JP2001191734A - 重荷重用空気入りタイヤ - Google Patents
重荷重用空気入りタイヤInfo
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- JP2001191734A JP2001191734A JP2000003982A JP2000003982A JP2001191734A JP 2001191734 A JP2001191734 A JP 2001191734A JP 2000003982 A JP2000003982 A JP 2000003982A JP 2000003982 A JP2000003982 A JP 2000003982A JP 2001191734 A JP2001191734 A JP 2001191734A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 従来技術の問題点を解消して、気柱管共鳴を
良好に抑制することにより走行時における騒音の低減を
実現した重荷重用空気入りタイヤを提供する。 【解決手段】 周方向に延びる複数の周方向溝２と、こ
れら周方向溝２によって区分されたリブ５とを有するリ
ブパターンまたはブロックパターンのトレッドを備えた
重荷重用空気入りタイヤである。周方向溝２の溝壁３に
円筒状開口部４を有するヘルムホルツ共鳴器１が、リブ
５に内蔵されている。
良好に抑制することにより走行時における騒音の低減を
実現した重荷重用空気入りタイヤを提供する。 【解決手段】 周方向に延びる複数の周方向溝２と、こ
れら周方向溝２によって区分されたリブ５とを有するリ
ブパターンまたはブロックパターンのトレッドを備えた
重荷重用空気入りタイヤである。周方向溝２の溝壁３に
円筒状開口部４を有するヘルムホルツ共鳴器１が、リブ
５に内蔵されている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、走行時の騒音を長
期にわたり低減した重荷重用空気入りタイヤ（以下、単
に「タイヤ」とも称する）に関する。
期にわたり低減した重荷重用空気入りタイヤ（以下、単
に「タイヤ」とも称する）に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、自動車に起因する公害問題として
騒音が取り上げられている。タイヤが走行中に発する騒
音は、主としてタイヤのトレッドと路面間においてトレ
ッドに設けられた溝から排出される空気に伴う音であ
る。タイヤのトレッドは、左右に入りくんだ山と谷から
なる溝に区分されたリブ、ブロックなどの陸部と、これ
らに適宜設けられたサイプなどのトレッド構成要素を周
方向にエンドレスに配列して形成される。
騒音が取り上げられている。タイヤが走行中に発する騒
音は、主としてタイヤのトレッドと路面間においてトレ
ッドに設けられた溝から排出される空気に伴う音であ
る。タイヤのトレッドは、左右に入りくんだ山と谷から
なる溝に区分されたリブ、ブロックなどの陸部と、これ
らに適宜設けられたサイプなどのトレッド構成要素を周
方向にエンドレスに配列して形成される。
【０００３】タイヤが走行すると、タイヤの回転に伴
い、接地面内においてかかるリブまたはラグ間の溝およ
びサイプ内の空気が振動するため、トレッド構成要素が
１秒間に何回接地するかによってその音の高さ、即ち周
波数が決まり、ある高さの音となって人の耳に入ってく
る。そこで通常、長さが異なる複数のトレッド構成要
素、即ちピッチを用いて周波数変調論などに基づくピッ
チバリエーション手法をトレッド構成要素に適用するこ
とにより、特定の周波数を分散させて気にならない音に
することがなされてきた。
い、接地面内においてかかるリブまたはラグ間の溝およ
びサイプ内の空気が振動するため、トレッド構成要素が
１秒間に何回接地するかによってその音の高さ、即ち周
波数が決まり、ある高さの音となって人の耳に入ってく
る。そこで通常、長さが異なる複数のトレッド構成要
素、即ちピッチを用いて周波数変調論などに基づくピッ
チバリエーション手法をトレッド構成要素に適用するこ
とにより、特定の周波数を分散させて気にならない音に
することがなされてきた。
【０００４】一方、高速道路網の目覚ましい整備により
高速走行する機会が増え、この場合懸念される耐ウェッ
トスキッド性への配慮から、トレッドのリブを区分する
溝は広幅の直線状周方向溝が基調として用いられるよう
になってきた。このような周方向溝においては溝内で気
柱管共鳴が生じ、これが騒音悪化問題の新たな一因とな
るに至った。気柱管共鳴とは、タイヤの接地転動中に、
踏み込み部／蹴り出し部で、外力の作用によって溝幅が
急変動するのに伴い、溝壁（またはリブ壁）に高周波振
動が発生し、それが接地面における周方向溝内、即ち管
内の空気を振動させて、それに基づく音響的共鳴作用に
よって騒音が悪化することである。
高速走行する機会が増え、この場合懸念される耐ウェッ
トスキッド性への配慮から、トレッドのリブを区分する
溝は広幅の直線状周方向溝が基調として用いられるよう
になってきた。このような周方向溝においては溝内で気
柱管共鳴が生じ、これが騒音悪化問題の新たな一因とな
るに至った。気柱管共鳴とは、タイヤの接地転動中に、
踏み込み部／蹴り出し部で、外力の作用によって溝幅が
急変動するのに伴い、溝壁（またはリブ壁）に高周波振
動が発生し、それが接地面における周方向溝内、即ち管
内の空気を振動させて、それに基づく音響的共鳴作用に
よって騒音が悪化することである。
【０００５】この気柱管共鳴による騒音の悪化を防止す
るために、従来、（１）トレッドゴムの一部を溝壁や溝
底から空気の流れを遮る方向に延長して形成されるグル
ーブフェンスまたは遮断物により共鳴周波数を分散させ
る、（２）溝断面積を減少させる、などの手法が用いら
れている。
るために、従来、（１）トレッドゴムの一部を溝壁や溝
底から空気の流れを遮る方向に延長して形成されるグル
ーブフェンスまたは遮断物により共鳴周波数を分散させ
る、（２）溝断面積を減少させる、などの手法が用いら
れている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、（１）
の手法を用いた場合、接地長が短くなると、気柱管共鳴
周波数が高いためにグルーブフェンスによる周波数の分
散効果が小さくなり、十分な騒音低減効果が得られない
という問題があった。また、（２）の手法を用いた場合
には、ウェット性能の低下を伴うという難点があった。
の手法を用いた場合、接地長が短くなると、気柱管共鳴
周波数が高いためにグルーブフェンスによる周波数の分
散効果が小さくなり、十分な騒音低減効果が得られない
という問題があった。また、（２）の手法を用いた場合
には、ウェット性能の低下を伴うという難点があった。
【０００７】そこで本発明の目的は、上記従来技術の問
題点を解消して、気柱管共鳴を良好に抑制することによ
り走行時における騒音の低減を実現した重荷重用空気入
りタイヤを提供することにある。
題点を解消して、気柱管共鳴を良好に抑制することによ
り走行時における騒音の低減を実現した重荷重用空気入
りタイヤを提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明者は、上記課題を
解決すべく鋭意検討した結果、トレッドのリブ内を気柱
管共鳴を抑制するための特定構造とすることにより、接
地形状を変更することなく接地長に対応した共鳴周波数
の気柱管共鳴の抑制が可能となることを見出し、本発明
を完成するに至った。
解決すべく鋭意検討した結果、トレッドのリブ内を気柱
管共鳴を抑制するための特定構造とすることにより、接
地形状を変更することなく接地長に対応した共鳴周波数
の気柱管共鳴の抑制が可能となることを見出し、本発明
を完成するに至った。
【０００９】即ち、本発明の重荷重用空気入りタイヤ
は、周方向に延びる複数の周方向溝と、これら周方向溝
によって区分されたリブとを有するリブパターンまたは
ブロックパターンのトレッドを備えた重荷重用空気入り
タイヤにおいて、上記周方向溝の溝壁に円筒状開口部を
有するヘルムホルツ共鳴器が、上記リブに内蔵されてい
ることを特徴とするものである。
は、周方向に延びる複数の周方向溝と、これら周方向溝
によって区分されたリブとを有するリブパターンまたは
ブロックパターンのトレッドを備えた重荷重用空気入り
タイヤにおいて、上記周方向溝の溝壁に円筒状開口部を
有するヘルムホルツ共鳴器が、上記リブに内蔵されてい
ることを特徴とするものである。
【００１０】これにより、タイヤの踏面部接地形状を変
更することなく気柱管共鳴を抑制することができ、他性
能に影響を与えることなく走行時の騒音を低減すること
ができる。また、接地長が変わっても、それに応じた共
鳴周波数に対応することができるため、常に一定の騒音
低減効果を得ることが可能である。
更することなく気柱管共鳴を抑制することができ、他性
能に影響を与えることなく走行時の騒音を低減すること
ができる。また、接地長が変わっても、それに応じた共
鳴周波数に対応することができるため、常に一定の騒音
低減効果を得ることが可能である。
【００１１】本発明においては、上記ヘルムホルツ共鳴
器が、接地長内で、各溝に少なくとも１個設けられてい
ることが好ましい。各溝について夫々に本発明に係るヘ
ルムホルツ共鳴器を設けることにより、本発明による騒
音低減効果をより良好に得ることができる。また、上記
ヘルムホルツ共鳴器は、各周方向溝間で周方向に位相差
をもって設けられていることが好ましい。これにより、
周方向溝相互間の騒音のピークが分散するため、より一
層良好に騒音低減効果を得ることができる。
器が、接地長内で、各溝に少なくとも１個設けられてい
ることが好ましい。各溝について夫々に本発明に係るヘ
ルムホルツ共鳴器を設けることにより、本発明による騒
音低減効果をより良好に得ることができる。また、上記
ヘルムホルツ共鳴器は、各周方向溝間で周方向に位相差
をもって設けられていることが好ましい。これにより、
周方向溝相互間の騒音のピークが分散するため、より一
層良好に騒音低減効果を得ることができる。
【００１２】さらに、上記ヘルムホルツ共鳴器は、トレ
ッド幅方向において左右対称の位置に設けられているこ
とも好ましく、これにより、ヘルムホルツ共鳴器を効率
的に設けることができる。また、上記ヘルムホルツ共鳴
器の形状を、好ましくは球状とすることで、特定の周波
数の音エネルギーの吸収を良好に行うことができる。さ
らに、上記ヘルムホルツ共鳴器は、好ましくはタイヤ踏
面部から５ｍｍ以上の深さの位置に設けることで、断面
積が摩耗により減少し気柱共鳴音が小さくなるまで、踏
面に露出するのを避けることができる。
ッド幅方向において左右対称の位置に設けられているこ
とも好ましく、これにより、ヘルムホルツ共鳴器を効率
的に設けることができる。また、上記ヘルムホルツ共鳴
器の形状を、好ましくは球状とすることで、特定の周波
数の音エネルギーの吸収を良好に行うことができる。さ
らに、上記ヘルムホルツ共鳴器は、好ましくはタイヤ踏
面部から５ｍｍ以上の深さの位置に設けることで、断面
積が摩耗により減少し気柱共鳴音が小さくなるまで、踏
面に露出するのを避けることができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て説明する。図１に、本発明に係るヘルムホルツ共鳴器
１の説明図を示す。図１（イ）は、トレッド部の拡大断
面を示しており、（ロ）は当該部分を上方から見た図で
あり、周方向溝２の溝壁３に円筒状開口部４を有するヘ
ルムホルツ共鳴器が、トレッドのリブ５に内蔵されてい
る。ここで、「ヘルムホルツ共鳴器」とは、形状寸法に
よって決定される単一周波数で共鳴する空洞共鳴器をい
い、まっすぐな円筒からなる小さな開口部をもつ閉鎖空
間からなるものである。
て説明する。図１に、本発明に係るヘルムホルツ共鳴器
１の説明図を示す。図１（イ）は、トレッド部の拡大断
面を示しており、（ロ）は当該部分を上方から見た図で
あり、周方向溝２の溝壁３に円筒状開口部４を有するヘ
ルムホルツ共鳴器が、トレッドのリブ５に内蔵されてい
る。ここで、「ヘルムホルツ共鳴器」とは、形状寸法に
よって決定される単一周波数で共鳴する空洞共鳴器をい
い、まっすぐな円筒からなる小さな開口部をもつ閉鎖空
間からなるものである。
【００１４】図２に示すように、ヘルムホルツ共鳴器１
の閉鎖空間の内径を２ｒ、円筒状開口部の長さをｔ、円
筒状開口部の口径を２ｄとしたとき、共鳴周波数Ｒは、
次式で表される。
の閉鎖空間の内径を２ｒ、円筒状開口部の長さをｔ、円
筒状開口部の口径を２ｄとしたとき、共鳴周波数Ｒは、
次式で表される。
【００１５】
【００１６】上記式に基づき、気柱管共鳴の共鳴周波数
に対応するように各パラメータを設定することにより、
目的の気柱管共鳴を抑制することができ、常に一定の騒
音低減効果を得ることができる。
に対応するように各パラメータを設定することにより、
目的の気柱管共鳴を抑制することができ、常に一定の騒
音低減効果を得ることができる。
【００１７】図３に、本発明の好適例である重荷重用空
気入りタイヤのトレッド部の断面を示す。図中、カーカ
スプライ６は、一対のビードコア（図示せず）にトロイ
ド状をなして跨がり、この半径方向外方に４層を例とし
たベルト７が配置され、さらにその半径方向外方にトレ
ッド８が配置されている。
気入りタイヤのトレッド部の断面を示す。図中、カーカ
スプライ６は、一対のビードコア（図示せず）にトロイ
ド状をなして跨がり、この半径方向外方に４層を例とし
たベルト７が配置され、さらにその半径方向外方にトレ
ッド８が配置されている。
【００１８】図示する例では、周方向溝の溝壁に円筒状
開口部を有するヘルムホルツ共鳴器１がセカンドリブに
左右対称に内蔵されている（各周方向溝間で周方向に位
相差をもって設けてもよい）。また、好適には、ヘルム
ホルツ共鳴器が、接地長内で、各溝に少なくとも１個は
存在する。
開口部を有するヘルムホルツ共鳴器１がセカンドリブに
左右対称に内蔵されている（各周方向溝間で周方向に位
相差をもって設けてもよい）。また、好適には、ヘルム
ホルツ共鳴器が、接地長内で、各溝に少なくとも１個は
存在する。
【００１９】かかるヘルムホルツ共鳴器の形状は、球形
状であり、タイヤ踏面部からの距離ｈは５ｍｍ以上とす
ることが好ましい。
状であり、タイヤ踏面部からの距離ｈは５ｍｍ以上とす
ることが好ましい。
【００２０】本発明の重荷重用空気入りタイヤにおいて
は、トレッド部構造の改良に係るものであり、その他の
構造および材質等は慣用に従い定めることができる。
は、トレッド部構造の改良に係るものであり、その他の
構造および材質等は慣用に従い定めることができる。
【００２１】
【実施例】以下、本発明を実施例および比較例により具
体的に説明する。実施例 図３に示すトレッド構造を有するサイズ１１Ｒ２２．５
の重荷重用空気入りタイヤを試作した。このタイヤのヘ
ルムホルツ共鳴器は、図示するように球形状をなしてお
り、ヘルムホルツ共鳴器の閉鎖空間の内径２ｒを１０ｍ
ｍ、円筒状開口部の長さｔを１０ｍｍ、円筒状開口部の
口径２ｄを１ｍｍとした。
体的に説明する。実施例 図３に示すトレッド構造を有するサイズ１１Ｒ２２．５
の重荷重用空気入りタイヤを試作した。このタイヤのヘ
ルムホルツ共鳴器は、図示するように球形状をなしてお
り、ヘルムホルツ共鳴器の閉鎖空間の内径２ｒを１０ｍ
ｍ、円筒状開口部の長さｔを１０ｍｍ、円筒状開口部の
口径２ｄを１ｍｍとした。
【００２２】かかるヘルムホルツ共鳴器は、接地長内で
各溝に左右対称に１個設けられている。また、このヘル
ムホルツ共鳴器は、タイヤ踏面部から５ｍｍの深さの位
置に設けた。
各溝に左右対称に１個設けられている。また、このヘル
ムホルツ共鳴器は、タイヤ踏面部から５ｍｍの深さの位
置に設けた。
【００２３】比較例 比較例として、実施例のタイヤにおいてヘルムホルツ共
鳴器を全く設けない以外は実施例と同様にして重荷重用
空気入りタイヤを試作した。
鳴器を全く設けない以外は実施例と同様にして重荷重用
空気入りタイヤを試作した。
【００２４】実施例および比較例のタイヤを夫々正規リ
ムに組み込み、空気圧７００ｋＰａ、荷重２４．５ｋＮ
にて騒音試験を行った。騒音試験は、室内騒音試験（ド
ラム：速度５０ｋｍ／時）としてタイヤから５０ｃｍ離
れた位置にマイクを配置して計測し、比較した。その結
果、実施例のタイヤは、比較例のタイヤ対比で、このタ
イヤサイズの気柱管共鳴周波数である６３０Ｈｚにおい
て、−１．０ｄＢの騒音低減効果が認められた。
ムに組み込み、空気圧７００ｋＰａ、荷重２４．５ｋＮ
にて騒音試験を行った。騒音試験は、室内騒音試験（ド
ラム：速度５０ｋｍ／時）としてタイヤから５０ｃｍ離
れた位置にマイクを配置して計測し、比較した。その結
果、実施例のタイヤは、比較例のタイヤ対比で、このタ
イヤサイズの気柱管共鳴周波数である６３０Ｈｚにおい
て、−１．０ｄＢの騒音低減効果が認められた。
【００２５】
【発明の効果】以上説明してきたように、本発明の重荷
重用空気入りタイヤにおいては、設置形状の変更を伴う
ことなく、走行中タイヤ転動時の騒音低減効果を良好に
得ることができる。
重用空気入りタイヤにおいては、設置形状の変更を伴う
ことなく、走行中タイヤ転動時の騒音低減効果を良好に
得ることができる。
【図１】本発明に係るヘルムホルツ共鳴器の一例を示す
説明図である。
説明図である。
【図２】図１に示すヘルムホルツ共鳴器の各寸法箇所を
示す説明図である。
示す説明図である。
【図３】ヘルムホルツ共鳴器を設けた本発明の重荷重用
空気入りタイヤの一例を示すトレッド部の断面図であ
る。
空気入りタイヤの一例を示すトレッド部の断面図であ
る。
１ ヘルムホルツ共鳴器 ２ 周方向溝 ３ 溝壁 ４ 円筒状開口部 ５ リブ ６ カーカスプライ ７ ベルト ８ トレッド
Claims (6)
- 【請求項１】 周方向に延びる複数の周方向溝と、これ
ら周方向溝によって区分されたリブとを有するリブパタ
ーンまたはブロックパターンのトレッドを備えた重荷重
用空気入りタイヤにおいて、 上記周方向溝の溝壁に円筒状開口部を有するヘルムホル
ツ共鳴器が、上記リブに内蔵されていることを特徴とす
る重荷重用空気入りタイヤ。 - 【請求項２】 上記ヘルムホルツ共鳴器が、接地長内
で、各溝に少なくとも１個設けられている請求項１記載
の重荷重用空気入りタイヤ。 - 【請求項３】 上記ヘルムホルツ共鳴器が、各周方向溝
間で周方向に位相差をもって設けられている請求項１ま
たは２記載の重荷重用空気入りタイヤ。 - 【請求項４】 上記ヘルムホルツ共鳴器が、トレッド幅
方向において左右対称の位置に設けられている請求項１
または２記載の重荷重用空気入りタイヤ。 - 【請求項５】 上記ヘルムホルツ共鳴器の形状が球状で
ある請求項１〜４のうちいずれか一項記載の重荷重用空
気入りタイヤ。 - 【請求項６】 上記ヘルムホルツ共鳴器が、タイヤ踏面
部から５ｍｍ以上の深さの位置に設けられている請求項
１〜３のうちいずれか一項記載の重荷重用空気入りタイ
ヤ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000003982A JP2001191734A (ja) | 2000-01-12 | 2000-01-12 | 重荷重用空気入りタイヤ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000003982A JP2001191734A (ja) | 2000-01-12 | 2000-01-12 | 重荷重用空気入りタイヤ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001191734A true JP2001191734A (ja) | 2001-07-17 |
Family
ID=18532829
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000003982A Pending JP2001191734A (ja) | 2000-01-12 | 2000-01-12 | 重荷重用空気入りタイヤ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001191734A (ja) |
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