JP4586537B2 - Pneumatic tire - Google Patents
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この発明は、空気入りタイヤに関し、さらに詳しくは、ウェット性能を維持しつつ周方向溝にて発生する気柱共鳴音を低減できる空気入りタイヤに関する。 The present invention relates to a pneumatic tire, and more particularly to a pneumatic tire that can reduce air column resonance generated in a circumferential groove while maintaining wet performance.
タイヤの車外騒音の要因として、気柱共鳴音に関する課題がある。気柱共鳴音は、タイヤ転動時にて、路面と周方向溝とに囲まれた空間(気柱)で発生する共鳴音であり、パターンノイズ等の原因となる。 There is a problem related to air column resonance as a factor of tire noise outside the vehicle. The air column resonance is a resonance generated in a space (air column) surrounded by the road surface and the circumferential groove when the tire rolls, and causes pattern noise and the like.
かかる課題において、従来の空気入りタイヤには、特許文献1に記載される技術が知られている。従来の空気入りタイヤでは、トレッド部にタイヤ周方向に連なる複数の周方向溝が形成されている。そして、周方向溝の溝底に、高さの異なる凸部がタイヤ周方向に沿って凹凸を繰り返すパターンで設けられている。従来の空気入りタイヤでは、かかる構成により、タイヤ転動時おける気柱共鳴音の発生を抑制していた。
In this problem, the technique described in
ここで、従来の空気入りタイヤは、配列された凸部群の高さが変更されることにより、気柱共鳴音の発生が抑制される構成を有する。しかしながら、かかる構成では、ウェット路の走行時にて、背の高い(凸量が大きい)凸部が設置された部分で、凸部が堰となって周方向溝内の水の流れを堰き止める。すると、周方向溝の排水機能が阻害されて、タイヤのウェット性能が低下するという課題があった。 Here, the conventional pneumatic tire has a configuration in which the generation of air column resonance is suppressed by changing the height of the arranged convex portions. However, in such a configuration, when traveling on a wet road, the convex portion serves as a weir at a portion where a tall convex portion (having a large convex amount) is installed, and blocks the flow of water in the circumferential groove. Then, the drainage function of the circumferential groove was hindered, and there was a problem that the wet performance of the tire was lowered.
そこで、この発明は、上記に鑑みてされたものであって、ウェット性能を維持しつつ周方向溝にて発生する気柱共鳴音を低減できる空気入りタイヤを提供することを目的とする。 Therefore, the present invention has been made in view of the above, and an object thereof is to provide a pneumatic tire capable of reducing air column resonance generated in a circumferential groove while maintaining wet performance.
上記目的を達成するため、この発明にかかる空気入りタイヤは、トレッド部に少なくとも一本の周方向溝を有すると共に、前記周方向溝の溝底に凸部が形成されており、且つ、前記凸部は、前記周方向溝内にてタイヤ周方向に延在すると共にタイヤ幅方向に振幅を有する波状形状を有しており、前記周方向溝からの気柱共鳴音の発生が低減されるように前記波状形状の波長がタイヤ周方向に対して変化し、且つ、前記波状形状の波長がタイヤ接地長の0.5倍以上であって10倍以下の範囲の長さ寸法を有することを特徴とする。 In order to achieve the above object, a pneumatic tire according to the present invention has at least one circumferential groove in a tread portion, a convex portion is formed on a groove bottom of the circumferential groove, and the convex The portion extends in the circumferential direction of the tire in the circumferential groove and has a wavy shape having an amplitude in the width direction of the tire, so that generation of air column resonance from the circumferential groove is reduced. The wave-like wavelength varies with respect to the tire circumferential direction, and the wave-like wavelength has a length dimension in the range of 0.5 times or more and 10 times or less of the tire ground contact length. And
この空気入りタイヤでは、凸部が波状形状を有しており、その波状形状の波長が調整されることにより、周方向溝からの気柱共鳴音の発生が低減される。かかる構成では、従来の空気入りタイヤと比較して、凸部による周方向溝内での水の流れの堰き止めが生じ難い。これにより、タイヤのウェット性能の低下が抑制される利点がある。
また、この空気入りタイヤでは、凸部の波長がタイヤ周方向に対して変化するように構成されているので(周波数変調)、凸部により発生する音の増幅が抑制される。これにより、車外騒音が低減される利点がある。
また、この空気入りタイヤでは、凸部の波長がタイヤ接地長の0.5倍以上であって10倍以下の範囲にあるので、気柱共鳴音が効果的に抑制されると共にタイヤのウェット性能が維持される利点がある。なお、タイヤ接地長とは、空気入りタイヤにJATMA規定の最大負荷能力に対応する空気圧にて空気が充填され、最大負荷荷重の75%に対応する荷重が負荷された状態における、トレッド面と路面とのタイヤ周方向にかかる接地面の長さをいうものとする。
In this pneumatic tire, the convex portion has a wave shape, and the generation of air column resonance from the circumferential groove is reduced by adjusting the wavelength of the wave shape. In such a configuration, it is difficult for the water flow to be blocked in the circumferential groove by the convex portion as compared with the conventional pneumatic tire. Thereby, there exists an advantage by which the fall of the wet performance of a tire is suppressed.
Moreover, in this pneumatic tire, since the wavelength of the convex portion is configured to change with respect to the tire circumferential direction (frequency modulation), amplification of sound generated by the convex portion is suppressed. Thereby, there exists an advantage by which a noise outside a vehicle is reduced.
Further, in this pneumatic tire, since the wavelength of the convex portion is in the range of 0.5 times or more and 10 times or less of the tire contact length, the air column resonance noise is effectively suppressed and the wet performance of the tire There is an advantage that is maintained. The tire contact length is the tread surface and the road surface when the pneumatic tire is filled with air at an air pressure corresponding to the maximum load capacity specified by JATMA and a load corresponding to 75% of the maximum load load is applied. And the length of the contact surface in the tire circumferential direction.
また、この発明にかかる空気入りタイヤは、前記凸部は、その波状形状の波長がタイヤ接地長lに対して非整数倍の長さ寸法を有する。 In the pneumatic tire according to the present invention, the convex portion has a length that is a non-integer multiple of the wavy wavelength of the convex portion relative to the tire ground contact length l.
この空気入りタイヤでは、凸部の波長がタイヤ接地長lに対して非整数倍の長さ寸法を有するので、気柱共鳴音の増幅がより効果的に抑制される利点がある。 In this pneumatic tire, since the wavelength of the convex portion has a length dimension that is a non-integer multiple of the tire contact length l, there is an advantage that the amplification of the air column resonance sound is more effectively suppressed.
また、この発明にかかる空気入りタイヤは、複数の前記凸部が一の周方向溝に対して形成されており、これらの凸部がタイヤ周方向に対して波状形状の位相をずらして配置されている。 Further, in the pneumatic tire according to the present invention, the plurality of convex portions are formed with respect to one circumferential groove, and these convex portions are arranged with a wave-like phase shifted from the tire circumferential direction. ing.
この空気入りタイヤでは、複数の凸部が一の周方向溝に対して形成されており、これらの凸部がタイヤ周方向に対して波状形状の位相をずらして配置されているので、位置の周方向溝に単一の凸部のみが形成されている構成と比較して、気柱共鳴音がより効果的に抑制される利点がある。 In this pneumatic tire, a plurality of convex portions are formed with respect to one circumferential groove, and these convex portions are arranged with a wave-shaped phase shifted from the tire circumferential direction. Compared with a configuration in which only a single convex portion is formed in the circumferential groove, there is an advantage that air column resonance is more effectively suppressed.
また、この発明にかかる空気入りタイヤは、トレッド部に複数の前記周方向溝を有すると共に、前記周方向溝の溝底に前記凸部がそれぞれ形成されており、且つ、異なる周方向溝の前記凸部間では、その波状形状の波長が相互に異なるように構成されている。 Further, the pneumatic tire according to the present invention has a plurality of the circumferential grooves in the tread portion, the convex portions are formed on the groove bottoms of the circumferential grooves, and the different circumferential grooves. Between convex parts, it is comprised so that the wavelength of the wavy shape may mutually differ.
この空気入りタイヤでは、異なる周方向溝の凸部間では、その波状形状の波長が相互に異なるので、各凸部により発生する音の周波数が相互に異なる。これにより、かかる音の増幅が抑制されて、車外騒音が低減される利点がある。 In this pneumatic tire, the wave-like wavelengths of the convex portions of the different circumferential grooves are different from each other, and therefore the frequency of sound generated by each convex portion is different from each other. Thereby, amplification of such sound is suppressed, and there is an advantage that noise outside the vehicle is reduced.
この発明によれば、凸部が波状形状を有しており、その波状形状の波長が調整されることにより、周方向溝からの気柱共鳴音の発生が低減されるので、タイヤのウェット性能の低下が抑制される利点がある。 According to the present invention, the convex portion has a wavy shape, and the occurrence of air column resonance from the circumferential groove is reduced by adjusting the wavelength of the wavy shape. There is an advantage that the decrease of the is suppressed.
以下、この発明につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、この実施例によりこの発明が限定されるものではない。また、以下に示す実施例の構成要素には、当業者が置換可能かつ容易なもの、或いは実質的同一のものが含まれる。 Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings. Note that the present invention is not limited to the embodiments. In addition, constituent elements of the embodiments described below include those that can be easily replaced by those skilled in the art or those that are substantially the same.
図1は、この発明の実施例1にかかる空気入りタイヤのトレッド部を示す平面図である。図2および図3は、トレッド部に形成された凸部を示すタイヤ周方向の展開図(図2)およびタイヤ子午線方向の断面図(図3)である。図4および図5は、図2に記載した凸部の変形例を示す説明図である。図6は、凸部の周波数とパターンノイズとの関係を示すグラフである。図7は、凸部の周波数とウェット性能との関係を示すグラフである。図8および図9は、図2に記載した凸部の変形例を示す説明図である。
1 is a plan view showing a tread portion of a pneumatic tire according to
この空気入りタイヤ1では、トレッド部に周方向溝2が形成されている(図1参照)。周方向溝2は、タイヤ周方向に対して直線的に延在しており、少なくとも一本(ここでは二本)が形成されている。この周方向溝2には、その溝底に凸部21が形成されている(図2および図3参照。なお、図2では、凸部21が波状の曲線によって示されている。)。この凸部21は、略台形断面のレール形状を有しており、すべての周方向溝2に対して少なくとも一本が形成されている。
In this
また、凸部21は、トレッド部の平面視にて、波状形状を有するように構成される。ここで、波状形状には、例えば、滑らかな正弦波形状やジグザグ状の鋸波形状が含まれる。凸部21は、タイヤ周方向に延在すると共に、タイヤ幅方向(周方向溝2の溝幅方向)に一定の振幅Aを有しており、タイヤ全周に渡って連続的に形成されている。また、凸部21は、タイヤ幅方向の寸法(振幅Aの2倍)が周方向溝2の溝幅と略同一となるように構成されている。すなわち、凸部21は、その両幅(振幅Aの上下端)が周方向溝2の側壁に接触するように構成されている。
Moreover, the
また、凸部21は、タイヤ子午線方向の断面視にて、溝底面から突出するように形成されている。凸部21は、周方向溝2の全周に渡って一定の高さ(凸量)hを有しており、その高さhが周方向溝2の溝深さの略半分となるように構成されている。
Moreover, the
[作用効果]
タイヤ転動時には、周方向溝2と接地面とに囲まれた空間が気柱となり、この気柱にて共鳴音(気柱共鳴音)が発生する。これに対して、この空気入りタイヤ1では、周方向溝2の溝底に凸部21が形成されているので、この凸部21によって気柱内における共鳴音の発生が抑制される。これにより、車外騒音が低減されると共に、タイヤのユニフォミティが向上する。
[Function and effect]
When the tire rolls, a space surrounded by the
ここで、従来の空気入りタイヤでは、周方向溝の溝底に凸部群が形成され、この凸部群の凸量(溝深さ方向の高さ)が調整されることにより、気柱共鳴音の発生が抑制されていた(特許文献1参照)。これに対して、この空気入りタイヤ1では、凸部21が波状形状を有し、その波状形状の波長λが調整されることにより周方向溝2からの気柱共鳴音の発生が低減される。すなわち、凸部21の凸量ではなく(この実施例では凸量が一定)、周方向溝2内における凸部21の溝幅方向の変化(振幅A)によって気柱共鳴音の発生が抑制される。したがって、この空気入りタイヤ1では、従来の空気入りタイヤと比較して、凸部21による周方向溝2内での水の流れの堰き止めが生じ難い。これにより、タイヤのウェット性能の低下が抑制される利点がある。
Here, in the conventional pneumatic tire, a convex group is formed at the groove bottom of the circumferential groove, and the convex amount (height in the groove depth direction) of the convex group is adjusted, thereby causing air column resonance. The generation of sound was suppressed (see Patent Document 1). On the other hand, in this
[変形例]
また、この空気入りタイヤ1では、すべての周方向溝2に凸部21が形成されているが(図1参照)、これは、発生する気柱共鳴音がすべての周方向溝2にて低減される点で好ましい。しかし、これに限らず、凸部21は、少なくとも一つの周方向溝2に形成されていればよい(図示省略)。また、凸部21は、気柱共鳴音の発生が顕著である主たる周方向溝2に形成されていることがより好ましい。
[Modification]
Further, in this
また、この空気入りタイヤ1では、トレッド部の平面視にて、凸部21が略正弦波形状を有するが(図1および図2参照)、これに限らず、凸部21が略鋸波形状を有しても良い(図4参照)。また、凸部21の波状形状は、当業者自明の範囲内にて、任意に選択し得る。
Further, in the
また、この空気入りタイヤ1では、トレッド部の平面視にて、凸部21が線状(略レール状)に形成されているが(図3参照)、これは、溝断面積が減少して気柱共鳴音が低減される点で好ましい。しかし、これに限らず、凸部21は、タイヤ周方向に点在して配列(ピッチ配列)されたブロック群により構成されても良いし(図4および図5参照)、鎖状や網目状に構成されても良い(図示省略)。
Moreover, in this
また、この空気入りタイヤ1では、凸部21は、その幅(振幅Aの2倍)が周方向溝2の溝幅と略同一となるように構成されている。かかる構成では、凸部21が溝幅全体に渡って形成されているので、気柱共鳴音の発生がより効果的に低減される利点がある。しかし、これに限らず、凸部21は、その振幅が周方向溝2の溝幅よりも小さくなるように構成されても良い(図示省略)。
In the
また、この空気入りタイヤ1では、タイヤ子午線方向の断面視にて、凸部21が略台形ないしは略矩形となるように構成されているが、これは、凸部21の成形時にて成形金型の引き抜きが容易である点で好ましい。しかし、これに限らず、凸部21は、任意の断面形状を有しても良い。
Further, in the
また、この空気入りタイヤ1では、タイヤ周方向の断面視にて、凸部21の高さが周方向溝2の溝深さの略半分となるように構成されている。かかる構成では、凸部21の高さが周方向溝2の溝深さと同寸法に構成されている場合と比較して、周方向溝2の機能が確保される点で好ましい。具体的には、凸部21が周方向溝2を塞がないので、周方向溝2の排水機能が確保される。これにより、タイヤのウェット性能が維持される利点がある。
Further, the
[凸部の波長(周期)]
発明者らの研究によれば、凸部21の波長(周期)λが短すぎると気柱共鳴音の抑制効果が低くなり、逆に、波長λが長すぎるとタイヤのウェット性能が低下することが判明している(図6および図7参照)。ここで、凸部21の波長λとは、トレッド部の平面視にて、波状形状の一周期(単位振動)あたりにかかるタイヤ周方向の長さ寸法をいうものとする。
[Wavelength (period)]
According to the inventors' research, if the wavelength (period) λ of the
したがって、この空気入りタイヤ1では、タイヤ周方向にかかる凸部21の波長(周期)λが、気柱共鳴音の抑制効果およびウェット性能の維持効果の両方の観点から好適な範囲となるように、タイヤの仕様等に応じて任意に選択されることが好ましい。具体的には、凸部21の波長λが、タイヤ接地長lの0.5倍以上であって10倍以下の範囲にあることが好ましく、タイヤ接地長lの2倍以上であって7倍以下の範囲にあることがより好ましい。これにより、気柱共鳴音が効果的に抑制されると共にタイヤのウェット性能が維持される利点がある。
Therefore, in this
また、この空気入りタイヤ1では、凸部21の波長λがタイヤ接地長lに対して非整数倍の長さ寸法を有することが好ましい。これにより、気柱共鳴音の増幅がより効果的に抑制される利点がある。
Moreover, in this
なお、タイヤ接地長lとは、空気入りタイヤ1にJATMA規定の最大負荷能力に対応する空気圧にて空気が充填され、最大負荷荷重の75%に対応する荷重が負荷された状態における、トレッド面と路面とのタイヤ周方向にかかる接地面の長さをいうものとする(図1参照)。
The tire contact length l is the tread surface in a state where the
[周波数変調]
また、この空気入りタイヤ1では、タイヤ周方向にかかる凸部21の波長(周期)λが、タイヤ全周に渡って一定となるように構成されている(図2参照)。しかし、これに限らず、凸部21の波長λが、タイヤ周方向にて変化(周波数変調)するように構成されても良い(図7参照)。すなわち、この空気入りタイヤ1では、凸部21をタイヤ全周に渡って平面視したときに、凸部21の波長λがタイヤ周上の各部分において相異するように(タイヤ周方向に向かうに連れて徐々に変化するように)構成されている。ここで、周方向溝2では、形成された凸部21によって固有の周波数の音が発生する。すると、上記構成では、かかる音の周波数がタイヤ周上の各部分にて相異するので、かかる音の増幅が抑制される。これにより、車外騒音が低減される利点がある。なお、かかる構成においても、凸部21の波長λは、タイヤ接地長lの0.5倍以上であって10倍以下の範囲にあることが好ましく、タイヤ接地長lの2倍以上であって7倍以下の範囲にあることがより好ましい。
[Frequency modulation]
Further, the
[複数の凸部を有する周方向溝]
また、この空気入りタイヤ1では、一の周方向溝2に対して単一の凸部21のみが形成されている(図1参照)。しかし、これに限らず、一の周方向溝2に対して複数の凸部21、21が形成されていても良い(図9参照)。具体的には、複数の凸部21、21が、その波形の位相をタイヤ周方向にずらしつつ一の周方向溝2に対して形成される。これにより、単一の凸部21のみが形成される構成と比較して、気柱共鳴音がより効果的に抑制される利点がある。
[Circumferential groove having a plurality of convex portions]
Moreover, in this
[異なる周方向溝の凸部間の関係]
また、この空気入りタイヤ1では、複数の周方向溝2、2がトレッド部に形成されており、各周方向溝2、2に対して凸部21、21が形成されている(図1参照)。ここで、異なる周方向溝2、2の凸部21、21間では、その波長λ、λ’が相互に異なることが好ましい。かかる構成では、各凸部21、21により発生する音の周波数が相互に異なるので、かかる音の増幅が抑制される。これにより、車外騒音が低減される利点がある。
[Relationship between protrusions of different circumferential grooves]
In the
また、異なる周方向溝2、2の凸部21、21は、その波長λ、λ’がいずれもタイヤ周方向にて変化するように構成されることが好ましい。これにより、各周方向溝2、2にて、凸部21、21により発生する音の増幅が抑制されるので、車外騒音の発生が抑制される利点がある。また、かかる構成では、さらに、各凸部21、21の波長λ、λ’の変化(変調周波数)が相互に異なるように構成されることが好ましい。かかる構成では、各凸部21、21により発生する音が、複数の周方向溝2、2間にて増幅される事態が抑制される。これにより、車外騒音の発生がより抑制される利点がある。
Moreover, it is preferable that the
[性能試験]
図10は、この発明にかかる空気入りタイヤの性能試験の結果を示す表である。この性能試験では、空気入りタイヤが、195/65R15 91Hのタイヤサイズを有し、15×6JJのリムにリム組みされて、2000[cc]の排気量を有するFR車の乗用車に装着される。そして、空気入りタイヤには、200[kPa]の空気圧にて空気が充填され、JATMA規定の最大負荷荷重の75[%]の負荷が付与される。そして、凸部21を有する空気入りタイヤ1と、従来の空気入りタイヤとを用いて所定の試験が行われ、その結果について指数評価が行われる。また、試験は、パターンノイズ性能(P/N性能)およびウェット性能について行われる。
[performance test]
FIG. 10 is a table showing the results of the performance test of the pneumatic tire according to the present invention. In this performance test, a pneumatic tire has a tire size of 195 / 65R15 91H, is assembled to a rim of 15 × 6JJ, and is mounted on a passenger car of an FR car having a displacement of 2000 [cc]. The pneumatic tire is filled with air at an air pressure of 200 [kPa], and a load of 75 [%] of the maximum load load specified by JATMA is applied. And a predetermined test is performed using the
ここで、パターンノイズ性能の試験では、時速60[km/h]で走行する車両内にて車内音が測定され、騒音レベルが指数化される。また、ウェット性能の試験では、水深7[mm]にて旋回ハイドロ測定(横荷重測定)が行われ、100Rの走行時における最大横向き加速度が指数化される。 Here, in the pattern noise performance test, in-vehicle sound is measured in a vehicle traveling at a speed of 60 km / h, and the noise level is indexed. In the wet performance test, swivel hydro measurement (lateral load measurement) is performed at a water depth of 7 [mm], and the maximum lateral acceleration during 100R travel is indexed.
まず、従来例1の空気入りタイヤは、凸部21を有さない空気入りタイヤである。指数評価は、この従来例1の空気入りタイヤを基準(100)として行われる。一方、発明例3および参考例1〜3の空気入りタイヤ1は、一体の凸部21を有する空気入りタイヤである。
First, the pneumatic tire of Conventional Example 1 is a pneumatic tire that does not have the
試験結果に示すように、発明例3および参考例1〜3の空気入りタイヤ1は、従来例1の空気入りタイヤと比較して、いずれもパターンノイズ性能が優れている。
As shown in the test results, the
また、発明例3および参考例1〜3の空気入りタイヤ1と参考例4、5の空気入りタイヤとを比較すると、波長λは、タイヤ接地長lの0.5倍〜10倍の長さ寸法を有することが好ましいことが分かる。具体的には、波長λがタイヤ接地長lの0.5倍より小さいと(参考例4では0.2倍)、パターンノイズ性能があまり向上しないことが分かる。また、波長λがタイヤ接地長lの10倍より大きいと(参考例5では13倍)、ウェット性能が低下することが分かる。
Further, comparing the
また、参考例2の空気入りタイヤ1と発明例3の空気入りタイヤ1とを比較すると、凸部21の波形がタイヤ周方向にて変化している構成(周波数変調)では、パターンノイズ性能がより向上することが分かる。
Further, when comparing the
以上のように、本発明にかかる空気入りタイヤは、ウェット性能を維持しつつ周方向溝にて発生する気柱共鳴音を低減できる点で有用である。 As described above, the pneumatic tire according to the present invention is useful in that it can reduce the air column resonance generated in the circumferential groove while maintaining the wet performance.
1 空気入りタイヤ
2 周方向溝
21 凸部
A 振幅
l タイヤ接地長
λ 波長
1
Claims (4)
前記凸部は、前記周方向溝内にてタイヤ周方向に延在すると共にタイヤ幅方向に振幅を有する波状形状を有しており、前記周方向溝からの気柱共鳴音の発生が低減されるように前記波状形状の波長がタイヤ周方向に対して変化し、且つ、前記波状形状の波長がタイヤ接地長の0.5倍以上であって10倍以下の範囲の長さ寸法を有することを特徴とする空気入りタイヤ。 The tread portion has at least one circumferential groove, and a convex portion is formed on the groove bottom of the circumferential groove, and
The convex portion has a wavy shape extending in the tire circumferential direction in the circumferential groove and having an amplitude in the tire width direction, and generation of air column resonance from the circumferential groove is reduced. As described above, the wavelength of the wavy shape varies with respect to the tire circumferential direction, and the wavelength of the wavy shape has a length dimension in the range of 0.5 times or more and 10 times or less of the tire ground contact length. Pneumatic tire characterized by.
異なる周方向溝の前記凸部間では、その波状形状の波長が相互に異なるように構成されている請求項1〜3のいずれか一つに記載の空気入りタイヤ。 The tread portion has a plurality of the circumferential grooves, and the convex portions are respectively formed on the groove bottoms of the circumferential grooves, and
The pneumatic tire according to any one of claims 1 to 3 , wherein the wavy-shaped wavelengths are different between the convex portions of different circumferential grooves.
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