JP6911824B2 - tire - Google Patents
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Description
本発明は、トレッド部に、模様構成単位がタイヤ周方向に繰り返し配列されたトレッドパターンを有するタイヤに関する。 The present invention relates to a tire having a tread pattern in which pattern constituent units are repeatedly arranged in the tire circumferential direction in the tread portion.
タイヤが装着される車両や路面の条件に応じて、様々なトレッドパターンを有するタイヤが提案されている。トレッドパターンには、例えば、溝と、それに隣接するブロックとで構成された模様構成単位が、タイヤ周方向に繰り返し配置される。このようなタイヤにおいて、模様構成単位が同じ大きさで形成されている場合、走行時に耳障りな騒音(例えば、ピッチノイズ)が発生することが知られている。 Tires having various tread patterns have been proposed depending on the vehicle on which the tire is mounted and the conditions of the road surface. In the tread pattern, for example, a pattern constituent unit composed of a groove and a block adjacent thereto is repeatedly arranged in the tire circumferential direction. It is known that in such a tire, when the pattern constituent units are formed to have the same size, annoying noise (for example, pitch noise) is generated during traveling.
下記特許文献1は、ピッチノイズを低減したタイヤを提案している。下記特許文献1のタイヤでは、各模様構成単位をパルスとして、各模様構成単位の長さを隔てたパルス列をフーリエ変換して得られる1〜k次の振幅P(k)が、所定の範囲内に限定されている。下記特許文献1のタイヤは、振幅P(k)のピークを次数kの広い範囲に均すことができ、ピッチノイズを低減(ホワイトノイズ化)することができる。
The following
上記特許文献1のタイヤは、走行時のピッチノイズを低減するものの、うなり音が生じやすいという問題があった。
Although the tire of
本発明は、以上のような実状に鑑み案出されたもので、走行時のうなり音を抑制できるタイヤを提供することを主たる目的としている。 The present invention has been devised in view of the above circumstances, and a main object of the present invention is to provide a tire capable of suppressing a roaring noise during traveling.
本発明は、トレッド部に、タイヤ周方向の長さが異なる少なくとも2種類の模様構成単位がタイヤ周方向に配列された列を含むトレッドパターンを有するタイヤであって、前記模様構成単位の列を、各模様構成単位をパルスとし、かつ、前記パルスを、1つの模様構成単位を起点として前記配列の順にかつ各模様構成単位の前記長さを隔てて並べた第1パルス列に置換するとともに、前記第1パルス列を下記式(1)でフーリエ変換して得られる1〜k次の振幅Pkのうち、前記振幅Pkの最大値Pmaxは、下記式(1)を満たし、かつ前記最大値Pmaxの2/3以上の前記振幅Pkが、隣り合う次数で連続しないことを特徴とする。
ここで、
N:タイヤ1周での模様構成単位の総数
L:タイヤ周長変数(タイヤ1周の全ての模様構成単位の長さの比の総和)
k:1〜2Nまでの自然数
i:1〜2N−1までの自然数
X(j):第1パルス列の起点からj番目の模様構成単位までのパルス位置(起点からj番目までの長さの比の和)
m:模様構成単位の種類数
The present invention is a tire having a tread pattern including a row in which at least two types of pattern constituent units having different lengths in the tire circumferential direction are arranged in the tire circumferential direction in the tread portion, and the row of the pattern constituent units is provided. , Each pattern constituent unit is a pulse, and the pulse is replaced with a first pulse train arranged in the order of the arrangement and at intervals of the length of each pattern constituent unit starting from one pattern constituent unit. Of the 1-kth- order amplitudes P k obtained by Fourier transforming the first pulse train with the following equation (1), the maximum value P max of the amplitude P k satisfies the following equation (1) and is the maximum value. It is characterized in that the amplitude P k of 2/3 or more of P max is not continuous in adjacent orders.
here,
N: Total number of pattern constituent units in one tire lap L: Tire circumference variable (sum of the ratio of the lengths of all pattern constituent units in one tire lap)
k: Natural number from 1 to 2N i: Natural number from 1 to 2N-1 X (j): Pulse position from the starting point of the first pulse train to the jth pattern building unit (ratio of lengths from the starting point to the jth) Sum)
m: Number of types of pattern constituent units
本発明に係る前記タイヤにおいて、前記最大値Pmaxは、下記式(2)をさらに満たしてもよい。
本発明に係る前記タイヤにおいて、前記模様構成単位の列を、各模様構成単位をそれらの前記長さに応じた大きさを有するパルスとし、かつ、前記パルスを、1つの模様構成単位を起点として前記配列の順にかつ各模様構成単位の前記長さを隔てて並べた第2パルス列に置換するとともに、前記第2パルス列の各パルスの大きさは、そのパルスに対応する前記模様構成単位の前記長さを、前記少なくとも2種類の前記模様構成単位の前記長さの中央値に対する比で定義され、前記少なくとも2種類の模様構成単位に対応する前記パルスの大きさの平均値は、1.00であり、前記第2パルス列を下記式(3)でフーリエ変換して得られる1〜k次の振幅Fkのうち、1次数の振幅F1は、0.6以下であってもよい。
ここで、
P(j):第2パルス列の起点からj番目のパルスの大きさ
In the tire according to the present invention, the row of the pattern constituent units is a pulse having a size corresponding to the length of each pattern constituent unit, and the pulse is started from one pattern constituent unit. It is replaced with a second pulse train arranged in the order of the arrangement and at intervals of the length of each pattern constituent unit, and the magnitude of each pulse of the second pulse train is the length of the pattern constituent unit corresponding to the pulse. Is defined by the ratio of the at least two types of pattern building units to the median length of the length, and the average value of the pulse sizes corresponding to the at least two types of pattern building units is 1.00. The first-order amplitude F 1 of the 1-kth- order amplitude F k obtained by Fourier transforming the second pulse train by the following equation (3) may be 0.6 or less.
here,
P (j): The magnitude of the jth pulse from the starting point of the second pulse train
本発明に係る前記タイヤにおいて、前記1次数の振幅F1は、0.5以下であってもよい。 In the tire according to the present invention, the amplitude F 1 of the first order may be 0.5 or less.
本発明に係る前記タイヤにおいて、前記タイヤ1周での前記模様構成単位の総数Nは、下記式(4)をさらに満たしてもよい。
本発明に係る前記タイヤにおいて、前記各模様構成単位の前記長さの比は、0.08〜0.25であってもよい。 In the tire according to the present invention, the ratio of the lengths of the pattern constituent units may be 0.08 to 0.25.
本発明は、トレッド部に、タイヤ周方向の長さが異なる4種類の模様構成単位がタイヤ周方向に配列された列を含むトレッドパターンを有するタイヤであって、前記模様構成単位の列を、各模様構成単位をパルスとし、かつ、前記パルスを、1つの模様構成単位を起点として前記配列の順にかつ各模様構成単位の前記長さを隔てて並べた第1パルス列に置換するとともに、前記第1パルス列を下記式(5)でフーリエ変換して得られる1〜k次の振幅Pkのうち、前記振幅Pkの最大値Pmaxは、下記式(5)を満たし、かつ前記最大値Pmaxの2/3以上の前記振幅Pkが、隣り合う次数で連続しないことを特徴とする。
ここで、
N:タイヤ1周での模様構成単位の総数
L:タイヤ周長変数(タイヤ1周の全ての模様構成単位の長さの比の総和)
k:1〜2Nまでの自然数
i:1〜2N−1までの自然数
X(j):第1パルス列の起点からj番目の模様構成単位までのパルス位置(起点からj番目までの長さの比の和)
The present invention is a tire having a tread pattern in which four types of pattern constituent units having different lengths in the tire circumferential direction are arranged in the tire circumferential direction in the tread portion, and the rows of the pattern constituent units are arranged in the tread portion. Each pattern constituent unit is a pulse, and the pulse is replaced with a first pulse train arranged in the order of the arrangement and at intervals of the length of each pattern constituent unit starting from one pattern constituent unit, and the first. Of the 1-kth- order amplitudes Pk obtained by Fourier transforming one pulse train with the following equation (5), the maximum value P max of the amplitude Pk satisfies the following equation (5) and the maximum value P. It is characterized in that the amplitude P k of 2/3 or more of max is not continuous in adjacent orders.
here,
N: Total number of pattern constituent units in one tire lap L: Tire circumference variable (sum of the ratio of the lengths of all pattern constituent units in one tire lap)
k: Natural number from 1 to 2N i: Natural number from 1 to 2N-1 X (j): Pulse position from the starting point of the first pulse train to the jth pattern building unit (ratio of lengths from the starting point to the jth) Sum)
本発明に係る前記タイヤにおいて、前記最大値Pmaxは、下記式(6)をさらに満たしてもよい。
本願発明のタイヤは、トレッド部に、タイヤ周方向の長さが異なる少なくとも2種類の模様構成単位がタイヤ周方向に配列された列を含むトレッドパターンを有している。模様構成単位の列を、各模様構成単位をパルスとし、かつ、パルスを、1つの模様構成単位を起点として配列の順にかつ各模様構成単位の長さを隔てて並べた第1パルス列に置換するとともに、第1パルス列を下記式(1)でフーリエ変換して得られる1〜k次の振幅Pkのうち、振幅Pkの最大値Pmaxは、下記式(1)を満たしている。 The tire of the present invention has a tread pattern in which the tread portion includes a row in which at least two types of pattern constituent units having different lengths in the tire circumferential direction are arranged in the tire circumferential direction. The row of pattern constituent units is replaced with a first pulse train in which each pattern constituent unit is a pulse and the pulses are arranged in the order of arrangement starting from one pattern constituent unit and separated by the length of each pattern constituent unit. At the same time, among the amplitudes P k of the 1st to kth orders obtained by Fourier transforming the first pulse train by the following equation (1), the maximum value P max of the amplitude P k satisfies the following equation (1).
ここで、
N:タイヤ1周での模様構成単位の総数
L:タイヤ周長変数(タイヤ1周の全ての模様構成単位の長さの比の総和)
k:1〜2Nまでの自然数
i:1〜2N−1までの自然数
X(j):第1パルス列の起点からj番目の模様構成単位までのパルス位置(起点からj番目までの長さの比の和)
m:模様構成単位の種類数
here,
N: Total number of pattern constituent units in one tire lap L: Tire circumference variable (sum of the ratio of the lengths of all pattern constituent units in one tire lap)
k: Natural number from 1 to 2N i: Natural number from 1 to 2N-1 X (j): Pulse position from the starting point of the first pulse train to the jth pattern building unit (ratio of lengths from the starting point to the jth) Sum)
m: Number of types of pattern constituent units
前記振幅Pkは、タイヤ走行時において、模様構成単位を構成するブロックが路面に接地して離れる際に生じる騒音(ピッチノイズ)を周波数分析したときのノイズエネルギーの大きさに相関がある。また、前記振幅Pkの前記次数1〜kは、ノイズエネルギーの周波数に相関がある。本願発明のタイヤは、前記振幅Pkの最大値Pmaxが上記式(1)を満たすことで、前記振幅Pkのピークを前記次数kの広い範囲に均すことができる。これにより、本願発明のタイヤは、ピッチノイズを低減(ホワイトノイズ化)することができる。 The amplitude P k has a correlation with the magnitude of noise energy when frequency analysis is performed on the noise (pitch noise) generated when the block constituting the pattern constituent unit touches the road surface and separates when the tire is running. Further, the first order 1 to k of the amplitude P k has a correlation with the frequency of noise energy. Tire of the present invention, the maximum value P max of the amplitude P k is to satisfy the above formula (1), it is possible to even out the peaks of the amplitude P k to a wide range of the order k. As a result, the tire of the present invention can reduce pitch noise (white noise).
さらに、本願発明のタイヤは、前記振幅の最大値Pmaxの2/3以上の振幅Pkが、隣り合う次数で連続しないように構成される。これは、隣接する周波数の音が互いに干渉することを防ぎ、走行時のうなり音を抑制できる。 Further, the tire of the present invention is configured such that the amplitude P k of 2/3 or more of the maximum value P max of the amplitude is not continuous in adjacent orders. This prevents sounds of adjacent frequencies from interfering with each other, and can suppress growl noise during traveling.
以下、本発明の実施の一形態が図面に基づき説明される。
図1は、タイヤ1のトレッド部2の一例を示す展開図である。本実施形態のタイヤ1のトレッド部2には、トレッドパターン3が設けられている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a development view showing an example of the
トレッドパターン3は、タイヤ周方向の長さLが異なる少なくとも2種類の模様構成単位4が、タイヤ周方向に繰り返し配置されることで形成されている。これにより、トレッド部2には、ピッチバリエーションが形成されるため、走行時のノイズを低減することができる。模様構成単位4の種類については、例えば、タイヤ1が装着される車両や路面の条件に応じて適宜設定されうる。模様構成単位4は、例えば、2〜10種類程度が望ましい。本実施形態の模様構成単位4は、5種類である場合が例示される。
The
本実施形態では、模様構成単位4がタイヤ周方向に配列された模様構成単位の列Rが少なくとも1列(本実施形態では、5列)設けられている。各模様構成単位4は、タイヤ軸方向で隣り合う他の模様構成単位の列Rの模様構成単位4と、タイヤ周方向の位置が同一である場合が例示されるが、タイヤ周方向に位置ずれして(位相がずれて)いてもよい。
In the present embodiment, at least one row R of the pattern constituent units in which the pattern
本実施形態の模様構成単位4は、1つのブロック6と、このブロック6とタイヤ周方向の一方側で隣り合う1つの横溝7とで構成されている。従って、本実施形態のトレッドパターン3は、ブロックパターンである場合が例示される。ブロック6は、横溝7と、横溝7と交わる向きにのび、かつ、タイヤ周方向に連続してのびる主溝8とで区分される。
The pattern
タイヤ1周での模様構成単位4の総数Nについては、適宜設定することができる。なお、総数Nが少ないと、ピッチバリエーションによるノイズ低減効果を十分に発揮できないおそれがある。逆に、総数Nが多いと、トレッド部2の偏摩耗を招きやすいおそれがある。このため、タイヤ1周での模様構成単位4の総数Nは、下記式(4)を満たすのが望ましい。なお、模様構成単位4の種類数mごとに、タイヤ1周での模様構成単位4の総数Nが設定されてもよい。なお、タイヤ1周での模様構成単位4の総数Nは、模様構成単位4の種類数mごとに設定されてもよい。
The total number N of the pattern
さらに、タイヤ1周での模様構成単位4の総数Nは、下記式(7)を満たすことで、1ピッチ当たりのトレッド部2の剛性を向上させることができるため、ノイズ低減効果を発揮しつつ、操縦安定性を効果的に向上させることができる。
Further, the total number N of the pattern
タイヤ周方向の長さLが異なる模様構成単位4を、長さLの大きさの順に並べたとき、隣り合う模様構成単位4、4間の長さLの増加の割合については、適宜設定することができる。増加の割合が大きいと、隣り合う模様構成単位4、4間の剛性差が大となるため、偏摩耗が生じるおそれがある。また、増加の割合が小さいと、特定周波数のノイズが集中し、ピッチバリエーションによるノイズ低減効果を十分に発揮できないおそれがある。このような観点より、タイヤ周方向で隣り合う各模様構成単位4の長さLの比(増加の割合)は、0.08〜0.25程度が望ましい。
When
図2は、振幅Pkを求めるための第1パルス列の一例を示す線図である。本実施形態のタイヤ1において、模様構成単位4がタイヤ周方向に配列された模様構成単位の列R(図1に示す)を、図2に示されるように、各模様構成単位4を大きさが等しいパルス11とし、かつ、そのパルス15を、1つの模様構成単位4を起点として列Rの配列の順にかつ各模様構成単位4の長さLを隔てて並べた第1パルス列12に置換している。この第1パルス列12は、タイヤ1周に亘って作成される。また、第1パルス列12は、模様構成単位の列Rが複数形成されている場合、任意の列Rにおいて作成される。
FIG. 2 is a diagram showing an example of a first pulse train for obtaining the amplitude P k. In the
図2において、縦軸はパルス11の大きさを示している。横軸は、パルス11が発生する間隔を示している。パルス11の発生間隔は、等間隔ではない。パルス11の発生間隔は、図1に示した各模様構成単位4の長さLに応じた間隔である。本実施形態のパルス11の発生間隔は、模様構成単位4の長さLの比に基づいて設定されている。ここで、「模様構成単位4の長さLの比」とは、複数種類の模様構成単位4の中で基準となる一つの基準模様構成単位4S(図1に示す)を定め、かつ、この基準模様構成単位4Sの長さLに対する各模様構成単位4の長さLの比で表される。基準模様構成単位4Sは、好ましくは全種類の模様構成単位4を長さLの順に並べたときに、中間もしくはそれに近い位置に配置される模様構成単位とするのが好ましい。
In FIG. 2, the vertical axis indicates the magnitude of the
本実施形態のタイヤ1において、第1パルス列12を下記式(1)でフーリエ変換して得られる1〜k次の振幅Pk(パワースペクトル密度)のうち、振幅Pkの最大値Pmaxは、下記式(1)を満たすように構成されている。
In the
ここで、
N:タイヤ1周での模様構成単位の総数
L:タイヤ周長変数(タイヤ1周の全ての模様構成単位の長さの比の総和)
k:1〜2Nまでの自然数
i:1〜2N−1までの自然数
X(j):第1パルス列の起点からj番目の模様構成単位までのパルス位置(起点からj番目までの長さの比の和)
m:模様構成単位の種類数
here,
N: Total number of pattern constituent units in one tire lap L: Tire circumference variable (sum of the ratio of the lengths of all pattern constituent units in one tire lap)
k: Natural number from 1 to 2N i: Natural number from 1 to 2N-1 X (j): Pulse position from the starting point of the first pulse train to the jth pattern building unit (ratio of lengths from the starting point to the jth) Sum)
m: Number of types of pattern constituent units
上記式(1)のタイヤ周長変数Lは、タイヤ1周に亘って配置されている全ての模様構成単位4について、長さLの比を総和したもので表される。上記式(1)のパルス位置X(j)は、以下のように、第1パルス列12の起点Sからj番目までの模様構成単位の長さLの比の和によって定義される。
X(1)=PL(1)
X(2)=PL(1)+PL(2)
・
・
・
X(j)=PL(1)+PL(2)+ … +PL(j)
なお、PL(i)(iは、1〜Nまでの自然数)は、起点からi番目に配列されている模様構成単位4の長さLの比の値を示すものとする。
The tire circumference variable L of the above formula (1) is represented by the sum of the ratios of the lengths L of all the pattern
X (1) = PL (1)
X (2) = PL (1) + PL (2)
・
・
・
X (j) = PL (1) + PL (2) + ... + PL (j)
It should be noted that PL (i) (i is a natural number from 1 to N) indicates the value of the ratio of the length L of the pattern
図3は、振幅Pkと次数kとの関係を示すグラフである。振幅Pkは、タイヤ走行時において、図1に示した模様構成単位4を構成するブロック6が路面(図示省略)に接地して離れる際に生じる騒音(ピッチノイズ)を周波数分析したときのノイズエネルギーの大きさに相関がある。振幅Pkが大きいほど、ノイズエネルギーも大きくなる。また、各次数kは、各周波数に相当する。次数kは、上記式(1)に示されるように、1次から2N次(即ち、模様構成単位の数Nに2を乗じた次数)までの範囲に設定されている。このような次数kは、ノイズエネルギーの周波数に相関がある。
FIG. 3 is a graph showing the relationship between the amplitude P k and the order k. The amplitude P k is noise when frequency analysis is performed on the noise (pitch noise) generated when the
本実施形態のタイヤ1において、振幅Pkの最大値Pmaxは、上記式(1)の上限値(即ち、模様構成単位が2種類の場合は18.50−0.05N、模様構成単位が3種類の場合は14.50−0.05N、模様構成単位が5種類の場合は12.00−0.05N)以下に限定される。これは、種々の実験結果によって、発明者らが知見したものである。発明者らによる実験では、先ず、模様構成単位4の総数N等を違えた複数のタイヤが試作され、図2のような第1パルス列12が作成された。次に、第1パルス列12を上記式(1)でフーリエ変換して得られる1〜k次の振幅(パワースペクトル密度)Pkの最大値Pmaxが求められた。そして、試作したタイヤ1を実車に装着して、車内でのピッチノイズの音圧レベルの測定、及び、ドライバーによる官能テストが行われた。このような実験により、発明者らは、最大値Pmaxが上記式(1)を満たすことにより、振幅Pkのピークを次数kの広い範囲に均すことができ、ピッチノイズを低減(ホワイトノイズ化)できることを知見した。
In the
さらに、発明者らは、模様構成単位4の種類を違えた複数のタイヤを用いた実験により、模様構成単位4の種類数mが多くなるほど、最大値Pmaxの上限値を小さくすることで、ピッチノイズを効果的に低減できることを知見した。本実施形態のタイヤ1は、模様構成単位の種類(2種類、3種類、又は、5種類)毎に、上記式(1)の上限値が設定されている。これにより、本実施形態のタイヤ1は、模様構成単位4の種類数mに応じて、最大値Pmaxの上限値が小さく限定されるため、ピッチノイズを効果的に低減することができる。
Furthermore, the inventors have conducted experiments using a plurality of tires having different types of pattern
ピッチノイズをより効果的に低減するために、最大値Pmaxは、下記式(2)をさらに満たすのが望ましい。 In order to reduce pitch noise more effectively, it is desirable that the maximum value P max further satisfies the following equation (2).
また、発明者らは、鋭意研究を重ねた結果、上記のように振幅Pkのピークを次数kの広い範囲に均すと、隣接する周波数の音が互いに干渉し、うなり音が生じやすくなることを知見した。このような知見に基づいて、本実施形態のタイヤ1は、最大値Pmaxの2/3以上の振幅Pkが、隣り合う次数kで連続しないように構成されている。これにより、本実施形態のタイヤ1は、隣接する周波数の大きな音が互いに干渉するのを防ぐことができる。
In addition, as a result of intensive research by the inventors, when the peak of the amplitude Pk is leveled over a wide range of the order k as described above, sounds of adjacent frequencies interfere with each other, and a growl is likely to occur. I found that. Based on such knowledge, the
なお、隣り合う次数kのうち、一方の次数の振幅Pkが最大値Pmaxの2/3以上であっても、他方の次数kの振幅Pkが最大値Pmaxの2/3未満であれば、うなり音はそれほど大きくならない。従って、本実施形態のタイヤ1は、最大値Pmaxの2/3以上の振幅Pkが、隣り合う次数kで連続しないように構成されることにより、走行時のうなり音を抑制できる。このような作用を効果的に発揮させるために、最大値Pmaxの3/5以上の振幅Pkが、隣り合う次数kで連続しないように構成されるのが望ましい。
Among the neighboring order k, even more than two-thirds of one number of the next amplitude P k is the maximum value P max, the amplitude P k of the other order k is less than 2/3 of the maximum value P max If so, the growl will not be so loud. Therefore, the
図4は、振幅Fkを求めるための第2パルス列を示す線図である。本実施形態のタイヤ1において、図1に示した模様構成単位4がタイヤ周方向に配列された模様構成単位の列Rを、図4に示されるように、各模様構成単位4をそれらの長さLに応じた大きさを有するパルス15とし、かつ、そのパルス15を、1つの模様構成単位4を起点として列Rの配列の順にかつ各模様構成単位4の長さLを隔てて並べた第2パルス列16に置換している。この第2パルス列16は、タイヤ1周に亘り作成される。また、第2パルス列16は、模様構成単位の列Rが複数形成されている場合、任意の模様構成単位の列Rにおいて作成される。
FIG. 4 is a diagram showing a second pulse train for obtaining the amplitude Fk. In the
図4において、縦軸は、パルス15の大きさを示している。横軸は、各パルス15が発生する間隔を示している。各パルス15の大きさは、そのパルス15に対応する模様構成単位4の長さLを、少なくとも2種類の模様構成単位4の長さL(本実施形態では、図1に示した5種類の模様構成単位LL、L、M、S、SSの各長さL)の中央値に対する比で定義される。各パルス15の発生間隔は、図2に示した振幅Pkの第1パルス列12を示す線図と同様に、各模様構成単位4の長さLの比に応じた間隔である。
In FIG. 4, the vertical axis indicates the magnitude of the
本実施形態のタイヤ1において、上記のようなうなり音を効果的に低減するために、第2パルス列16を下記式(3)でフーリエ変換して得られる1〜k次の振幅(パワースペクトル密度)Fkのうち、1次数の振幅F1は、0.6以下に限定されるのが望ましい。
In the
ここで、各定数及び変数は、次に示すものを除いて、上記式(1)の定数及び変数と同一である。
ここで、
P(j):第2パルス列の起点からj番目のパルスの大きさ
Here, each constant and variable is the same as the constant and variable in the above equation (1) except for the following.
here,
P (j): The magnitude of the jth pulse from the starting point of the second pulse train
図5は、振幅Fkと次数kとの関係を示すグラフである。振幅Fkは、低次成分(本実施形態では、周波数が小さいノイズエネルギー)の予測に使用される。振幅Fkは、振幅Pkと同様に、タイヤ走行時において、ピッチノイズを周波数分析したときのノイズエネルギーの大きさに相関がある。また、次数kは、ノイズエネルギーの周波数に相関があり、上記式(3)及び上記式(1)に示されるように、1次から2N次(即ち、模様構成単位の数Nに2を乗じた次数)までの範囲に設定されている。 FIG. 5 is a graph showing the relationship between the amplitude F k and the order k. The amplitude F k is used to predict low-order components (noise energy with a low frequency in this embodiment). Similar to the amplitude P k , the amplitude F k has a correlation with the magnitude of the noise energy when the pitch noise is frequency-analyzed during tire running. Further, the order k has a correlation with the frequency of the noise energy, and as shown in the above equations (3) and (1), the order k is the first to the second Nth order (that is, the number N of the pattern constituent units is multiplied by 2. It is set in the range up to (order).
1次数の振幅F1は、タイヤ1周で1回変動するノイズエネルギーに影響する。このような1次数の振幅F1は、例えば、タイヤ1が乗用車用である場合、車両速度が15〜35km/hのノイズエネルギーに相当し、2〜5Hz付近のうなり音を発生させやすい。一般に、2〜5Hz付近のうなり音は、人間にとって、特に不快に感じられることが知られている。発明者らは、上述したような種々の実験結果により、1次数の振幅F1が0.6以下に限定されることで、上記のようなうなり音を効果的に抑制できることを知見した。従って、本実施形態のタイヤ1は、最大値Pmaxの2/3の振幅Pkが隣り合う次数kで連続させないように構成され、かつ、1次数の振幅F1が0.6以下に限定されることにより、走行時のうなり音を効果的に抑制することができる。また、発明者らは、模様構成単位4(図1に示す)の種類数mが多くなるほど、1次数の振幅F1の上限値を小さくするのが望ましいことを知見した。従って、本実施形態のタイヤ1は、走行時のうなり音を効果的に低減することができる。このような走行時のうなり音をより効果的に低減するために、1次数の振幅F1は、0.5以下に限定されるのが望ましい。
The first-order amplitude F 1 affects the noise energy that fluctuates once per tire lap. Such a first-order amplitude F 1 corresponds to noise energy having a vehicle speed of 15 to 35 km / h, for example, when the
さらに、少なくとも2種類の模様構成単位(本実施形態では、図1に示した5種類の模様構成単位LL、L、M、S、SS)に対応するパルス15の大きさの平均値は、1.00が望ましい。これにより、1次数の振幅F1及び振幅Fkの最大値Fmaxを効果的に小さくすることができ、走行時のうなり音を確実に抑制できる。
Further, the average value of the sizes of the
本実施形態では、模様構成単位4が、2種類、3種類又は5種類である場合が例示されたが、このような態様に限定されない。例えば、模様構成単位4が4種類であるタイヤ1では、第1パルス列12を下記式(5)でフーリエ変換して得られる1〜k次の振幅Pk(パワースペクトル密度)のうち、振幅Pkの最大値Pmaxは、下記式(5)を満たすように構成されるのが望ましい。この実施形態において、前実施形態と同一の構成については、同一の符号を付し、説明を省略することがある。
In the present embodiment, the case where the pattern
ここで、
N:タイヤ1周での模様構成単位の総数
L:タイヤ周長変数(タイヤ1周の全ての模様構成単位の長さの比の総和)
k:1〜2Nまでの自然数
i:1〜2N−1までの自然数
X(j):第1パルス列の起点からj番目の模様構成単位までのパルス位置(起点からj番目までの長さの比の和)
here,
N: Total number of pattern constituent units in one tire lap L: Tire circumference variable (sum of the ratio of the lengths of all pattern constituent units in one tire lap)
k: Natural number from 1 to 2N i: Natural number from 1 to 2N-1 X (j): Pulse position from the starting point of the first pulse train to the jth pattern building unit (ratio of lengths from the starting point to the jth) Sum)
この実施形態のタイヤ1(模様構成単位4が4種類)において、振幅Pkの最大値Pmaxは、上記式(5)の上限値(即ち、16.50−0.05N)以下に限定される。これは、前実施形態と同様に、発明者らによる種々の実験結果によって知見したものである。この実施形態のタイヤ1は、最大値Pmaxが上記式(5)を満たすことにより、振幅Pkのピークを次数kの広い範囲に均すことができ、ピッチノイズを低減(ホワイトノイズ化)できる。
In the
ピッチノイズをより効果的に低減するために、最大値Pmaxは、下記式(6)をさらに満たすのが望ましい。 In order to reduce pitch noise more effectively, it is desirable that the maximum value P max further satisfies the following equation (6).
この実施形態のタイヤ1は、最大値Pmaxの2/3以上の振幅Pkが、隣り合う次数で連続しないように構成されている。これにより、この実施形態のタイヤ1は、隣接する周波数の大きな音が互いに干渉するのを防ぐことができ、走行時のうなり音を抑制できる。このような作用を効果的に発揮させるために、最大値Pmaxの3/5以上の振幅Pkは、隣り合う次数kで連続しないように構成されるのが望ましい。
The
この実施形態のタイヤ1では、前実施形態のタイヤ1と同様に、第2パルス列16(図4に示す)を上記式(3)でフーリエ変換して得られる1〜k次の振幅(パワースペクトル密度)Fkのうち、1次数の振幅F1は、0.6以下に限定されるのが望ましい。これにより、この実施形態のタイヤ1は、走行時のうなり音を効果的に低減することができる。このような走行時のうなり音をより効果的に低減するために、1次数の振幅F1は、0.5以下に限定されるのが望ましい。
In the
模様構成単位(本実施形態では、4種類の模様構成単位LL、L、S、SS)に対応するパルス15の大きさの平均値は、1.00が望ましい。これにより、1次数の振幅F1及び振幅Fkの最大値Fmaxを効果的に小さくすることができ、走行時のうなり音を確実に抑制できる。
The average value of the sizes of the
これまでの実施形態のタイヤは、トレッドパターン3がブロックパターンである場合が例示されたが、このような態様に限定されない。例えば、トレッドパターン3がリブパターンである場合、模様構成単位4は、タイヤ周方向にのびるジグザグ溝(図示省略)の谷と谷との間、又は、山と山との間の領域として構成される。また、トレッドパターン3がラグパターンである場合、模様構成単位4は、1つのラグ溝(図示省略)と、このラグ溝のタイヤ周方向の一方で隣り合う1つの陸部(図示省略)とで構成される。
The tires of the conventional embodiments have been exemplified in the case where the
以上、本発明の特に好ましい実施形態について詳述したが、本発明は図示の実施形態に限定されることなく、種々の態様に変形して実施しうる。 Although the particularly preferable embodiments of the present invention have been described in detail above, the present invention is not limited to the illustrated embodiments and can be modified into various embodiments.
図1に示した基本構成を有し、かつ、表2の仕様を有するブロックパターンのタイヤが試作された(実施例1〜6、比較例1〜3)。各供試タイヤについて、振幅Pkの最大値Pmax、及び、一次の振幅F1が求められた。図6〜図14は、タイヤA〜Iの振幅Pkと次数kとの関係を示すグラフである。模様構成単位の配列は、表1のとおりである。共通仕様は、次のとおりである。
タイヤサイズ:195/65R15
リムサイズ:15×6.5J
内圧:230kPa
荷重:4.20kN
速度:34km/h
模様構成単位の列:4列
ドラムの表面(路面):摩擦シート材(スリーエム ジャパン(株)製の製品名「セーフティ・ウォーク(登録商標)」)
模様構成単位の長さの比(増加の割合):0.08〜0.25
パルスの大きさの平均値:1.00
A block pattern tire having the basic configuration shown in FIG. 1 and having the specifications shown in Table 2 was prototyped (Examples 1 to 6 and Comparative Examples 1 to 3). For each test tire, the maximum value P max of the amplitude P k and the primary amplitude F 1 were obtained. 6 to 14 are graphs showing the relationship between the amplitude P k of the tires A to I and the order k. The arrangement of the pattern constituent units is as shown in Table 1. The common specifications are as follows.
Tire size: 195 / 65R15
Rim size: 15 x 6.5J
Internal pressure: 230 kPa
Load: 4.20 kN
Speed: 34km / h
Rows of pattern constituent units: 4 rows Drum surface (road surface): Friction sheet material (Product name "Safety Walk (registered trademark)" manufactured by 3M Japan Ltd.)
Ratio of lengths of pattern constituent units (rate of increase): 0.08 to 0.25
Average pulse magnitude: 1.00
<台上騒音試験>
直径3.0mのドラム試験機を用い、JASOに準拠して、各供試タイヤを上記リム、上記内圧、及び、上記荷重の条件下でドラム上を走行させ、60km/hから20km/hまで惰行走行させたときの音圧が測定された。なお、音圧の測定に用いられたマイクは、タイヤ赤道からタイヤ軸方向外側に1m離間させ、かつ、ドラムの表面からドラム半径方向外側に15cm離間させた位置に固定された。そして、音圧の時系列データに基づいて、次数±20に相当する周波数のパーシャルオーバーオールを計算し、ピーク付近の速度(33−40km/h)の音圧(ピッチノイズ)が求められた。さらに、音圧の時系列データのうち、34km/hの音圧の時系列データに基づいてウェーブレット変換し(分解能16Hz)、1次成分(うなり音)を抽出した。結果は、実施例1の音圧を100とする指数で表示している。数値が小さいほど良好である。
<Bench noise test>
Using a drum tester with a diameter of 3.0 m, each test tire is run on the drum under the conditions of the above rim, the above internal pressure, and the above load in accordance with JASO, from 60 km / h to 20 km / h. The sound pressure when coasting was measured. The microphone used for measuring the sound pressure was fixed at a position 1 m away from the tire equatorial line in the tire axial direction and 15 cm away from the drum surface in the drum radial direction. Then, based on the time-series data of the sound pressure, the partial overalls of the frequency corresponding to the order ± 20 were calculated, and the sound pressure (pitch noise) at the speed (33-40 km / h) near the peak was obtained. Further, among the time-series data of sound pressure, wavelet transform was performed (
<車内騒音試験>
各供試タイヤを上記リム、上記内圧、及び、上記荷重の条件下で1800ccの国産乗用車の右前輪に装着した。左前輪、及び、後輪には、トレッドパターンの無いスリックタイヤが装着された。そして、車両をスムース路面に走行させ、60km/hから20km/hまで惰行走行させたときのピッチノイズ、うなり音、及び、ピッチノイズとうなり音とを含めた総合評価が、ドライバーの官能によって10点法で評価された。結果は、数値が大きいほど良好である。
テスト結果を、表2に示す。
<Vehicle noise test>
Each test tire was mounted on the right front wheel of a 1800 cc domestic passenger car under the conditions of the rim, the internal pressure, and the load. The left front wheel and the rear wheel were equipped with slick tires without a tread pattern. Then, when the vehicle is driven on a smooth road surface and coasted from 60 km / h to 20 km / h, the overall evaluation including pitch noise, growl, and pitch noise and growl is 10 depending on the driver's sensuality. It was evaluated by the point method. The higher the number, the better the result.
The test results are shown in Table 2.
テストの結果、実施例は、比較例に比べて、走行時のピッチノイズを低減しつつ、うなり音を抑制できた。 As a result of the test, the examples were able to suppress the roaring noise while reducing the pitch noise during running as compared with the comparative example.
Pk 振幅
k 次数
P k amplitude k degree
Claims (8)
前記模様構成単位の列を、各模様構成単位をパルスとし、かつ、前記パルスを、1つの模様構成単位を起点として前記配列の順にかつ各模様構成単位の前記長さを隔てて並べた第1パルス列に置換するとともに、
前記第1パルス列を下記式(1)でフーリエ変換して得られる1〜k次の振幅Pkのうち、前記振幅Pkの最大値Pmaxは、下記式(1)を満たし、かつ
前記最大値Pmaxの2/3以上の前記振幅Pkが、隣り合う次数で連続しないタイヤ。
N:タイヤ1周での模様構成単位の総数
L:タイヤ周長変数(タイヤ1周の全ての模様構成単位の長さの比の総和)
k:1〜2Nまでの自然数
i:1〜2N−1までの自然数
X(j):第1パルス列の起点からj番目の模様構成単位までのパルス位置(起点からj番目までの長さの比の和)
m:模様構成単位の種類数 A tire having a tread pattern including rows in the tread portion in which at least two types of pattern constituent units having different lengths in the tire circumferential direction are arranged in the tire circumferential direction.
A first row in which the pattern constituent units are arranged in the order of the arrangement and with the length of each pattern constituent unit separated from each other, with each pattern constituent unit as a pulse and the pulse as a starting point. Replace with a pulse train and
Of the 1-kth- order amplitudes P k obtained by Fourier transforming the first pulse train with the following equation (1), the maximum value P max of the amplitude P k satisfies the following equation (1) and is the maximum. A tire in which the amplitude P k of 2/3 or more of the value P max is not continuous in adjacent orders.
N: Total number of pattern constituent units in one tire lap L: Tire circumference variable (sum of the ratio of the lengths of all pattern constituent units in one tire lap)
k: Natural number from 1 to 2N i: Natural number from 1 to 2N-1 X (j): Pulse position from the starting point of the first pulse train to the jth pattern building unit (ratio of lengths from the starting point to the jth) Sum)
m: Number of types of pattern constituent units
前記第2パルス列の各パルスの大きさは、そのパルスに対応する前記模様構成単位の前記長さを、前記少なくとも2種類の前記模様構成単位の前記長さの中央値に対する比で定義され、
前記少なくとも2種類の模様構成単位に対応する前記パルスの大きさの平均値は、1.00であり、
前記第2パルス列を下記式(3)でフーリエ変換して得られる1〜k次の振幅Fkのうち、1次数の振幅F1は、0.6以下である請求項1又は2記載のタイヤ。
P(j):第2パルス列の起点からj番目のパルスの大きさ In the row of the pattern constituent units, each pattern constituent unit is a pulse having a size corresponding to the length thereof, and the pulse is formed in the order of the arrangement starting from one pattern constituent unit and each pattern configuration. In addition to replacing with the second pulse train arranged with the length of the unit separated,
The magnitude of each pulse in the second pulse train is defined by the ratio of the length of the pattern building unit corresponding to that pulse to the median of the length of the pattern building unit of at least two types.
The average value of the magnitudes of the pulses corresponding to the at least two types of pattern building blocks is 1.00.
The tire according to claim 1 or 2, wherein the amplitude F 1 of the first order is 0.6 or less among the amplitudes F k of the 1st to kth orders obtained by Fourier transforming the second pulse train by the following equation (3). ..
P (j): The magnitude of the jth pulse from the starting point of the second pulse train
前記模様構成単位の列を、各模様構成単位をパルスとし、かつ、前記パルスを、1つの模様構成単位を起点として前記配列の順にかつ各模様構成単位の前記長さを隔てて並べた第1パルス列に置換するとともに、
前記第1パルス列を下記式(5)でフーリエ変換して得られる1〜k次の振幅Pkのうち、前記振幅Pkの最大値Pmaxは、下記式(5)を満たし、かつ
前記最大値Pmaxの2/3以上の前記振幅Pkが、隣り合う次数で連続しないタイヤ。
N:タイヤ1周での模様構成単位の総数
L:タイヤ周長変数(タイヤ1周の全ての模様構成単位の長さの比の総和)
k:1〜2Nまでの自然数
i:1〜2N−1までの自然数
X(j):第1パルス列の起点からj番目の模様構成単位までのパルス位置(起点からj番目までの長さの比の和) A tire having a tread pattern including a row in which four types of pattern constituent units having different lengths in the tire circumferential direction are arranged in the tire circumferential direction in the tread portion.
A first row in which the pattern constituent units are arranged in the order of the arrangement and with the length of each pattern constituent unit separated from each other, with each pattern constituent unit as a pulse and the pulse as a starting point. Replace with a pulse train and
Of the 1-kth- order amplitudes P k obtained by Fourier transforming the first pulse train with the following equation (5), the maximum value P max of the amplitude P k satisfies the following equation (5) and is the maximum. A tire in which the amplitude P k of 2/3 or more of the value P max is not continuous in adjacent orders.
N: Total number of pattern constituent units in one tire lap L: Tire circumference variable (sum of the ratio of the lengths of all pattern constituent units in one tire lap)
k: Natural number from 1 to 2N i: Natural number from 1 to 2N-1 X (j): Pulse position from the starting point of the first pulse train to the jth pattern building unit (ratio of lengths from the starting point to the jth) Sum)
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