JPH0236401B2 - - Google Patents

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JPH0236401B2
JPH0236401B2 JP57048983A JP4898382A JPH0236401B2 JP H0236401 B2 JPH0236401 B2 JP H0236401B2 JP 57048983 A JP57048983 A JP 57048983A JP 4898382 A JP4898382 A JP 4898382A JP H0236401 B2 JPH0236401 B2 JP H0236401B2
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JP
Japan
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kerf
noise
tire
ground contact
main groove
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Application number
JP57048983A
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JPS58167207A (ja
Inventor
Masaki Kato
Tomohiko Kogure
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Yokohama Rubber Co Ltd
Original Assignee
Yokohama Rubber Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Yokohama Rubber Co Ltd filed Critical Yokohama Rubber Co Ltd
Priority to JP57048983A priority Critical patent/JPS58167207A/ja
Publication of JPS58167207A publication Critical patent/JPS58167207A/ja
Publication of JPH0236401B2 publication Critical patent/JPH0236401B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60CVEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
    • B60C11/00Tyre tread bands; Tread patterns; Anti-skid inserts
    • B60C11/03Tread patterns
    • B60C11/12Tread patterns characterised by the use of narrow slits or incisions, e.g. sipes
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60CVEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
    • B60C11/00Tyre tread bands; Tread patterns; Anti-skid inserts
    • B60C11/03Tread patterns
    • B60C2011/0337Tread patterns characterised by particular design features of the pattern
    • B60C2011/0339Grooves
    • B60C2011/0381Blind or isolated grooves
    • B60C2011/0383Blind or isolated grooves at the centre of the tread
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60CVEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
    • B60C11/00Tyre tread bands; Tread patterns; Anti-skid inserts
    • B60C11/03Tread patterns
    • B60C11/12Tread patterns characterised by the use of narrow slits or incisions, e.g. sipes
    • B60C11/1204Tread patterns characterised by the use of narrow slits or incisions, e.g. sipes with special shape of the sipe
    • B60C2011/1213Tread patterns characterised by the use of narrow slits or incisions, e.g. sipes with special shape of the sipe sinusoidal or zigzag at the tread surface

Landscapes

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

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は空気入りタイヤに関し、さらに詳しく
は、タイヤトレツド部の接地領域内に主溝と細い
切り込み溝(カーフ)を有するトレツドパターン
を備えた空気入りタイヤの、スムースな路面にお
ける高周波域騒音の改善に関するものである。
従来、空気入りタイヤのトレツドパターンが発
生する騒音は、トレツドパターンを構成する主た
る溝部分がその主要因と考えられており、主とし
て500〜1000Hzの比較的低い周波数域にある騒音
(いわゆるパターンノイズ)を取りあげ、研究、
改良がなされて来た。しかし、近年になつて特に
表面がなめらかな路面において発生する1K〜10K
Hzの比較的高い周波数域にある騒音(いわゆるシ
ズル音)が問題となつている。この騒音は高い周
波数域故にカン高く耳ざわりで、ドライバーにと
つて極めて不快な騒音であり、著るしく車両の居
住性を損なうという欠点があつた。
本発明は上述の問題を解消するため、検討した
結果、導かれたものである。
そもそもタイヤのトレツドパターンが発生する
音は、従来トレツドパターンを構成する主たる溝
が主要因であると考えられ、比較的低い周波数
500〜1000Hzに着目して、騒音改善を意図した主
たる溝の設計法、例えばくり返し文様の配列法等
に関して数多くの研究がなされて来た。しかしな
がら、近年になり、表面がなめらか路面において
比較的高い周波数1000〜10000Hzの騒音が発生す
ることが問題となつている。この騒音現象は、特
に、路面のあらさが粗である所からなめらかであ
る所へと移り変わる時に、鮮明に感知できるもの
で、比較的粗い路面で発生していた音質がなめら
かな路面では急にカン高い音質となり、「シヤー」
「チー」といつた擬声語でも代用できる音質であ
る。また、路面がアスフアルト等で部分的に修理
された様な路面を通過する場合には、なめらかな
修理部を乗り越すたびに音質が変化し「シヤツ
シヤツ」「チユツ チユツ」といつた騒音を発生
する。これらはいずれも音質がカン高く、耳ざわ
りな音質であり、著るしく居往性を損なう不快な
騒音といえる。
そこで本発明の発明者らは、まず、前述した騒
音(シズル音と呼ぶ)の発生の要因を把握すべ
く、粗い路面となめらかな路面との各々におい
て、タイヤの騒音を計測し、周波数分布特性を調
べた。その結果、なめらかな路面では粗い路面の
場合より特に1000Hz以上の高周波域で音圧レベル
が増加しており、シズル音を低減するには高周波
域の騒音を発生するメカニズムを究明することが
必要であるということを知見すると共に、従来か
ら各種提案されているパターンノイズに関する改
良策は、いずれも前述したシズル音の低減には効
果がないことも本発明者らの実験によつて確認し
た。
本発明は上述した知見に基づいて成されたもの
であり、タイヤトレツド部の接地領域内に主溝と
細い切り込み溝を有するトレツドパターンを備え
た空気入りタイヤの、スムースな路面走行時にお
ける高周波域騒音を軽減することを目的とするも
のである。
このため、本発明は、タイヤのトレツド部の接
地領域内に、主溝に連結する細い切り込み溝と連
結しない細い切り込み溝とを有する空気入りタイ
ヤにおいて、前記トレツド部の接地領域内に存す
る巾2mm以下の細い切り込み溝の下記によつて算
出される平均密度(D)が0.05(1/mm)≦D≦0.1
(1/mm)であるトレツドパターンを有すること
を特徴とした空気入りタイヤを要旨とするもので
ある。
D=3×D1+D2 ここで D1:主溝および周方向接地境界線の何れにもつ
ながらない巾2mm以下の切り込み溝のラジアル
方向長さを、タイヤ全周にわたつて総和し、タ
イヤ全周の総接地面積で除した値。
D2:主溝あるいは周方向接地境界線の少なくと
も一方につながる巾2mm以下の切り込み溝のラ
ジアル方向長さを、タイヤ全周にわたつて総和
し、タイヤ全周の総和接地面積で除した値。
以下、上述した本発明に至つた経緯を図面を参
照しつつ詳細に説明する。
高周波域の騒音の要因に関して種々検討した結
果、トレツドパターンを構成する要素のうち、カ
ーフとかサイプと呼ばれる細い切り込み溝が大き
く関与していることが判明し、更には、前記切り
込み溝がつつみ込む空気の圧縮・放出が関係して
いることがわかつた。一般に500〜1000Hzの比較
的低い周波数域にあるパターンノイズのメカニズ
ムも主溝がつつみ込む空気の圧縮・放出によると
言われているが、シズル音の場合は、特に、細い
切れ込み溝がつつみ込む空気が主溝の場合より高
圧に圧縮され、圧縮空気の放出・開放も急激であ
り、このため騒音として周波数帯域がパターンノ
イズよりも高い側で発生すると考えられる。
以上述べたことから発明者らは、細い切れ込み
溝(以後カーフと称す)に蓄えられる空気に着目
して切り込み溝とシズル音の関係について種々の
実験を進めた。なお、以下の実験はタイヤトレツ
ドパターンの効果を精度高く評価できる様に、室
内φ3000mmドラム上で行ない、前記ドラムはなめ
らかなスチール表面を有しており、騒音測定法は
JASO C606−73に準拠した方法で行ない、更に、
高周波帯域に着目して1000Hz〜8000Hzのバンドパ
スフイルター通過後の騒音について評価した。
第1図bは、第1図aに示す同一トレツドパタ
ーンにおいて、各リブ5の中央に設けたカーフ4
の巾(太さ)を変化させた場合の実験結果を示
す。第1図bからわかる様に高周波域の騒音は、
カーフが細いほど悪化し、特に、2mm以下の巾の
カーフが騒音を悪化させている。これは巾の広い
カーフはタイヤの転動によるカーフ内の空気の流
動が比較的ゆるやかな変化であり、高周波域の騒
音となり得ないためと考えられる。
次に、カーフの巾(太さ)を1.0mmに固定して、
第2図aに示すカーフ4の構成要因に関する実験
を行なつた。とりあげた要因は、カーフ4の密度
d、カーフの長さL、カーフの角度αであり、カ
ーフ4の密度dを増す、カーフ4の長さLを長く
する、カーフ4の角度αを大きくするといずれの
場合も高周波域の騒音が増加する傾向にあつた。
カーフの密度は多いほど騒音の発生源の数が増え
るため、また、カーフの長さは長いほどカーフに
蓄えられる空気の量が増えるため、また、カーフ
の角度はラジアル方向に近いほどタイヤ転動にと
もなうトレツドゴムの動きが大きくなり、空気を
蓄える量・圧縮圧力とも大きくなるためであると
理解される。以上、カーフの角度d、長さL、角
度αに関してカーフのラジアル方向長さの平均密
度Dという概念でまとめると、第2図bの如くと
なる。
即ち、トレツドパターンの接地する領域Wにあ
るカーフについて、各々のカーフのラジアル方向
の長さ成分をタイヤ全周にわたつて総和し、それ
をタイヤ全周の接地面積で除した値(平均密度
D)が大きいほど高周波域の騒音は大きくなる。
特に、前記平均密度が0.06(1/mm)以下で騒音
低減の効果が大きい。
第3図aは、第2図aにて実験したカーフ4を
リブ5の中央に移動させ、同じラジアル方向長さ
の平均密度を有しているが、カーフ4がどの溝
1,2,3にもつながらない場合について実験し
た結果を示す。即ち、第3図bに示す如くカーフ
4がどの溝1,2にもつながらない場合(図中●
印)は、第3図cに示す如くいずれかの溝、図に
おいては溝2につながる場合(図中〇印)よりも
大巾に高周波域の騒音が悪化している。
これは第3図bに示す如く、カーフがどの溝に
もつながらない場合、カーフ内に蓄えられた空気
の逃げ道がなく、効率良く圧縮されてしまい騒音
が悪化すると考えられる。このことより、カーフ
が溝とつながる、つながらないは大きな要因であ
ることがわかり、そこで、カーフのラジアル方向
長さの平均密度Dを計算する際に、どの溝にもつ
ながらないカーフの場合3倍の重み付けをする
と、第4図に示す如く、グラフ上ほぼ一つの曲線
上に全てのデータが表わされる。即ち、前述平均
密度Dが大きいほど高周波域の騒音は悪化し、
0.1(1/mm)以下で特にその低減効果が大きい。
カーフが溝と連結する場合には、圧縮空気が溝
を通つて外部に逃げることにより騒音の発生が低
減される。この現象は、カーフが周方向接地境界
線に連結する場合にも同様に生じ、圧縮空気がタ
イヤ外部に放出されるため、騒音の低減にとつて
同等の効果が認められる。
なお、カーフが溝につながることの実質的な内
容について更に実験をすすめると、溝はカーフの
空気が流れやすくなるために少なくとも巾2.0mm、
深さ3.0mm以上であることが望ましい、また、カ
ーフは溝に向つて徐々に深くなることが望まし
く、例えば溝に最も近い部分でカーフは少なくと
も2.0mm以上の深さを有することが望ましい。ま
た、一つのカーフの内で部分的に2.0mm以下の深
さをもつ部分では実質的に分断されたカーフとみ
なすことが出来る。
また、カーフが直線でない場合、特に、90゜以
下の鋭角で折れ曲がつている場合は、そこでカー
フが分割されていると見なすことができる。例え
ば、第5図aに示すカギ型のカーフ4′(ラジア
ル方向長さL1)は、第5図bに示す如く、ラジ
アル方向長さL1のカーフ4′と溝1につながらな
いラジアル方向長さL2のカーフ4″とに分離しな
ければならない。
また、前述平均密度Dが極端に小さなパター
ン、例えばカーフの数が少ない、あるいはカーフ
がほとんど周方向を向いているパターン等は、前
者はウエツトトラクシヨン性能が低下する。後者
はトレツド部の横剛性が低下し操縦性・安定性を
損なう傾向にある。従つて、前述平均密度Dは
0.05(1/mm)以上であることが好ましい。そこ
で、本発明では、0.05(1/mm)≦D≦0.1(1/
mm)としている。更に、トレツド部剛性が特定の
方向性をもたない様に、トレツド部カーフの方向
が周方向に対して30〜70゜の角をなしていること
が好ましい。
第6図aは従来のトレツドパターンに、第6図
bは本発明のトレツドパターンにしたがつたトレ
ツドパターンをそれぞれ示すもので、第6図aに
示す従来のトレツドパターンの平均密度は0.17で
あり、第6図bに示す本発明のトレツドパターン
の平均密度は0.063である。
この結果、第6図bに示す本発明のトレツドパ
ターンは、第6図aに示す従来のトレツドパター
ンのものと比較して約4dBの騒音低減効果を発揮
した。
本発明は上述したように、タイヤのトレツド部
の接地領域内に、主溝と細い切り込み溝を有する
空気入りタイヤにおける前記細い切り込み溝の、
密度、長さ、及び主溝に対する接続性を考慮した
平均密度Dを0.05(1/mm)≦D≦0.1(1/mm)と
したから、タイヤの転動に際し、ウエツトトラク
シヨン性能および操縦安定性能を損なうことな
く、タイヤの転動に際し、前記細い切り込み溝に
蓄わえられた圧縮空気が開放される時に発生する
高周波音を低減することができて、スムースな路
面走行時における高周波域騒音を軽減でき、この
結果、車両の居住性を大きく向上させることがで
きる。
【図面の簡単な説明】
第1図aは同一トレツドパターンにおいて各リ
ブの中央に設けたカーフの巾を変化させた場合の
説明図、第1図bは第1図aに示すトレツドパタ
ーンにおいて、カーフ巾2.00mmを基準としてカー
フの巾と騒音との関係を示す図、第2図aはカー
フの構成要因すなわちカーフの密度、カーフの長
さ及びカーフの主溝に対する角度を示す説明図、
第2図bはカーフの平均密度0.1(1/mm)を基準
として、カーフラジアル方向長さの平均密度と騒
音との関係を示す図、第3図aはどの主溝にもつ
ながらないカーフと、主溝につながるカーフの場
合のラジアル方向長さの平均密度と騒音との関係
を示す図、第3図bはどの主溝にもつながらない
カーフを示す説明図、第3図cは主溝につながる
カーフを示す説明図、第4図は独立カーフに3倍
の重み付けをしたラジアル方向長さの平均密度と
騒音との関係を示す図、第5図a,bはそれぞれ
カーフの変形例を示す説明図、第6図aは従来の
トレツドパターンを示す説明図、第6図bは本発
明の実施例からなるトレツドパターンを示す説明
図である。 1,2,3……主溝、4……カーフ、W……ト
レツド部の接地領域。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 タイヤのトレツド部の接地領域内に、主溝に
    連結する細い切り込み溝と連結しない細い切り込
    み溝とを有する空気入りタイヤにおいて、前記ト
    レツド部の接地領域内に存する巾2mm以下の細い
    切り込み溝の下記によつて算出される平均密度(D)
    が0.05(1/mm)≦D≦0.1(1/mm)であるトレツ
    ドパターンを有することを特徴とした空気入りタ
    イヤ。 D=3×D1+D2 ここで D1:主溝および周方向接地境界線の何れにもつ
    ながらない巾2mm以下の切り込み溝のラジアル
    方向長さを、タイヤ全周にわたつて総和し、タ
    イヤ全周の総接地面積で除した値。 D2:主溝あるいは周方向接地境界線の少なくと
    も一方につながる巾2mm以下の切り込み溝のラ
    ジアル方向長さを、タイヤ全周にわたつて総和
    し、タイヤ全周の総接地面積で除した値。
JP57048983A 1982-03-29 1982-03-29 空気入りタイヤ Granted JPS58167207A (ja)

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