JPH0840016A - 空気入りタイヤ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】タイヤが走行する際に生じる音を協和和音とし
て合成することにより、パターンノイズを快音とする。 【構成】タイヤのトレッド面２を３つの接地区３Ａ、３
Ｂ、３Ｃに区分する２条の周方向溝４を設けかつ前記接
地区内に、前記周方向溝４に交わる向きの第１、第２、
第３の横溝５Ａ、５Ｂ、５Ｃを、各接地区でそれぞれ周
方向に等間隔に、しかも各接地区間では、周方向のピッ
チ長さＰＡ、ＰＢ、ＰＣを異ならせて配設するととも
に、１つの接地区を１とする各接地区のピッチ長さの比
の逆数比を、長３和音又は短３和音からなる協和和音の
周波数比と等しく設定している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、タイヤが走行するに際
して生じる音を協和和音とすることにより、パターンノ
イズを快音とするトレッドパターンを具えた空気入りタ
イヤに関する。

【０００２】

【従来の技術】自動車、自動二輪車などの車両に用いる
タイヤは、トレッド面にグリップ性と排水性とを高める
ため周方向溝及びこの周方向と交わる向きの横溝を設け
たトレッドパターンを用いることが多い。

【０００３】このような横溝を多数設けたタイヤにあっ
ては、走行時において、トレッド面と路面との間で生じ
るパターン音が騒音となって放散されるのであり、この
ような騒音は、横溝が多数設けられたトレッドパターン
を有するタイヤにおいて多く発生する。

【０００４】このようなポンピング音は、図４に示す如
く通常２５０Hz以下の低周波音として発生し、時にはそ
のピーク周波数が複数存在することもある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】このような騒音の抑制
を図るべく、横溝の断面積を小さくする、又は横溝を折
曲げることにより溝を通る空気の流過速度を低下させる
などの処置を構じたものも存在する。しかしこれらのタ
イヤは騒音は若干減少するものの、グリップ性の低下、
偏摩耗の発生などタイヤの走行諸性能及び耐久性を低下
させるという問題がある。

【０００６】他方、パターンノイズの低減を図るため周
波数分布を平坦化することも試みられている。例えば特
開昭５９−１４０１０４号において、デザインサイクル
数をタイヤ軸方向に変化させる提案がなされている。

【０００７】しかしこの提案のものでは、周波数分布を
完全に平坦化することは困難でデザインサイクル数の種
類数に対応する複数のピークの周波数が残る。又このピ
ークの周波数がデザインサイクル数の設定の如何によっ
ては、不協和音となり、時としてはうなりを生じる場合
すらある。

【０００８】本願発明は、この周波数分布に生じるピー
ク音を完全に無するよりは、前述の完全に取除くのが困
難なピーク音を積極的に利用してそのピークの音の周波
数を調和のとれた組合せ音を形成する協和和音を形成し
ようとするものである。

【０００９】本発明は、トレッド部の接地面をタイヤ軸
方向に並ぶ３つの接地区に区分し、各接地区に設ける横
溝のピッチを協和和音の周波数比と関連づけることを基
本として、走行時におけるタイヤの騒音を快音化しうる
空気入りタイヤの提供を目的としている。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は、タイヤのトレ
ッド面を３つの接地区に区分する２条の周方向溝を設け
かつ前記接地区内に、前記周方向溝に交わる向きの第
１、第２、第３の横溝を、各接地区でそれぞれ周方向に
等間隔に、しかも各接地区間では、周方向のピッチ長さ
を異ならせて配設するとともに、１つの接地区を１とす
る各接地区のピッチ長さの比の逆数比を、長３和音又は
短３和音からなる協和和音の周波数比と等しく設定した
ことを特徴とする空気入りタイヤである。

【００１１】異なる３音を３度音程で積み重ねたものを
総称して３和音といい、その種類とて長３和音、短３和
音、増３和音、減３和音がある。この中で長３和音、短
３和音の２種類のみを協和和音といいその他の和音を不
協和和音といわれている。従って本発明における協和和
音は（ド、ミ、ソ）、（ド、ファ、ラ）及び（シ、レ、
ソ）からなる長３和音又は（レ、ファ、ラ）及び（ミ、
ソ、シ）からなる短３和音である。

【００１２】

【作用】前記構成を具えることにより、各接地区におい
ては、互いに異なる音律の音が、かつ連続して生じ、従
って接地面全体ではこれらの音が重畳された和音を連続
して発することとなる。

【００１３】しかも各接地区の横溝のピッチ長さの比を
協和和音の周波数比と関連づけたため、タイヤ走行時に
生じる音が快感を起こさせる快音となり、又この協和和
音の関係は、タイヤの走行速度に変動が生じた場合であ
っても保ち続けることが出来る。しかも隣接する音が３
度離れているため、うなりを生じることがない。

【００１４】さらに、各接地区では横溝を同間隔に配し
ていることによって、トレッドパターンの形成が容易と
なり、経済的な生産がなしうる。

【００１５】

【実施例】以下本発明の一実施例を図面に基づき説明す
る。図１〜３において、空気入りタイヤ１は、トレッド
面２を形成するトレッド部１２とその両側からタイヤ半
径方向内方にのびる一対のサイドウォール部１３、１３
と該サイドウォール部１３の内方にのびるビード部１４
とを有する。

【００１６】又空気入りタイヤ１には、トレッド部１２
からサイドウォール部１３をへてビード部１４のビード
コア１５の周りをタイヤ軸方向内側から外側に向かって
折返すカーカス１６と、該カーカス１６の外側かつトレ
ッド部の内方に配されるベルト層１７とを具える。

【００１７】なお本実施例では、前記ビードコア１５の
半径方向外方かつカーカス１６の本体部と折返し部との
間に、断面三角形状かつ硬質のゴムからなるビードエー
ペックス１８を立上げている。

【００１８】前記カーカス１６は、本例では、１枚のカ
ーカスプライからなり、カーカスプライは、ナイロン、
ポリエステル、レーヨン、芳香族ポリアミドなどの有機
繊維からなるカーカスコードをタイヤ赤道Ｃに対して７
５〜９０°の角度で傾けて並置したラジアル、又はセミ
ラジアル配列として形成される。

【００１９】ベルト層１９は、本実施例では２枚のベル
トプライからなり、各ベルトプライはナイロン、レーヨ
ン、芳香族ポリアミドなどの有機繊維又は、スチールコ
ードからなるベルトコードを、タイヤ赤道Ｃに対して１
０〜７０°の角度で傾けて配列したカットプライからな
る。なおベルトコードは、前記ベルトプライ間では互い
に交差する向きに配される。

【００２０】前記トレッド面２には、タイヤ周方向に周
回する２条の周方向溝４、４によって、タイヤ赤道上Ｃ
に位置する第１の接地区３Ａと、この第１の接地区３Ａ
のタイヤ軸方向両側にかつ前記周方向溝４を隔ててそれ
ぞれ配される第２の接地区３Ｂ、第３接地区３Ｃとの３
つの接地区に区分している。なお本実施例では、タイヤ
に正規内圧と正規荷重とを加えた正規状態においてトレ
ッド面２が接地する接地面３を基準として各接地区３
Ａ、３Ｂ、３Ｃの面積が略均等になるよう配分してい
る。

【００２１】これら第１、第２、第３の各接地区３Ａ、
３Ｂ、３Ｃには、前記周方向溝４、４に交わる向きに、
かつ接地区３Ａ、３Ｂ、３Ｃにおいてそれぞれ周方向に
等間隔を隔てて配される第１の横溝５Ａ…、第２の横溝
５Ｂ…、第３の横溝５Ｃ…を設けている。

【００２２】他方、第１、第２、第３の各接地区３Ａ、
３Ｂ、３Ｃの間では、横溝５Ａ、５Ｂ、５Ｃの周方向の
ピッチＰＡ、ＰＢ、ＰＣを異ならせており、これらのピ
ッチＰＡ、ＰＢ、ＰＣの間には協和和音の周波数と関連
づけているのである。

【００２３】我々が日常耳にする音は、音叉音などごく
一部の特殊な音を除いて周波数が異なる複数の音が同時
に発することによってこれらの音が重なり合った重畳音
として聞こえる。２つの音の周波数が近接する場合には
共鳴音（うなり）となり不快音が生じる。又、２つの音
の間に周波数の差が大きいと、別の音感を与える。この
ような重畳音のうち、人に快感を与えるものを協和和
音、又不快感を与えるものを不協和和音と定義される。

【００２４】前記協和和音は重畳される３つの音の間隔
には、それらの音の振動数に一定の比率が存在する。

【００２５】音の振動数が倍になる区間を１オクターブ
と定義されこの１オクターブの間を１２音階に分けると
１音階の振動数比ｘは（１）式のようになる。 ｘ＝２^1/12＝１．０５９５ （１） これによって音階の（ド）を基本として他の音階の振動
数比を表すと表１のようになる。

【００２６】

【表１】

【００２７】この音階の中から一つ置きの音階、即ち３
度音程で積み重ねたものを総称して３和音と呼ばれる
が、このなかで表１に示すように長３度、短３度の組合
せからなる長３和音、及び短３度、長３度の組合せによ
る短３和音とが人に快感を与える協和和音となり、残り
の３和音はすべて不協和和音となる。

【００２８】長３和音における音の周波数比は、 （ド、ミ、ソ）＝（２°：２^4/12：２^7/12） （ド、ファ、ラ）＝（２^5/12：２^9/12：２^12/12)＝（２°：２^4/12：２^7/12） （シ、レ、ソ）＝（２^7/12：２^11/12 ：２^14/12)＝（２°：２^4/12：２^7/12） 又、短３和音における音の周波数比は、 （レ、ファ、ラ）＝（２^2/12：２^5/12：２^9/12) ＝（２°：２^3/12：２^7/12） （ミ、ソ、シ）＝（２^4/12：２^7/12：２^11/12) ＝（２°：２^3/12：２^7/12） となる。

【００２９】ここで第１、第２、第３の各接地区３Ａ、
３Ｂ、３Ｃのそれぞれのピッチ長さＰＡ、ＰＢ、ＰＣの
各逆数の比（１／ＰＡ：１／ＰＢ：１／ＰＣ）比を前記
周波数比（ｆ_A ：ｆ_B ：ｆ_C ）と等しくしている。

【００３０】これによって １／ＰＡ：１／ＰＢ：１／ＰＣ＝１：２^4/12：２^7/12＝
１：１．２６０：１．４９８ 即ち、ＰＡ：ＰＢ：ＰＣ＝１：０．８０：０．６７ とすることにより長３和音からなる調和和音の音が生
じ、 又１／ＰＡ：１／ＰＢ：１／ＰＣ＝１：２^3/12：２^7/12 即ち、ＰＡ：ＰＢ：ＰＣ＝１：０．８４：０．０６７ とすることにより短３和音からなる調和和音が生じるこ
ととなる。

【００３１】又、各接地区におけるピッチ長さＰＡ、Ｐ
Ｂ、ＰＣの配分について、本実施例では両側に配される
第２、第３の接地区３Ｂ、３Ｃでは、和音の中で隣り合
う音が出るように位置させている。これによって第２、
第３の横溝５Ｂ、５Ｃ間のピッチ差が少なくなり、トレ
ッド面２における軸方向の非対称性が緩和され車の片流
れを抑制することが出来るからである。

【００３２】ここでＲＳkm／Ｈで走行時における周波数
ＦＲHzの発生音を生じさせるには横溝の周方向ピッチ長
さＰｘは、次の如く求めることが出来る。

【００３３】タイヤの走行時において横溝が１秒間当り
接地する回数ＮＧは、前記周波数ＦＲと等しい。又速度
がＲＳkm／Ｈにおける１秒当りの走行長さＲＬは、 ＲＬ＝ＲＳ×（１０００／３６）cm となる。ここでピッチ長さＰｘは Ｐｘ＝ＲＬ／ＮＧ の関係が成立する。

【００３４】例えばＦＲ＝１０００Hz、Ｒ＝１００km／
Ｈの時ピッチ長さＰｘは、 Ｐｘ＝（１００×１０００／３６）／１０００cm ＝２．７７７cm＝２．８cm となる。

【００３５】ここで、このＰｘを最も長いピッチＰＡと
し、このピッチ長さＰＡを基準として他の接地区におけ
るピッチ長さを求める。 ＰＡ＝２．８cm ＰＢ＝２．８×０．８０＝２．２４cm（長３音の場合） ＝２．８×０．８４＝２．３５cm（短３音の場合） ＰＣ＝２．８×０．６７×１．８８cm となり協和和音をなす３音が発生するためのピッチ長さ
比 ＰＡ：ＰＢ：ＰＣ＝２．８：２．２４：１．８８（長３音の場合） ＝２．８：２．３５：１．８８（短３音の場合） をそれぞれ求めることが出来る。

【００３６】ここで本実施例では何れもＰＡ＞ＰＢ＞Ｐ
Ｃの関係にあり、このような条件のもとでは、タイヤ軸
方向に図３に示すようにＰＢ、ＰＡ、ＰＣの順に又はＰ
Ｃ、ＰＡ、ＰＢの順に配列している。即ち第２、第３の
接地区３Ｂ、３Ｃでは、その接地区から生じる協和和音
の中で隣り合う音が出るよう位置させている。これによ
って第２、第３の横溝５Ｂ、５Ｃの間では、ピッチ長さ
の差が少なくなり、トレッド面２における軸方向の非対
称性が緩和され車の片流れを抑制することが出来るから
である。

【００３７】前述の如く、各接地区３Ａ、３Ｂ、３Ｃに
おける横溝５Ａ、５Ｂ、５Ｃの各ピッチ長さＰＡ、Ｐ
Ｂ、ＰＣの比を、協和和音の比に設定することによっ
て、タイヤの走行速度の上昇に応じて音階が上がり、長
３和音においては、 （ド、ミ、ソ）→（ド、ファ、ラ）→（シ、レ、ソ） と変化し、又短３和音では、 （レ、ファ、ラ）→（ミ、ソ、シ） と変化する。

【００３８】さらに走行速度が高まれば１オクターブ高
い（ド、ミ、ソ）又は（レ、ファ、ラ）に変化すること
となる。このように、走行速度が変動した場合であって
も３つの接地区から出るそれぞれの音は、協和和音の関
係を保ち続けることが出来る。

【００３９】

【発明の効果】叙上の如く本発明の空気入りタイヤは、
前記構成を具えることにより走行時にパターンによって
生じる音が調和和音となり、快音となって、ドライバー
に伝わり、ドライバー、さらには車外の人の疲労を低減
しうる。しかもトレッドパターンの形成が容易になしう
るため、タイヤの経済的な生産が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す断面図である。

【図２】そのトレッド面を示す斜視図である。

【図３】その接地面におけるトレッドパターンを示す平
面図である。

【図４】従来のタイヤのパターンによる騒音の周波数分
析による結果を示すグラフである。

【図５】従来のタイヤのトレッドパターンを示す平面図
である。

【符号の説明】

２ トレッド面 ３ 接地面 ３Ａ、３Ｂ、３Ｃ 接地区 ４ 周方向溝 ５ 横溝 ５Ａ 第１の横溝 ５Ｂ 第２の横溝 ５Ｃ 第３の横溝 Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３ ピッチ長さ

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】タイヤのトレッド面を３つの接地区に区分
   する２条の周方向溝を設けかつ前記接地区内に、前記周
   方向溝に交わる向きの第１、第２、第３の横溝を、各接
   地区でそれぞれ周方向に等間隔に、しかも各接地区間で
   は、周方向のピッチ長さを異ならせて配設するととも
   に、１つの接地区を１とする各接地区のピッチ長さの比
   の逆数比を、長３和音又は短３和音からなる協和和音の
   周波数比と等しく設定したことを特徴とする空気入りタ
   イヤ。
2. 【請求項２】前記周波数比は、その比が（１：１．２
   ６：１．５０）の長３和音であることを特徴とする請求
   項１記載の空気入りタイヤ。
3. 【請求項３】前記３つの接地区は、タイヤ軸方向に中間
   ピッチ、長さの接地区、中間ピッチよりも長いピッチ長
   さの接地区、中間ピッチ長さよりも短いピッチ長さの接
   地区の順序に配列したことを特徴とする請求項２記載の
   空気入りタイヤ。
4. 【請求項４】前記周波数比は、その比が（１：１．１
   ９：１．５０）の短３和音であることを特徴とする請求
   項１記載の空気入りタイヤ。
5. 【請求項５】前記３つの接地区は、タイヤ軸方向に中間
   ピッチ長さの接地区、中間ピッチ長さよりも短いピッチ
   長さの接地区、中間ピッチ長さよりも長いピッチ長さの
   接地区の順序で配列したことを特徴とする請求項４記載
   の空気入りタイヤ。