JPS58167207A - 空気入りタイヤ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

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
ヤトレッド部の接地領域内に主溝と細い切り込み溝（カ
ーフ）を有するトレッドパターンをｉ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ッドパターンが発生する騒
音は、トレッ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５００〜１０００　
Ｈｚ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、近年になって特に表面がなめらかな路面において
発生するＩＫ〜１０ＫＨｚの比較的高い周波数域にある
騒音（いわゆるノズル音）が問題となっている。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
にとって極めて不快な騒音であり、着るしく車両の居住
性を損なうと（・う欠点があった。

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ルツドノくターンが発生する音は、
従来トレッドノく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〜）周波数５００〜１００Ｏ
Ｈｚ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１０００〜１００
００Ｈ２の騒音が発生することが問題となって（・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、「シャー」「チ
ー」といった擬声語でも代用できる音質である。また、
路面がアスファ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、胛部を乗り越すたび
に音質が変化し「シャツ　シャツ」「チュツチュツ」と
いった騒音を発生する。これらはいずれも音質がカン高
く、耳ざねすな音質であり、著るしく居住性を損・なり
へ不（・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（ノズ
ル音・と呼ぶ）の発生の製画を把握すべく、粗０、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、なめらか々
路面では粗い路面の場合より特に１０００　’Ｈｚ以上
の高周波域で音圧レベルが増加しており、ノズル音を低
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ノくターンノイズに関する改
良策は、いずれも前述したノズル音の低減には効果がな
いことも本発明者　　　□らの実験によって確認した。

本発明は上述した知見に基づいて成されたものであり、
タイヤトレッド部の接地領域内に主溝と細い切り込み溝
を有するトレッドノく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。

すなわち本発明は、タイヤのトレッ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い
て、前記トレッド部の接地領域内に存する巾２■以下の
細い切り込み溝の下記式、すなわち Ｄ　”　３　Ｘ　Ｄ１＋　Ｄ２ ここでＤｌ：主溝につながらない巾２■以上の切り込み
溝のラジアル方向長さを、タ イヤ全周にわたって総和し、タイヤ 全周の総接地面積で除した値。

Ｄ２：細い切り込み溝のいずれか一方の端が、主溝ある
いは周方向接地境界線 につながる巾２１Ｉ１１以下の切り込み溝のラジアル方
向長さを、タイヤ全周 にわたって総和し、タイヤ全周の総 和接地面積で除した値。

によって算出される平均密度りが、０．１　（／ｍ　）
以下であるトレッドパターンを有することを特徴とする
空気入りタイヤをその要旨とするものである。

以下、上述した本発明に至っ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
ッ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、前記切り込み溝かつつみ込む空気の圧
縮・放出が関係していることがわかった。一般に５００
〜１０００　Ｈｚ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、ノズル音の場合は、特に、
細い切れ込み溝か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ッドパターンの効果を精度高く
評価できる様に、室内φ３０００　ｗｍ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ＪＡＳＯＣ６０６−７３に準拠した方法
で行ない、更に、高周波帯域に着目して１ｏｏｏＨｚ〜
８０００Ｈｚのバンドパスフィ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）に示す同一トレッドパタ
ーンにおいて、各リプ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
）かられ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、２■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勤によるカ
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］、、Ｑｍ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
なった。とりあげた要因は、カーフ４の密度ｄ、カーフ
の長さり、ガーフの角度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
る傾向にあった。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だめ、また、カーフの
角度はラジアル方向に近いほどタイヤ転勤にともカうト
レッドゴムの動きが大きくなり、空気を蓄える量・圧縮
２圧力とも大きくなるためであると理解される。以上、
カーフの密度ｄ、長さし１角度αに関してカーフのラジ
アル方向長さの平均密度りという概念でまとめると、第
２図（ｂ）の如くとなる。

即ち、トレッ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
イヤ全周にわたって総和し、それをタイヤ全周の積地面
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０．０６σ−）
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０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りを計算する際に、
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、グラフ上はぼ一つの曲線上
に全てのデータが表わされる。

即ち、前述平均密度りが大きいほど高周波域の騒音は悪
化し、０．１　（’／Ｋｌｌ＋）以下で特にその低減効
果が大きい。

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、Ｏｍ、深さ３．０−以上
であることが望ましい、また、カーフは溝に向って徐々
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＊Ｏｍ以上の深さを有すること
が望ましく・。また、一つのカーフの内で部分的に２．
０鵡以下の深さをもつ部分では実質的に分断されたカー
フとみなすことが州来る。

また、カーフが直線でない場合、特に、９００以下の鋭
角で折れ曲がっている場合は、そζ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（、）に示すカギ型のカーフ４′（ラジ
アル方向長さＬｌ）は、第５図（ｂ）に示す如く、ラジ
アル方向長さＬｌ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４１とに分離しなければな
らない。

また、前述平均密度り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、前者はウェットトラクショ
ン性能が低下する。

後者はトレッ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。従って、前述平均密度りは０．０５（
１／ＩＩ＋ネ上あることが好ましい。更に、トレッド部
剛性が特定の方向性をもたない様に、トレッド部カーフ
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（１１）は従来のトレッドパターンに、第６図（
ｂ）は本発明のトレッドパターンにしたがったトレッド
パターンをそれぞれ示すもので、第６図（ａ）に示す従
来のトレッ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ッ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ッドパター
ンは、第６図（ａ）に示す従来のトレッドノくターンの
ものと比較して約４　ｄＢの騒音低減効果を発揮した。

本発明は上述したように、タイヤのトレッド部の接地領
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りを０　、１　（／
ｗＪｒＩ）以下としたから、タイヤの転勤に際し、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することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）は同一トレッドパターンにおいて各　　　
　゛リプ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）に示すトレッドパ
ターンにおいて・、カーフ巾２．００■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（”／ｌｔｍ　）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）はと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
と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一方向長さ
の平均密度と騒音との関係を示す図、第′５図（ａ）　
ｔ　（ｂ）はそれぞれカーフの変形例を示す説明図、第
６図（ａ）は従来のトレッ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ッドパターン
を示す説明図である。 ｔｔ　２．３・・・主溝、４・・・カーフ、Ｗ・・・ト
レッド部の接地領域。 代理人　弁理士　小　川　信　− 弁理士　野　口　賢　照 弁理士　斎　下　和　彦 第１　図（ａ）　　　　　　　　　　　第１　１２１（
ｂ）第２　図（ａ）　　　　　　　　　　、２　１−：
Ｊ（ｂ）干均密度 第４図 Ｂ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 タイヤのトレッ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いて、前記トレッド部
   の接地領域内に存する巾２−以下の細い切り込み溝の下
   記によって算出される平均密度（Ｄ）が０　、１（／ｖ
   ｍ　）以下であるトレッ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　Ｘ　Ｄｔ＋Ｄ２ ここでＤｌ：主溝につながらない巾２−以下の切り込み
   溝のラジアル方向長さを、タ イヤ全周にわたって総和し、タイヤ 全周の総接地面積で除した直。 Ｄ２：細い切り込み溝のいずれか一方の端が、主溝ある
   いは周方向接地境界線 につながる巾２ＩｌｌＩ以下の切り込み溝のラジアル方
   向長さを、タイヤ全周 にわたって総和し、タイヤ全周の総 和接地面積で除した値。