JPH05262106A - 騒音を低減した空気入りタイヤ - Google Patents

騒音を低減した空気入りタイヤ

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JPH05262106A
JPH05262106A JP4062193A JP6219392A JPH05262106A JP H05262106 A JPH05262106 A JP H05262106A JP 4062193 A JP4062193 A JP 4062193A JP 6219392 A JP6219392 A JP 6219392A JP H05262106 A JPH05262106 A JP H05262106A
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tread
pitch
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tire
ratio
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Yukio Nakajima
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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
    • B60C11/0318Tread patterns irregular patterns with particular pitch sequence

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

Abstract

(57)【要約】 【目的】 パターンノイズのホワイトノイズ化を最も効
果的に達成し得る、ピッチバリエーションを有利に導入
する手法について提案する。 【構成】 トレッド周方向の長さが異なる、少なくとも
3種のトレッドデザイン要素を、トレッド周上に多数配
列してなる空気入りタイヤであって、該トレッドデザイ
ン要素のピッチが、トレッド周上において下記式(1) 〜
(4) を満足する関係に従って、トレッドデザイン要素を
配列する。 0.06≦m/N≦0.2 ----(1) 1.2 ≦Zr /Xr
≦2.0 ----(2) 0.1 ≦Yn /N≦0.3 ----(3) |(Zn −Xn )/N
|≦0.1 ----(4) 但しm:ピッチ長さの種類数、N:全ピッチ数、Xr :
最小ピッチ長さ、Zr:最大ピッチ長さ、Xn :最短ピ
ッチ数、Yn :中間ピッチ数、Zn :最長ピッチ数

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、タイヤ騒音、中でも
パターンノイズの低いトレッドパターンをそなえる空気
入りタイヤに関する。タイヤ騒音は様々な原因によって
発生し、中でもトレッドパターンに起因した、いわゆる
パターンノイズの占める比率は大きい。このパターンノ
イズは、トレッド接地面と路面との間で圧縮された空気
がトレッドの溝を介してトレッド接地面の外側に急激に
流出し、この現象が断続して起こるために生じるノイズ
で、ポンピングノイズとも呼ばれる。
【0002】
【従来の技術】このパターンノイズは、トレッドパター
ンにいわゆるピッチバリエーションを付与してタイヤ走
行時に発生する音の周波数を変調し、いわゆるパターン
ノイズのホワイトノイズ化をはかることで低減可能であ
る。すなわち、タイヤトレッドがブロックパターンの場
合は、トレッドの周溝及びこれを横切る横溝で区画され
たブロックに、該ブロックの対辺をなす一方の横溝を含
めた構成単位を、またリブパターンの場合は、トレッド
周上で繰り返される同一あるいは相似のセグメントを、
それぞれトレッドデザイン要素と称し、このトレッドデ
ザイン要素の周方向長さで定義されるピッチの異なる複
数種(通常の乗用車用タイヤで3〜5種)のトレッドデ
ザイン要素をランダムに又は一定の規則性をもたせて配
列することによって、パターンノイズを低減するもので
ある。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】トレッドパターンにピ
ッチバリエーションを付与する際に考慮することは多岐
にわたり、したがってバリエーションを決定する基準も
様々であるところから、バリエーションの最も有効な導
入手法に関して模索されているが、未だ確立されていな
いのが現状である。そこでこの発明は、パターンノイズ
のホワイトノイズ化を最も効果的に達成し得る、ピッチ
バリエーションを有利に導入する手法について提案する
ことを目的とする。
【0004】
【課題を解決するための手段】この発明は、トレッド周
方向の長さの異なる、少なくとも3種のトレッドデザイ
ン要素を多数、トレッド周上に配列してなる空気入りタ
イヤであって、該トレッドデザイン要素のトレッド周方
向の長さで定義されるピッチが、トレッド周上において
下記式(1) 〜(4) を満足する関係に従って、トレッドデ
ザイン要素を配列したことを特徴とする、騒音を低減し
た空気入りタイヤである。
【数2】記 0.06≦m/N≦0.2 ----(1) 1.2 ≦Zr /Xr ≦2.0 ----(2) 0.1 ≦Yn /N≦0.3 ----(3) |(Zn −Xn )/N|≦0.1 ----(4) 但し m :ピッチ長さの種類数 N :全ピッチ数 Xr :最小ピッチ長さ Zr :最大ピッチ長さ Xn :最短ピッチ数 Yn :中間ピッチ数 Zn :最長ピッチ数
【0005】次に、この発明に従う空気入りタイヤのト
レッド要部を図1および2に示す。図1に示すトレッド
パターンは、ブロックおよび横溝をトレッドデザイン要
素とするものである。すなわちトレッドを、トレッドの
周線に沿って延びかつトレッドの幅方向に間隔を置いて
配置した複数の周溝1と、これら周溝を横切る向きに延
びて、各周溝間、または周溝1およびトレッド端T間を
つなぐ横溝2とによって、ブロック3がトレッドの周上
に並ぶ、4列の縦列ブロック群4を区画してなる。これ
ら縦列ブロック群4は所定のピッチバリエーションに従
って、少なくとも3種のピッチの組合わせで配列し、例
えばピッチP1 〜P5 に従って、トレッドの周上で周期
的に変化させる。
【0006】また図2に示すトレッドパターンは、トレ
ッドの周線に沿ってジグザグ状に延びかつトレッドの幅
方向に間隔を置いて配置した複数の周溝5によって、4
列のリブ6を区画してなる。このリブパターンは、周溝
5の屈曲の繰り返しを周方向に伸縮させた相似形とし、
1つの屈曲に対応するリブ6の区画をトレッドデザイン
要素としたものである。図示例におけるリブ6は、ピッ
チP1 〜P4 の4つのトレッドデザイン要素からなる。
【0007】なお、図1および2に示したトレッドパタ
ーンは、4列のブロック群またはリブを同位相で配列し
た例であるが、各列間で位相差を付与してブロックまた
はリブの繰り返しを周方向にずらすこと、またピッチバ
リエーションを、タイヤの赤道を境に反転する配列とす
ることもは可能である。
【0008】そして、上記の図1および2に示したトレ
ッドパターンに、ピッチバリエーションを付与するに当
たって、上記した式(1) 〜(4) を満足する関係に従っ
て、各トレッドデザイン要素を配列する。ここでトレッ
ドデザイン要素は、ピッチバリエーションの効果を期待
するために少なくとも3種は必要であるが、例えばピッ
チ総数が60ケの場合は、13種を超えると逆に効果が低下
することもあるところから、3〜12種とすることが好ま
しい。
【0009】
【作用】さて周波数変調理論によれば、ピッチバリエー
ションによる周波数分散の効果は、変調周波数ωm およ
び変調の度合ωd の比β、すなわち
【数3】 で決まり、βが大きいほど周波数がより分散されるわけ
である(AE Paper No.690520参照) 。ここでωd は、ピ
ッチバリエーションのピッチ比の平均値からのずれに関
係しており、
【数4】 で関係づけられる。
【0010】ここでピッチ比とは、トレッド周方向に長
さの異なるトレッドデザイン要素の周方向長さと、タイ
ヤ周長を全ピッチ数Nで割った平均ピッチ長さとの比で
ある。一方ωm は全ピッチ数と関係づけられる。そこで
βを大きくするには全ピッチ数を少なくし、最大、最小
ピッチ長さの比を大きくすれば良いことがわかる。しか
し全ピッチ数を少なくすると、タイヤの一つのピッチ長
さが長くなりすぎ、ピッチ内の接地特性が不均一とな
り、偏摩耗が生じ易くなる。
【0011】次いで以上の周波数変調理論に基づいて、
上記した式(1) 〜(4) について、詳しく説明する。 (1) 0.06≦m/N≦0.2 タイヤ一周における全ピッチ数が多いと、ピッチバリエ
ーション選択の自由度、すなわち不等ピッチの組み合わ
せの自由度が増加し、周波数の分散効果は大きくなる
が、全ピッチ数が多すぎると、最大および最小ピッチを
除く中間ピッチが占める割合も増加するため、周波数変
調の度合ωd が小さくなり周波数の分散効果は減少する
ことになる。そこで全ピッチ数Nに対するピッチ比数m
の比m/Nを0.06〜0.2 の範囲にすることが、肝要であ
る。
【0012】ここで図1に示したトレッドパターンに準
じて、タイヤサイズ165SR13 の空気入りラジアルタイヤ
を、種々のピッチバリーションの下に、それぞれ試作
し、比m/Nを変化したときのタイヤ騒音について、評
価した結果を図3に示す。その他の式(2) 〜(4) の条件
は、Zr /Xr =1.35,Yn /N=0.25および|(Zn
−Xn )/N|=0と一定にした。なおタイヤ騒音の評
価は、試作タイヤを装着した乗用車を、平坦路で時速60
km/hで走行させ、その車両に乗車した3名の試験者によ
る、フィーリング評点を平均して示したもので、10点満
点で6.5 を超える評点が得られれば、タイヤ騒音の低減
がはかられたものとした。同図から、比m/Nが0.06〜
0.2 の範囲で、タイヤ騒音が低減されることがわかる。
【0013】(2) 1.2 ≦Zr /Xr ≦2.0 最小ピッチ比Xr に対する最大ピッチ比Zr の比Zr
r が2.0 を超えると、最小ピッチ比に属するトレッド
デザイン要素の周方向長さが極端に短くなって、タイヤ
周方向の入力に対するトレッドの剛性が不足し、偏磨耗
をまねくため、磨耗後の騒音レベルが大幅に上昇してし
まう。周波数変調理論から得られる上記(6) 式に下の近
似式を代入すれば、
【数5】
【0014】上記比Zr /Xr についても、図3と同様
の実験を、比m/N=0.0833,Yn/N=0.25および|
(Zn −Xn )/N|=0と一定にして行った結果を、
図4に示す。同図から、比Zr /Xr が1.2 〜2.0 の範
囲で、タイヤ騒音が低減されることがわかる。
【0015】(3) 0.1 ≦Yn /N≦0.3 上記(6) 式の|ri −rav|は平均ピッチからのずれを
示しているので中間ピッチが多いと、|ri −rav|の
値が小さくなる割合が増加し、ωd が小さくなる。その
結果、周波数分散効果は少なくなるため、Yn /Nは0.
3 以下とすることが望ましい。一方Yn /Nが0.1 未満
になると、最大ピッチと最小ピッチのトレッドデザイン
要素が隣り合うケースが増え、そのため隣りあうピッチ
間の剛性差が増し偏摩耗をまねき、摩耗後の騒音レベル
が上昇する。
【0016】上記比Yn /Nについても、図3と同様の
実験を、比m/N=0.0833,比Zr/Xr =1.35および
|(Zn −Xn )/N|=0と一定にして行った結果
を、図5に示す。同図から、比Yn /Nが0.1 〜0.3 の
範囲で、タイヤ騒音が低減されることがわかる。
【0017】(4) |(Zn −Xn )/N|≦0.1 Zn とXn の差が大きいと、Zn またはXn で決まる周
波数に起因する音が耳ざわりとなり、フィーリングが悪
化する。
【0018】上記|(Zn −Xn )/N|についても、
図3と同様の実験を、比m/N=0.0833,比Zr /Xr
=1.35および比Yn /N=0.25と一定にして行った結果
を、図6に示す。同図から、|(Zn −Xn )/N|が
0.1 以下の範囲で、タイヤ騒音が低減されることがわか
る。
【0019】
【実施例】
実施例1 図1に示したトレッドパターンに準じて、タイヤサイズ
165SR13 の空気入りラジアルタイヤを試作した。導入し
たピッチバリーションはピッチP1: 26.8mm 、ピッチP
2: 29.1mm 、ピッチP3: 31.5 mm、ピッチP4: 33.9 mm
およびピッチP 5: 36.2mm 、すなわちピッチ比はP1
5 の順に0.85:0.925 :1.0 :1.075:1.15で、全ピ
ッチ数は60およびピッチ長さの種類数は5となる。従っ
て比m/N:0.083 ,比Zr /Xr :1.35,Yn /N:
0.1 および|(Zn −Xn )/N|:0となる。これら
のピッチP1 〜P5 を、トレッドの周上に、下記の組み
合わせで配列した。なお下記の数字は、ピッチP1 〜P
5 の各ピッチの添字に対応させて示した。
【0020】 記 3 1 1 5 5 5 5 5 2 5 2 1 5 1 1 1 1 1 5 5 5 5 1 1 1 5 3 1 5 1 1 5 5 1 1 1 5 2 5 1 5 1 1 5 5 1 5 5 1 5 5 4 1 1 5 5 1 5 1 1
【0021】また比較として、図1に示すトレッドパタ
ーンに準じて、同サイズの空気入りラジアルタイヤも試
作した。この比較タイヤにおけるピッチは、それぞれピ
ッチP1: 26.8mm 、ピッチP2: 29.1mm 、ピッチP3: 3
1.5mm 、ピッチP4: 33.9mmおよびピッチP5: 36.2mm
、すなわちピッチ比はP1 〜P5 の順に0.85:0.925:
1:1.075 :1.15で、全ピッチ数は60およびピッチ長さ
の種類数は5となる。従って比m/N:0.083 ,比Zr
/Xr :1.35,Yn /N:0.62および|(Zn−Xn
/N|:0.15となる。その他の条件は、発明タイヤと同
様とした。
【0022】上記の各タイヤの騒音について、図3に示
した実験と同様に評価したところ、発明タイヤの評点が
7.0 であったのに対し、比較タイヤは5.5 であった。
【0023】実施例2 図2に示したトレッドパターンに準じて、タイヤサイズ
165SR13 の空気入りラジアルタイヤを試作した。導入し
たピッチバリーションはピッチP1: 40.2mm 、ピッチP
2: 44.9mm 、ピッチP3: 49.6mm およびピッチP4: 54.
3mm 、すなわちピッチ比はP1 〜P4 の順に0.85:0.9
5:1.05:1.15で、全ピッチ数は40およびピッチ長さの
種類数は4となる。従って比m/N:0.1 ,比Zr /X
r :1.35,Yn /N:0.1 および|(Zn −Xn )/N
|:0となる。これらのピッチP1〜P4 を、トレッド
の周上に、下記の組み合わせで配列した。なお下記の数
字は、ピッチP1 〜P4 の各ピッチの添字に対応させて
示した。
【0024】 記 4 1 1 2 4 4 1 4 4 4 1 1 4 1 1 4 1 2 1 4 4 2 1 1 1 4 1 4 4 1 4 1 3 1 4 1 1 4 4 4
【0025】また比較として、図2に示すトレッドパタ
ーンに準じて、同サイズの空気入りラジアルタイヤも試
作した。この比較タイヤにおけるピッチは、それぞれピ
ッチP1: 40.2mm 、ピッチP2: 44.9mm 、ピッチP3: 4
9.6mm およびピッチP4: 54.3mm 、すなわちピッチ比は
1 〜P4 の順に0.85:0.95:1.05:1.15で、全ピッチ
数は40およびピッチ長さの種類数は4となる。従って比
m/N:0.1 ,比Zr/Xr :1.35,Yn /N:0.53お
よび|(Zn −Xn )/N|:0.175 となる。その他の
条件は、発明タイヤと同様とした。
【0026】上記の各タイヤの騒音について、図3に示
した実験と同様に評価したところ、発明タイヤの評点が
7.0 であったのに対し、比較タイヤは6.0 であった。
【0027】
【発明の効果】この発明によれば、ホワイトノイズ化に
最適のピッチバリエーションを与えることができ、タイ
ヤ騒音の低い空気入りタイヤを確実に提供し得る。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明に従う空気入りタイヤのトレッド要部
の展開図である。
【図2】この発明に従う別の空気入りタイヤのトレッド
要部の展開図である。
【図3】比m/Nとタイヤ騒音との関係を示すグラフで
ある。
【図4】比Zr /Xr とタイヤ騒音との関係を示すグラ
フである。
【図5】Yn /Nとタイヤ騒音との関係を示すグラフで
ある。
【図6】|(Zn −Xn )/N|とタイヤ騒音との関係
を示すグラフである。
【符号の説明】
1 周溝 2 横溝 3 ブロック 4 縦列ブロック群 5 周溝 6 リブ

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 トレッド周方向の長さが異なる、少なく
    とも3種のトレッドデザイン要素を、トレッド周上に多
    数配列してなる空気入りタイヤであって、該トレッドデ
    ザイン要素のピッチが、トレッド周上において下記式
    (1) 〜(4) を満足する関係に従って、トレッドデザイン
    要素を配列したことを特徴とする、騒音を低減した空気
    入りタイヤ。 【数1】記 0.06≦m/N≦0.2 ----(1) 1.2 ≦Zr /Xr ≦2.0 ----(2) 0.1 ≦Yn /N≦0.3 ----(3) |(Zn −Xn )/N|≦0.1 ----(4) 但し m :ピッチ長さの種類数 N :全ピッチ数 Xr :最小ピッチ長さ Zr :最大ピッチ長さ Xn :最短ピッチ数 Yn :中間ピッチ数 Zn :最長ピッチ数
JP04062193A 1992-03-18 1992-03-18 騒音を低減した空気入りタイヤ Expired - Lifetime JP3117531B2 (ja)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009227222A (ja) * 2008-03-25 2009-10-08 Toyo Tire & Rubber Co Ltd 空気入りタイヤ

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