JP4266705B2 - 空気入りタイヤ - Google Patents

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    • B60C11/00Tyre tread bands; Tread patterns; Anti-skid inserts
    • B60C11/03Tread patterns
    • B60C11/0318Tread patterns irregular patterns with particular pitch sequence

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Tires In General (AREA)

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、乗用車に用いて好適な空気入りタイヤに関するものであり、特に、パターンノイズによる騒音を低減する技術を提案するものである。
【0002】
【従来の技術】
乗用車の車内および車外の静粛性を阻害する要因としては、タイヤが回転した際に発生するパターンノイズによる騒音が挙げられるが、その騒音を低減する手段としては、特開平5−213009号公報に記載されているように、タイヤの周方向に配置されるブロックの長さをピッチごとに変えて、発生するパターンノイズの周波数を広い周波数帯域に分布させて、全体騒音の騒音レベルを低減する方法がある。また、特開平4−110210号公報に記載されているように、各ブロック列ごとにブロック数を異ならせて、各ブロック列間で同じ周波数のパターンノイズが重畳することを防ぐことにより、同じく、全体騒音の騒音レベルを低減する方法もある。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、いずれの方法によっても全体騒音のレベルは下げることはできるものの、ブロック列ごとのピッチ個数の相互間の公約数に起因する周波数成分のパターンノイズの騒音レベルのピークは除去することができず、そのパターンノイズの周波数成分が車両の固有振動数と合致して共鳴現象を起こすことにより、特定の速度において全体騒音のレベルが増大するという問題点があった。
【0004】
そこで本発明は、ブロック列ごとのピッチ個数の相互間の、公約数に起因するパターンノイズの周波数成分が、車両の固有振動数と合致して共鳴現象を起こして、特定の条件、例えば特定の速度において、全体騒音が増大することを防止できる空気入りタイヤを提供するものである。
【0005】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る空気入りタイヤは、トレッド部に、少なくともトレッド幅方向にのびる横溝をもって、二列以上の陸部列を区画し、それぞれの陸部列のピッチ個数を、相互に隣接する陸部列間で異なる素数としてなる。
ここで横溝は、傾斜溝や折曲溝をも含み、陸部列は、ラグ列およびブロック列を含む。
【0006】
これによれば、相互に隣接する陸部列間のピッチ個数を、それぞれ異なる素数とすることにより、それらのピッチ個数相互間に、ピッチ個数自体と1を除いた公約数が存在することをなくすことができる。これによって、下記の数1で表わされる、それぞれのピッチ個数の公約数に起因する周波数(F(i))のパターンノイズが重畳するを防止することにより、その周波数(F(i))の全体騒音の騒音レベルのピークを下げることができる。また、その周波数(F(i))が車両特有の固有振動数に合致するときに、全体騒音が車両と共鳴現象を起こすことを防ぐことができる。
〔数1〕
F(i)=V×N/(3.6×2×π×R)
V:速度(km/h)
N:公約数
R:タイヤの転がり半径(m)
【0007】
この具体的効果を図1に示す。例えばそれぞれ陸部列のピッチ個数が全て72であれば、それらのピッチ個数の公約数は大きいほうから72、36、24、18、12、9、8、6、4、3、2となり、それらの公約数に起因する周波数のパターンノイズの騒音レベルのピークが、図1の点線で示すように表われる。それぞれの陸部列のピッチ個数を、72に一番近い素数である73とすると、公約数は73と1のみとなり、図1の実線に示すように、ピッチ個数73と1との間の中間周波数での、全体騒音の騒音レベルのピークをなくすことができることが分かる。
【0008】
ここで好ましくは、それぞれの陸部列ごとのピッチ個数を、それらの陸部列でそれぞれ異ならせる。
これによれば、それぞれの陸部列ごとのピッチ個数を同一の素数とする場合に較べて、ピッチ個数自体に起因する周波数のパターンノイズの騒音レベルのピークが同一の周波数において重畳することを防止することにより、ピッチ個数自体に起因する全体騒音の騒音レベルのピークを抑制することができる。
【0009】
この具体的効果を図2に示す。図2(a)に示すように、例えば陸部列が三列のパターンにおいて、その陸部列のピッチ個数を全て73とした場合には、三つの陸部列A、B、Cから発生するパターンノイズは、それぞれ二点鎖線、点線、破線で表わすように、ピッチ個数73に起因する同一の周波数で重畳し、実線で示すように、全体騒音の騒音レベルのピークが高くなる。これに対して、図2(b)に示すように、その陸部列のピッチ個数を67、73、79と異ならせた場合には、三つの陸部列X、Y、Zから発生するパターンノイズは、それぞれ破線、点線、二点鎖線で表わすように、ピッチ個数67、73、79に起因する三つの異なる周波数で騒音レベルのピークが高くなり、それぞれのパターンノイズが重畳することがないため、実線で示すように、全体騒音の騒音レベルのピークを抑制することができる。
【0010】
ここで好ましくは、車両装着方向を定められた非対称タイヤとし、それぞれの陸部列のピッチ個数を車両装着内側から車両装着外側に向かって小とする。
【0011】
これによれば、DRY路面での高い操縦安定性を確保しつつ全体騒音を低くすることができる。
【0012】
また好ましくは、車両装着方向が定められた非対称タイヤとし、それぞれの陸部列のピッチ個数を車両装着内側から車両装着外側に向かって大とする。
【0013】
これによれば、WET/SNOW路面での高い操縦安定性を確保しつつ、全体騒音を低くすることができ、また、車両装着外側に位置する陸部列の音圧エネルギーを小さくすることにより、全体騒音の騒音レベルを低減することができる。
【0014】
あるいは、それぞれの陸部毎のピッチ個数を、タイヤ赤道線から遠ざかるにつれて小とすることが好ましい。
【0015】
これによれば、DRY路面での高い操縦安定性を確保しつつ全体騒音を低くすることができる。
【0016】
また好ましくは、それぞれの陸部毎のピッチ個数を、タイヤ赤道線から遠ざかるにつれて大とする。
【0017】
これによれば、WET/SNOW路面での高い操縦安定性を確保しつつ全体騒音を低くすることができる、また、接地圧の高いショルダー部側に位置する陸部列の音圧エネルギーを小さくすることにより、全体騒音の騒音レベルを低減することができる。
【0018】
また好ましくは、隣接する陸部列のピッチ個数を、素数表において5〜30個分異ならせる。
【0019】
これによれば、それぞれのピッチ個数の公約数に起因する周波数の、騒音の騒音レベルを下げる効果一段と高めることができる。
異ならせるピッチ個数を、5個分未満とすると、隣接するそれぞれの陸部列の発生する騒音のピークをずらして、全体騒音の騒音レベルを下げる効果が小さくなり、30個分より大きくすると、タイヤ接地面内におけるブロック列相互間の挙動の違いが大きくなりすぎて、それぞれのブロックの摩耗が大きくなりすぎる。
【0020】
また好ましくは、それぞれの陸部毎のピッチ個数を、20〜120の間の素数とする。
【0021】
これによれば、前述の操縦安定性と騒音低減性能および偏摩耗防止性能とをバランスよく向上することができる。
【0022】
また好ましくは、それぞれの陸部毎のピッチ個数を、30〜90の間の素数とする。
【0023】
これによれば、操縦安定性と騒音低減性能および偏摩耗防止性能とをよりバランスよく向上することができる。
【0024】
【発明の実施の形態】
以下に、この発明の実施の形態を図面に示すところに基づいて説明する。
図3は、本発明の実施の形態を、車両への装着姿勢のタイヤの正面視で示すトレッドパターンの展開図である。タイヤの内部構造は、一般的なラジアルタイヤのそれと同様であるので図示を省略する。
ここでは、トレッド1はタイヤ赤道線に対して左右非対称の車両への装着方向を定めた形状とし、トレッド1には、その周方向に連続して延びる少なくとも一本、ここでは二本の周溝2を設け、それらの周溝2により陸部列3、4、5を装着外側から装着内側に向かってこの順番に区画する。さらに、それぞれの陸部列には、横溝6、7、8をそれぞれ周方向に67個、73個、79個設け、ブロック9、10、11を区画する。これにより陸部列3、4、5のピッチ個数はそれぞれ、67個、73個、79個となる。
なお、図3〜図7の中で、カッコ内の数字は、該当する陸部列のピッチ個数を表わす。
【0025】
図4は、本発明の他の実施の形態を、車両への装着姿勢のタイヤの正面視で示すトレッドパターンの展開図である。
このトレッドパターンは図3に示すタイヤを、タイヤ赤道線に対して、装着外側と内側とを逆にした形状のものである。それ以外の部分は同一であるので説明は割愛する。
【0026】
図5は、本発明の他の実施の形態を、車両への装着姿勢のタイヤの正面視で示すトレッドパターンの展開図である。
ここでは、トレッド21にその周方向に連続して延びる二本の周溝22を設け、それらの周溝22により陸部列23、24、25を装着外側から装着内側に向かってこの順番に区画する。さらに、それぞれの陸部列には、横溝26、27、28をそれぞれ周方向に79、73、79個設け、ブロック29、30、31を区画する。これにより陸部列3、4、5のピッチ個数はそれぞれ、79個、73個、79個となる。
図6は、図5に示すタイヤの、ショルダー域のブロック29、30、31の配設個数をそれぞれ67個、73個、67個としたものである。
【0027】
これらのいずれのタイヤによっても、それぞれの陸部列のピッチ個数を、素数とすることにより、それらのピッチ個数相互間の、ピッチ個数自体と1を除いた公約数をなくすことができる。これにより、それぞれのピッチ個数の公約数に起因する周波数の騒音が重畳することを防止することにより、全体騒音のその周波数の騒音レベルのピークを下げることができる。
【0028】
【実施例】
本発明に係る、空気入りタイヤの、全体騒音の抑制効果を測定する目的で、サイズが205/65R 15の、図3、5に示すトレッドパターンを有する二種類の実施例タイヤ(フラットタイヤにキャラメルブロックを設けたもの)と、図7に示す、全てのピッチ個数が72であるトレッドパターンを有する一種類の比較例タイヤとを、空気圧240kPaで荷重670kgにて、サイズが14×6JJのホイールに装着し、室内の台上騒音ドラム(直径=3m、表面=セーフティーウォーク)で、速度80km/hで台上走行試験を行い、タイヤ側面から約1mの位置にて、タイヤ近傍音を測定し、そのタイヤ近傍音の周波数ごとの騒音レベル(dBA)を求め比較した。その結果を図8および表1に示す。
【0029】
比較例タイヤ1は、図7に示すように、トレッド51に、その周方向に連続して延びる二本の周溝52を設け、それらの周溝52により区画される陸部列53、54、55にそれぞれ横溝56、57、58を設け、ブロック29、30、31をそれぞれ周方向に72個区画したものである。
【0030】
【表1】
Figure 0004266705
【0031】
図8および表1において、比較例タイヤ1と実施例タイヤ1および2を比較すると、実施例タイヤ1および2は、ピッチ個数の公約数に起因する周波数の騒音の、騒音レベルのピークをなくすことができ、当該周波数における騒音レベルを1〜2.5dBA程度低減できていることが分かる。またピッチ個数自体に起因する周波数の騒音の騒音レベルをも抑制でき、これも、当該周波数における騒音レベルを1〜2.5dBA程度低減できていることがわかる。
実施例タイヤ1と実施例タイヤ2との比較においては、実施例タイヤ2の方がピッチ個数自体に起因する周波数の全体騒音の騒音レベルが大きくなっている。これは、実施例タイヤ2の両ショルダー部のブロックのピッチ個数が、タイヤの正面視において左右同一の79であることにより、全ての陸部列のピッチ個数が相違する実施例タイヤ1に較べると、両ショルダー部の陸部列のパターンノイズの重畳が発生していることによる。
【0032】
【発明の効果】
以上に述べたところから明らかなように、この発明によれば、それぞれの陸部列のピッチ個数を、素数とすることにより、それらのピッチ個数相互間に、ピッチ個数自体と1を除公約数をなくすことができる。これにより、それぞれのピッチ個数の公約数に起因する周波数のパターンノイズが重畳することを防止することにより、その周波数の全体騒音の騒音レベルのピークを下げることができる。また、その周波数が車両特有の固有振動数に合致するときに、全体騒音が車両と共鳴現象を起こすことを防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の一実施形態による騒音低減効果を表わすグラフである。
【図2】 本発明の他の実施形態による騒音低減効果を表わすグラフである。
【図3】 本発明の実施の形態を、車両への装着姿勢のタイヤの正面視で示すトレッドパターンの展開図である。
【図4】 本発明の他の実施の形態を、車両への装着姿勢のタイヤの正面視で示すトレッドパターンの展開図である。
【図5】 本発明の他の実施の形態を、車両への装着姿勢のタイヤの正面視で示すトレッドパターンの展開図である。
【図6】 本発明の他の実施の形態を、車両への装着姿勢のタイヤの正面視で示すトレッドパターンの展開図である。
【図7】 比較例タイヤを、車両への装着姿勢のタイヤの正面視で示すトレッドパターンの展開図である。
【図8】 本発明の他の実施形態による騒音低減効果を表わすグラフである。
【符号の説明】
1 トレッド部
2 周溝
3 陸部列
4 陸部列
5 陸部列
6 横溝
7 横溝
8 横溝
9 ブロック
10 ブロック
11 ブロック
21 トレッド部
22 周溝
23 陸部列
24 陸部列
25 陸部列
26 横溝
27 横溝
28 横溝
29 ブロック
30 ブロック
31 ブロック
51 トレッド部
52 周溝
53 陸部列
54 陸部列
55 陸部列
56 横溝
57 横溝
58 横溝
59 ブロック
60 ブロック
61 ブロック

Claims (9)

  1. トレッド部に、少なくともトレッド幅方向にのびる横溝をもって、二列以上の陸部列を区画し、それぞれの陸部列のピッチ個数を、相互に隣接する陸部列間で異なる素数としてなる空気入りタイヤ。
  2. それぞれの陸部列ごとのピッチ個数を、それらの全ての陸部列でそれぞれ異ならせてなる請求項1に記載の空気入りタイヤ。
  3. 車両装着方向が定められた非対称タイヤであり、それぞれの陸部列のピッチ個数を車両装着内側から車両装着外側に向かって小としてなる請求項1もしくは2に記載の空気入りタイヤ。
  4. 車両装着方向が定められた非対称タイヤであり、それぞれの陸部列のピッチ個数を車両装着内側から車両装着外側に向かって大としてなる請求項1もしくは2に記載の空気入りタイヤ。
  5. それぞれの陸部列毎のピッチ個数を、タイヤ赤道線から遠ざかるにつれて小としてなる請求項1もしくは2に記載の空気入りタイヤ。
  6. それぞれの陸部列毎のピッチ個数を、タイヤ赤道線から遠ざかるにつれて大としてなる請求項1もしくは2に記載の空気入りタイヤ。
  7. 隣接する陸部列のピッチ個数を、素数表において5〜30個分異ならせてなる請求項1〜6のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
  8. それぞれの陸部毎のピッチ個数を、20〜120の間の素数としてなる請求項1〜7のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
  9. それぞれの陸部毎のピッチ個数を、30〜90の間の素数としてなる請求項1〜8のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
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