JP2008302898A - Pneumatic tire - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、トレッド踏面に、周方向に連続して延びる周溝と、前記周溝に開口し他の溝と交差することなく陸部の前記周溝から離れたところで終端する横溝とを配置し、前記横溝でサイドブランチ型共鳴器を構成したタイヤに関し、特に気柱共鳴音低減効果の大きいものに関する。 According to the present invention, a circumferential groove continuously extending in the circumferential direction is disposed on the tread surface, and a lateral groove that opens in the circumferential groove and terminates at a position away from the circumferential groove without crossing the other groove. The present invention relates to a tire in which a side branch type resonator is constituted by the lateral groove, and particularly relates to a tire having a large effect of reducing air column resonance noise.
近年の車両の静粛化に伴って、自動車騒音に対する、タイヤ騒音の占める割合が相対的に大きくなっているため、そのタイヤ騒音の低減が大きな課題となっている。なかでも、人の耳につき易い、1000Hz前後のタイヤ騒音は車外騒音の主な要因となっており、この騒音は、環境問題の点からも早急な対策が望まれるに至っている。
ところで、ほぼ800〜1400Hzのタイヤ騒音は、タイヤの接地面内で、それの周方向溝と路面とによって区画される気柱が共鳴することに起因する気柱共鳴によって発生するものであることが一般に知られており、このような気柱共鳴の抑制のため、トレッド踏面に、周方向に連続して延びる周溝を設けるとともに、前記周溝に開口し前記周溝から離れた陸部の中で終端する横溝よりなるサイドブランチ型共鳴器を陸部に配設した空気入りタイヤが提案されており(例えば、特許文献1参照。)、このタイヤによると横溝の反共振により気柱共鳴音が低減できるとされている。
With the recent quietness of vehicles, since the ratio of tire noise to automobile noise has become relatively large, reduction of tire noise has become a major issue. Among them, tire noise around 1000 Hz, which is easily heard by humans, is a major factor of noise outside the vehicle, and this noise is expected to be promptly taken from the viewpoint of environmental problems.
By the way, the tire noise of about 800 to 1400 Hz may be generated by air column resonance caused by resonance of the air column defined by the circumferential groove and the road surface in the tire contact surface. In general, in order to suppress such air column resonance, the tread surface is provided with a circumferential groove extending continuously in the circumferential direction, and is opened in the circumferential groove and in a land portion away from the circumferential groove. There has been proposed a pneumatic tire in which a side branch type resonator composed of a lateral groove that terminates at a land portion is disposed in a land portion (see, for example, Patent Document 1). It can be reduced.
しかしながら、上記に示した従来技術においては、周溝に開口する複数本の横溝はすべて同一の形状をなしており、このため、横溝の形状によって定まる周波数の気柱音だけについては減音効果はあるものの、実際の気柱共鳴音は幅のある周波数帯域に広がっているため、全周波数に対して減音することができず実効的な減音効果は十分ではなかった。 However, in the prior art described above, the plurality of horizontal grooves opening in the circumferential groove all have the same shape, and therefore, only the air column sound having a frequency determined by the shape of the horizontal groove has a sound reduction effect. However, since the actual air column resonance sound spreads over a wide frequency band, it cannot be reduced for all frequencies, and the effective sound reduction effect is not sufficient.
本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであり、周波数帯域の広い気柱共鳴音に対しても十分な減音効果を得ることのできるサイドブランチ型共鳴器を配置した空気入りタイヤを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such a problem, and is a pneumatic in which a side branch type resonator is provided that can obtain a sufficient sound reduction effect even for air column resonance sound having a wide frequency band. The object is to provide a tire.
本発明は、トレッド踏面に、周方向に連続して延びる周溝と、前記周溝に開口し他の溝と交差することなく陸部の前記周溝から離れたところで終端する横溝とを配置し、前記横溝でサイドブランチ型共鳴器を構成したタイヤにおいて、
タイヤを適用リムに組付けて最高空気圧を充填するとともに最大負荷能力に相当する質量を負荷した状態下において、タイヤ回転における少なくとも一つの接地面には、少なくとも1本の周溝はそこに開口する前記横溝を2本以上有し、これらの横溝のうち、少なくとも2本は、相互に溝長さが異なることを特徴とする空気入りタイヤである。
According to the present invention, a circumferential groove continuously extending in the circumferential direction is disposed on the tread surface, and a lateral groove that opens in the circumferential groove and terminates at a position away from the circumferential groove without crossing the other groove. In the tire in which the side branch type resonator is configured by the lateral groove,
At least one circumferential groove is opened in at least one contact surface in rotation of the tire under a state in which the tire is assembled to the applicable rim, filled with the maximum air pressure, and loaded with a mass corresponding to the maximum load capacity. The pneumatic tire has two or more of the lateral grooves, and at least two of the lateral grooves have different groove lengths.
本発明によれば、少なくとも一つの接地面において、少なくとも1本の周溝は、そこに開口する横溝のうち少なくとも2本は長さが異なり、そして、長さの異なるサイドブランチ型共鳴器は周波数がその長さに依存しているので、相互の異なる少なくとも2つの周波数において減音効果を有することになり、このことによって、幅のある帯域の気柱共鳴音に対しても効果的にその音を減ずることができる。 According to the present invention, in at least one ground plane, at least one circumferential groove has a different length in at least two of the lateral grooves opened therein, and side branch resonators having different lengths have different frequencies. Depends on its length, it has a sound-reducing effect at at least two different frequencies, which makes it effective even for a wide-band air column resonance. Can be reduced.
本発明の実施形態について、図に基づいて説明する。図1は本発明に係る実施形態の空気入りタイヤを適用リムに組付けて最高空気圧を充填するとともに最大負荷能力に相当する質量を負荷した状態下でのタイヤ接地面を示す平面図であり、このタイヤは、トレッド踏面に、周方向に連続して延びる周溝1を設けるとともに、周溝1に開口し周溝1から離れた陸部2の中で終端する横溝3a、3b、3cよりなるサイドブランチ型共鳴器を陸部2に配設して構成されている。
Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a plan view showing a tire ground contact surface in a state in which a pneumatic tire according to an embodiment of the present invention is assembled to an applicable rim, filled with a maximum air pressure and loaded with a mass corresponding to a maximum load capacity, This tire is provided with a
これらの横溝3a、3b、3cは、いずれも、タイヤ幅方向に延在する部分とタイヤ周方向に延在する部分とを連続させた形状をなし、タイヤ幅方向に延在する部分の長さはすべて同じであり、タイヤ周方向に延在する部分の長さだけが、図示のように、それぞれ、a、b、cと互いに異なっており、したがって、それらは、相互に(b−a)、(b−c)、および、(a−c)だけ長さが異なっていることになる。
These
ここで、適用リムとは下記の規格に規定されたリムをいい、最高空気圧とは、下記の規格において、最大負荷能力に対応して規定される空気圧をいい、最大負荷能力とは、下記の規格でタイヤに負荷することが許される最大の質量をいう。
そして規格とは、タイヤが生産又は使用される地域に有効な産業規格によって決められている。例えば、アメリカ合衆国では“THE TIRE AND RIM ASSOCIARION INC. の YEAR BOOK ”あり、欧州では、“The European Tyre and Rim Technical Organization の STANDARDS MANUAL”であり、日本では日本自動車タイヤ協会の“JATMA YEAR BOOK”である。
Here, the applicable rim refers to the rim specified in the following standards, the maximum air pressure refers to the air pressure defined in accordance with the maximum load capacity in the following standards, and the maximum load capacity refers to the following The maximum mass allowed to be loaded on a tire by standard.
The standard is determined by an industrial standard effective in the region where the tire is produced or used. For example, “THE TIRE AND RIM ASSOCIARION INC. YEAR BOOK” in the United States, “European Tire and Rim Technical Organization, Japan” .
また、ここでトレッド踏面とは、タイヤを適用リムに装着するとともに、それに最高空気圧を充填して平板上に垂直に置き、そこへ最大負荷能力に相当する質量を負荷したときに平板と接触することになるトレッドゴムの表面領域をいうものとする。 Also, the tread surface here means that the tire is mounted on the applicable rim, filled with the highest air pressure and placed vertically on the flat plate, and comes into contact with the flat plate when a mass corresponding to the maximum load capacity is loaded thereon. It shall mean the surface area of the tread rubber that will be different.
なお、横溝とは、周溝から分岐する溝をいい、部分的に周方向に延在する部分があってもかまわない。また、横溝の長さとは、溝の幅に対する中点を繋いでできる溝中心線11での長さをいうものとする。 The lateral groove refers to a groove branched from the circumferential groove, and there may be a portion that partially extends in the circumferential direction. Further, the length of the lateral groove refers to the length at the groove center line 11 that can connect the midpoints with respect to the width of the groove.
そして、本発明は、上記状態の下での、少なくとも一つのタイヤ回転位置に対する接地面において、少なくとも1本の周溝1(図1に示したものの場合、タイヤ幅方向中央側の2本)は、これに開口する横溝3a、3b、3cを2本以上(図示の場合、4〜5本)有し、これらの横溝3a、3b、3cのうち、少なくとも2本(図示の場合、3本)は、相互に溝長さが異なることを特徴としている。
In the present invention, at least one circumferential groove 1 (two in the center in the tire width direction in the case shown in FIG. 1) is provided on the ground contact surface with respect to at least one tire rotation position under the above-described state. There are two or more
気柱共鳴音は、接地面内で、周溝と路面とによって区画される気柱が、転動時のタイヤの各部位の振動に基づいて加振されることにより、気柱の長さの2倍の波長をもって共鳴振動することに基づいて発生されるものであり、この場合の気柱共鳴音の周波数f0は、音速をvとし、トレッド踏面の周方向接地長さ、いいかえれば、そこに含まれる周溝長さに開口端補正長さを加えたものをLとすると、下記の(1)式で表される。
f0=v/2L (1)
The air column resonance sound is generated by the air column partitioned by the circumferential groove and the road surface in the ground contact surface based on the vibration of each part of the tire during rolling. The frequency f 0 of the air column resonance sound in this case is v, the sound speed is v, the circumferential contact length of the tread surface, in other words, If the length obtained by adding the opening end correction length to the circumferential groove length included in is L, it is expressed by the following equation (1).
f 0 = v / 2L (1)
またこのような気柱共鳴は、タイヤのトレッドパターンにおいて、トレッド周方向に連続して延びる複数本の周溝の相互が、周溝に交差して延びる横溝によって連通されている場合には、一の特定の周波数による気柱共鳴だけを生じることになる。なおここで、周溝の幅、深さおよび本数は、共鳴周波数よりもむしろ共鳴音の音圧レベルに大きく影響することになる。 In addition, such air column resonance is caused when a plurality of circumferential grooves continuously extending in the tread circumferential direction are communicated with each other by a lateral groove extending across the circumferential groove in the tread pattern of the tire. Only the air column resonance with a specific frequency is generated. Here, the width, depth, and number of the circumferential grooves greatly affect the sound pressure level of the resonance rather than the resonance frequency.
ここで、その横溝を陸部の途中で終了させたときは、接地面内での横溝長さに開口端補正長さを加えたものをl、音速をvとした場合、下記(2)式で表わされる周波数fで音が吸音されることが明らかになっている。
f=(2n−1)×v/4l (2)
ただし、n:振動次数 (n=1,3,5・・・)
Here, when the horizontal groove is terminated in the middle of the land, when the length of the horizontal groove in the ground plane plus the opening end correction length is 1 and the sound speed is v, the following equation (2) It is clear that sound is absorbed at a frequency f represented by
f = (2n−1) × v / 4l (2)
Where n: vibration order (n = 1, 3, 5...)
従って、この吸音周波数fを、周溝の気柱共鳴周波数f0に近づけた場合には、共鳴騒音を低減させることが可能となる。 Thus, the sound-absorption frequency f, when close to the columnar resonance frequency f 0 of the circumferential groove, it is possible to reduce the resonance noise.
また、横溝の幅、深さおよび本数は、これもまた吸音周波数よりもむしろ吸音能力に大きく影響することが明らかになっている。 It has also been found that the width, depth and number of transverse grooves also have a large influence on the sound absorption capacity rather than the sound absorption frequency.
ここで、周溝による気柱の共鳴周波数は、接地面が変化すると、接地面内の周溝長さが変化したり、タイヤの回転位置に対して、接地面に含まれる周溝を横切る横溝の本数等が変化し、その結果、実際の気柱共鳴音は、式(1)で算出される周波数を中心とした幅のある周波数分布を有することになる。 Here, the resonance frequency of the air column due to the circumferential groove is such that when the grounding surface changes, the circumferential groove length in the grounding surface changes, or the transverse groove that crosses the circumferential groove included in the grounding surface with respect to the rotation position of the tire. As a result, the actual air column resonance has a frequency distribution with a width centered on the frequency calculated by the equation (1).
本発明のタイヤにおいて、横溝は式(2)式で表される吸音周波数fを複数個有しているので、その吸振周波数帯域を広がったものとすることができ、幅のある周波数帯域の気柱共鳴音に対して、長さの異なる横溝3a、3b、3cの組み合わせによって同じような吸音周波数分布を有する共鳴器を配置することで吸音効果を効果的に得ることができる。
In the tire according to the present invention, the lateral groove has a plurality of sound absorption frequencies f expressed by the equation (2). Therefore, the vibration absorption frequency band can be widened, and a wide frequency band can be obtained. A sound absorbing effect can be effectively obtained by arranging resonators having a similar sound absorption frequency distribution by combining the
なお、このようなタイヤにおいて、対象となる特定の周溝に対する横溝の形成は、その周溝の一方側だけにて行うことができる他、それの両側にて行うこともでき、これらのいずれにあっても、周溝に開口する横溝に、所期した通りの機能を十分に発揮させることができる。 In addition, in such a tire, the formation of the lateral groove for the specific circumferential groove of interest can be performed only on one side of the circumferential groove, and can also be performed on both sides thereof. Even if it exists, the function as expected can fully be exhibited in the horizontal groove opened to a circumferential groove.
互いにトレッドパターンが異なる3種類のタイヤを、実施例、比較例1、比較例2として、これらのタイヤを試作し、それぞれについて騒音を測定して減音効果を比較した。 Three types of tires having different tread patterns from each other were used as examples, comparative example 1 and comparative example 2, and these tires were prototyped.
実施例のタイヤは、図1に示すように、トレッド踏面に、幅方向中央側の2本の周溝1に開口し陸部2中で終端する3種類の横溝3a、3b、3cを周方向に順繰りに配列して共鳴器を構成する。これらの、式(2)によって算出される1次共鳴周波数は、最も長い横溝3bが800Hz、中間の長さの横溝3aが1000Hz、そして、最も短い横溝3cが1250Hzである。
As shown in FIG. 1, the tire of the example has three kinds of
比較例1のタイヤは、図2に示すように、幅方向中央側の2本の周溝1のそれぞれに開口し、陸部2A内で終端する1種類の横溝3aを周方向に配列して共鳴器を構成しており、これらの共鳴器の総数は、実施例1のタイヤと同じであり、その形状は、実施例1における横溝3aと同一であり共鳴周波数は1000Hzである。
As shown in FIG. 2, the tire of Comparative Example 1 has one type of
比較例2のタイヤの周溝1には、図3に示すように、陸部2Bで終端する横溝はなく、代わりに、両端がともに周溝に開口する横溝4が設けられているでけであり、したがってこのタイヤのトレッド踏面は、共鳴器をもっていないことを意味する。
As shown in FIG. 3, the
このように、実施例、比較例1、および、比較例2のタイヤは、横溝の形状だけが互いに異なっているだけで、他の構成、例えば、周溝1の寸法、本数、配置等はすべて同じである。
As described above, the tires of the example, comparative example 1 and comparative example 2 are different from each other only in the shape of the lateral grooves, and all other configurations, for example, the dimensions, number, arrangement and the like of the
それらのタイヤはいずれも、サイズが195/65R15であり、これらのタイヤを6JJのリムに装着し、空気圧を210kPaとした状態で、騒音測定を行った。 Each of these tires was 195 / 65R15 in size, and these tires were mounted on a 6JJ rim and the noise was measured in a state where the air pressure was 210 kPa.
騒音の測定方法としては、タイヤを、室内ドラム試験機により、4.4kNの荷重の作用下で80km/hの速度で負荷転動させ、このときのタイヤの側方音をJASO C606に定める条件に従って測定し、1/3オクターブバンドで、中心周波数800−1000Hz−1250Hzの帯域のオーバオール値を求めた。そして、評価結果を、表1に、実施例、および、比較例1の、比較例2に対する減音効果としてデシベルの差(dB)で表した。 As a method for measuring noise, the tire was rolled with an indoor drum tester at a speed of 80 km / h under the action of a load of 4.4 kN, and the side sound of the tire at this time was in accordance with the conditions specified in JASO C606. Measured, and the overall value of the band of the center frequency 800-1000Hz-1250Hz in 1/3 octave band was obtained. The evaluation results are shown in Table 1 as a decibel difference (dB) as a sound reduction effect of the example and the comparative example 1 with respect to the comparative example 2.
本発明は、特に、乗用車用タイヤに好適に用いることができる。 Especially this invention can be used suitably for the tire for passenger cars.
1 周溝
2、2A、2B 陸部
3a、3b、3c 横溝
4 横溝
10 タイヤ接地面
11 中心線
DESCRIPTION OF
Claims (1)
タイヤを適用リムに組付けて最高空気圧を充填するとともに最大負荷能力に相当する質量を負荷した状態下において、タイヤ回転における少なくとも一つの接地面には、少なくとも1本の周溝はそこに開口する前記横溝を2本以上有し、これらの横溝のうち、少なくとも2本は、相互に溝長さが異なることを特徴とする空気入りタイヤ。 A circumferential groove continuously extending in the circumferential direction is disposed on the tread surface, and a lateral groove that opens in the circumferential groove and terminates at a distance from the circumferential groove without intersecting the other grooves. In the tire that constitutes the side branch type resonator,
At least one circumferential groove is opened in at least one contact surface in rotation of the tire under a state in which the tire is assembled to the applicable rim, filled with the maximum air pressure, and loaded with a mass corresponding to the maximum load capacity. A pneumatic tire having two or more of the lateral grooves, wherein at least two of the lateral grooves have different groove lengths.
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- 2007-06-11 JP JP2007154328A patent/JP2008302898A/en not_active Withdrawn
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