JP2010052502A

JP2010052502A - 空気入りタイヤ

Info

Publication number: JP2010052502A
Application number: JP2008217591A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Sato; 寛之佐藤
Original assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Current assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Priority date: 2008-08-27
Filing date: 2008-08-27
Publication date: 2010-03-11
Anticipated expiration: 2028-08-27
Also published as: JP5251362B2

Abstract

【課題】タイヤが発生するパターン騒音の周波数分散の変化によりタイヤの交換時期を簡易的かつ的確に判定できるようにした空気入りタイヤを提供する。
【解決手段】トレッド面１にタイヤ周方向Ｙに対するピッチ長が異なる複数のピッチの組合せからなるデザイン要素を配列した空気入りタイヤにおいて、トレッド摩耗が摩耗限度の５０〜８０％に至るまでに接地する中央領域Ｒ１に配置するデザイン要素と、この両側における少なくとも摩耗限度の１００％に至るまでに接地するショルダー領域Ｒ２、Ｒ２に配置するデザイン要素とを異ならせるようにした。
【選択図】図１

Description

本発明は空気入りタイヤに関し、さらに詳しくは、タイヤが発生するパターン騒音の周波数分散の変化によりタイヤの交換時期を簡易的かつ的確に判定できるようにした空気入りタイヤに関する。

従来、空気入りタイヤの摩耗レベルを認知する方法として、タイヤの残溝深さを目視又は実測することにより確認し、タイヤの交換時期を判定することが広く行われてきた。しかし、この方法は確実である反面、多頻度にわたって直接的な確認作業を行う必要があるため極めて煩雑であること、さらにはその確認作業が専らドライバーに委ねられているため的確な交換時期を判定することが極めて難しいこと、などの欠点を有していた。

この対策として、タイヤトレッド面に深さの異なる溝を形成しておき、これらの溝によって区画された陸部の表面積が摩耗の進行と共に変化することに伴って車両の振動数が変化することを利用して、この振動数の変化を読み取ることにより摩耗状況を推定するようにした提案（例えば、特許文献１参照）がある。しかし、これらの提案では、摩耗状況を推定するために特別な装置を必要とすると共に、これら装置をそれぞれの車両に搭載しておく必要があるため、経済性の面からして、タイヤ残溝深さの認知方法としては採用し難いという問題があった。
特開２００５−１８６７０２号公報

本発明の目的は、かかる従来の問題点を解消するもので、タイヤが発生するパターン騒音の周波数分散の変化によりタイヤの交換時期を簡易的かつ的確に判定できるようにした空気入りタイヤを提供することにある。

上記目的を達成するための本発明の空気入りタイヤは、トレッド面にタイヤ周方向に対するピッチ長が異なる複数のピッチの組合せからなるデザイン要素を配列した空気入りタイヤにおいて、前記デザイン要素を、トレッド摩耗が摩耗限度の５０〜８０％に至るまで接地する中央領域と、該中央領域の両側における少なくとも摩耗限度の１００％に至るまで接地するショルダー領域とで異ならせ、前記中央領域のデザイン要素が発生するパターン騒音の周波数分散と前記ショルダー領域のデザイン要素が発生するパターン騒音の周波数分散とを異ならせたことを特徴にする。

また、上述する構成において、前記ショルダ領域のデザイン要素が発生するパターン騒音の音圧レベルを前記中央領域のデザイン要素が発生するパターン騒音の音圧レベルよりも大きくすることが好ましい。この場合において、以下（１）〜（５）に記載するように構成することが好ましい。
（１）前記ショルダー領域におけるピッチ長の種類数を前記中央領域におけるピッチ長の種類数よりも少なくする。
（２）前記ショルダー領域における最大ピッチ長と最小ピッチ長との比を前記中央領域における最大ピッチ長と最小ピッチ長との比よりも小さくする。
（３）前記ショルダー領域における総ピッチ数を前記中央領域における総ピッチ数の１．２５倍以上にする。
（４）前記ショルダー領域に、ピッチ長の比が１．１〜２．０である２種類のピッチをタイヤ周方向に交互に１〜４の周期で配置する。
（５）前記ショルダー領域におけるピッチ配列をタイヤ幅方向に延びるラグ溝に区画されたブロック列で構成する。この場合において、前記ラグ溝のタイヤ周方向に対する角度を６０°以上にするとよい。

本発明によれば、トレッド面にタイヤ周方向に対するピッチ長が異なる複数のピッチの組合せからなるデザイン要素を配列した空気入りタイヤにおいて、このデザイン要素を、トレッド摩耗が摩耗限度の５０〜８０％に至るまで接地する中央領域と、中央領域の両側における少なくとも摩耗限度の１００％に至るまで接地するショルダー領域とで異ならせ、中央領域のデザイン要素が発生するパターン騒音の周波数分散とショルダー領域のデザイン要素が発生するパターン騒音の周波数分散とを異ならせたので、摩耗が進行してショルダー領域が接地した時点において、タイヤから発生するパターン騒音が変化することにより、摩耗限界に近づいたことを知らせるため、ドライバーがタイヤの交換時期を簡易的かつ的確に判定することができる。

以下、添付図面を参照して本発明の実施形態を詳細に説明する。
図１は本発明の実施形態による空気入りタイヤのトレッド面の一例を展開して示す一部平面図、図２は図１のタイヤのトレッド部の構造を示す半断面図である。

本発明の空気入りタイヤのトレッド面１には、タイヤ周方向Ｙに対するピッチ長が異なる複数のピッチの組合せからなるデザイン要素が配列され、これによりパターン騒音の周波数分散が施されるようになっている。そして、本発明の空気入りタイヤでは、図１及び図２に示すように、トレッド摩耗が摩耗限度の５０〜８０％に至るまでに接地する中央領域Ｒ１に配置したデザイン要素と、この両側における少なくとも摩耗限度の１００％（図では摩耗限度の１００％）に至るまでに接地するショルダー領域Ｒ２、Ｒ２に配置するデザイン要素とを互いに異ならせ、中央領域Ｒ１のデザイン要素が発生するパターン騒音の周波数分散とショルダー領域Ｒ２、Ｒ２のデザイン要素が発生するパターン騒音の周波数分散とを異ならせている。

すなわち、図１の実施形態では、中央領域Ｒ１におけるデザイン要素を略並行四辺形状のブロック２をタイヤ周方向Ｙに配列した６本のブロック列により構成し、ショルダー領域Ｒ２、Ｒ２におけるデザイン要素をそれぞれ略矩形状のブロック３をタイヤ周方向Ｙに配列した１本のブロック列により構成している。なお、図中ＣＬはタイヤ赤道線を示している。

これにより、摩耗が進行してショルダー領域Ｒ２、Ｒ２が接地した時点において、タイヤから発生するパターン騒音が変化することにより、摩耗限界に近づいたことを知らせるため、ドライバーがタイヤの交換時期を簡易的かつ的確に判定することができる。

なお、図２において、トレッド部４に表示された点線Ｐ、Ｑは、それぞれ摩耗の進行に伴いトレッド摩耗が摩耗限度の５０〜８０％に達した時点と摩耗限度の１００％に達した時点とにおけるトレッド面１の仮想線を示しており、それぞれの時点における接地領域の外側端をＸ１、Ｘ２で示している。また、図中Ｓはトレッド部４に形成された主溝５の溝
底を相互に結ぶ包絡線を示している。

図１の実施形態では、ショルダー領域Ｒ２、Ｒ２におけるブロック３、３がそれぞれショルダー領域Ｒ２、Ｒ２を超えてタイヤ幅方向の外側に延びている場合を示しているが、ブロック３、３はそれぞれショルダー領域Ｒ２、Ｒ２内に留めて配置する場合がある。

上述する摩耗限度の１００％に達した時点におけるトレッド面１の仮想線Ｑは、トレッド面１に形成された主溝５における残溝深さが１．６ｍｍとなったときのトレッド面１の位置を示している。したがって、本発明の空気入りタイヤでは、摩耗限界を主溝５の深さを基準にして設定しており、トレッド面１に形成された主溝５の深さが異なる場合には、深さが最も小さい主溝５を基準にして設定するようにしている。

なお、本発明において、上述する中央領域Ｒ１を摩耗限度の５０〜８０％に至るまでに接地する領域としたのは、タイヤの種類や大きさに応じて、摩耗限界に近づいたことを知らせるタイミングがそれぞれ異なるからであり、一般の乗用車用の空気入りタイヤの場合には、中央領域Ｒ１を摩耗限度の５０〜６０％、好ましくは摩耗限度の５０％に至るまでに接地する領域とすることができる。

本発明において、中央領域Ｒ１のデザイン要素とショルダ領域Ｒ２のデザイン要素とを互いに異ならせるに際して、ショルダ領域Ｒ２のデザイン要素が発生するパターン騒音の音圧レベルが中央領域Ｒ１のデザイン要素が発生するパターン騒音の音圧レベルよりも大きくなるように設定するとよい。これにより、ショルダー領域Ｒ２が接地した時点におけるパターン騒音の変化が聴覚により認識され易くなるので、ドライバーに対して摩耗限度が近づいたことを確実に認知させることができる。

このように設定された本発明の空気入りタイヤは、摩耗の進行に応じて、図３（ａ）及び（ｂ）に示すような騒音特性を示す。すなわち、摩耗限界の５０〜８０％に至るまでの摩耗初期の段階では図３（ａ）に示すような騒音特性を示し、これより摩耗が進行した摩耗末期においては、図３（ｂ）に示すように、中央領域Ｒ１から発生する騒音の周波数域とショルダー領域Ｒ２から発生する騒音の周波数域とがそれぞれ互いにずれ合って並存し、かつショルダー領域Ｒ２から発生する騒音の音圧レベルが中央領域Ｒ１から発生する騒音の音圧レベルよりも大きくなった騒音特性を示す。

上述する中央領域Ｒ１のデザイン要素とショルダ領域Ｒ２のデザイン要素との調整にあっては、ショルダー領域Ｒ２におけるピッチ長の種類数を中央領域Ｒ１におけるピッチ長の種類数よりも少なくするか、又はショルダー領域Ｒ２における最大ピッチ長と最小ピッチ長との比を中央領域Ｒ１における最大ピッチ長と最小ピッチ長との比よりも小さくするとよい。あるいは、これらの手法を相互に組み合わせて調整するとよい。これにより、ショルダー領域Ｒ２が接地した時点におけるパターン騒音の変化を一層確実に高めることができる。

さらに好ましくは、ショルダー領域Ｒ２における総ピッチ数を中央領域Ｒ１における総ピッチ数の１．２５倍以上、好ましくは１．５〜３．０倍に設定するとよい。ここで、ショルダー領域Ｒ２における総ピッチ数が中央領域Ｒ１における総ピッチ数の１．２５倍未満では、ショルダー領域Ｒ２が接地した時点におけるパターン騒音の変化がやや低下することになるため、摩耗限度が近づいたことを認知させることが難しくなる恐れがある。しかしながら、この値を大きくし過ぎるとショルダー領域Ｒ２におけるブロック３の剛性が低下するため、ショルダー領域Ｒ２から発生するパターン騒音が低下することになるため、前記と同様に、摩耗限度が近づいたことを認知させることが難しくなる恐れがある。

さらに、ショルダー領域Ｒ２では、ピッチ長の比が１．１〜２．０、好ましくは１．２６〜１．５０である２種類のピッチ（ブロック３）をタイヤ周方向に交互に１〜４の周期で配置するようにするとよい。これにより、ショルダー領域Ｒ２から発生するパターン騒音を確実に高めることができる。なお、図４はショルダー領域Ｒ２に配置するピッチをピッチ長の比が異なるＡ、Ｂの２種類にしたうえで、これらＡ、ＢをタイヤＴの周方向に交互に２周期で配置した状態を示している。

なお、本発明の空気入りタイヤでは、ショルダー領域Ｒ２に配置するピッチを１種類で構成し、単一のピッチ構成にすることができる。これにより、ショルダー領域Ｒ２から発生するパターン騒音を一層確実に高めることができる。

本発明におけるショルダー領域Ｒ２におけるピッチ配列は、図１に例示するように、タイヤ幅方向に延びるラグ溝６に区画されたブロック列により構成するとよい。この場合において、ラグ溝６のタイヤ周方向に対する角度を略９０°、好ましくは６０°以上、最も好ましくは８０〜９０°となるようにするとよい。これにより、ラグ溝６の全長が同時に路面と接触するようになるので、ショルダー領域Ｒ２から発生するパターン騒音の音圧レベルを、図３（ｂ）に示すように中央領域Ｒ１から発生するパターン騒音の音圧レベルに比して大きくすることができる。

ここで、ラグ溝４のタイヤ周方向に対する角度を低く設定した場合には、ラグ溝６が路面と接触する際に、ラグ溝６の長手方向がタイヤの接地前端縁と交差することになるため、ショルダー領域Ｒ２から発生するパターン騒音の音圧レベルが中央領域Ｒ１から発生する騒音の音圧レベルに比して低下することになる。なお、図５はラグ溝６のタイヤ周方向に対する角度を６０°に設定した場合の騒音特性を示し、図６はこの角度を３０°に設定した場合の騒音特性を示している。

上述するように、本発明の空気入りタイヤは、トレッド摩耗が摩耗限度の５０〜８０％に至るまでに接地する中央領域Ｒ１に配置するデザイン要素と、この両側における少なくとも摩耗限度の１００％に至るまでに接地するショルダー領域Ｒ２、Ｒ２に配置するデザイン要素とを異ならせることにより、摩耗が進行して摩耗限界に近づいたときにタイヤから発生するパターン騒音の変化によりタイヤの交換時期を認知させるもので、特別な判定手段を設けることなしに、摩耗限界を簡易的かつ的確に判定することが可能であることから、タイヤの摩耗限界判定方法として幅広く利用することができる。

タイヤサイズを１９５／７０Ｒ１７．５、タイヤパターンを図１として、トレッド面の接地領域のうち、中央領域Ｒ１におけるトレッド幅を１３０ｍｍ、ピッチ長の種類数を３、総ピッチ数を７６に設定すると共に、左右のショルダー領域Ｒ２、Ｒ２において、それぞれトレッド幅を１０ｍｍ、ピッチ長の種類数を１（単一ピッチ）、総ピッチ数を１１４に設定して本発明タイヤを作製した。

このタイヤをリムサイズ１７．５×５．２５のホイールに組み込み、空気圧６００ｋＰａを充填して排気量３０００ｃｃの車両の前後車輪に装着し、トレッド摩耗が摩耗限界の４５％に至るまで一般車道を走行させた後、摩耗末期におけるパターン騒音に起因する車内騒音の発生状況を調べるために、アスファルト路面からなるテストコースを平均速度７０ｋｍ／ｈで走行させたときの車内騒音（ｄＢ）を運転席の窓側に設置したマイクロフォンにより測定した。この摩耗末期における走行試験を通じて、摩耗量が摩耗限度の５０％に至った時点から徐々に、タイヤから発生するパターン騒音が高まることを聴覚により確認した。この状況をマイクロフォンによる車内騒音の測定結果と照合させて検証したところ、摩耗限度の６０％に至った時点から周波数９７５Ｈｚ近傍域における車内騒音が７１ｄＢから７５ｄＢに上昇していたことを確認した。

本発明の実施形態による空気入りタイヤのトレッド面の一例を展開して示す一部平面図である。図１のタイヤのトレッド部の構造を示す半断面図である。（ａ）及び（ｂ）は、それぞれ摩耗初期及び摩耗末期におけるタイヤの騒音特性を示すグラフである。ショルダー領域におけるブロック配列の一例を示す説明図である。ショルダー領域におけるラグ溝の角度をタイヤ周方向に対して６０°に設定したときの騒音特性を示す図３（ｂ）に相当するグラフである。ショルダー領域におけるラグ溝の角度をタイヤ周方向に対して３０°に設定したときの騒音特性を示す図３（ｂ）に相当するグラフである。

符号の説明

１トレッド面
２、３ブロック
４トレッド部
５主溝
６ラグ溝
Ｒ１中央領域
Ｒ２ショルダー領域
Ｙタイヤ周方向

Claims

トレッド面にタイヤ周方向に対するピッチ長が異なる複数のピッチの組合せからなるデザイン要素を配列した空気入りタイヤにおいて、
前記デザイン要素を、トレッド摩耗が摩耗限度の５０〜８０％に至るまで接地する中央領域と、該中央領域の両側における少なくとも摩耗限度の１００％に至るまで接地するショルダー領域とで異ならせ、前記中央領域のデザイン要素が発生するパターン騒音の周波数分散と前記ショルダー領域のデザイン要素が発生するパターン騒音の周波数分散とを異ならせた空気入りタイヤ。
前記ショルダ領域のデザイン要素が発生するパターン騒音の音圧レベルを前記中央領域のデザイン要素が発生するパターン騒音の音圧レベルよりも大きくした請求項１に記載の空気入りタイヤ。
前記ショルダー領域におけるピッチ長の種類数を前記中央領域におけるピッチ長の種類数よりも少なくした請求項２に記載の空気入りタイヤ。
前記ショルダー領域における最大ピッチ長と最小ピッチ長との比を前記中央領域における最大ピッチ長と最小ピッチ長との比よりも小さくした請求項２又は３に記載の空気入りタイヤ。
前記ショルダー領域における総ピッチ数を前記中央領域における総ピッチ数の１．２５倍以上にした請求項２〜４のいずれか１項に記載の空気入りタイヤ。
前記ショルダー領域に、ピッチ長の比が１．１〜２．０である２種類のピッチをタイヤ周方向に交互に１〜４の周期で配置した請求項２〜５のいずれか１項に記載の空気入りタイヤ。
前記ショルダー領域におけるピッチ配列をタイヤ幅方向に延びるラグ溝に区画されたブロック列で構成した請求項１〜６のいずれか１項に記載の空気入りタイヤ。
前記ラグ溝のタイヤ周方向に対する角度を６０°以上にした請求項７に記載の空気入りタイヤ。
請求項１〜８のいずれか１項に記載の空気入りタイヤが発生するパターン騒音の周波数分散の変化によりタイヤの交換時期を判定するようにした空気入りタイヤの摩耗限界判定方法。