JPS5826608A - 低騒音のバイアス空気タイヤ - 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】 この発明は低騒音のバイアス空気タイヤに関する。

タイヤ転勤による騒音の発生原因のうち、トレッド部表
面に刻設された模様（トレッドパターン）による騒音の
発生機構については、エアポンピング音とタイヤ振動音
とが主体であるととは知られている。エアボンピング音
は、タイヤ転勤の際に、溝部と山部とが接地面で繰）返
して変形を受け、溝部の容積変化によって溝内の空気が
吸入排出され、この吸入排出された気流が外部の空気に
疎密波を生じさせて音のエネルギーとして伝播されるも
のである。またタイヤ振動音は、溝部と山部との剛性の
円周上の変動によって接地面で衝撃が発生してタイヤを
振動させ、この振動がタイヤ表面から外部の空気へ疎密
波を生じさせて音のエネルギーとして伝播されて生ずる
ものである。

上記の機構によって発生する騒音は、トレッド部に形成
されている溝部、山部の形状、繰シ返し模様単位を構成
する模様構成単位の個数、タイヤの走行速度、タイヤの
構造、形状などが複雑にからみ合っている。

−般ニｔ＜イアス構造のタイヤは、ラジアル構造のタイ
ヤに比べて、トレッド部の剛性が小さいたメニ、接地面
での運動が大きく、エアポンピング音、タイヤ振動音が
大きい。しかし荷重の大きいトラック、バスなどの大型
自動車のタイヤとしてラジアル構造のタイヤを使用した
場合は、舗装していない道路などの悪い路で、石踏みな
どによる外傷を受け、この外傷から雨水が浸入してスチ
ールコードに錆を発生させ、スチールコードとゴムとの
接着力が低下して早期に使用不能となシ、またタイヤの
価格が高いなどの問題があシ、このため大型タイヤには
バイアス構造のタイヤが多く使用されている。そして騒
音が問題となる市街地道路や高速道路を走行する大型自
動車のタイヤには、トレッド部の溝が円周方向に配列し
ているラグ型タイヤに比べて、エアポンピング音、すな
わち騒音レベルの低い溝が円周方向に配列しているリブ
型のバイアスタイヤが好んで使用されている。

一方、タイヤの走行速度が増加するに伴って騒音レベル
は大きくなシ、ある走行速度において騒音レベルにピー
クを生ずることが知られている。

このピークは、上記タイヤ振動音の周波数とタイヤ固有
振動数とが一致する共振状態において発生するのである
。騒音レベルと走行速度との関係の一例を第１図によっ
て説明する。

第１図は、サイズ６．５０−１６にして、同じピッチに
模様構成単位を有する４木の溝を形成したり１ｆＪ（Ｄ
ｔ＜イアスタイヤにおいて、模様構成単位の個数を変化
した場合における走行速度と騒音レベルとの関係を示す
グラフであシ、矢印は騒音のピークを指す。第１図でみ
られるように、模様構成単位の個数が大きい場合はピー
クは低速側に表わし、カツピークへの勾配は大きく、こ
のピークは模様構成単位の個数が小さくなるに伴って高
速側に移行して表われ、かつピークへの勾配は小さくな
っていくのである。なお騒音レベルはＪＡＳＯ−０６０
６として定められた自動車用タイヤ騒音試験法のうち、
タイヤ単体台上試験によるものである。

従来、タイヤの騒音を軽減させるために種々の方法が提
案されている。たとえば、タイヤ円周方向に配列された
多数の繰り返し模様単位において、該繰シ返し模様単位
を構成する模様構成一単位の円周方向への長さを変化さ
せることによって、タイヤ転勤に伴って発生するタイヤ
振動音およびエアポンピング音などのパルス的騒音発生
の時間的間隔を変化させ、発生音の周波数が特定の値に
集中しないように分散させて共振状態の騒音が増大する
のを防止し、かつ人間の感覚ノイズを低下させる方法が
知られている（特開昭５０−１１３９０１号、特開昭５
５−８９０４号、特公昭５６−３８０４号各公参照照）
。また、トレッド部に形成される溝部、リプ、ラグの形
状、さらにタイヤ断面形状などを特定し、タイヤ転勤に
伴う接地時の衝撃速度および溝部の変形速度に時間的余
裕を与えて、単位時間当シの振動エネルギーを低減し、
また溝部空気の吸排速度を低下させて音のエネルギーへ
の変換を低下し、さらに溝部容積変化率の低減などによ
るエアポンピング音を低減する方法が知られている（特
開昭５３−６９３０４号、特開昭５５−６８４０７号、
特開昭５５−９８４０３号各公報参照）。しかしながら
上記いずれの方法によるも、タイヤの騒音低下の効果は
ともかくとして、タイヤの耐摩耗性、耐偏摩耗性、チッ
ピング等の摩耗性能、およびタイヤの制動駆動特性、操
縦安定性、コーナリング特性等の運動性能などのための
制限を受けるので十分な騒音低下の効果は得られていな
いのが実状である。

本発明者らはリブ型のバイアスタイヤの騒音を低下する
ために鋭意研究した結果、上記騒音レベルのピークが表
われるときの走行速度は、繰り返し模様単位を構成する
模様構成単位の個数に関係し、タイヤの直径、すなわち
模様構成単位のピッチ長さには関係のないことを見いだ
したのである。

第２図は、サイズ（タイヤ直径）の異なる各種タイヤに
おいて、トレッド部の溝における模様構成単位の個数と
騒音レベルのピークが生ずるタイヤ走行速度との関係を
プロットしたものであシ、タイヤのサイズが異なっても
、騒音レベルのヒーりの表われる走行速度は模様構成単
位の個数に相関することを示している。従って通常のタ
イヤ走行速度の範囲において、騒音レベルのピークが表
われないような模様構成単位の個数を選ぶことによって
騒音レベルを低下させることができることを知ったので
ある。この発明は上記の知見に基いて達成されたもので
ある。

すなわちこの発明は、トレッド部の円周方向に配列した
少なくとも２本の主溝を基調とし該主溝に繰り返し模様
を有するバイアス構造の空気タイヤにおいて、上記繰り
返し模様単位を構成する模様構成単位の個数が３０〜４
５個もしくは９５〜２００個の範囲であることを特徴と
する低騒音のバイアス空気タイヤである。

この発明における主溝の繰り返し模様の例を説明すると
、第３図の例はトレッド部円周方向の中心線Ｃ−Ｃの両
側に各２本の主溝１を有し、該主溝ｌは平行したジグザ
グ状の繰シ返し模様を有し、模様構成単位Ｐはほぼ同じ
ピッチ長さである。

第４図の例は、主溝１の繰り返し模様は、ピッチ長さの
大きい模様構成単位ｐＩの１個と、ピッチ長さの小さい
模様構成単位ｐ、の連続した２個とから形成されている
。この場合、模様構成単位ｐ、の凹凸の深さり、と模様
構成単位角の凹凸の深さり、との関係によって、模様構
成単位の定義が異なる。

すなわち０．５ｈ＋≧ｈ、の場合は模様構成単位はＰで
あってｐ、、　ｐｔは個数として計算されず、また０、
５　ｈｌ＜　ｈ。

の場合は模様構成単位はｐ、、ｐ、であって、ｐ、、辺
の個数を計算する。但し、　０．６ｈ、＞ｈ、の場合で
あっても、ｐ、の個数がｐｍの個数の４倍以上のときは
模様構成単位はｐｏ、ｐ３である。

第５図の例は、主溝２は円周方向に直線状をなし、主溝
２の間に幅方向の副溝３を形成したブロック状の繰り返
し模様を形成したものであって、模様構成単位はＰであ
る。

なお、上記溝から接地部に向って細い幅で設けられるサ
イプは、模様構成単位の区切りとして取扱わない。

この発明の特長は、上記に定義する模様構成単位の個数
をタイヤ全周に対して３０〜４５個、好　−ましくは３
３〜４３個、もしくは９５〜２００個、好ましくは１０
５〜１８５個の範囲に設定することである。この模様構
成単位の個数の設定は、前記した第１図および第２図の
説明によって理解されるであろう。すなわち、自動車の
走行速度の通常の最高速度は約１００　ｋｍ１時であり
、また自動車の走行によってタイヤ騒音の寄与率が大き
くなシ始める最低速度は約５０に肩／時であることから
、上記最高速度と最低速度の間において、タイヤ固有振
動数とタイヤ振動音の周波数とが一致し七共鳴音を発生
する騒音レベルのピークを避けるように、模様構成単位
の個数の範囲を設定したのである。

上記模様構成単位の個数の下限値が３０個未満であると
湿潤した路面での操縦性能が低下し、′また２００個を
越えると耐摩耗性が悪くなって、いずれにしても実用的
でない。

以下にこの発明の実施例について説明する。

実施例１ 第３図の繰シ返し模様を有するサイズ１．０．ＯＯ−２
０の大型トラック用のバイア・スタイヤを、その模様構
成単位の個数を変えて騒音を測定し、模様構成単位５２
個（この発明で規定する模様構成単位の個数の範囲を外
れたもの）を有するコントロー／Ｌ’タイヤの走行速度
１００ｉ／時の騒音を１００とした騒音指数を下記第１
表に示した。

またこれらのタイヤを長距離定期便大型トラックの２軸
後輪（タイヤ数８個）に装着し、約２個力走行毎にその
装着位置を互いに交換して計約８ケ月走行した場合の溝
の深さを測定して摩耗量とし、コントロールタイヤの摩
耗量を１００とした摩耗量指数を下記第１表に併記した
。

第１表 上記第１表にみられるように、実施例１の各タイヤはコ
ントロールタイヤに比べて騒音指数は低く、また摩耗指
数は測定誤差範囲内であって大差がなかった。

実施例２ 第２図の繰シ返し模様を有するサイズ６．５０−１６の
小型トラック用バイアスタイヤの騒音にっｂて実施例１
と同様の騒音指数を第２表に示した。

第２表 第５図のブロック状繰シ返し模様を有するサイズ７．５
０−１６のバイアスタイヤの騒音について実施例１と同
様の騒音指数を第３表に示した。

第３表

【図面の簡単な説明】

第１図は模様構成単位の個数の異なる各種タイヤの走行
速度と騒音との関係を示すグラフ、第２図はサイズの異
なるタイヤの模様構成単位の個数と騒音ピーク発生時の
走行速度との関係をプロットしたグラフ、第３図、第４
図および第５図はタイヤトレッド部の繰シ返し模様の例
を示す展開平面図である。 ｌ：主溝、Ｐ：繰シ返し模様単位、ｐｔ、　ｐ、　：繰
）返し模様単位を構成する模様構成単位。 第１図 縁り返し搾様き構成ハ棹様第４成単位の個牧第３１１　
　　　　　　　　　　第４図第５！！！

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 〔ｌ〕トレッド部の円周方向に配列した少なくとも２木
   の主溝を基調とし該主溝に繰シ返し模様を有するバイア
   ス構造の空気タイヤにおいて、上記繰多返し模様単位を
   構成する模様構成単位の個数が３０〜４５個もしくＦｉ
   ９５〜２００個の範囲であることを特徴とする低騒音の
   バイアス空気タイヤ。 〔２〕隣接する主溝がトレッド部幅方向の副溝で互いに
   接続されていない特許請求の範囲第１項に記載の低騒音
   のバイアス空気タイヤ。 〔３〕隣接する主溝がトレッド部鋼方向の副溝で接続さ
   れている特許請求の範囲第１項に記載の低騒音のバイア
   ス空気タイヤ。 〔４〕１個の繰り返し模様単位が円周方向の長さが異な
   る複数個の模様構成単位によって形成されている特許請
   求の範囲第１項にいし第３項のいずれかに記載の低騒音
   のバイアス空気タイヤ。