JPS5878801A - 低騒音のバイアス構造空気タイヤ - 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構造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（トレツ、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
音とが主体であることは知られている。エアポンピング
音は、タイヤ転勤の際に、溝部と山部とが接地面で繰り
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ｍ−ｈ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ハ、トレッド部に形成
されている溝部、山部の形状、繰り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。

一般にバ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めに、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）”Ｆツク、ｚ＜ヌなどの大
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り、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対し
て直角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
列しているリプ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
は大きくなり、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本の溝を形成したリプ型のバイ
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
であり、矢印Ｆｉ騒音のピ一りを指す。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
低速側に表われ、かつ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。々お騒音レベルはＪＡＳＯ−０６０６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。

該繰り返し模様単位を構成する模様構成単位の円周方向
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ボンピング音などの
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表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５０−１１３９
０１１−幽特開昭５６−８９０４号、特公昭６６−３８
０４号各公参照照）。また、トレッド部に形成される溝
部、リブ、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〕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
化率の低減々どによる二゛アボンピング＊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。

本発明者らはリプ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り、タイヤのサイズが異なっても
、騒音レベルのピーク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
われま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。この出願人は上記の知見に基いて先に、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３０〜４６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
ヤを提案したのである（特願昭５６−１２３７８６号明
細書参照）。

上記提案の発明は、繰り返し模様単位を構成する模様構
成単位の個数が４５９層〜９５未満個の範囲にある従来
のタイヤに比べて騒音をかなり低下させることができ、
しかも耐摩耗性は従来とほとんど変ら々い程度であった
。本発明者らは更に騒音を低下させるよう研究した結果
、上記提案の発明において隣接する２本の主溝の模様構
成単位の個数に差があるときは、騒音が更に低下するこ
とを知ったのである。

第３図は、サイズ６．６０−１６にして、模様構成単位
の個数が上記提案の先願発明に規定する個数の範囲にあ
る４本の溝を形成したリブ型のバイアスタイヤにおいて
、隣接する２本の主溝の模様構成単位の個数の差の有無
について、走行速度と騒音レベルとの関係を系すグラフ
であシ、矢印は騒音のピークを示す。第３図でみられる
ように、４列全部の模様構成単位の個数が同じである■
、（Ｃ）のタイヤはピークの勾配が大きいが、中心線側
２列と外側２列とのそれぞれの模様構成単位の個数に差
を有する囚タイヤはピークが殆んどみられず、かついず
れの走行速度においても■、（Ｃ）タイヤの騒音より低
いのである。この発明は上記の知見に基いて達成された
ものである。

す々わちこの発明は、トレッド部の円周方向に配列した
少なくとも３木の主溝を基調としこの主溝に繰シ返し模
様を有するバイアス構造の空気タイヤにおいて、上記主
溝の少なくとも１本は、繰り返し模様を構成する模様構
成単位の個数が３０〜４５個もしくは、９６〜２００個
の範囲である基準主溝と、繰シ返し模様を構成する模様
構成単位の個数が３０〜２００個の範囲であ）、かつ上
記基準、主溝の模様構成単位の個数が３０〜４５個の場
合は−の１．５〜６倍、もしくは基準主溝の模様構成単
位の個数が９５〜２００個の場合はその１／１．５〜１
７６倍である従属主溝との２神の主溝を有することを特
徴とする低騒音のバイアス構造空気タイヤである。

この発明における主溝の繰り返し模様の例を図面によっ
て説明すると、第４図の例はトレッド円周方向の中心線
Ｃ−Ｃの両側に、ジグザグ状の繰り返し模様を有すゐ基
準主溝ｌと従属主溝２とが設けられ、基準主溝１の模様
構成単位Ｐ、のピッチ長さと従属主溝２の模様構成単位
Ｂのピッチ長さとは異なっている。

第５図の例は、上記の第４図の例の従属主溝２の繰り返
し模様がピッチ長さの異なる３種の模様構成単位Ｐ、％
Ｐ１、Ｐ、全連続して形成されたものである。この場合
、模様構成単位ｐ、、ｐ、、Ｐ６のそれぞれの凹凸の深
さ１１．、１１４、ｈの関係によって模様構成単位の定
義が異なる。すなわち０．５−≧Ｌ゛　（もしくはｈ）
の場合は模様構成単位はＰ、であってＰ、、　Ｐ、、Ｒ
は個数として計算されず、また０、５ｈ、＜ｈ４（もし
くは１Ｎ、）の場合は模様構成単位は？１、ｐ、、　Ｐ
、であってｐ、、’　ｐ、、Ｂの個数を計算する。但し
、０，５ｈ・、）ｈ４（もしくはｈｓ）の場合であって
も、ｐ、、　Ｐ、の個数がＰ、の個数の４倍以上の場合
は模様構成単位はＰ３、Ｐ４、Ｐ、である。

第６図の例は、基準主溝１および従属主溝２は共に内局
方向に直線状をなし、°それぞれの主溝１．２に幅方向
の副溝３．４および５を形成したブロック状の繰り返し
模様を有するものであって、副溝３および副溝４の個数
は異なり、模様構成単位はＰｌとＰｌ、Ｐ、とである。

なお、上記主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れない。

この発明の特長は、上記基準主溝の少なくとも１本は、
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３３〜４３個、もしくは９５
〜２００個好ましくは１０５〜１８０個の範囲に設定し
、残余の従属主溝は、模様構成単位の個数が３０〜２０
０個の範囲において、上記基準主溝の一様構成単位個数
が３０〜４５個の場合はその１．５〜６倍、もしくは基
準主溝の模様構成単位個数が９５γ２００個の場合はそ
の１７１５〜１７６倍と設定したものである。上記基準
主溝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図の説明によちて理解されるように、自動車の
走行速度の通常の最高速度は約１００７ｃｉ／時であり
、また自動車の走行によってタイヤ騒音が大きくなり始
める最低速度は約５０　ｋｌＩＩ／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て共鳴音を発生す
る騒音レベルのピークを避けるようにしたものである。

また従属主溝の模様構成単位の設定は、第３図の説明で
理解されるように、騒音レベルのピークがほとんどみら
れず、かつ騒音レベルが低下する範囲として設定したも
のである。

上記基準主溝の模様構成単位の個数が３０〜４５個の場
合に、従属主溝の模様構成単位の個数が１．５倍未満で
は基準主溝および従属主溝のそれぞれの騒音のピークを
示す速度が接近して騒音軽減の効果が小さく、これに反
して６倍を越えると従属主溝の模様ｄＥ、ｚＪ〜さくな
シ過ぎて意匠効果、耐摩耗性が低下する。また基準主溝
の模様構成単位の個数が９５〜２００個の場合に、従属
主溝の模様構成単位の個数が、１／　１．５倍を越える
と基準主溝および従属主溝のそれぞれの騒音のピークを
示す速度が接近して騒音軽減の効果が小さく、これに反
してＶ６倍未満では湿潤路面での運動性能が低下する。

更に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。

基準主溝と従属主溝のタイヤ円周方向の中心線に対する
配置関係は、上記第４図ないし第６図で説明したように
、中心線近くに基準主溝を設けたものに限定されず、中
心線近くに従属主溝を、従属主溝の外側に基準主溝を配
列したものでもよい。

以下にこの発明の詳細な説明する。

実施例１ 第４図の繰シ返し模様を有するサイズ６．５０−１６の
小型トラック用のバイアスタイヤにおいて、基準主溝の
模様構成単位の個数と、従属主溝の模様構成単位の個数
とを変えたものを使用し、走゛行速度５０．６０．７０
．８０．９０．１０’Ｏｈ／時の騒音を測定し、これら
の測定騒音の平均値および最大値を、比較例１の試料Ａ
Ｉの測定騒音の平均値および最大値を１００とする騒音
指数として下記第１表に示す。

第１表 １ ［ ［ ］ 上記第１表にみられるように、比較例１に比べて騒音指
数は小さいが、耐摩耗性は同程度であった。

実施例２ 第５図の繰シ返し模様を有するサイズ１０．００−２０
０大型。トラック用のバイアスタイヤを使用し、上記実
施例１と同様に測定して得た騒音指数を第２表に示す。

第２表 実施例３ 第６図のブロック状繰り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 なお比較例３は第６図の副溝４を１つとびに省いて従属
主溝２の模様構成単位ヲＰ４としたものである。

【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図は模様
構成単位の個数の差の有無によるタイヤの走行速度と騒
音との関係を示すグラフ、第４図、第５図および第６図
はこの発明の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。 １：基準主溝、２：従属主溝、ｐｉ、　ｐ、、Ｐ富、Ｐ
４＝模様構成単位。 特許出願人　　・東洋ゴム工業株式会社代理人　弁理士
　　坂　野　威　夫 〃　〃　吉田了司 第１図 走行速度　ＩＫｍ／時） 第２１１１ １１ＷｓＬ模様友ａ成すＩＪｊｌ策構成単１知偏敷涛７
第３図 匙行速度（にｍ／ｌ？）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 〔１〕トレッド部の円周方向に配列した少なくとも３木
   の主溝を基調としこの主溝に繰〕返し模様を有するバイ
   アス構造の空気タイヤにおいて、上記主溝の少なくとも
   １本は、繰り返し模様を構成する模様構成単位の個数が
   ３０〜４５個もしくは９５〜２００個の範囲である基準
   主溝と、繰り返し模様を構成する模様構成単位の個数が
   ３０〜２００個の範囲であり、かつ上記基準主溝の模様
   構成単位の個数が３０〜４５個の場合はその１．５〜６
   倍、もしくは基準主溝の模様構成単位の個数が９５〜２
   ００個の場合はその１／１．５〜１７６倍である従属主
   溝との２種の主溝を有することを特徴とする低騒音のバ
   イアス構造空気タイヤ。 〔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
   のバイアス構造空気タイヤ。 〔３〕隣接する主溝がトレッド部幅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
   ス構造空気タイヤ。 〔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項ないし第３項のいずれかに記載の低騒音
   のバイアス構造空気タイヤ。