JP6166913B2 - 空気入りタイヤ - Google Patents
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Description
この発明によれば、周溝に開口する狭窄ネックのそれぞれの断面積を異なるものとしたので、共鳴器を十分機能させることができ、また、周溝で発生する気柱共鳴音の音圧が相対的に大きくなる側の周溝に開口する狭窄ネックの断面積を大きくしたので、共鳴器をより効果的に共鳴させることができ、その結果として、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。
また、本発明の空気入りタイヤでは、前記断面積の相対的に大きい周溝に開口する狭窄ネックの本数は、前記断面積の相対的に小さい周溝に開口する狭窄ネックの本数に比して多いことが好ましい。
さらに、本発明の空気入りタイヤでは、前記共鳴器は、トレッド踏面のタイヤ赤道を挟む一方側と他方側とに配置され、タイヤ赤道に関して線対称に位置することが好ましい。
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。
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平面図である。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。
そこで、本発明の空気入りタイヤ1では、共鳴器5は、断面積の相対的に大きい周溝3aに開口する狭窄ネック(第1狭窄ネック)5cの断面積S1を、断面積の相対的に小さい周溝3bに開口する狭窄ネック(第2狭窄ネック)5dの断面積S2よりも大きくして構成されている。
この空気入りタイヤ1によれば、共鳴器5を構成する狭窄ネック5bおよび気室5aの各寸法や形状の中でも、特に、周溝3に開口する狭窄ネック5bのそれぞれの断面積S1、S2を異なるものとしたので、共鳴器5の、断面積の相対的に大きい周溝3aに開口する狭窄ネック5c、と、共鳴器5の、断面積の相対的に小さい周溝3bに開口する狭窄ネック5dとのそれぞれを介して生じる、共鳴器5による共鳴が互いに打ち消し合うことがなく、それゆえに、共鳴器5を十分機能させることができる。また、周溝3で発生する気柱共鳴音の音圧が相対的に大きくなる側、すなわち断面積の相対的に大きい周溝3aに開口する狭窄ネック5bの断面積を大きくしたので、共鳴器5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5が発揮する騒音低減性能を向上することができる。そして、共鳴器5の騒音低減性能を向上させることにより、例えば、同等の騒音低減性能を維持しつつトレッド踏面2に配設する共鳴器5の数を低減させ陸部4の剛性を向上することができるので、タイヤ1の操縦安定性を増加させることができ、また、それぞれ共鳴周波数が異なる多種類の共鳴器5をトレッド踏面2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。
さらに、図1に示すところでは、第1狭窄ネック5cおよび第2狭窄ネック5dのそれぞれの断面積S1およびS2の大小関係は、各狭窄ネックの幅を変化させることにより実現しているが、各狭窄ネックの深さ、または幅および深さの両方を変化させることによっても実現することができる。
なお、第1狭窄ネック5cの断面積S1の、第2狭窄ネック5dの断面積S2に対する比の上限は、限定されるものではないが、第1狭窄ネック5cの断面積S1を、第2狭窄ネック5dの断面積S2に対して、大きくしすぎると、共鳴器5を所期の共鳴周波数となるように形成するのが困難になる傾向がある。また、上述のように、共鳴器5をさらに効果的に機能させつつ、共鳴器5を所期の共鳴周波数となるように形成することを容易にするとの観点から、第1狭窄ネック5cの断面積S1、および第2狭窄ネック5dの断面積S2が、2≧S1/S2≧1.2の関係を満たすものとする。
なお、上述の狭窄ネック5bの寸法および形状等は、1つの共鳴器5の、複数の狭窄ネック5bのそれぞれを、または、1列のリブ状陸部4a内もしくはリブ状陸部4a間で複数の共鳴器5の狭窄ネック5bを、相互に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4(c)に示す共鳴器5は、第1狭窄ネック5cおよび第2狭窄ネック5dをそれぞれ2本、1本としており、第2狭窄ネック5dに比して第1狭窄ネック5cの本数を多くしているが、第2狭窄ネック5dの本数を多くすることもできる。
また、断面積が互いに異なる2本の周溝3a、3b間に区画されるリブ状陸部4aには、第1狭窄ネック5cおよび第2狭窄ネック5dを有する共鳴器5以外に、一本の狭窄ネックのみを有する共鳴器および/または第1狭窄ネックと第2狭窄ネックとのそれぞれの断面積が等しい共鳴器をさらに配設することもできる。
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では、トレッド踏面に、トレッド周方向に伸びる周溝を4本設けるとともに、タイヤ幅方向内側の2本の周溝の断面積を、タイヤ幅方向外側の2本の周溝に比して大きくし、さらに、周溝の断面積が互いに異なる2本の周溝の間に区画されるリブ状陸部にヘルムホルツタイプの共鳴器を配設した空気入りタイヤにおいて、その共鳴器が有する、1本の第1狭窄ネックおよび1本の第2狭窄ネックのそれぞれの断面積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。
比較例3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り、タイヤ幅方向内側の2本の周溝は、断面積80mm2(幅10mm、深さ8mm)であり、タイヤ幅方向外側の2本の周溝は、断面積64mm2(幅8mm、深さ8mm)であり、また、共鳴器は、第1狭窄ネックの断面積3.3mm2(幅0.83mm、深さ4mm)、第1狭窄ネックの長さ10mm、第2狭窄ネックの断面積3mm2(幅0.75mm、深さ4mm)、第2狭窄ネックの長さ10mm、気室の容積1560mm3、その共鳴周波数が1020Hzであり、そして、1列のリブ状陸部に52個配置した。
また、実施例2、3及び比較例4〜6のタイヤは、第1狭窄ネックおよび第2狭窄ネックの断面積を表1に示す諸元に変更するとともに、共鳴周波数を実施例1のタイヤと同一にするために狭窄ネックの各寸法を調整した以外は、比較例3のタイヤと同様である。
さらに、比較例1、2のタイヤは、第1狭窄ネックおよび第2狭窄ネックの断面積を表1に示す諸元に変更するとともに、狭窄ネックの各寸法を調整した以外は、比較例3のタイヤと同様である。
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。
実験2では、実施例2のタイヤについて、共鳴器の共鳴周波数、および第1狭窄ネックの断面積の総計と第2狭窄ネックの断面積の総計との関係を変えずに、第1狭窄ネックおよび第2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。
実施例7のタイヤは、第1狭窄ネックの本数を2本に、実施例8のタイヤは、第2狭窄ネックの本数を2本に、実施例9のタイヤは、第1狭窄ネックおよび第2狭窄ネックの本数をそれぞれ2本に変更した以外は、実施例2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。
実験3では、実施例2のタイヤについて、第1狭窄ネックおよび第2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、図5に示すトレッドパターンを有する実施例10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、ピッチノイズを低減することを示す。この結果を表3に示す。
Claims (3)
- 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本の周溝の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であって、
前記共鳴器の、断面積の相対的に大きい周溝に開口する前記狭窄ネックの断面積S1が、断面積の相対的に小さい周溝に開口する前記狭窄ネックの断面積S2よりも大きく、
前記狭窄ネックの断面積S1と断面積S2とが、
2≧S1/S2≧1.2
の関係を満たすことを特徴とする空気入りタイヤ。 - 前記断面積の相対的に大きい周溝に開口する狭窄ネックの本数は、前記断面積の相対的に小さい周溝に開口する狭窄ネックの本数に比して多いことを特徴とする、請求項1に記載の空気入りタイヤ。
- 前記共鳴器は、トレッド踏面のタイヤ赤道を挟む一方側と他方側とに配置され、タイヤ赤道に関して線対称に位置することを特徴とする、請求項1又は2に記載の空気入りタイヤ。
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