JP2000233609A

JP2000233609A - 空気入りタイヤ

Info

Publication number: JP2000233609A
Application number: JP11037050A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Nakamura; 博司中村
Original assignee: Toyo Tire and Rubber Co Ltd
Current assignee: Toyo Tire Corp
Priority date: 1999-02-16
Filing date: 1999-02-16
Publication date: 2000-08-29

Abstract

(57)【要約】【課題】タイヤトレッド部に形成された溝の排水性能
を損なうことなく、タイヤ騒音を低減することができ
る。【解決手段】タイヤトレッド部１に設けられた縦列ブ
ロック群２ａ、２ｂ、２ｅ、２ｆを構成する当該ブロッ
ク３ａ、３ｂ、３ｅ、３ｆに、当該ブロック３ａ、３
ｂ、３ｅ、３ｆが持つ固有の振動数の振動を吸収する動
吸振器の突出体４ａ、４ｂ、４ｅ、４ｆ、４ｇ、４ｈを
形成し、当該動吸振器の突出体４ａ、４ｂ、４ｅ、４
ｆ、４ｇ、４ｈを、当該リブ又はブロックが振動するト
レッド表面に沿うタイヤ幅方向とタイヤ周方向及び、タ
イヤ半径方向の振動方向に対応した、断面が円又は多角
形状をなした突出体で構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は空気入りタイヤにお
いて、特にその実車走行における騒音の低減化に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、タイヤ騒音を低減化する技術とし
て各種の提案がなされている。例えば、特開平５−１３
１８１３号は、タイヤ接地部において路面とタイヤの主
溝によって構成される気柱管共鳴音の振動数を実質的に
その気柱管の長さを連続的に変化させることによって多
数の周波数に分散させる薄板状突起をトレッドパターン
の各主溝に設け、主溝の横断方向に突出させている。こ
の薄板状突起によって、気柱管のその部分に振動の節を
生じさせ、即ち振動の波長を変化させることによって特
定の気柱管共鳴周波数を多数の周波数に分散させ、いわ
ゆるホワイトノイズ化することでパターンノイズを低減
化させている。

【０００３】また、特許第２５２１７０４号は、主溝の
底部から踏面方向に突出して高さが踏面より高くなく、
両側が溝側壁に連なり、主溝の長手方向長さよりも溝幅
方向の長さが長く、かつタイヤの幅方向に略二分する隙
間をもつ突部を、主溝に多数設けることを提案してい
る。これにより、前記、特開平５−１３１８１３号と同
じ効果により、騒音を低減させようとするものである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】このように、従来の技
術はいずれも、タイヤ騒音のうち、タイヤトレッド部の
溝と路面で形成される気柱管共鳴音の発生を防げるもの
であり、気柱管を構成する溝の側壁から、薄膜板、突部
等のヒレ状の堰を突出させ、その堰で気柱振動の節を形
成させて、路面との間の気柱の長さを特定の値（接地長
さ）から連続的に異なる多数の値にして実質的に気柱振
動の発生を防止している。

【０００５】しかし、実際の車両にタイヤを装着して騒
音を測定すると、台上試験とは異なって、タイヤトレッ
ド部における気柱管共鳴音の発生はほとんどなく、タイ
ヤ騒音への寄与度は低いのが実情である。

【０００６】また、気柱管共鳴音の発生を阻止するため
には、堰の数は、普通、タイヤ周方向の主溝には周上に
１０〜２０個ほど必要であることから、この溝壁から突
き出す当該堰は、溝内の排水効果を落とし、湿潤路での
制動性及び操縦安定性を損なう原因ともなる。

【０００７】本発明の目的は、実車におけるタイヤ騒音
を低減することができる空気入りタイヤを提供するとこ
ろにある。

【０００８】本発明の他の目的は、タイヤトレッド部に
形成された溝の排水性能を損なうことなく、タイヤ騒音
を低減することができる空気入りタイヤを提供するとこ
ろにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、タイヤトレッ
ド部表面に、溝と溝の区画によって構成された縦列リブ
群或いは縦列ブロック群を複数列持つ空気入りタイヤに
おいて、上記縦列リブ群或いは縦列ブロック群を構成す
る当該リブ又はブロックに、当該リブ又はブロックの固
有振動数の振動を吸収する動吸振器を形成し、当該動吸
振器を、当該リブ又はブロックが振動するトレッド表面
に沿う方向とタイヤ半径方向の振動方向に対応した、断
面が円又は多角形状をなす突出体で構成したことを特徴
とする空気入りタイヤである。

【００１０】タイヤの振動による騒音は、タイヤが回転
し、トレッド部の接地部要素であるリブ又はブロックが
路面と接触するとき、トレッドパターンにおけるリブの
ジグザグ又はブロックを構成するトレッド幅方向の溝或
いはサイプ、切り込み等の不連続要素が、路面との間で
衝撃力を発生させ、また更に路面の凹凸がタイヤに衝突
して衝撃力を発生させることによって生じる。また、リ
ブ又はブロック表面において、路面、即ち接地面との間
で発生していた摩擦力がタイヤの回転で路面から離れる
ことによる急激な解放に基づく反発力によっても生じ
る。これらの衝撃力又は反発力は、トレッドのブロック
やリブそのものを振動させて騒音となる。よって、これ
らの振動を押さえることがタイヤ騒音の低減化につなが
る。振動を押さえるには、二つの方法がある。一つは前
記衝撃力を弱める方法であり、もう一つは衝撃力を受け
てしまったトレッド要素を適当な緩衝法で振動を弱め、
また熱に変換し、吸収する方法である。本発明は後者の
方法を採用している。

【００１１】ところで、被振動体の振動を押さえ、騒音
源としない制振方法の一つに動吸振器をその対象物に付
加する方法がある。これは、他の制振システムが用いに
くい場合で、対象とする振動の周波数が特定されるとき
に有効である。即ち、目的の振動体の固有振動数に合わ
せた固有振動数を持つ付加質量を与えたとき、その周波
数にのみ制振効果がある。よって周波数が広い範囲にわ
たるタイヤ振動音には、一般的にこの方法は、使用でき
ないと考えられる。

【００１２】しかし、本発明者は、タイヤトレッド部の
ブロックあるいはリブの側壁に同材質の動吸振器となる
質量を接合させ、ゴムの持つ高度の粘弾性と、形状、寸
法などを考慮して、動吸振器となる質量例えば動吸振器
の突出体を、ブロック又はリブの寸法、形状そして材質
などから決まる固有振動数の振動を吸収する形態に構成
することによって、顕著な制振効果を発揮することを見
出した。

【００１３】即ち、タイヤ表面のリブ或いはブロックが
路面に衝突し、或いは負荷による変形状態から急激に開
放されるとき、リブ或いはブロックはそれぞれが持って
いる形状、寸法、物性等によって決まる固有振動数の基
本周波数で特に強く振動する。この固有振動数の振動の
大きさは、タイヤから発生する騒音のうち、騒音の大き
さ（レベル）に寄与度が大きい、タイヤの回転数と、タ
イヤ踏面部に設置されているトレッドパターンのピッチ
数の積で表され、前記固有振動数とは別の、範囲の広い
周波数（車輌の常用速度範囲でも０Ｈｚを超えて〜２０
００Ｈｚに達する）を持つ振動音（パターン加振音）の
大きさを決めていることを見出した。即ち、一つの振動
数の大きさを低減する事で、タイヤ騒音に寄与の大きい
広範囲の振動数の振動の低減が可能となるのである。

【００１４】動吸振器は、それが持つ固有振動数と、主
振動系の加振周波数との共振時の如く特定の周波数にの
み効果が期待できるものである。従って、従来は、前記
タイヤ騒音の主要因であるパターン加振音の低減には動
吸振器は用いられなかった。

【００１５】しかし、本発明では、リブ或いはブロック
の振動とパターン加振音との関係を見出したことによ
り、補助振動系が持つ特定の周波数にのみ制振効果のあ
る動吸振器が、周波数が広範囲に変化するパターン加振
音の制振、即ちタイヤ騒音低減に効果的に対応できるこ
とを見出したのである。さらに、このパターン加振音の
広い範囲の周波数が、タイヤ負荷状態での固有振動数の
うちの一つで最も顕著な、トラック・バス用タイヤでお
よそ４００Ｈｚ〜７００Ｈｚ、ライトトラック用タイヤ
でおよそ６００Ｈｚ〜９００Ｈｚ、乗用車用タイヤでお
よそ９００Ｈｚ〜１２００Ｈｚの範囲の固有振動数と共
振するとき、さらに大きな騒音をタイヤから放射するの
であるが、前記の如く動吸振器によって、リブ或いはブ
ロックの元々の振動の大きさが既に低減されているか
ら、共振時の振動の大きさも小さくなる。

【００１６】本発明は、上述の通りであるので、実車走
行の際、当該リブ又はブロックが持つ固有振動数の振動
を、補助振動系として付与した動吸振器が吸収するか
ら、タイヤ騒音として現れるタイヤ回転数に比例して広
い範囲に変化する周波数の振動の強さを低減できる。即
ち、特定周波数の振動にのみ対応可能な動吸振器をトレ
ッドのリブ或いはブロックに形成する事により、タイヤ
回転数が変化して振動の周波数が広く変化しても、既に
動吸振器で対応可能な、１つの形状、寸法、材料物性で
決まる固有振動数領域で振動を低減してあるため、動吸
振器のないタイヤと比較して、振動が効果的に抑制さ
れ、タイヤ騒音を顕著に低減できる。

【００１７】また、特に本発明では、既述の通り、上記
動吸振器の突出体を、トレッド表面に沿う方向とタイヤ
半径方向の振動方向に対応する、断面が円又は多角形状
をなした突出体で構成していることから、タイヤトレッ
ド部のリブ又はブロックにおいてタイヤ周方向、タイヤ
幅方向及びタイヤ径方向等のどの方向の振動に対しても
制振作用を発揮し、実車におけるタイヤ騒音を低減する
ことができる。

【００１８】また、本発明は、主溝と路面とで構成され
る気柱管内で生じる気柱管共鳴振動を防止する技術では
なく、ブロック又はリブ自体の固有振動数で振動する主
振動を補助振動系の動吸振器の突出体によって逃がし、
吸収する構成であるので、主溝に排水性を阻害するほど
の或いは、阻害する様な堰を設けなくても設計上対応で
きるため、タイヤトレッド部に形成された溝の排水効果
を落とすことなく、タイヤ騒音を低減することができ
る。

【００１９】動吸振器の配置個所は、特に制限されるも
のでない。しかしながら、動吸振器の突出体は、ブロッ
ク又はリブにおけるどの振動方向に対しても更に応答し
やすくするため、リブ又はブロックの複数の側壁に設け
る事が望ましい。

【００２０】また、動吸振器の突出体の寸法、形状、或
いは材料物性が異なれば低減対象周波数も異なる。よっ
て例えば複数の寸法からなる動吸振器の突出体を側壁に
接合すると、より効果的に振動、即ち騒音のレベルを下
げることができる。また、同様の理由より、リブ又はブ
ロックの側壁の深さ方向に、低減対象周波数に応じて複
数分割した動吸振器の突出体を形成することも可能であ
る。

【００２１】また、動吸振器の突出体を、リブ又はブロ
ックの側壁に形成された窪みの底やリブ又はブロックの
表面に開口する開口穴内部に形成することもできる。か
かる場合、溝への突き出し量が少なくなり、溝の排水性
を妨げない。また、上記窪みや開口穴を採用した場合、
動吸振器の突出体の突出量を、リブ又はブロックの側壁
面又はリブ又はブロックの表面から“０”あるいは
“−”とすることもできる。すなわち、動吸振器の突出
体の突出長を、上記窪み又は開口穴の奥行き深さと同じ
か又はそれより浅くすることができる。かかる構成を採
用した場合、一層排水性に対し良好な効果が得られる。
特に、スリットのごとき狭い溝により効果的である。

【００２２】動吸振器の突出体は、その設計条件によっ
ては、個数を多くする事、或いはその質量を多くする事
が振動吸収効果にとって好ましいため、その場合、ブロ
ックあるいはリブの体積を減らすことがあり、耐摩耗性
の面から好ましい上限ができ、動吸振の効果の面から好
ましい下限が定まる。かかる点を鋭意検討した結果、動
吸振器の突出体の場合、一つの縦列リブ群或いは一つの
縦列ブロック群を構成するリブ又はブロックの総体積を
Ｍとしたとき、動吸振器の突出体の総体積ｍは、０．０１Ｍ＜ｍ＜０．２０Ｍの範囲にあることが好ましいことを見出した。動吸振器
の突出体の総体積ｍが０．０１Ｍ以下の場合は、動吸振
の効果の面から好ましくなく、動吸振器の突出体の総体
積ｍが０．２０Ｍ以上の場合は、ブロックあるいはリブ
の体積が低下し過ぎ、耐摩耗性の面から妥当でない。

【００２３】ところで、ブロックパターンを持つトレッ
ドの中で、振動騒音の寄与度が最も大きい部分は、ショ
ルダー接地端を含むタイヤショルダー領域のブロック又
はリブである。これはそれらの振動が、タイヤサイドウ
ォール部に伝わり、音として発現しやすいことによる。
タイヤセンター領域からの振動はサイドウォール部には
距離が長く、途中で減衰があるため、寄与度が小さくな
る。従って、動吸振器としての突出体は、タイヤトレッ
ド部の少なくともショルダー接地端を含むトレッド幅方
向外側のショルダー領域の縦列リブ或いは縦列ブロック
群に形成することが好ましい。また、バットレス部を構
成するショルダー領域の縦列リブ或いは縦列ブロック群
の外側壁に形成することが好ましい。

【００２４】また、本発明の動吸振器は、特に限定され
ないが、リブ又はブロックの一部をなす突出体で構成す
ることが好ましい。

【００２５】本発明の動吸振器の突出体の断面形状は、
既述の通り、トレッド表面に沿うタイヤ幅方向とタイヤ
周方向及び、タイヤ半径方向の振動方向に対応する、断
面が円又は多角形状であることが重要である。但し、動
吸振器の突出体はその断面以外は、その形状、寸法及び
材料特性で定まる固有振動数が、制振対象物としてのリ
ブ又はブロックの固有振動数にほぼ一致する様に設計す
れば差し支えない。本発明の対象とする周波数は、ほぼ
２５０Ｈｚ〜６０００Ｈｚのトレッド表面に沿うタイヤ
幅方向とタイヤ周方向及び、タイヤ半径方向のリブ或い
はブロックの固有振動数や、０Ｈｚを超えて〜２０００
Ｈｚまでの車輌の常用速度域（０Ｋｍ／ｈを超えて〜１
２０Ｋｍ／ｈ位）でのパターンピッチ数とタイヤ周速と
の積に比例する周波数の振動、並びに加速走行の際のト
レッド表面と路面との滑りに基づく、振動の１成分であ
る８００Ｈｚ〜４０００Ｈｚの振動ほか、さらにトレッ
ド上の横溝の存在や縦溝のジグザグの存在等の、トレッ
ドの不連続要素が、接地する瞬間と接地から離れる瞬間
の急激な方向変化に伴う向心力の変動により、タイヤ径
方向に加振される振動が含まれる。

【００２６】本発明においては、リブ或いはブロックの
固有振動数が、その寸法、形状や負荷の方向によって異
なるため、動吸振器もそれに合わせて設計する必要があ
る。従って、動吸振器の突出体の寸法、形状は、目的に
応じて種々異なったものとなる。しかし、その設計手法
は、一般の動吸振器のそれと同じ様に行うことができ
る。

【００２７】即ち、動吸振器を効果的に働かせるために
は、次の二つの最適値に設計条件を近づけなければなら
ない。最適振動数比最適振動数比は、リブ或いはブロックの周方向に沿った
固有振動数ω_Mと付加すべき動吸振器の固有振動数ω_ｍ
との比（ω_ｍ／ω_M）で、これをＡ_０とすると、Ａ_０＝
１／（１＋μ）となる。但し、μ＝ｍ／Ｍで、Ｍはリブ
或いはブロックの、ｍは動吸振器の突出体の、それぞれ
等価質量である。等価質量は、リブ或いはブロック及
び、動吸振器の突出体が共に、片持ち梁の如く振動体そ
れ自身の中に質量が分布しているために、それが仮想的
に梁の先端に集中した場合よりも小さな質量としての振
動運動が発生する。従って、等価質量はこの実際の質量
よりも小さく、大きな分布質量と等価な働きをするもの
を言う。等分布質量（動吸振器の突出体ならば、その断
面形状、寸法が一様である場合）なら、その等価質量は
およそ０．２４×実際の質量である。

【００２８】最適材料特性（最適減衰比）必要とされる最適減衰比"ζ_０"は、"μ"が決まったな
ら、ζ_０＝〔３μ／８（１＋μ）^３〕^０．５として与え
られる。これに対して、設計タイヤの減衰比"ζ"は、ζ
＝Ｃ／２ｍ（ｋ／Ｍ）^０．５であるから、これらのＭ、
ｍ、Ｋ、Ｃを組み合わせて設計して、"ζ"が"ζ_０"に接
近するようにすれば良い事となる。ここで、"Ｋ"は動吸
振器を付加すべきリブ或いはブロックの、トレッド表面
に沿い、且つ低減すべき振動の方向の単位変位当たりの
剛性（バネ定数）であり、"Ｃ"はリブ或いはブロックの
動吸振器の突出体を構成するゴム材質の減衰（粘性）係
数である。

【００２９】また、ω_ｍ＝（ｋ／ｍ）^０．５、ω_M＝
（Ｋ／Ｍ）^０．５であるから、"ω_M "はパターン設計の
やり方やゴム材質、タイヤサイズ等で、およそ２５０Ｈ
ｚ〜６０００Ｈｚの間で任意の値をとることになるが、
一般的にはトラック・バス用タイヤで３００Ｈｚ〜９０
０Ｈｚ位になる事が多い。

【００３０】ω_Mが決まれば、Ａ_０＝ω_ｍ／ω_Mであるか
ら、ω_ｍ＝Ａ_０・ω_M＝ω_M／（１＋μ）が適値である。
ここで、"ｋ"は動吸振器の突出体のバネ定数であり、ｋ
＝３ＥＩ／Ｌ^３として形状寸法の関数として与えられる
から、適値の"ω_ｍ"に合うように"ｍ"を用いて、その寸
法を決めれば良い。即ち、"Ｅ"は用いたゴム材質のモジ
ュラスであり、一般に３ＭＰａ〜５．５ＭＰａの値のゴ
ム材質が用いられる。"Ｌ"は上記突出体の長さであ
り、"Ｉ"は上記突出体の振動方向の断面２次慣性モーメ
ントである。

【００３１】前記において、質量比μ＝ｍ／Ｍは動吸
振器の効果の面からその最小値が、トレッド摩耗の面か
らその最大値が決められ、およそ０．０１Ｍ＜ｍ＜０．
２０Ｍ、即ち０．０１＜μ＜０．２０となる。この範囲
において、前述のリブ或いはブロックの振動数比"Ａ"
は、０．８３〜０．９９の値をとる。従って、トラック
・バス用タイヤでは、動吸振器として必要な固有振動数
は２５０Ｈｚ〜９００Ｈｚとなる。

【００３２】前記において、ゴム材質特性である減衰
（粘性）係数は、最適減衰比が、０．１０２＜ζ_０＜
０．２１となるから、減衰比"ζ"の式から、ζ＝ζ_０と
おいて、Ｃ＝２ζ_０（ｍＫμ）^０．５として適値が求め
られるが、この材質特性の"Ｃ"の値はタイヤとしての本
来の特性である、摩耗、操縦安定性、制動・駆動性能か
ら先に決められてしまうため、設計上の融通制がないの
が普通である。よって、設計すべき減衰比ζをζ_０に近
づける為にはｍ、Ｋ、μを調整することになる。

【００３３】

【発明の実施の形態】図１は本発明にかかる空気入りタ
イヤの一実施形態を示すトレッドパターンの概略展開
図、図２は図１におけるＡ−Ｂ線概略拡大断面図であ
る。図３は図１におけるＣ−Ｄ線概略拡大断面図であ
る。図４は図１におけるタイヤショルダー領域周辺の概
略断面図である。

【００３４】図において、１はタイヤトレッド部、２は
タイヤトレッド部１の表面に、溝と溝の区画によってタ
イヤ周方向に配列された縦列ブロック群である。縦列ブ
ロック群２は、図示の様に、タイヤ幅方向の両側からタ
イヤセンターに向かって、タイヤショルダー領域の縦列
ブロック群２ａ、２ｆ、メディエイト領域の縦列ブロッ
ク群２ｂ、２ｅ及びタイヤセンター領域の縦列ブロック
群２ｃ、２ｄによってそれぞれ構成されている。

【００３５】本実施形態では、上記縦列ブロック群２の
各ブロック３に、路面への打撃から受ける衝撃力或いは
摩擦力の急激な解放に基づく反発力によってタイヤトレ
ッド部１のトレッド表面に沿うタイヤ幅方向とタイヤ周
方向及び、タイヤ半径方向に振動する当該ブロック３が
持つ固有の振動数の振動を吸収する動吸振器の突出体４
が形成されている。

【００３６】そしてこの動吸振器の突出体４は、トレッ
ド表面に沿うタイヤ幅方向とタイヤ周方向及び、タイヤ
半径方向の振動方向に対応した、断面が円形状をなす突
出体で構成されている。

【００３７】メディエイト領域の縦列ブロック群２ｂ、
２ｅでは、図１に示す様に、メディエイト領域をタイヤ
幅方向に延びる横溝６を挟んで配列されているブロック
３ｂ及びブロック３ｅに、ブロック３ｂ、３ｅの一部を
なして上記横溝６に突出する動吸振器の突出体４ｂ、４
ｅが形成されている。この動吸振器の突出体４ｂ、４ｅ
は、図１及び図２に示す様に、側壁３１ｂ、３１ｅにお
いてブロック内に入り込んだ窪み３２ｂ、３２ｅの内部
に突出体として形成されている。

【００３８】タイヤショルダー領域の縦列ブロック群２
ａ、２ｆでは、図１に示す様に、タイヤショルダー領域
をタイヤ幅方向に延びる横溝７を挟んで配列されている
ブロック３ａ及びブロック３ｆに、ブロック３ａ、３ｆ
の一部をなして上記横溝７に突出する動吸振器の突出体
４ａ、４ｆが形成されている。この動吸振器の突出体４
ａ、４ｆは、図１及び図３に示す様に、側壁３１ａ、３
１ｆにおいてブロック内に入り込んだ窪み３２ａ、３２
ｆの内部に突出体として形成されている。また、タイヤ
ショルダー領域の縦列ブロック群２ａ、２ｆでは、図１
及び図４に示す様に、バットレス部の外側壁８ａ、８ｂ
にも窪み８１ａ、８１ｂが形成され、当該窪み８１ａ、
８１ｂの内部に動吸振器の突出体４ｇ、４ｈが形成され
ている。

【００３９】タイヤセンター領域の縦列ブロック群２
ｃ、２ｄでは、図１に示す様に、タイヤセンター領域を
タイヤ周方向に延びる傾斜状の細溝５を挟んで配列され
ているブロック３ｃ及びブロック３ｄには、動吸振器の
突出体が形成されていないが、当該領域に動吸振器の突
出体を形成することもできる。

【００４０】これらの動吸振器の突出体４ａ、４ｂ、４
ｅ、４ｆ、４ｇ、４ｈは、それぞれのブロック３ａ、３
ｂ、３ｅ、３ｆを主振動系と把握し、路面への打撃から
受ける衝撃力或いは摩擦力の急激な解放に基づく反発
力、さらに、トレッド上の横溝の存在や、縦溝のジグザ
グの存在等の、トレッドの不連続要素が接地する瞬間と
接地から離れる瞬間の急激な方向変化に伴う向心力の変
動によってタイヤ半径方向に加振される振動によって、
トレッド表面に沿うタイヤ幅方向とタイヤ周方向及び、
タイヤ半径方向に振動する当該各ブロック３ａ、３ｂ、
３ｅ、３ｆが持つ固有の振動数の振動を補助振動系とし
て吸収する様に構成されている。具体的には、例えば、
トレッドパターンのリブ或いはブロックの形状、寸法そ
して材質で決まるトラック・バス用タイヤでは、およそ
３００Ｈｚ〜９００Ｈｚのトレッド表面に沿う方向の固
有振動数の振動エネルギーを吸収する事の出来る補助振
動系の動吸振器の突出体で構成されている。従って、こ
の振動エネルギーが上記動吸振器の突出体によって吸収
されるため、当該振動の大きさを決めているパターンの
ピッチ数とタイヤの回転数で決まる車輌の常用速度（お
よそ０ｋｍ／ｈを超えて〜１２０ｋｍ／ｈまで）で発生
する広範囲の周波数０Ｈｚを超えて〜２０００Ｈｚの振
動の大きさを、全範囲にわたり低減する事が出来る。さ
らに後者の振動の大きさの低減は、タイヤの負荷状態で
の固有振動数のうちで最も顕著なものである、トラック
・バス用タイヤで４００Ｈｚ〜７００Ｈｚ、ライトトラ
ック用タイヤで６００Ｈｚ〜９００Ｈｚ、乗用車用タイ
ヤで９００Ｈｚ〜１２００Ｈｚの振動との共振時の振動
の大きさを低減し、タイヤから発生する振動に基づく騒
音を効果的に抑制できる。

【００４１】本実施形態の発明は、上述の通りであるの
で、実車走行の際、ブロック３ａ、３ｂ、３ｅ、３ｆ
に、路面への打撃から受ける衝撃力或いは摩擦力の急激
な解放に基づく反発力、さらに、トレッド上の横溝の存
在や、縦溝のジグザグの存在等の、トレッドの不連続要
素が接地する瞬間と接地から離れる瞬間の急激な方向変
化に伴う向心力の変動によって、トレッド部１のトレッ
ド表面に沿うタイヤ幅方向とタイヤ周方向及び、タイヤ
半径方向に振動する当該ブロック３ａ、３ｂ、３ｅ、３
ｆが持つ固有の振動数の振動を、補助振動系としての動
吸振器の突出体４ａ、４ｂ、４ｅ、４ｆ、４ｇ、４ｈが
吸収することから、顕著な制振効果を発揮することがで
きる。しかもタイヤトレッド部において発生する広範囲
のパターンのピッチ数とタイヤの回転数で決まる周波数
に対しても、それの大きさを決めている元の加振源の強
さが上記動吸振器の突出体４ａ、４ｂ、４ｅ、４ｆ、４
ｇ、４ｈによって低減されているため同時に低減するこ
とができる。

【００４２】ところで、本発明は上記の実施形態のタイ
ヤに限定されない。例えば、図５に示す様に、断面が円
形状をなした動吸振器の突出体９ａ、９ｂをブロック１
０内の複数の側壁１０ａ、１０ｂに設けることもでき
る。この場合、ブロック１０の内部に入り込んだ窪み１
０ｃを当該ブロック１０の側壁１０ａに形成し、当該窪
み１０ｃの内部に、主溝１１に対して直交する方向に主
溝１１に飛び出した状態で突出する動吸振器の突出体９
ａを形成することができる。また、同図に示す様に、前
記実施形態と同じく、ブロック１０の内部に入り込んだ
窪み１０ｄを当該ブロック１０の側壁１０ｂに形成し、
当該窪み１０ｄの内部に、横溝１２に対して直交する方
向に横溝１２に飛び出ない状態で突出する動吸振器の突
出体９ｂを形成することができる。

【００４３】このように、断面が円形状をなした複数の
動吸振器の突出体９ａ、９ｂを形成することにより、ト
レッド部１のトレッド表面に沿うタイヤ幅方向とタイヤ
周方向及び、タイヤ半径方向に生じる複数の振動の加振
方向に対応することができる。また、一つのブロック又
は一つのリブの中で互いに形状、寸法の異なる複数種類
の動吸振器の突出体を形成して、トレッド部１のトレッ
ド表面に沿うタイヤ幅方向とタイヤ周方向及び、タイヤ
半径方向に生じる複数の振動の加振方向に対応すること
ができる。また、主溝に対して斜め方向に突出する動吸
振器の突出体を形成したり、上記の様に窪み１０ｄの内
部に収納される動吸振器の突出体９ｂを形成することに
より、主溝１１或いは横溝１２の排水性を阻害すること
なく、タイヤ騒音を減ずることができる。

【００４４】また、図６に示す様に、ブロック１３の主
溝１４側の側壁１３ａに形成する、断面が円形状をなし
た動吸振器の突出体１５を、ブロック１３の内部方向に
断面三角形状に切り欠かれた内壁１３１ａにおいて形成
することもできる。或いは、タイヤ半径方向に動吸振器
の突出体を傾斜させてその先端をブロックへの接合部よ
りもタイヤ半径方向外又は内側に形成することもでき
る。この場合は、タイヤ及びタイヤ成形金型の製作が容
易になってより好都合である。これらのタイヤの場合
も、排水性能を阻害することなくタイヤ騒音を減ずるこ
とができる。

【００４５】また、同図６では、断面が円形状をなした
動吸振器の突出体１６が、ブロック１３の側壁のコーナ
ー部１３ｂにおいて形成されている。これにより、かか
る動吸振器の突出体１６を備えたタイヤは、路面への打
撃から受ける衝撃力或いは摩擦力の急激な解放に基づく
反発力によってトレッド部１３においてトレッド表面に
沿うタイヤ幅方向とタイヤ周方向及び、タイヤ半径方向
に振動する当該ブロックが持つ固有の振動数の振動を、
排水性を損なうことなく良好に吸収することができる。

【００４６】なお、上述した動吸振器の突出体は、排水
性を阻害しないためには可久的にブロック内部において
突出形成されていることが好ましいが、補助振動系とし
ての動吸振器として機能を発揮する上では、例えばバッ
トレス部を構成するショルダー領域の縦列ブロック群の
外側壁内部において、外側壁から外部に突き出た状態で
突出する動吸振器の突出体を採用することもできる。な
お、動吸振器の突出体は、その耐久性や耐クラック性に
対応するため適当な丸み付けをブロック又はリブとの接
合部分にすることもできる。

【００４７】

【実施例】図７に示すトレッドパターンを備えた表１に
示す仕様の空気入りタイヤを製作して、これをトラック
（１０トン定積状態の２，２，Ｄタイプ）の全車軸に装
着し、種々の車輌速度でそのタイヤから発生する騒音の
大きさと周波数の関係を惰性走行試験にて計測評価し
た。また、比較のため、動吸振器を設定配置しない以外
は上記実施例のタイヤと同じ比較例１タイヤ及び、動吸
振器の突出体の断面が矩形である以外はその固有振動数
も上記実施例と同じ比較例２タイヤを製作して、実施例
と同じ試験をした。

【００４８】なお、図７のタイヤは、図１に示すタイヤ
とほぼ同一のトレッドパターンを有しており、１７はタ
イヤトレッド部、１８はタイヤトレッド部１７の表面
に、溝と溝の区画によってタイヤ周方向に配列された縦
列ブロック群である。縦列ブロック群１８は、図示の様
に、タイヤ幅方向の両側からタイヤセンターに向かっ
て、タイヤショルダー領域の縦列ブロック群１８ａ、１
８ｆ、ミディアム領域の縦列ブロック群１８ｂ、１８ｅ
及びタイヤセンター領域の縦列ブロック群１８ｃ、１８
ｄによってそれぞれ構成されている。このタイヤは、図
１のタイヤと同様に、タイヤ周方向に延びる主溝１９
ａ、１９ｂ、１９ｄ、１９ｅと細溝１９ｃ及びタイヤ幅
方向に延びる横溝２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄ、２
０ｅ、２０ｆを有している。２１ａ、２１ｆはバットレ
ス部２１の外側壁、ＴＣはタイヤセンターラインであ
る。

【００４９】上述の様に、実施例に係る図７のタイヤ
は、実施例１とほぼ同様のトレッドパターンであるが、
図７に示すタイヤは、図１に示すタイヤと相違して、動
吸振器の突出体は、タイヤショルダー領域の縦列ブロッ
ク群１８ａ、１８ｆにのみ設置されている。すなわち、
タイヤショルダー領域の縦列ブロック群１８ａでは、図
７に示す様に、タイヤショルダー領域の横溝２０ａに対
していずれも同一方向に突出する動吸振器の突出体２２
１が各ブロックごとに設置されている。タイヤショルダ
ー領域の縦列ブロック群１８ｆでは、タイヤショルダー
領域の横溝２０ｆに対して上記動吸振器の突出体２２１
とは反対方向に突出する動吸振器の突出体２２２が各ブ
ロックごとに設置されている。これらの動吸振器の突出
体２２１、２２２は、図７及び図９に示す様に、横溝２
０ａ、２０ｆ側のショルダーブロック２３ａ、２３ｆの
側壁２４ａ、２４ｆにおいて当該ブロック内に入り込ん
だ窪み２５ａ、２５ｆの内部に形成され、タイヤ半径方
向に傾斜しながら横溝２０ａ、２０ｆにわずかに突出し
ている。これらの動吸振器の突出体２２１、２２２は、
図９に示す様に、直径８ｍｍ、突出長さ１１．５ｍｍの
断面が円形状をなす振動要素で構成されている。また、
この動吸振器の突出体２２１、２２２は、例えば図９に
も示す様に、そのタイヤの最外周側に位置する外端縁部
２２２ａがタイヤ表面２６よりも低く、タイヤの最内周
側に位置する内端縁部２２２ｂが溝底面２７よりも高い
突出体として構成されている。

【００５０】また、この実施例のタイヤのタイヤショル
ダー領域の縦列ブロック群１８ａ、１８ｆには、図７及
び図８に示す様に、バットレス部２１の外側壁２１ａ、
２１ｆにも窪み２８ａ、２８ｆが形成され、当該窪み２
８ａ、の内部に動吸振器の突出体２９１、２９２が形成
されている。この動吸振器の突出体２９１、２９２は、
前記動吸振器の突出体２２１、２２２と同じく、図８に
示す様に、直径８ｍｍ、突出長さ１１．５ｍｍの断面が
円形状をなす振動要素で構成されている。また、この動
吸振器の突出体２９１、２９２は、前記図１に示したタ
イヤと相違して、図７及び図８に示す様に、バットレス
部２１の外側壁２１ａ、２１ｆの壁面からわずかに突出
している。

【００５１】

【表１】

【００５２】図１０は、車輌速度が６０ｋｍ／ｈにおけ
る１／３オクターブバンドの周波数（Ｈｚ）と騒音レベ
ル（ｄＢ（Ａ））との関係を示している。実線は実施例
を、波線は比較例を示している。

【００５３】図１０に示す様に、動吸振器の突出体を配
置した実施例タイヤは、比較例１タイヤと比較して、４
００Ｈｚ〜７００Ｈｚの周波数に対して騒音レベルが低
下していることが認められる。また、実施例タイヤは、
比較例２タイヤと比較して、更に騒音レベルが低下して
いることが認められる。

【００５４】図１１は、前記実施例及び比較例と同じタ
イヤを用いて、ＪＡＳＯＣ６０６台上騒音試験法によ
って計測したタイヤ騒音の結果であり、横軸は車輌速度
（タイヤ周速度）、縦軸は各速度での騒音のオーバーオ
ールレベルである。図１１から、実施例は比較例１より
も全速度で騒音レベルが低下しているが、特に、１００
ｋｍ／ｈのタイヤ負荷状態での固有振動数の最も顕著な
ものである５６０Ｈｚと共振するときに低減効果の大き
いことが認められる。また比較例２との比較において、
トレッド部のタイヤ半径方向の固有振動数と思われる４
００Ｈｚ〜７００Ｈｚの低減効果がみられる。

【００５５】

【発明の効果】以上の様に、本発明の空気入りタイヤ
は、実車走行の際、当該リブ又はブロックが持つ固有の
振動数の振動を、補助振動系としての動吸振器の突出体
が吸収することから、顕著な制振効果を発揮することが
でき、しかも広範囲の周波数に対応してタイヤ振動騒音
を低減することができる。

【００５６】特に、本発明の動吸振器の突出体は、既述
の通り、当該リブ又はブロックが振動するトレッドの表
面に沿う方向とタイヤ径方向の振動方向に対応した、断
面が円又は多角形状をなして構成されていることから、
トレッド表面に沿うタイヤ幅方向とタイヤ周方向及び、
タイヤ半径方向の振動に対して対応することができる。
従って、本発明に係る動吸振器の突出体は、そうでない
例えば板状の動吸振器の突出体と比較して、制振効果が
一層優れると共に、またその配置場所を弾力的にきめる
ことができ、さらに配置数も少なくすることができるた
め、設計上、優れた効果を奏する。

【００５７】本発明の空気入りタイヤは、主溝内で生じ
る気柱管共鳴振動を防止する技術ではなく、ブロック又
はリブ自体の主振動を補助振動系の動吸振器の突出体に
よって逃がす構成であるので、主溝に排水性を阻害する
ほどの堰を設けなくても設計上対応できるため、タイヤ
トレッド部に形成された溝の排水性能を落とすことな
く、タイヤ騒音を低減することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかる空気入りタイヤの一実施形態を
示すトレッドパターンの概略展開図である。

【図２】図１におけるＡ−Ｂ線概略拡大断面図である。

【図３】図１におけるＣ−Ｄ線概略拡大断面図である。

【図４】図１におけるタイヤショルダー領域周辺の概略
断面図である。

【図５】本発明にかかる空気入りタイヤの他実施形態を
示す単位ブロックの概略斜視図である。

【図６】同他実施形態を示す単位ブロックの概略斜視図
である。

【図７】本発明に係る空気入りタイヤの一実施例を示す
トレッドパターンの概略展開図である。

【図８】同実施例に係るタイヤの概略半断面図である。

【図９】図７におけるＥ−Ｆ線概略断面図である。

【図１０】周波数（Ｈｚ）と騒音レベル（ｄＢ（Ａ））
との関係を示すグラフである。

【図１１】タイヤ周速度（Ｋｍ／ｈ）と騒音レベル（ｄ
Ｂ（Ａ））との関係を示すグラフである。

【符号の説明】

１タイヤトレッド部２縦列ブロック群２ａタイヤショルダー領域の縦列ブロック群２ｂメディエイト領域の縦列ブロック群２ｃタイヤセンター領域の縦列ブロック群２ｄタイヤセンター領域の縦列ブロック群２ｅメディエイト領域の縦列ブロック群２ｆタイヤショルダー領域の縦列ブロック群３ブロック３ａブロック３ｂブロック３ｃブロック３ｄブロック３ｅブロック３ｆブロック３１ａ側壁３１ｂ側壁３１ｅ側壁３１ｆ側壁３２ａ窪み３２ｂ窪み３２ｅ窪み３２ｆ窪み４動吸振器の突出体４ａ動吸振器の突出体４ｂ動吸振器の突出体４ｅ動吸振器の突出体４ｆ動吸振器の突出体４ｇ動吸振器の突出体４ｈ動吸振器の突出体５細溝６横溝７横溝８ａ外側壁８ｂ外側壁８１ａ窪み８１ｂ窪み９ａ動吸振器の突出体９ｂ動吸振器の突出体１０ブロック１０ａ側壁１０ｂ側壁１０ｃ窪み１０ｄ窪み１１主溝１２横溝１３ブロック１３ａ側壁１３１ａ内壁１４主溝１５動吸振器の突出体１６動吸振器の突出体

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】タイヤトレッド部表面に、溝と溝の区画
によって構成された縦列リブ群或いは縦列ブロック群を
複数列持つ空気入りタイヤにおいて、上記縦列リブ群或いは縦列ブロック群を構成する当該リ
ブ又はブロックに、当該リブ又はブロックの固有振動数
の振動を吸収する動吸振器を形成し、当該動吸振器を、
当該リブ又はブロックが振動するトレッド表面に沿う方
向とタイヤ半径方向の振動方向に対応した、断面が円又
は多角形状をなす突出体で構成したことを特徴とする空
気入りタイヤ。
【請求項２】タイヤトレッド部の少なくともショルダ
ー接地端を含むトレッド幅方向外側のショルダー領域の
リブ又はブロックの側壁に、当該リブ又はブロックの内
部に入り込んだ窪みが形成されており、当該窪みの内部
に、請求項１の動吸振器の突出体が形成されている請求
項１記載の空気入りタイヤ。
【請求項３】請求項１の動吸振器の突出体が、ブロッ
クの横溝側の側壁及びバットレス部の外側壁にそれぞれ
形成されている請求項２記載の空気入りタイヤ。