JP5740025B2

JP5740025B2 - 空気入りタイヤ

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Publication number: JP5740025B2
Application number: JP2014056741A
Authority: JP
Inventors: 篤政赤司
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 2014-03-19
Filing date: 2014-03-19
Publication date: 2015-06-24
Anticipated expiration: 2033-04-25
Also published as: JP2014213849A

Description

本発明は、空気入りタイヤに関する。

近年、車両の静粛化に伴って、空気入りタイヤの、その負荷転動に起因した自動車騒音に対する寄与が大きくなり、その低減が求められている。中でも、高周波数、特に、１０００Ｈｚ周辺のタイヤノイズが車外騒音の主たる原因となっており、環境問題の対応からも、その低減対策が求められている。

この１０００Ｈｚ周辺のタイヤノイズは、主に気柱共鳴により発生する。気柱共鳴音とは、トレッド周方向に連続して延びる周溝と、踏面とによって囲繞される管内の空気の共鳴により発生する騒音であり、一般的な乗用車では８００〜１２００Ｈｚ程度に観測されることが多く、ピークの音圧レベルが高く、周波数帯域が広いことから、空気入りタイヤから発生する騒音の多くの部分を占めている。また、人間の聴覚は、１０００Ｈｚ周辺の周波数帯域で特に敏感であることから、走行時のフィーリング面での静粛性を向上させる上でも、このような気柱共鳴音の低減は有効である。

ここで、気柱共鳴音を低減させた空気入りタイヤとしては、例えば、周溝で区画される陸部に、陸部表面に開口する気室と、該気室を周溝に連通させる１本の狭窄ネックとを有する共鳴器を配設した空気入りタイヤ（例えば、特許文献１）、および、２本の周溝間に区画される陸部に、陸部表面に開口する気室と、該気室を、２本の周溝のうちの一方の周溝に連通させる１本以上の狭窄ネックと、前記気室を、他方の周溝に連通させる１本以上の狭窄ネックとを有する共鳴器を配設した空気入りタイヤ（例えば、特許文献２）等が提案されている。そして、前者の空気入りタイヤによれば、共鳴器を配設することで、周溝で発生する気柱共鳴音を低減させることができるとされ、さらに、後者の空気入りタイヤでは、前者の空気入りタイヤの、１本の周溝に開口する狭窄ネックを有する共鳴器に比べ、２本の周溝で発生する気柱共鳴音を共に低減することができるので、気柱共鳴音を効果的に低減させつつ、配設する共鳴器の数を低減することができ、それゆえに、陸部剛性の低下を防止することもできるとされている。

特開平５−３３８４１１号公報特開２００７−２６９１４４号公報

ところで、２本の周溝間に区画される陸部に、２本の周溝のうちの一方の周溝に開口する１本の狭窄ネックと、他方の周溝に開口する１本の狭窄ネックとを有する共鳴器を配設した空気入りタイヤでは、例えば、タイヤのデザイン性または摩耗後の外観の観点から狭窄ネックのそれぞれの断面積を等しくすることがあり、断面積を等しくすると、気柱共鳴音を低減しにくくなる場合があった。

そこで、本発明は、共鳴器が発揮する騒音低減性能を向上させた空気入りタイヤを提供することを目的とする。

本発明の空気入りタイヤは、トレッド踏面に、トレッド周方向に連続して延びる周溝を少なくとも２本設け、前記周溝のうち、断面積が互いに異なる２本の周溝間に区画される陸部に、該周溝から離間した位置で陸部表面に開口する気室と、該気室を前記２本の周溝のうちの一方の周溝に連通させる１本以上の一方側狭窄ネックと、前記気室を他方の周溝に連通させる１本以上の他方側狭窄ネックとを有する共鳴器を配設した空気入りタイヤであって、前記共鳴器は、前記気室と、前記一方側狭窄ネックと、前記他方側狭窄ネックとで気柱共鳴音を低減し、１つの前記共鳴器について、前記一方側狭窄ネックが２本以上存在する場合は、当該一方側狭窄ネックの延在長さの総計を、一方側狭窄ネックの延在長さとし、且つ、当該一方側狭窄ネックの断面積の総計を、一方側狭窄ネックの断面積とし、１つの前記共鳴器について、前記他方側狭窄ネックが２本以上存在する場合は、当該他方側狭窄ネックの延在長さの総計を、他方側狭窄ネックの延在長さとし、且つ、当該他方側狭窄ネックの断面積の総計を、他方側狭窄ネックの断面積とし、前記一方側狭窄ネックと前記他方側狭窄ネックとは互いに断面積が略同一であり、前記一方側狭窄ネックの延在長さが、前記他方側狭窄ネックの延在長さよりも長く、断面積が相対的に大きい前記一方の周溝に、前記一方側狭窄ネックが開口し、断面積が相対的に小さい前記他方の周溝に、前記他方側狭窄ネックが開口することを特徴とする。
この構成によれば、それぞれの周溝に開口する狭窄ネックの断面積を略同一にしても、共鳴器が発揮する騒音低減性能を向上させることができる。

なお、本発明の空気入りタイヤでは、共鳴器の種類は、気柱共鳴音を有効に低減することのできるものであれば特に限定されないが、例えばヘルムホルツタイプの共鳴器とすることができる。この場合、共鳴器６は、図２（ａ）に示すような形状としてモデル化することができ、その共鳴周波数ｆ_０は、狭窄ネック７の、半径をｒ、延在長さをｌ_０、断面積をＳとし、気室８の容積をＶ、音速をｃとしたとき、式（１）で表すことができる。

ここで、上記式中の狭窄ネック７の長さの補正は、通常、実験で求めるものであり、その値は文献によって相違することになるが、ここでは１．３ｒを用いるものとする。

また、図２（ｂ）に模式的に示すような、１個の気室８に対して２本の狭窄ネック７ａ、７ｂが設けられたヘルムホルツタイプの共鳴器６の場合における共鳴周波数ｆ_０は、同様に、狭窄ネック７ａ、７ｂのそれぞれの半径をｒ_ａ、ｒ_ｂ、延在長さをｌ_０ａ、ｌ_０ｂ、断面積をＳ_ａ、Ｓ_ｂとし、気室８の容積をＶ、音速をｃとしたとき、式（２）で表すことができる。

したがって、共鳴器６の共鳴周波数ｆ_０は、狭窄ネック７ａ、７ｂの断面積Ｓ_ａ、Ｓ_ｂ、気室８の容積Ｖ等を選択することで、所要に応じて変化させることができる。また、式（２）に狭窄ネック７が２本の場合を例にとって示したように、狭窄ネック７が複数本ある場合は、これら複数の狭窄ネック７ａ、７ｂの断面積を合計した断面積を有し、複数の狭窄ネック７ａ、７ｂの平均長を延在長さとする１本の狭窄ネック７と等価であると見なして計算を行うことで実用上問題ないことが分かっている。

ここで、本発明において、「一方側狭窄ネックと他方側狭窄ネックとは互いに断面積が略同一である」とは、一方側狭窄ネックと他方側狭窄ネックとのそれぞれの断面積の差を、断面積が相対的に小さい狭窄ネックの断面積で除した値が、１０％以下であることを指す。
また、本発明において、狭窄ネックの「断面積」は、狭窄ネックの延在方向に直交する方向に沿う断面での断面積とし、それらの断面積が変化する場合は、平均の断面積（狭窄ネックの容積を、その延在長さで除したもの）とする。
さらに、本発明において、１つの共鳴器について、一方側狭窄ネックおよび／または他方側狭窄ネックがそれぞれ２本以上存在する場合は、１つの共鳴器についての当該一方側狭窄ネックまたは他方側狭窄ネックの延在長さのそれぞれの総計を、一方側狭窄ネックまたは他方側狭窄ネックの「延在長さ」とし、さらに、１つの共鳴器についての当該一方側狭窄ネックまたは他方側狭窄ネックの断面積のそれぞれの総計を、一方側狭窄ネックまたは他方側狭窄ネックの「断面積」とする。
また、本発明において、各狭窄ネックの「延在長さ」とは、狭窄ネックの延在方向に沿って測定した長さを指す。さらに、この発明において、「一方側狭窄ネックの延在長さと、他方側狭窄ネックの延在長さとが異なる」とは、他方側狭窄ネックの延在長さに対して、一方側狭窄ネックの延在長さが５％以上長いことをいうものとする。

また、本発明において、トレッド踏面の接地条件は、特に断りのない限り、適用リムに組み付けたタイヤに規定の空気圧を充填して最大負荷荷重の８０％の荷重を負荷させた状態とする。ちなみに、「適用リム」とは、タイヤが生産され、使用される地域に有効な産業規格であって、日本ではＪＡＴＭＡ（日本自動車タイヤ協会）ＹＥＡＲＢＯＯＫ、欧州ではＥＴＲＴＯ（ＥｕｒｏｐｅａｎＴｙｒｅａｎｄＲｉｍＴｅｃｈｎｉｃａｌＯｒｇａｎｉｓａｔｉｏｎ）ＳＴＡＮＤＡＲＤＭＡＮＵＡＬ、米国ではＴＲＡ（ＴＨＥＴＩＲＥａｎｄＲＩＭＡＳＳＯＣＩＡＴＩＯＮＩＮＣ．）ＹＥＡＲＢＯＯＫ等に記載されている、適用サイズにおける標準リム（または、“ＡｐｐｒｏｖｅｄＲｉｍ”、“ＲｅｃｏｍｍｅｎｄｅｄＲｉｍ”）を指す。また、「適用リムに組み付けたタイヤに規定の空気圧を充填し」た状態とは、タイヤを上記の適用リムに装着し、ＪＡＴＭＡ等に記載されている、適用サイズ・プライレーティングにおける単輪の最大負荷能力に対応する空気圧（最高空気圧）とした状態を指す。なお、ここでいう空気は、窒素ガス等の不活性ガスその他に置換することも可能である。
さらに、タイヤの諸寸法は、特に断りのない限り、適用リムに組み付けたタイヤに規定の空気圧を充填した無負荷状態での寸法を指す。

なお、ここにおける「狭窄ネック」および「気室」はともに、前述した接地条件の下で、接地面内でも開口するものをいうものとする。

ここで、本発明の空気入りタイヤでは、前記一方側狭窄ネックの延在長さが、前記他方側狭窄ネックの延在長さの１．１〜３．２倍であることが好ましい。
この構成によれば、それぞれの周溝に開口する狭窄ネックの断面積を略同一にしても、共鳴器が発揮する騒音低減性能をさらに向上させることができる。

本発明によれば、共鳴器が発揮する騒音低減性能を向上させた空気入りタイヤを提供することができる。

本発明の一実施形態に係る空気入りタイヤのトレッドパターンを示す、一部展開図である。（ａ）は、１本の狭窄ネックを有し、（ｂ）は、２本の狭窄ネックを有するヘルムホルツタイプの共鳴器を、模式的に示す図である。（ａ）および（ｂ）は、図１の空気入りタイヤにおける共鳴器の形成態様を例示する斜視図である。（ａ）〜（ｇ）は、図１の空気入りタイヤにおける狭窄ネックおよび気室のそれぞれの変形例を示す、拡大展開図である。本願発明の他の実施形態に係る空気入りタイヤのトレッドパターンを示す、一部展開図である。

以下、図面を参照して本発明の一実施形態を詳細に例示説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係る空気入りタイヤ１のトレッドパターンを示す一部展開図である。なお、タイヤの内部補強構造等は一般的なラジアルタイヤのそれと同様であるので、ここでは図示を省略する。

本発明の一実施形態に係る空気入りタイヤ１では、トレッド踏面Ｔに、略トレッド周方向に連続して延びる周溝２が少なくとも２本、図１で示すところでは４本の周溝２が設けられている。なお、図１では、周溝２は、トレッド周方向に沿って直線状に延びる延在形態を示しているが、周溝２はトレッド周方向に連続的に延びるものであればよく、例えば、ジグザグ状、波状等の延在形態とすることができる。

また、トレッド踏面Ｔには、図１に示すように、互いに隣り合う周溝２によって３列のリブ状陸部３がタイヤ幅方向内側に区画されるとともに、周溝２とトレッド踏面Ｔのタイヤ幅方向外側の接地端とによって２列のリブ状陸部３がタイヤ幅方向外側（ショルダ部）に区画されている。

そして、この実施形態では、トレッド踏面Ｔ中央に位置するリブ状陸部３の両側のリブ状陸部３に、図１に示すように、該リブ状陸部３を区画する周溝２から離間した位置で陸部表面に開口する気室４１と、気室４１を、２本の周溝２のうちの一方の周溝２に連通させる一方側狭窄ネック４２ａ（図１では、タイヤ幅方向内側）と、気室４１を、他方の周溝２に連通させる他方側狭窄ネック４２ｂ（図１では、タイヤ幅方向外側）とを有する共鳴器４が配設されている。さらに、一方側狭窄ネック４２ａと他方側狭窄ネック４２ｂとはそれぞれの断面積が略同一である（図１に示す実施形態では、同一である）。
なお、図１に示すところでは、一方および他方の周溝２に開口する狭窄ネック４２ａ、４２ｂをそれぞれ１本ずつとしているが、一方および他方の周溝２に開口する狭窄ネック４２ａ、４２ｂを、両側ともに、または片側のみ２本以上とすることもできる。また、図１では、一方側狭窄ネック４２ａおよび他方側狭窄ネック４２ｂの断面積は、それぞれの溝幅および溝深さを同一にすることで、同一断面積としているが、それぞれ異なる溝幅および溝深さとしてそれらを乗じた値として同一断面積とすることも可能である。

そして、本発明の空気入りタイヤ１では、一方側狭窄ネック４２ａの延在長さＬ１と、他方側狭窄ネック４２ｂの延在長さＬ２とが異なっている。なお、図１に示す実施形態では、一方側狭窄ネック４２ａの延在長さＬ１が、他方側狭窄ネック４２ｂの延在長さＬ２よりも長くなっている。
一方側狭窄ネックの延在長さと他方側狭窄ネックの延在長さとを同一にした場合、共鳴器の、それぞれの狭窄ネックを介して生じる共鳴が、互いに打ち消し合うことがあるところ、一方側狭窄ネック４２ａの延在長さＬ１と他方側狭窄ネック４２ｂの延在長さＬ２とを異ならせることで、共鳴器４による共鳴が互いに打ち消し合うことなく、共鳴器４が十分に機能し騒音低減性能を向上させることができる。そして、共鳴器４の騒音低減性能を向上させることにより、例えば、１つの共鳴器４による騒音低減性能を十分に維持しつつトレッド踏面Ｔに配設する共鳴器４の数を低減させることができる。その結果として、陸部の剛性が向上するのでタイヤ１の操縦安定性を高めることができる。または、それぞれ共鳴周波数が異なる多種類の共鳴器４をトレッド踏面Ｔに配設可能になる等のトレッドパターンのデザイン上の自由度を高めることができる。

そしてまた、一方側狭窄ネック４２ａの延在長さＬ１は、他方側狭窄ネック４２ｂの延在長さＬ２の１．１〜３．２倍とすることが好ましい。これによれば、共鳴器４がより効果的に機能し騒音低減性能を向上させることができる。なお、狭窄ネックの延在長さＬ１をＬ２に対して、１．１倍未満とすると、略同一断面積の共鳴器４による共鳴が互いに打ち消し合う可能性がある。また、狭窄ネックの延在長さＬ１をＬ２に対して、３．２倍超とすると、共鳴器４の気室４１の、リブ状陸部３内でのタイヤ幅方向位置が他方の周溝２側（他方側狭窄ネック４２ｂが開口する周溝２側）に大きく偏ることとなるので、当該気室４１が位置する部分のリブ状陸部３のタイヤ幅方向での剛性が、アンバランスとなったり、リブ状陸部３の外観不良となったりする傾向がある。

なお、同様な観点から、一方側狭窄ネック４２ａの延在長さＬ１は、他方側狭窄ネック４２ｂの延在長さＬ２の１．２〜３．０倍とすることがより好ましい。

そして、それぞれの狭窄ネック４２ａ、４２ｂは、任意の断面積を有する周溝２に開口することができる。しかし、図１に示すように、断面積が相対的に小さい周溝２に、延在長さが長い一方側狭窄ネック４２ａが開口し、断面積が相対的に大きい周溝２に、延在長さが短い他方側狭窄ネック４２ｂが開口することが好ましい。なお、この実施形態では、断面積が相対的に小さい周溝２（一方の周溝２）がタイヤ幅方向内側に配設され、断面積が相対的に大きい周溝２（他方の周溝２）がタイヤ幅方向外側に配置されている。
これによれば、周溝２で発生する気柱共鳴音は、周溝２の断面積が大きい程気柱共鳴音の音圧も大きくなるところ、断面積の相対的に大きい周溝２に開口する狭窄ネックの延在長さを相対的に短くすることで、共鳴器４をより効果的に共鳴させることができ、それゆえに、共鳴器４が発揮する騒音低減性能を向上させることができる。
なお、上記とは逆に、断面積が相対的に大きい周溝２に、延在長さが長い一方側狭窄ネック４２ａが開口し、断面積が相対的に小さい周溝２に、延在長さが短い他方側狭窄ネック４２ｂが開口する場合には、共鳴器４の騒音低減性能を向上させつつ、次の理由で、操縦安定性の低下を抑えることができる。すなわち、断面積が互いに異なる２本の周溝２に区画される陸部は、断面積が相対的に大きい周溝側の剛性が、比較的低くなる傾向があるところ、断面積が相対的に大きい周溝２に、一方側狭窄ネック４２ａが開口すると、共鳴器４の気室４１の重心位置が、リブ状陸部３の中央位置に対して、断面積が大きい周溝２から離隔して位置する。したがって、断面積が大きい周溝２側の陸部３の剛性の低下を抑えることができるとともに、気室４１が位置する部分のリブ状陸部３のタイヤ幅方向での剛性のバランスが向上し、操縦安定性の低下を抑えることができる。

なお、上述のように、一方側狭窄ネック４２ａおよび他方側狭窄ネック４２ｂが開口する周溝２の断面積が異なる場合の、それらの周溝２の、トレッド踏面Ｔ内での配設態様は、任意にすることができるところ、図１のように、トレッド踏面Ｔ内のタイヤ幅方向外側の周溝２の断面積を、相対的に大きくすることができ、また、図示しないが、排水性の観点からタイヤ幅方向内側の周溝２の断面積を、相対的に大きくすることができる。
また、２本の周溝２のそれぞれの断面積の大小関係は、各周溝２の溝幅、もしくは、各周溝２の深さを変化させること、または溝幅および深さの両方を変化させること等によって実現することができる。

ところで、共鳴器４の狭窄ネックおよび気室４１は、上述した接地条件の下で、接地面内で路面に開口するものであって、所期の共鳴周波数を生じるものであれば、その陸部表面への開口幅、深さ、延在形態等の如何を問わない。狭窄ネックは、適用リムに組み付けたタイヤ１に規定の空気圧を充填した無負荷状態で、例えば、陸部表面への開口幅を０．５〜２．０ｍｍの範囲とすることが好ましく、より好ましくは０．７〜２．０ｍｍの範囲とする。また、共鳴器４を所期の共鳴周波数となるように形成して十分に機能させるとの観点からは、狭窄ネックのトレッド踏面Ｔからの深さを、該狭窄ネックが開口する周溝２のトレッド踏面Ｔからの深さの１／３〜１／２とすることが好ましい。さらに、狭窄ネックの延在方向に直交する方向に沿う断面形状は、図３に示すように、例えば、長方形などの方形とすることができ（図３（ａ））、あるいは、狭窄ネックの底部に拡大部を有する、いわゆるフラスコ型とすることもできる（図３（ｂ））。

また、狭窄ネックの延在形態は、図１、図４（ａ）〜（ｃ）に示すように、湾曲形状、直線形状、折曲がり形状、またはそれらの組合わせとすることができる。また、図示は省略するが、狭窄ネックの側壁には、該側壁から突出する突起を複数配置することもでき、この構成によれば、狭窄ネックの不測の閉塞を防ぐことができる。
なお、上述の狭窄ネックの寸法および形状等は、一つの共鳴器４の一方側狭窄ネック４２ａおよび他方側狭窄ネック４２ｂの延在長さＬ１、Ｌ２が本発明の関係を満たせば、１つの共鳴器４の、複数の狭窄ネックのそれぞれを、または、１列のリブ状陸部３内もしくはリブ状陸部３間で複数の共鳴器４の狭窄ネックを、任意の寸法および形状にすることができる。

さらに、共鳴器４の気室４１は、該気室４１の、陸部表面への開口形状を、円形、楕円形等の曲線輪郭形状（図４（ａ）〜（ｃ））または多角形輪郭形状（図１、図４（ｄ）〜（ｇ））等の任意の形状にすることができ、さらに、気室４１の底部の断面形状を、平坦状、湾曲状等にすることができる。なお、複数の共鳴器４のそれぞれの気室４１の開口形状等は、１列のリブ状陸部３内またはリブ状陸部３間で、同一とすることも異なるものとすることもできる。

なお、図１等に示すところでは、それぞれの共鳴器４の気室４１は、リブ状陸部３内で、一方（図１ではタイヤ幅方向内側）の周溝２よりも他方（図１ではタイヤ幅方向外側）の周溝２寄りに配置させているが、リブ状陸部３の中央、または一方の周溝２寄りに配置させることもできる。

さらに、図示しないが、１列のリブ状陸部３内で、本発明の共鳴器４を、上述のように、共鳴器４の狭窄ネックおよび／または気室４１の寸法または形状等を変化させてそれぞれ異なる共鳴周波数を有する共鳴器４を複数個配設することができる。

また、トレッド踏面Ｔに配設した共鳴器４を所期の共鳴周波数となるように形成して十分に機能させ、また、共鳴器４が有する全ての狭窄ネックを、先述した接地条件の下でも、接地面内で路面に開口させるため、１つの共鳴器４が有する一方側狭窄ネック４２ａおよび他方側狭窄ネック４２ｂの合計本数は、２本〜４本であることが好ましい。
なお、図４（ｆ）に示す共鳴器４は、一方側狭窄ネック４２ａおよび他方側狭窄ネック４２ｂをそれぞれ２本、１本としており、一方側狭窄ネック４２ｃの本数を他方側狭窄ネック４２ｂに比して多くしているが、他方側狭窄ネック４２ｂの本数を多くすることもできる。また、図４（ｇ）では、一方側狭窄ネック４２ａおよび他方側狭窄ネック４２ｂともに２本としている形態を示している。

さらに、相互に断面積の異なる２本の周溝２に区画される陸部３に、狭窄ネックを３本以上有する共鳴器４を設けた場合、その共鳴器４を十分に機能させる観点から、断面積の相対的に小さい周溝２に、一方側狭窄ネック４２ａが開口し、断面積の相対的に大きい周溝２に、他方側狭窄ネック４２ｂが開口し、さらに、一方側狭窄ネック４２ａの本数を他方側狭窄ネック４２ｂの本数よりも多くすることが好ましい。
これとは逆に、上記の場合において、断面積の相対的に大きい周溝２に、一方側狭窄ネック４２ａが開口し、断面積の相対的に小さい周溝２に、他方側狭窄ネック４２ｂが開口し、さらに、一方側狭窄ネック４２ａの本数を他方側狭窄ネック４２ｂの本数よりも少なくすることで、操縦安定性の悪化を伴わずに、共鳴器４をより機能させることができる。

ところで、本発明の空気入りタイヤ１では、一方側狭窄ネック４２ａおよび他方側狭窄ネック４２ｂのそれぞれの、気室４１に対する延在方向の如何は問わないが、タイヤ１が転動する際に、狭窄ネック４２ａ、４２ｂおよび気室４１の、陸部表面への開口縁が路面に衝突することで発生するピッチノイズを低減させるとの観点からは、それぞれの狭窄ネック４２ａ、４２ｂが、気室４１に対して、図４（ｅ）に示すようにトレッド周方向内側に向かって延在せず、気室４１に対して、図１、図４（ａ）〜（ｃ）等に示すようにトレッド周方向外側に向かって延在することが好ましい。換言すれば、狭窄ネック４２ａ、４２ｂおよび気室４１の、リブ状陸部３の幅方向での重なりが少なくなるように、狭窄ネック４２ａ、４２ｂを延在させることが好ましい。さらに、このような観点から、狭窄ネック４２ａ、４２ｂは、図１、図４（ａ）等に示すように、気室４１のトレッド周方向外端位置からトレッド周方向外側に向かって延びて周溝２に開口させることが好ましい。

なお、共鳴器４を配置したリブ状陸部３の剛性を、例えばリブ状陸部３間で調整するために、図４（ｄ）に示すように、一方側狭窄ネック４２ａおよび他方側狭窄ネック４２ｂを、気室４１の、それぞれ同じトレッド周方向の端部から、トレッド周方向でそれぞれ反対方向に向かって延在させることもできる。さらに、図４（ｄ）に示す共鳴器４について、一方側狭窄ネック４２ａおよび他方側狭窄ネック４２ｂを、気室４１の、それぞれ同じトレッド周方向の端部から、それぞれ同じトレッド周方向に向かって延在させることもできる。

さらに、図１に示す、トレッド踏面Ｔに配設したそれぞれの共鳴器４は、リブ状陸部３間で、トレッド周方向にずれて位置しているが、トレッド周方向に同じ位置とすることもできる。
また、断面積が互いに異なる２本の周溝間に区画されるリブ状陸部には、本発明の共鳴器以外に、一本の狭窄ネックのみを有する共鳴器および／または一方側狭窄ネックと他方側狭窄ネックとのそれぞれの断面積が異なる共鳴器等の公知の共鳴器をさらに配設することもできる。
さらに、トレッド踏面Ｔには、図１に示す、タイヤ幅方向中央側のリブ状陸部３にも、本発明の共鳴器および／または公知の共鳴器を配設することができる。
さらにまた、トレッド踏面Ｔには、図１に示すように、共鳴器４の他にサイプ５や排水性を確保するため等の溝などを設けることができる。なお、サイプ５とは、適用リムに組み付けたタイヤ１に規定の空気圧を充填して最大負荷荷重の８０％の荷重を負荷させた前述の接地条件で接地面内で閉塞し、適用リムに組み付けたタイヤ１に規定の空気圧を充填した無負荷状態では接地面内で開口して、その開口幅が１．５ｍｍ以下となる溝を指すものとする。

続いて、本発明の他の実施形態に係る空気入りタイヤを、図５を用いて説明する。なお、以下では、先の空気入りタイヤ１と同様の構成を有する部材については詳細な説明を省略する。

本発明の他の実施形態の空気入りタイヤ１１は、図５に示すような、トレッド踏面Ｔの両側の接地端のうち一端側Ｅａ（図５では、右側）が、タイヤ１１が車両に装着された場合の車両側となり、接地端のうち他端側Ｅｂ（図５では、左側）が、車両の外側となる、タイヤの車両への装着方向指定の空気入りタイヤ１１である。また、このタイヤ１１は、車両の正面視で左右のそれぞれのタイヤ１１の、路面側の部分が車両の外側を向くキャンバー角を付与した姿勢で車両に装着するものである。

ここで、この実施形態では、図５に示すように、トレッド踏面Ｔに４本以上の周溝１２、図示では、４本の周溝１２が設けられている。そして、図示では、周溝１２によって区画される、タイヤ赤道面Ｃが通る中央リブ状陸部１３ａと、その両隣の２列の中間リブ状陸部１３ｂとが配設されている。

また、この実施形態では、中間リブ状陸部１３ｂを区画する隣り合う２本の周溝１２のそれぞれの断面積が、他端側Ｅｂの周溝１２が一端側Ｅａの周溝１２よりも大きくなっている。また、一端側Ｅａのタイヤ半部に設けられたそれぞれの周溝１２の断面積は、他端側Ｅｂのタイヤ半部に設けられたそれぞれの周溝１２の断面積よりも大きくなっている。すなわち、４本の周溝１２は、断面積が周溝１２ｃ、周溝１２ｄ、周溝１２ａ、周溝１２ｂの順で大きくなっている。

さらに、図５に示すように、一端側Ｅａの中間リブ状陸部１３ｂは、他端側Ｅｂの中間リブ状陸部１３ｂよりもタイヤ赤道面Ｃ寄りに位置するとともに、中央リブ状陸部１３ａは、タイヤ赤道面Ｃに対して他端側Ｅｂ寄りに位置している。

そして、一端側Ｅａの中間リブ状陸部１３ｂに配設した共鳴器１４のそれぞれの気室１４１は、他端側Ｅｂの中間リブ状陸部１３ｂに配設した共鳴器１４のそれぞれの気室１４１と比較して、気室１４１の容積が大きくなっている。
また、一端側Ｅａの共鳴器１４の一方側狭窄ネック１４２ａおよび他方側狭窄ネック１４２ｂは、気室１４１のトレッド周方向の両端部からそれぞれトレッド周方向で反対方向に延びている。また、他端側Ｅｂの共鳴器１４の一方側狭窄ネック１４２ａおよび他方側狭窄ネック１４２ｂは、気室１４１のトレッド周方向の一の端部からそれぞれトレッド周方向で反対方向へ延びている。
さらに、リブ状陸部１３を区画する２本の周溝１２のうちの断面積が小さい周溝１２に、一方側狭窄ネック１４２ａが開口し、２本の周溝１２のうちの断面積が大きい周溝１２に、他方側狭窄ネック１４２ｂが開口するように、共鳴器１４がリブ状陸部１３に配設されている。

この実施形態によれば、例えばタイヤ１１の車両への装着時にキャンバー角を設定する場合、一端側Ｅａのタイヤ半部に相対的に大きな断面積を有する周溝１２を配設することがあるが、かかる場合、相対的に断面積の大きい周溝１２から音圧の大きい気柱共鳴音が生じる。したがって、一端側Ｅａのタイヤ半部に配設した共鳴器１４のそれぞれの気室１４１の容積が、他端側Ｅｂのタイヤ半部に配設した共鳴器１４のそれぞれの気室１４１の容積と比較して大きくすることで、より効果的に気柱共鳴音を低減することができる。
また、一端側Ｅａの共鳴器１４と、他端側Ｅｂの共鳴器１４とで、一方側狭窄ネック１４２ａおよび他方側狭窄ネック１４２ｂが、それぞれ延在する気室のトレッド周方向の端部が異なるので、一端側Ｅａと他端側Ｅｂとで陸部の剛性の調整をすることができる。
さらに、断面積が相対的に大きい周溝１２に、延在長さが短い他方側狭窄ネック１４２ｂを開口させているので、より効果的に気柱共鳴音を低減させることができる。

なお、図５に示すところでは、トレッド踏面Ｔの中央リブ状陸部１３ａには、共鳴器１４を配設していないが、本発明の共鳴器１４および／または公知の共鳴器を配設することもできる。
また、トレッド踏面Ｔ内のそれぞれの陸部にはサイプ１５を複数本設けることができる。

以上、図面を参照して本発明の実施形態を説明したが、本発明の空気入りタイヤは、上記の例に限定されることは無く、適宜変更を加えることができる。

以下、実施例により本発明を更に詳細に説明するが、本発明は下記の実施例になんら限定されるものではない。
本発明の実施形態に係る実施例のタイヤ、および、比較例のタイヤを試作し、以下に示す実験１〜３を行った。

［実験１］
実験１では、下記のように、共鳴器の、一方側狭窄ネックおよび他方側狭窄ネックのそれぞれの延在長さを変化させた空気入りタイヤを試作し、各タイヤの共鳴器の、周溝で発生する気柱共鳴音の低減効果を、騒音試験により確かめた。
参考例１のタイヤは、図１に示すトレッドパターンを有する、タイヤサイズが１９５／４５Ｒ１５の乗用車用空気入りタイヤである。具体的には、トレッド周方向に延びる周溝を４本設け、そのうちタイヤ幅方向内側の２本の周溝は、断面積６４ｍｍ^２であり、タイヤ幅方向外側の２本の周溝は、断面積８０ｍｍ^２である。また、それらの断面積の異なる周溝に区画された陸部に、長さ１１ｍｍおよび断面積３ｍｍ^２（幅０．７５ｍｍ、深さ４ｍｍ）の一方側狭窄ネックと、長さ１０ｍｍおよび断面積３ｍｍ^２（幅０．７５ｍｍ、深さ４ｍｍ）の他方側狭窄ネックと、容積１５６０ｍｍ^３の気室とを有する、共鳴周波数が９９０Ｈｚの共鳴器が、１列のリブ状陸部に５２個配置されている。なお、一方側狭窄ネックがタイヤ幅方向内側の断面積が小さい周溝に開口し、他方側狭窄ネックがタイヤ幅方向外側の断面積が大きい周溝に開口している。
また、参考例２〜９のタイヤは、一方側狭窄ネック、他方側狭窄ネックの各寸法を表１に示す諸元に変更するとともに、共鳴周波数を参考例１のタイヤとほぼ同一にするために狭窄ネックの寸法を調整した以外は、参考例１のタイヤと同様である。
さらに、実施例１０〜１５のタイヤは、一方側狭窄ネックがタイヤ幅方向外側の断面積が大きい周溝に開口し、他方側狭窄ネックがタイヤ幅方向内側の断面積が小さい周溝に開口している。また、一方側狭窄ネック、他方側狭窄ネックの各寸法を表１に示す諸元に変更するとともに、共鳴周波数を参考例１のタイヤとほぼ同一にするために狭窄ネックの寸法を調整した以外は、参考例１のタイヤと同様である。
さらにまた、比較例１のタイヤは、一方側狭窄ネック、他方側狭窄ネックの各寸法を同じ長さに変更するとともに、共鳴周波数を参考例１のタイヤとほぼ同一にするために狭窄ネックの寸法を調整した以外は、参考例１のタイヤと同様である。

騒音試験は、上記のタイヤをサイズ７．５Ｊ−１５のリムに装着し、内部に１８０ｋＰａの空気圧を適用して、車両に取り付けた。該車両を、速度８０ｋｍ／ｈの定速で走行させた後、エンジンを停止して車両を惰性走行させた。そして、車両中心から側方に７．５ｍの位置、地面からの高さ１．２ｍでＪＡＳＯＣ６０６に定める条件に従って側方音を測定し、１／３オクターブバンドで中心周波数８００Ｈｚ−１０００Ｈｚ−１２５０Ｈｚの帯域のオーバオール値を求めた。該オーバオール値が小さい程、空気入りタイヤのトレッド踏面に配設した共鳴器の騒音低減効果が大きいことを示す。参考例１〜９、実施例１０〜１５および比較例１のタイヤの結果を表１に示す。
なお、これら試作したタイヤに設けた共鳴器は、上述の式（１）および（２）に対応するものとし、音速ｃは、３４３．７ｍ／ｓとした。
また、操縦安定性試験は、参考例１〜９、実施例１０〜１５および比較例１のタイヤを、上記の騒音試験と同様にして、車両に取り付けた。そして、ドライバーが該車両を走行させた際の、操縦安定性を官能評価し、比較例１のタイヤについての操縦安定性を１０段階評点で７点として、相対評価した。相対評価した結果を表１に示す。点数が大きいほど、操縦安定性が良いことを示す。

表１より、参考例１〜９、実施例１０〜１５のタイヤでは、一方側狭窄ネックの延在長さと、他方側狭窄ネックの延在長さとを異なるものとしたので、比較例１のタイヤと比較して、気柱共鳴音を低減させることができた。また、表１より、実施例１０〜１５のタイヤでは、断面積の大きい周溝に一方側狭窄ネックが開口し、断面積の小さい周溝に他方側狭窄ネックが開口しているので、比較例１のタイヤと比較して気柱共鳴音が低減され、参考例１〜９のタイヤと比較して操縦安定性が確保されていることがわかる。

［実験２］
実験２では、参考例３のタイヤについて、共鳴器の共鳴周波数、および一方側狭窄ネックの延在長さと他方側狭窄ネックの延在長さとの関係を変えずに、一方側狭窄ネックおよび他方側狭窄ネックのそれぞれの本数を変化させた下記のタイヤを試作して、周溝で発生する気柱共鳴音の低減効果を、騒音試験により確かめた。
参考例１６のタイヤは、一方側狭窄ネックの本数を２本に、参考例１７のタイヤは、他方側狭窄ネックの本数を２本に、参考例１８のタイヤは、一方側狭窄ネックおよび他方側狭窄ネックの本数をそれぞれ２本に変更した以外は、参考例３のタイヤと同様である。
なお、騒音試験は、上記の方法と同様である。これら結果を表２に示す。

*延在長さL1'およびL2'は、１本の狭窄ネックの延在長さを示し、L1=L1'×本数、L2=L2'×本数である。

表２より、参考例３、１６〜１８のタイヤでは、狭窄ネックの本数を変化させても、比較例１に比して、気柱共鳴音を低減することがわかった。

［実験３］
実験３では、参考例３のタイヤについて、図４（ｅ）一方側狭窄ネックおよび他方側狭窄ネックのそれぞれの気室からの延在方向を、気室に対してトレッド周方向内側に向けたトレッドパターンを有する参考例１９のタイヤを試作して、周溝で発生する気柱共鳴音の低減効果、および、ピッチノイズを、騒音試験により確かめた。
なお、ピッチノイズについての騒音試験は、気柱共鳴音の騒音試験と同様に測定し、そして、ピッチノイズの周波数が、車両の速度、タイヤの周長、共鳴器の個数等で変化するところ、各供試タイヤでは１／３オクターブバンドで中心周波数６３０Ｈｚの帯域のオーバオール値をピッチノイズとして、その値を求めた。該オーバオール値が小さい程、ピッチノイズが低減されていることを示す。この結果を表３に示す。

この試験の結果、参考例３のタイヤでは、一方側狭窄ネックおよび他方側狭窄ネックのそれぞれの気室からの延在方向を、気室に対してトレッド周方向外側に向けたので、参考例１９のタイヤと比較して、ピッチノイズを低減することができる。

１、１１：空気入りタイヤ２、１２：周溝１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄ：周溝３、１３：リブ状陸部１３ａ：中央リブ状陸部１３ｂ：中間リブ状陸部４、１４：共鳴器４１、１４１：気室４２ａ、１４２ａ：一方側狭窄ネック４２ｂ、１４２ｂ：他方側狭窄ネック５、１５：サイプＣ：タイヤ赤道面Ｅａ：一端側Ｅｂ：他端側Ｌ１、Ｌ２：延在長さＴ：トレッド踏面

Claims

トレッド踏面に、トレッド周方向に連続して延びる周溝を少なくとも２本設け、前記周溝のうち、断面積が互いに異なる２本の周溝間に区画される陸部に、該周溝から離間した位置で陸部表面に開口する気室と、該気室を前記２本の周溝のうちの一方の周溝に連通させる１本以上の一方側狭窄ネックと、前記気室を他方の周溝に連通させる１本以上の他方側狭窄ネックとを有する共鳴器を配設した空気入りタイヤであって、
前記共鳴器は、前記気室と、前記一方側狭窄ネックと、前記他方側狭窄ネックとで気柱共鳴音を低減し、
１つの前記共鳴器について、前記一方側狭窄ネックが２本以上存在する場合は、当該一方側狭窄ネックの延在長さの総計を、一方側狭窄ネックの延在長さとし、且つ、当該一方側狭窄ネックの断面積の総計を、一方側狭窄ネックの断面積とし、
１つの前記共鳴器について、前記他方側狭窄ネックが２本以上存在する場合は、当該他方側狭窄ネックの延在長さの総計を、他方側狭窄ネックの延在長さとし、且つ、当該他方側狭窄ネックの断面積の総計を、他方側狭窄ネックの断面積とし、
前記一方側狭窄ネックと前記他方側狭窄ネックとは互いに断面積が略同一であり、
前記一方側狭窄ネックの延在長さが、前記他方側狭窄ネックの延在長さよりも長く、
断面積が相対的に大きい前記一方の周溝に、前記一方側狭窄ネックが開口し、断面積が相対的に小さい前記他方の周溝に、前記他方側狭窄ネックが開口することを特徴とする、空気入りタイヤ。
前記一方側狭窄ネックの延在長さが、前記他方側狭窄ネックの延在長さの１．１〜３．２倍であることを特徴とする、請求項１に記載の空気入りタイヤ。