向一部の平面図である。図3は、図2のA部拡大図である。図1図2に示すように、空気入りタイヤ1は、路面に接地する部分であるトレッド10を備える。以下、「空気入りタイヤ1」は、「タイヤ1」と記載する。トレッド10は、タイヤ軸方向に離れた複数のブロックを含むトレッドパターンを有し、タイヤ周方向(図2図3の上下方向)に沿って環状に形成されている。図1図3では、OUT側、IN側は、車両へのタイヤ1の取付状態で、それぞれ車両外側、車両内側を示している。
【0011】
トレッド10は、例えば4本のタイヤ周方向の主溝である2本のセンター主溝20と2本のショルダー主溝21とにより区画されるブロック40,44,45,50,51を備える。ブロック40,44,45,50、51は、トレッド10の基準面からタイヤ径方向外側に向かって突出した突出部である。「基準面」とは、最も深い各センター主溝20と各ショルダー主溝21の底面に沿った仮想面であって、ブロックが存在しない場合のトレッド10の外周面を意味する。各センター主溝20と各ショルダー主溝21のタイヤ径方向の深さは略同じである。トレッド10には、2本のセンター主溝20と2本のショルダー主溝21によって、上記ブロックとして、タイヤ軸方向中央CLを含むセンターブロック40と、センターブロック40のタイヤ軸方向両側に、センター主溝20を介して設けられた2つのメディエイトブロック44,45と、2つのメディエイトブロック44,45のそれぞれのタイヤ軸方向外側に、ショルダー主溝21を介して設けられた2つのショルダーブロック50,51とを有する。これにより、2つのショルダーブロック50,51は、タイヤ軸方向(図2図3の左右方向)両側に設けられ、タイヤ軸方向中央CL側端がショルダー主溝21で規定される。センターブロック40、メディエイトブロック44,45、及びショルダーブロック50,51のタイヤ軸方向両端は、タイヤ軸方向中央CLを中心として略対称に位置している。
【0012】
センターブロック40、2つのメディエイトブロック44,45、及び2つのショルダーブロック50,51のそれぞれはタイヤ周方向の全周に連続するリブ状である、
【0013】
タイヤ1は、トレッド10よりタイヤ軸方向外側に設けられ、最もタイヤ軸方向外側に膨らんだサイドウォール12と、ホイールのリムに固定されるビード14とを備える。サイドウォール12とビード14は、タイヤ周方向に沿って環状に形成され、タイヤ側面13を構成している。サイドウォール12は、トレッド10の軸方向両端からタイヤ径方向内側に延びている。
【0014】
タイヤ1は、所定圧の空気が充填される空気入りタイヤである。トレッド10とサイドウォール12は、例えば、異なる種類のゴムで構成されている。
【0015】
トレッド10の軸方向両端に配置されるショルダーブロック50では、接地面のタイヤ軸方向外側の端である接地端T(図2)を含んでいる。これにより、トレッド10は、タイヤ軸方向一方側(図1図3の右側)半部について、タイヤ軸方向外端部に設けられ、接地端Tを有するショルダーブロック51を含む。ショルダーブロック51は、タイヤ軸方向中央側端がタイヤ周方向の主溝であるショルダー主溝21で規定される。また、トレッド10は、タイヤ軸方向他方側(図1図3の左側)半部について、タイヤ軸方向外端部に設けられ、接地端Tを有するショルダーブロック50を含む。ショルダーブロック50は、タイヤ軸方向中央側端がタイヤ周方向の主溝であるショルダー主溝21で規定される。
【0016】
各ショルダーブロック50のタイヤ軸方向端部は、接地端Tよりタイヤ軸方向外側にはみ出して、外周面が外側に向かって凸となるようにタイヤ径方向内側に緩やかに湾曲している。各ショルダーブロック50の接地端Tよりタイヤ軸方向外側にはみ出した部分は、バットレスと呼ばれる。
【0017】
「接地端T」とは、未使用のタイヤ1を正規リムに装着して正規内圧となるように空気を充填した状態で、正規内圧における正規荷重の70%の負荷を加えたときに平坦な路面に接地する領域のタイヤ軸方向両端を意味する。
【0018】
ここで、「正規リム」とは、タイヤ規格により定められたリムであって、JATMAであれば「標準リム」、TRAであれば「Design Rim」、ETRTOであれば「Measuring Rim」である。「正規内圧」は、JATMAであれば「最高空気圧」、TRAであれば表「TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES」に記載の最大値、ETRTOであれば「INFLATION PRESSURE」である。「正規荷重」は、JATMAであれば「最大負荷能力」、TRAであれば表「TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES」に記載の最大値、ETRTOであれば「LOAD CAPACITY」である。
【0019】
タイヤ1は、カーカス15、ベルト16、及びインナーライナー17を備える。カーカス15は、ゴムで被覆されたコード層であり、荷重、衝撃、空気圧等に耐えるタイヤ1の骨格を形成する。ベルト16は、トレッド10を構成するゴムとカーカス15の間に配置される補強帯である。ベルト16は、カーカス15を強く締めつけてタイヤ1の剛性を高める。インナーライナー17は、カーカス15の内周面に設けられたゴム層であって、タイヤ1の空気圧を保持する。また、ビード14は、ビードコア14aとビードフィラー14bを有する。
【0020】
実施形態のタイヤ1のトレッド10は、軸方向両側の半部同士で、各ブロックのサイプ及びスリットを除いて、タイヤ軸方向中央CLについて略線対称の構成を有する。また、トレッド10の軸方向両側の半部同士で、ショルダーブロック50,51に設けた後述の周方向サイプ53、軸方向サイプ55、及びスリット60と、メディエイトブロック44,45に設けた後述の外側溝47及び内側サイプ49は、タイヤ周方向の位置は異なるが基本構成は軸方向両側の半部同士で同様である。このため、以下では、ショルダーブロック50,51、メディエイトブロック44,45、センター主溝20、及びショルダー主溝21について、タイヤ軸方向一方側(図1図3の右側)半部のショルダーブロック51、メディエイトブロック45、センター主溝20、及びショルダー主溝21の構成を中心に説明する。
【0021】
実施形態では、タイヤ軸方向一方側半部について、ショルダーブロック51のタイヤ軸方向所定位置には、タイヤ周方向に延びる複数の周方向サイプ53が形成される。複数の周方向サイプ53は、タイヤ周方向に離れて形成される。各周方向サイプ53のタイヤ軸方向位置は、対応するショルダー主溝21、すなわち周方向サイプ53とタイヤ軸方向で同じ側のショルダー主溝21から接地端Tまでの長さL2(図3)に対し、ショルダー主溝21から50%以上90%以下の長さのタイヤ軸方向位置にある。これにより、ショルダー主溝21から周方向サイプ53までのタイヤ軸方向長さL1は、L2×(50/100)~L2×(90/100)を満たす。各周方向サイプ53の幅は、例えば1mm以下である。このような周方向サイプ53の形成によって、後述のように、接地端外の溝とは異なる手段によりCFmaxを低下できる。
【0022】
さらに、実施形態では、タイヤ軸方向一方側半部について、ショルダーブロック51のタイヤ周方向複数位置に、略タイヤ軸方向に延びる複数のスリット60が形成される。スリット60は、ショルダー側スリットに相当する。各スリット60のタイヤ軸方向内端は、ショルダーブロック51内で終端し、ショルダーブロック51の壁面には開口しない。各スリット60の幅は、周方向サイプ53及び後述の軸方向サイプ55の幅より大きい。このようなスリット60の形成によって、タイヤ軸方向外側への排水性の向上を図れる。
【0023】
さらに、各周方向サイプ53は、ショルダーブロック51において、周方向に隣り合う2つのスリット60間に形成される。各周方向サイプ53の長さ(タイヤ周方向長さ)Laは、周方向サイプ53が挟まれる当該2つのスリット60間の、タイヤ軸方向(図3の左右方向)について周方向サイプ53と同じ位置での長さLbの50%以上、90%以下である。周方向サイプ53の長さLaがスリット60間長さLbの50%より小さいと、周方向サイプ53を設けたことによりCFmaxを低下できる効果が小さくなる。一方、周方向サイプ53の長さLaがスリット60間長さLbの90%より大きいと、ショルダーブロック51の中央部の剛性が低くなり、良好な操安性を確保できない。
【0024】
さらに、各スリット60のショルダー主溝21側端は、ショルダー主溝21から離れている。各スリット60のショルダー主溝21側端は、ショルダー主溝21から接地端Tまでの長さL2に対し、ショルダー主溝から15%以上50%以下の長さのタイヤ軸方向位置にある。これにより、ショルダー主溝21からスリット60のショルダー主溝21側端までのタイヤ軸方向長さL3は、L2×(15/100)~L2×(50/100)を満たす。このため、スリット60は、ショルダー主溝21に達しない、すなわちショルダー主溝21に連通しない。
【0025】
このようなスリット60をショルダーブロック51に形成することにより、良好な排水性を確保しながら、ショルダーブロック51におけるショルダー主溝21近傍の剛性を高くできる。これにより、ショルダーブロック51におけるショルダー主溝21近傍で発生するバックリングを促進できる。このため、ショルダーブロック51における摩擦係数が低下し、結果として、CFmaxの更なる低下を図れる。これについては、後で詳しく説明する。
【0026】
ショルダー主溝21からスリット60のショルダー主溝21側端までのタイヤ軸方向長さL3が、ショルダー主溝21から接地端Tまでの長さL2の15%より小さいと、ショルダーブロック51におけるショルダー主溝21近傍の剛性を高くできる効果がなくなるか、または僅少になる。ショルダー主溝21からスリット60のショルダー主溝21側端までのタイヤ軸方向長さL3が、長さL2の50%より大きいと、良好な排水性を確保できない。
【0027】
ショルダーブロック51は、タイヤ周方向に隣り合う2つのスリット60間において、スリット60より幅狭で、周方向サイプ53に略十字形に交差するように、ショルダー主溝21からタイヤ軸方向に延びる軸方向サイプ55を含んでいる。軸方向サイプ55の長さL4は、ショルダー主溝21から接地端Tまでの長さL2の110%以上である。これにより、長さL4は、L2×(110/100)以上を満たす。このため、後述のように、良好な排水性を確保しながら、CFmaxのさらなる低下を図れる。長さL4が、L2×(110/100)より小さいと、舵角によって軸方向サイプ55が接地端Tにかかる場合と接地端Tから外れる場合とが生じるので、車両挙動が不安定になる。
【0028】
さらに、実施形態では、タイヤ軸方向一方側半部について、メディエイトブロック45は、周方向副溝46を含む。周方向副溝46は、メディエイトブロック45のタイヤ軸方向の所定位置にタイヤ周方向に延びるように形成される。例えば、周方向副溝46は、メディエイトブロック45のタイヤ軸方向中央より少しタイヤ軸方向外側に片寄った位置に、タイヤ周方向に延びるように形成される。周方向副溝46の幅は、センター主溝20及びショルダー主溝21の幅より小さい。
【0029】
メディエイトブロック45の周方向副溝46より、タイヤ軸方向第1側であるタイヤ軸方向外側には、複数の外側小ブロック48が設けられる。複数の外側小ブロック48は、タイヤ軸方向に対し傾斜した方向に延びる複数の外側溝47によりタイヤ周方向に分断される。外側溝47は、メディエイト側スリットに相当する。
【0030】
また、メディエイトブロック45の周方向副溝46より、タイヤ軸方向第2側であるタイヤ軸方向内側には、複数の内側大ブロック62が設けられる。複数の内側大ブロック62は、タイヤ軸方向に対し傾斜した方向に延びる複数の内側溝である細線状の内側サイプ49によりタイヤ周方向に分断される。各内側大ブロック62は、各外側小ブロック48より接地面積が大きい。さらに、複数の外側小ブロック48の総接地面積は、メディエイトブロック45の総接地面積の30~50%である。
【0031】
これにより、舵角がない、または小さい定常走行時には、メディエイトブロック45の内側大ブロック62の剛性を外側小ブロック48の剛性より高くできるので、タイヤの接地中央部の剛性を高くでき、定常走行時の運動性能を高くできる。また、メディエイトブロック45では、旋回時の舵角が大きいときのバックリングがショルダーブロック50,51より発生しにくい。一方、各内側大ブロック62は、各外側小ブロック48より接地面積が大きいので、外側小ブロック48の接地面積の減少により接地圧力を高くできることによりタイヤの接地端部での摩擦係数を低下できる。特に、各メディエイトブロック45の接地面積に対し、複数の外側小ブロック48の総接地面積が50%以下であるので、外側小ブロック48の接地圧力をより高くしやすい。これにより、タイヤの接地面外側での摩擦係数をより低下しやすい。この結果、CFmaxの低下を図れる。
【0032】
また、複数の外側小ブロック48の総接地面積が、メディエイトブロック45の接地面積に対し、30~50%であるので、外側小ブロック48の良好な摩耗性能と、定常走行時の良好な運動性能を確保できる。複数の外側小ブロック48の総接地面積がメディエイトブロック45の接地面積の30%より小さいと、外側小ブロック48の接地圧力が過度に高くなり、接地部についての摩擦係数が過度に低下する。これにより、タイヤの良好な摩耗性能を確保することが難しくなる。一方、複数の外側小ブロック48の総接地面積がメディエイトブロック45の総接地面積の50%より大きいと、内側大ブロック62により接地中央部の剛性が低くなる。これにより、定常走行時の良好な運動性能を確保することが難しくなる。
【0033】
また、メディエイトブロック45の内側サイプ49の幅は、外側溝47より小さい。内側サイプ49の幅は1mm以下である。これにより、タイヤ接地時に内側サイプ49の開口が塞がれやすい。このため、メディエイトブロック45の周方向副溝46よりもタイヤ軸方向内側(内側大ブロック62側)の剛性を、周方向副溝46よりタイヤ軸方向外側(外側小ブロック48側)の剛性より、さらに高くしやすい。これにより、定常走行時の運動性能をより高くできる。
【0034】
さらに、センターブロック40には、複数のセンター小ブロック42が設けられる。複数のセンター小ブロック42は、センターブロック40において、タイヤ軸方向に対し傾斜した方向に延びる複数の細線状のセンターサイプ41により、タイヤ周方向に分断される。センターサイプ41はセンター溝に相当する。各内側大ブロック62の接地面積は、各センター小ブロック42の接地面積の100~120%である。
【0035】
これにより、タイヤの接地中央部での接触圧力を均一に近づけることができるので、接地中央部の摩擦係数の不均一が抑制されることにより、制動力の不均一を抑制できる。このため、定常走行時の制動性能を高くできる。このとき、センター小ブロック42が位置するタイヤ軸方向中央CLのタイヤ周方向の接地長は、内側大ブロック62が位置するタイヤ軸方向位置の接地長に対し約110%の長さであり、内側大ブロック62の位置での接地長より長い。また、定常走行時において、タイヤ軸方向中央CLの接地部全体と、内側大ブロック62が位置するタイヤ軸方向位置の接地部全体とにかかる接地荷重はほぼ同じである。このため、内側大ブロック62では、内側大ブロック62が位置するタイヤ軸方向位置の接地部全体の接地長が短くなる分、各内側大ブロックの接地面積を大きくすることで、各センター小ブロック42との間での接触圧力の差を小さくする、またはなくすことができる。各センター小ブロック42の接地圧と各内側大ブロック62の接地圧とを均一に近づける面からは、各内側大ブロック62の接地面積を、各センター小ブロック42の接地面積に対し約110%とすることがより好ましい。
【0036】
上記のように、センターブロック40、メディエイトブロック45、及びショルダーブロック51の接地面には、略タイヤ軸方向、またはタイヤ軸方向に対し傾斜した方向に延びる複数の細線状のサイプ41,49,53,55が形成される。各サイプ41,49,53,55は、雪や氷をひっかくエッジ効果を高め、雪氷路面での良好な制駆動性、操縦安定性を実現する効果を有する。
【0037】
さらに、実施形態では、センター主溝20の容積に対するショルダー主溝21の容積の割合は90~100%である。これにより、後述のように、センター主溝20の排水性を保ちつつ、ノイズ性能を改善できる。
【0038】
また、2つのセンター主溝20の幅と2つのショルダー主溝21の幅との和を総主溝幅Wzとしたときに、2つの接地端T間の接地幅Ltに対する総主溝幅Wzの割合は20%~25%である。接地幅Ltに対する総主溝幅Wzの割合が20%より小さいと、排水性が悪化する。一方、接地幅Ltに対する総主溝幅Wzの割合が50%より大きいと、ノイズ性能の悪化抑制の効果が小さくなる。
【0039】
また、ショルダーブロック51に形成されたスリット60のショルダー主溝21側端がショルダー主溝21から離れているので、ショルダー主溝21からスリット60への音の伝搬を防止すると共に、タイヤの接地端部の排水性を向上できる。
【0040】
また、メディエイトブロック45のタイヤ軸方向外側には上記の外側溝47が形成される。メディエイトブロック45のタイヤ軸方向内側には上記の内側サイプ49が形成される。内側サイプ49の溝幅は、外側溝47の溝幅より小さい1mm以下である。さらに、メディエイトブロック45のタイヤ軸方向長さL5に対し、各内側サイプ49の長さL6は50%以上である。
【0041】
上記のように、メディエイトブロック45のタイヤ軸方向内側に溝幅が小さい内側サイプ49が形成される。これにより、メディエイトブロック45の内側サイプ49の形成部分が接地することにより内側サイプ49が塞がるため、センター主溝20とショルダー主溝21との間での音の伝搬を抑制できる。また、内側サイプ49の一端はメディエイトブロック45の両側の主溝であるセンター主溝20及びショルダー主溝21のうち、一方の主溝であるセンター主溝20にしか連通していない。内側サイプ49の他端は、メディエイトブロック45のタイヤ軸方向外側の外側溝47と突き合わせるように配置される。これにより、ショルダー主溝21側への排水性を高くしながら、センター主溝20及びショルダー主溝21間での音の伝搬を抑制してノイズ性能を向上できる。
【0042】
内側サイプ49の長さL6がメディエイトブロック45のタイヤ軸方向長さL5に対し、50%より小さいと、内側大ブロック62の剛性が低くなる。路面にタイヤが接触する際にゴムが変形することにより内側サイプ49は塞がりやすい。一方、内側大ブロック62の剛性が低いと旋回時等にタイヤに外力が生じた場合に、ゴムが過度に変形しやすくなり、内側サイプ49が広がりやすくなることにより内側サイプ49を通じた音の伝搬が生じてノイズ性能の悪化抑制の効果が小さくなる。一方、内側サイプ49の溝幅が1mmより大きくなると、センター主溝20とショルダー主溝21との間での音の伝搬抑制効果が小さくなる。
【0043】
さらに、メディエイトブロック45に形成された外側溝47が、タイヤ軸方向外側のショルダー主溝21側に形成され、内側サイプ49がタイヤ軸方向内側のセンター主溝20側に形成される。これにより、溝幅の大きい外側溝47がショルダー主溝21側に配置されるので、メディエイトブロック45のセンター主溝20側からショルダー主溝21側に排水しやすくなる。このため、排水性を向上できる。特に、センター主溝20の容積を、ショルダー主溝21の容積以上とした場合には、センター主溝20の排水性が低下しやすくなる。このため、外側溝47をショルダー主溝21側に形成し、内側サイプ49をセンター主溝20側に形成することにより、排水性を向上できる効果が顕著になる。なお、排水性が低下するが、メディエイトブロック45において幅広のメディエイト側スリットが、タイヤ軸方向内側のセンター主溝20側に形成され、幅狭のサイプがタイヤ軸方向外側のショルダー主溝21側に形成される構成としてもよい。これによっても、ノイズ性能を向上できる。この場合には、タイヤ軸方向内側がタイヤ軸方向第1側となり、タイヤ軸方向外側がタイヤ軸方向第2側となる。
【0044】
また、実施形態では、タイヤ軸方向両側のショルダーブロック50,51のスリット60と軸方向サイプ55とについて、それぞれのタイヤ周方向位置が、2つのショルダーブロック50,51で異なっている。また、一方のショルダーブロック50のスリット60と他方のショルダーブロック51の軸方向サイプ55とがタイヤ周方向について略同じ位置にあり、一方のショルダーブロック50の軸方向サイプ55と他方のショルダーブロック51のスリット60とがタイヤ周方向について略同じ位置にある。
【0045】
また、各メディエイトブロック44,45の各外側溝47と各内側サイプ49、及びセンターブロック40の各センターサイプ41は、タイヤ軸方向一方側(図2図3の右側)に向かって、タイヤ周方向について同じ側に、略同じ角度で傾斜している。
【0046】
また、各メディエイトブロック44,45において、外側溝47の数は、内側サイプ49の数の2倍である。タイヤ周方向について1つ置きの外側溝47と内側サイプ49とが同一の直線上に設けられる。これにより、ショルダー主溝21とセンター主溝20との間での排水性を高くできる。また、メディエイトブロック44,45の外側溝47と内側サイプ49とについて、それぞれのタイヤ周方向位置が、2つのメディエイトブロック44,45で異なっている。
【0047】
上記のタイヤ1によれば、センター主溝20の容積に対するショルダー主溝21の容積の割合が90~100%であるので、この容積割合の制限により、センター主溝20の排水性を保ちつつ、ノイズ性能を改善できる。
【0048】
具体的には、タイヤの周方向主溝を原因として発生するノイズとして、主に、気柱管共鳴音があることが知られている。気柱管共鳴音は、タイヤの接地時にトレッドの接地面と路面との間で圧縮された空気が、溝を通じてノイズとなって外部に放散されるものである。気柱管共鳴音の共鳴周波数fは次の(1)で求められる。
【0049】
f=(c×α)/(2×L) ・・・(1)
【0050】
(1)式において、cは、音速であり、340m/sである。αは補正係数である。Lは、溝の接地長である。タイヤの接地面は横長の略楕円状となるので、センター主溝20とショルダー主溝21とでは接地長が異なり、センター主溝20の方がショルダー主溝21より長い。これにより、センター主溝20とショルダー主溝21とでは共鳴周波数fが異なる。例えば、センター主溝20の接地長を175mmとし、ショルダー主溝21の接地長を160mmとし、補正係数αを0.8とすると、センター主溝20の気柱管共鳴周波数fは777Hzであり、ショルダー主溝21の気柱管共鳴周波数fは850Hzと算出される。
【0051】
また、センター主溝20及びショルダー主溝21の気柱管共鳴音の音圧レベルは、それぞれの溝の容積で決まる。このため、センター主溝20及びショルダー主溝21の容積を小さくすれば、それぞれの気柱管共鳴音を小さくできる。
【0052】
一方、タイヤの排水性を確保するためには、センター主溝20及びショルダー主溝21の容積を大きくする必要がある。特に、センター主溝20の容積をショルダー主溝21の容積より大きくすることが、排水性を高くする面からは望ましい。しかしながら、センター主溝20の容積をショルダー主溝21の容積に対し過度に大きくすると、センター主溝20に起因する特定の周波数の気柱管共鳴音の音圧レベルが大きくなり、ノイズ性能が大きく悪化する。
【0053】
実施形態では、各センター主溝20の容積に対する各ショルダー主溝21の容積の割合が90~100%である。これにより、各ショルダー主溝21の容積を、各センター主溝20の容積以下で、かつ、各センター主溝20の容積と略同等とできる。このため、タイヤの排水性の悪化を防止しつつ、特定の周波数の気柱管共鳴音の音圧レベルが過度に大きくなることを防止できるので、ノイズ性能の悪化を抑制できる。また、タイヤ軸方向両側の2つのセンター主溝20同士の容積はほぼ同じであり、タイヤ軸方向両側の2つのショルダー主溝21同士の容積はほぼ同じであることが、センター主溝の排水性を保ちつつ、ノイズ性能を改善する面からより好ましい。
【0054】
さらに、実施形態では、2つのセンター主溝20の幅と、2つのショルダー主溝21の幅との和を総主溝幅Wzとしたときに、2つの接地端T間の接地幅Lt(図2)に対する総主溝幅Wzの割合は20%~25%である。これにより、センター主溝20、及びショルダー主溝21の容積が過度に大きくならないので、タイヤの排水性の悪化抑制と、ノイズ性能の悪化抑制とをより高いレベルで両立できる。例えば、センター主溝20とショルダー主溝21との高さは、略同じである。また、本例において、トレッドに、センター主溝として2以外の複数を設けると共に、ショルダー主溝として2以外の複数を設ける構成としてもよい。例えば、トレッドのタイヤ軸方向両側にそれぞれ2つずつセンター主溝を設けると共に、タイヤ軸方向両側にそれぞれ2つずつショルダー主溝を設けてもよい。この場合も、センター主溝の容積に対するショルダー主溝の容積の割合を、90~100%とする。また、2以外の複数のセンター主溝20の幅と、2以外の複数のショルダー主溝21の幅との和を総主溝幅Wzとしたときに、2つの接地端T間の接地幅Lt(図2)に対する総主溝幅Wzの割合を20%~25%としてもよい。
【0055】
また、各ショルダーブロック50,51に形成されたスリット60のショルダー主溝21側端がショルダー主溝21から離れているので、ショルダー主溝21からスリット60への音の伝搬を防止すると共に、タイヤの接地端部の排水性を向上できる。これにより、タイヤの排水性の悪化抑制と、ノイズ性能の悪化抑制とをさらに高いレベルで両立できる。
【0056】
また、各メディエイトブロック44,45のタイヤ軸方向外側には外側溝47が形成され、タイヤ軸方向内側には内側サイプ49が形成される。内側サイプ49の溝幅は、外側溝47の溝幅より小さい1mm以下である。さらに、メディエイトブロック44,45のタイヤ軸方向長さL5に対し、各内側サイプ49の長さL6は50%以上である。これにより、メディエイトブロック44,45のタイヤ軸方向他方側に溝幅が小さい内側サイプ49が形成されるので、センター主溝20とショルダー主溝21との間での音の伝搬を抑制できる。このため、ノイズ性能の悪化をさらに抑制できる。
【0057】
次に、本発明者が実施形態の効果を確認するために行った第1~第3のシミュレーション結果を説明する。各シミュレーションでは、実施例及び比較例のタイヤを用いて、センター主溝20の容積に対するショルダー主溝21の容積の割合がノイズ性能に及ぼす影響を確認した。
【0058】
まず、第1のシミュレーションでは、実施例1~3と、比較例1~2を用いた。実施例1~3は、図1図3に示した実施形態と同様の構成を有する。実施例1では、各センター主溝20の容積に対する各ショルダー主溝21の容積の割合を、90%とし、実施例2,3では、100%とした。また、実施例1,2では、ショルダーブロック50,51のスリット60をショルダー主溝21に非連通とし、実施例3ではショルダーブロック50,51のスリット60をショルダー主溝21に接続して連通させた。これにより、実施例1,2では、スリット60のショルダー主溝側端はショルダー主溝21から離れているが、実施例3ではスリットのショルダー主溝側端はショルダー主溝21に接続されている。
【0059】
比較例1、2では、各センター主溝の容積に対する各ショルダー主溝の容積割合を、80、110%とした。比較例1,2では、ショルダーブロックのスリットをショルダー主溝に非連通とした。比較例1,2において、それ以外の構成は実施例1と同様である。
【0060】
表1は、実施例1~3、比較例1~2における、ノイズ性能と排水性能のシミュレーション結果を示している。表1において、「ショルダー主溝の容積」の欄の数値は、センター主溝の容積に対する、ショルダー主溝21の容積の割合(%)である。表1の「ショルダー部スリットの主溝への連通」の欄で「なし」は、ショルダーブロック50,51のスリット60をショルダー主溝21に非連通としたことを示し、「あり」は、ショルダーブロック50,51のスリット60をショルダー主溝21に連通させたことを示している。
【0061】
【表1】
【0062】
表1では、シミュレーション結果として、「ノイズ性能」の欄で、Aが最もノイズ性能が良好であり、B、Cの順にノイズ性能が低下することを示し、Cはノイズ性能が不十分であることを示している。表1では、シミュレーション結果として、「排水性能」の欄で、Aが最も排水性能が良好であり、B、Cの順に排水性能が低下することを示し、Cは排水性能が不十分であることを示している。
【0063】
表1のシミュレーション結果から分かるように、比較例1の場合には、センター主溝の容積に対する、ショルダー主溝の容積の割合が80%であり、センター主溝の容積がショルダー主溝の容積に比べて過度に大きいため、排水性能は良好であったが、ノイズ性能は不十分であることが確認された。一方、比較例2の場合には、センター主溝の容積に対する、ショルダー主溝の容積の割合が110%であり、センター主溝の容積がショルダー主溝の容積に比べて小さいため、ノイズ性能は良好であったが、排水性能は不十分であることが確認された。
【0064】
一方、実施例1~2の場合には、センター主溝20の容積に対する、ショルダー主溝21の容積の割合が90~100%と適切範囲であり、かつ、ショルダーブロック50,51のスリット60がショルダー主溝21に非連通であるため、ノイズ性能及び排水性能は良好であることが確認された。また、上記割合が90%である実施例1の方が、上記割合が100%である実施例2よりも排水性能がさらに良好であることが確認された。
【0065】
また、実施例3では、センター主溝20の容積に対する、ショルダー主溝21の容積の割合が100%と適切範囲であるが、ショルダーブロック50,51のスリット60がショルダー主溝21に連通されている。これにより、実施例3のノイズ性能及び排水性能は良好であるが、ノイズ性能及び排水性能はともに、実施例1よりも劣ることが確認された。これにより、本発明の効果を確認できた。
【0066】
第2のシミュレーションでは、実施例4~6と、比較例3~4を用いた。実施例4~6は、図1図3に示した実施形態と同様の構成を有する。実施例4~6では、各センター主溝20の容積に対する各ショルダー主溝21の容積割合を、92,96,100%と異ならせた。また、実施例4-6では、2つの接地端T間の接地幅Ltに対する総主溝幅Wzの割合を、20、22.5、25%と異ならせた。
【0067】
比較例3、4では、各センター主溝の容積に対する各ショルダー主溝の容積割合を、89,102%と異ならせた。また、比較例3,4では、2つの接地端T間の接地幅Ltに対する総主溝幅Wzの割合を19、26%と異ならせた。比較例3、4において、それ以外の構成は実施例1と同様である。
【0068】
表2は、実施例4~6と、比較例3~4における、ノイズ性能と排水性能のシミュレーション結果を示している。表2において、「主溝幅」の欄の数値は、2つの接地端T間の接地幅Ltに対する総主溝幅Wzの割合(%)である。表2において、「ショルダー主溝の容積」の欄の数値の意味は、表1と同様である。
【0069】
【表2】
【0070】
表2の「ノイズ性能」「排水性能」のA、B、Cの意味は、表1と同様である。表2のシミュレーション結果から分かるように、比較例3では、センター主溝の容積に対する、ショルダー主溝の容積の割合が89%と低く、かつ、2つの接地端T間の接地幅Ltに対する総主溝幅Wzの割合が19%と低い。これにより、比較例3では、ノイズ性能は良好であったが、排水性能は不十分であることが確認された。
【0071】
比較例4では、センター主溝の容積に対する、ショルダー主溝の容積の割合が102%と高く、かつ、2つの接地端T間の接地幅Ltに対する総主溝幅Wzの割合が26%と高い。これにより、比較例4では、排水性能が良好であったが、ノイズ性能は不十分であることが確認された。
【0072】
一方、実施例4~6の場合には、センター主溝20の容積に対する、ショルダー主溝21の容積の割合が92~100%と適切範囲であり、かつ、2つの接地端T間の接地幅Ltに対する総主溝幅Wzの割合が20~25%と適切範囲である。これにより、実施例4~6では、ノイズ性能及び排水性能がいずれも良好であることが確認された。また、実施例4,5では、ノイズ性能が実施例6よりもさらに良好であることが確認された。また、実施例5,6では、排水性能が実施例4よりもさらに良好であることが確認された。
【0073】
第3のシミュレーションでは、実施例7~12を用いた。実施例7~12では、各センター主溝20の容積に対する各ショルダー主溝21の容積割合を、同じ96%とした。また、実施例7、10,11では、メディエイトブロック44,45の内側サイプ49の溝幅を0.5mmとし、実施例8,12では、溝幅を1mmとし、実施例9では、溝幅を1.5mmとした。また、実施例7~9では、メディエイトブロック44,45の内側サイプ49の長さをメディエイトブロック44,45のタイヤ軸方向長さの70%とし、実施例10では30%とし、実施例11,12では50%とした。
【0074】
表3は、実施例7~12における、ノイズ性能のシミュレーション結果を示している。表3において、「メディエイト部サイプ幅」は、メディエイトブロック44,45の内側サイプ49の溝幅(mm)を示している。表3の「メディエイト部サイプ長さ」は、メディエイトブロック44,45のタイヤ軸方向長さに対する内側サイプ49の長さの割合(%)を示している。表3の「ショルダー主溝の容積」の欄の数値の意味は、表1と同様である。
【0075】
【表3】
【0076】
表3の「ノイズ性能」のA、Bの意味は、表1と同様である。表3のシミュレーション結果から分かるように、実施例7~12では、センター主溝20の容積に対する、ショルダー主溝21の容積の割合が96%と適切範囲であるため、ノイズ性能が良好であることが確認された。また、実施例7,8,11,12では、内側サイプ49の幅が1mm以下であり、かつ、メディエイトブロック44,45のタイヤ軸方向長さに対する内側サイプ49の長さの割合が50%以上である。これにより、実施例7,8,11,12では、内側サイプ49の幅が1.5mmである実施例9、及びメディエイトブロック44,45のタイヤ軸方向長さに対する、内側サイプ49の長さの割合が30%である実施例10よりもノイズ性能が良好であることが確認された。
【0077】
なお、上記の実施形態では、各メディエイトブロック44,45の各外側溝47及び各内側サイプ49がタイヤ軸方向に対し傾斜した方向に延びている場合を説明したが、それぞれタイヤ軸方向に延びる形状としてもよい。また、実施形態では、センターブロック40の各センタースリット60がタイヤ軸方向に延びる形状としてもよい。
【符号の説明】
【0078】
1 空気入りタイヤ(タイヤ)、10 トレッド、12 サイドウォール、13 タイヤ側面、14 ビード、14a ビードコア、14b ビードフィラー、15 カーカス、16 ベルト、17 インナーライナー、20 センター主溝、21 ショルダー主溝、40 センターブロック、41 センターサイプ、42 センター小ブロック、44,45 メディエイトブロック、46 周方向副溝、47 外側溝、48 外側小ブロック、49 内側サイプ、50,51 ショルダーブロック、53 周方向サイプ、55 軸方向サイプ、60 スリット、62 内側大ブロック。
図1
図2
図3