(57)【要約】【課題】タイヤのトレッドノイズを改善するための方法を提供する。【解決手段】トレッドノイズを改善する方法を提供する。本発明の方法によって、タイヤの動作中にトレッドによって生じるノイズのレベルを最適化するために、トレッドパターンの具体的に修正するべき場所を特定することが可能になる。定義されるパラメーター、すなわち接触長比率の変動を使用して、ノイズ低減のための修正を実施することができる、トレッドパターン内の１つ以上の場所を判定する。必要とされる修正のタイプもまた、指示することができる。【選択図】図３
2014240277.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
タイヤのトレッドパターンによって生じるノイズを改善するための方法であって、前記トレッドパターンが円周方向を有し、前記方法は、
評価のための前記トレッドパターンの単一のピッチを選択する工程と、
前記トレッドパターンの前記選択された単一のピッチに関して、前記円周方向に沿って、タイヤの踏跡の前縁における接触長比率の変動幅を判定する工程と、
前記トレッドパターンを修正することによって、前記接触長比率幅の変動を低減する工程と、
を含む、タイヤのトレッドパターンによって生じるノイズを改善するための方法。
【請求項２】
前記判定する工程が、前記トレッドパターンの前記選択された単一のピッチの前記円周方向に沿った各地点での、前記接触長比率を算出することを更に含む、請求項１に記載のタイヤのトレッドパターンによって生じるノイズを改善するための方法。
【請求項３】
前記判定する工程が、
前記トレッドパターンの前記選択された単一のピッチを直線に写像することと、
前記トレッドパターンの前記写像された前記単一のピッチの前記円周方向に沿った各地点での、前記接触長比率を算出することと、
を更に含む、請求項１に記載のタイヤのトレッドパターンによって生じるノイズを改善するための方法。
【請求項４】
前記低減する工程が、前記判定する工程によって提供された前記接触長比率の変動に基づき、前記選択された単一のピッチの前記円周方向に沿った１つ以上の地点で、前記トレッドパターンに接触表面を追加することを更に含む、請求項１に記載のタイヤのトレッドパターンによって生じるノイズを改善するための方法。
【請求項５】
前記低減する工程が、前記判定する工程によって提供された前記接触長比率の変動に基づき、前記選択された単一のピッチにおける前記円周方向に沿った１つ以上の地点で、前記トレッドパターンから接触表面を除去することを更に含む、請求項１に記載のタイヤのトレッドパターンによって生じるノイズを改善するための方法。
【請求項６】
前記接触長比率の変動幅の最大値が生じる、前記トレッドパターンの前記選択された単一のピッチにおける前記円周方向に沿った地点を判定する工程を更に含む、請求項１に記載のタイヤのトレッドパターンによって生じるノイズを改善するための方法。
【請求項７】
前記接触長比率の変動幅の最小値が生じる、前記トレッドパターンの前記選択された単一のピッチにおける前記円周方向に沿った地点を判定する工程を更に含む、請求項１に記載のタイヤのトレッドパターンによって生じるノイズを改善するための方法。
【請求項８】
前記選択する工程、前記判定する工程、および前記低減する工程を、前記トレッドパターンの前記選択された単一のピッチに関して、許容可能な接触長比率の変動が達成されるまで、繰り返す工程を更に含む、請求項１に記載のタイヤのトレッドパターンによって生じるノイズを改善するための方法。
【請求項９】
前記トレッドパターンの前記円周方向に沿った所定の地点での前記接触長比率が、
ＣＬＲｉ＝１−Ｃｉ／ｎ
（式中、
ＣＬＲｉ＝前記円周方向に沿った所定の場所ｉでの前記接触長比率
Ｃｉ＝前記円周方向に沿った所定の場所ｉでの、前記タイヤの前縁に沿った、道路表面と接触する点の総数
ｎ＝前記前縁に沿った点の総数）
として定義される、請求項１に記載のタイヤのトレッドパターンによって生じるノイズを改善するための方法。
【請求項１０】
前記判定する工程が、
前記トレッドパターンの前記選択された単一のピッチを直線に写像することと、
前記トレッドパターンの前記写像された単一のピッチの前記円周方向に沿った各地点での、前記接触長比率を算出することと、
前記トレッドパターンの前記写像された単一のピッチの前記円周方向に沿った各地点に関して、前記算出工程の結果をプロットすることと、
を更に含む、請求項１に記載のタイヤのトレッドパターンによって生じるノイズを改善するための方法。
【請求項１１】
タイヤのトレッドノイズを改善する方法であって、前記方法は、
前記トレッドの選択された単一のピッチの端部から端部にわたってタイヤの踏跡の前縁における接触長比率を判定する工程と、
前記トレッドの円周方向に沿った前記接触長比率の変動幅の最大値および変動幅の最小値の場所を判定するために、前記接触長比率を比較する工程と、
前記接触長比率の前記変動幅の最大値および前記変動幅の最小値を修正することによって、前記タイヤトレッドの動作中に生じる前記ノイズを最適化する工程と、
を含む、タイヤのトレッドノイズを改善する方法。
【請求項１２】
前記最適化する工程が、前記変動幅の最大値および前記変動幅の最小値の場所での前記接触長比率を変更するように、前記トレッドパターンを修正する工程を更に含む、請求項１１に記載のタイヤのトレッドノイズを改善する方法。
【請求項１３】
前記最適化する工程が、前記円周方向に沿った１つ以上の場所で、前記トレッドパターンに接触表面を追加することを更に含む、請求項１２に記載のタイヤのトレッドノイズを改善する方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、トレッドノイズを改善する方法に関し、より具体的には、タイヤの動作中にトレッドによって生じるノイズのレベルを最適化するために、トレッドパターンの具体的に修正するべき場所を特定する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
磨耗、静止摩擦、および転がり抵抗などの性能基準に加えて、タイヤ製造業者はまた、ある範囲の速度及び荷重を含むタイヤの動作中に、タイヤによって発生するノイズにも、関心を寄せている。トレッドパターンによって発生するノイズの完全な除去は、現時点実現可能とすることはできないが、トレッドパターンによって発生するノイズレベルの低減または最適化が望まれる。そのようなノイズレベルの処置は、乗客の快適性を、またそれゆえ顧客満足度を、改善することができる。
【０００３】
残念ながら、タイヤの動作中にトレッドによって音が生じる正確なメカニズムは、複雑であり、かつ恐らくは、未だ完全には探求されていない。トレッドノイズの背後の物理現象の研究は、調査の主観的性質によって更に複雑化され、すなわち、発生するノイズのタイプおよびレベルの双方の容認性に関して、意見の相違が生じる場合がある。更には、種々の提案トレッドパターンを有するタイヤの製造および試験に際して、例えば、新たな金型費、および試験される種々のパターン相互間での金型の修正のために、多大な費用が生じる可能性がある。
【０００４】
許容可能なノイズレベルを有するトレッドパターンを設計する難題に取り組むための手法が提案されている。例えば、「Ｍｅｔｈｏｄ  ｏｆ  Ｓｉｍｕｌａｔｉｎｇ  Ｔｉｒｅ  Ｔｒｅａｄ  Ｎｏｉｓｅ  ａｎｄ  Ａｐｐａｒａｔｕｓ」と題された米国特許第４，７２７，５０１号明細書（特許文献１）は、提案トレッドパターンを、デジタル形式からアナログ信号に変換し、引き続きそのアナログ信号を、主観的な聴覚評価のための音に変換することを記載している。この手順は、試験される各トレッドパターンに関して、金型を構築し、タイヤを硬化させる費用がかからない手法を提供することによって、種々のトレッドパターンで生じるノイズの、より経済的な評価を可能にすることを目的としている。提案トレッドパターンを表す音は、そのトレッドパターンを有する実際のタイヤを構築する必要のない、主観的考察のために、生成される。しかしながら、所定のトレッドパターンに関連するノイズを改善するために実施されるべき、具体的な設計変更は、記載されていない。
【０００５】
「Ｍｅｔｈｏｄ  ｆｏｒ  Ｉｍｐｒｏｖｉｎｇ  Ｔｒｅａｄ  Ｎｏｉｓｅ  ｂｙ  Ｒｅｌａｔｉｖｅ  Ｒｏｔａｔｉｏｎ  ｏｆ  ａ  Ｒｉｂ  ａｎｄ  Ｓｉｍｕｌａｔｉｎｇ  ｔｈｅ  Ｅｆｆｅｃｔ  Ｔｈｅｒｅｏｆ」と題された米国特許第４，７８８，６５１号明細書（特許文献２）は、リブを有するトレッドに関連するノイズレベルを改善するための、米国特許第４，７２７，５０１号の応用例を記載している。特定のトレッドパターンを表す音を発生させた後に、タイヤトレッドの１つのリブを他のリブに対して回転させ、そのトレッドパターンに関連するノイズレベルに改善がもたらされるか否かを判定する。いずれかの特定のリブのトレッドパターンに対する修正は、記載されていない。この分析はまた、リブが互いに有意には相互作用しないという仮定に基づいている。更には、リブを有さないタイヤトレッドへの応用はまた、示唆も説明もされていない。
【０００６】
したがって、タイヤのトレッドノイズを改善するための方法が、有用となるであろう。試験されるトレッドパターンを有する複数の金型およびタイヤの構築もまた回避する方法も、また有用となるであろう。特定のトレッドパターン（リブを含まないパターンを包含する）の動作によって生じるノイズを改善するために実施することができる修正の、場所および性質を指示する方法が、特に有用となるであろう。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】米国特許第４７２７５０１号明細書
【特許文献２】米国特許第４７８８６５１号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の目的および利点は、以下の説明で部分的に記載され、またはその説明から明白になり得るか、もしくは本発明の実施を通じて理解することができる。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の例示的な一態様では、タイヤによって生じるトレッドノイズを改善するための方法が提供される。参照の目的のために、トレッドパターンは円周方向を定義することが理解されよう。したがって、この方法は、評価のためのトレッドパターンの部分を選択する工程と、このトレッドパターンの選択部分に関して、円周方向に沿った接触長比率の変動を判定する工程と、トレッドパターンを修正することによって、接触長比率の変動を低減する工程とを含む。これらの選択する工程、判定する工程、および低減する工程はまた、このトレッドパターンの選択部分に関して、許容可能な接触長比率の変動が達成されるまで、繰り返すことができる。
【００１０】
この方法はまた、更なる工程および修正も含み得る。例えば、判定する工程は、トレッドパターンの選択部分の円周方向に沿った各地点での、接触長比率を算出すること、および／またはトレッドパターンの選択部分を写像することを含み得る。本発明のこの例示的な方法の、判定する工程はまた、トレッドパターンの選択部分を写像すること、トレッドパターンの写像されたトレッド部分の円周方向に沿った各地点での、接触長比率を算出すること、およびトレッドパターンの写像されたトレッド部分の円周方向に沿った各地点に関して、算出工程の結果をプロットすることも含み得る。
【００１１】
低減する工程は、判定する工程によって提供された接触長比率の変動に基づき、選択部分の円周方向に沿った１つ以上の地点で、トレッドパターンに接触表面を追加することを更に含み得る。それに加えて、またはその代替として、低減する工程は、判定する工程によって提供された接触長比率の変動に基づき、選択部分の円周方向に沿った１つ以上の地点で、トレッドパターンから接触表面を除去することを含み得る。
【００１２】
本発明のこの例示的な方法はまた、接触長比率の最大変動が生じる、トレッドパターンの選択部分の円周方向に沿った地点を判定する工程も含み得る。同様に、この方法は、接触長比率の最小変動が生じる、トレッドパターンの選択部分の円周方向に沿った地点を判定する工程を含み得る。
【００１３】
本発明のこの例示的な方法によって、トレッドパターンの様々な部分を、処置のために選択することができる。例えば、トレッドパターンの１つのピッチを選択することができる。しかしながら、トレッドパターンの他の部分も、同様に選択することができる。
【００１４】
接触長比率は、本明細書で論じられるように、様々に定義することができるが、本発明の例示的な一態様では、トレッドパターンの円周方向に沿った所定の地点での接触長比率は、以下のように定義される。
ＣＬＲｉ＝１−Ｃｉ／ｎ
式中、
ＣＬＲｉ＝円周方向に沿った所定の場所ｉでの接触長比率
Ｃｉ＝円周方向に沿った所定の場所ｉでの、トレッドパターンの前縁に沿った、道路表面と接触する点の総数
ｎ＝前縁上の点の総数
【００１５】
別の例示的な態様では、本発明は、タイヤのトレッドノイズを改善する方法を提供する。この方法は、トレッドの選択部分に沿って接触長比率を判定する工程と、その接触長比率を比較して、トレッドの円周方向に沿った接触長比率の最大変動および最小変動の場所を判定する工程と、接触長比率の最大変動および最小変動を修正することによって、タイヤトレッドの動作中に生じるノイズを最適化する工程とを含む。この最適化する工程は、最大変動および最小変動の場所での接触長比率を変更するように、トレッドパターンを修正することを含み得る。例えば、最適化する工程は、円周方向に沿った１つ以上の場所で、トレッドパターンに接触表面を追加すること、円周方向に沿った１つ以上の場所で、トレッドパターンの接触表面を削減すること、またはその双方を含み得る。判定する工程、比較する工程、および最適化する工程は、トレッドパターンの選択部分に関して、許容可能な接触長比率の変動が達成されるまで、繰り返すことができる。
【００１６】
本発明はまた、本発明の方法のうちのいずれかを使用して構築されるトレッドパターンを有するタイヤも含む。
【００１７】
本発明の、これらの特徴、態様、および利点、ならびに他の特徴、態様、および利点は、以下の説明および添付の特許請求の範囲を参照して、より良好に理解されるであろう。本明細書に組み込まれ、その一部分を構成する添付の図面は、本発明の実施形態を示し、説明と併せて本発明の原理を説明することに役立つ。
【００１８】
当業者に向けた、本発明の完全かつ可能な開示が、その最良の形態を含めて、本明細書に記載され、以下の添付の図面を参照する。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、タイヤのトレッドノイズを改善するための方法が、提供される。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の例示的な方法による、トレッドノイズの改善の対象となるトレッドパターンの例示的な実施形態を示す。
【図２Ａ】本発明の例示的な方法による、トレッドノイズの改善のために準備された参照トレッドパターンを示す。
【図２Ｂ】本発明の例示的な方法による、トレッドパターンの写像を示す。
【図２Ｃ】本発明の例示的な方法による、写像されたトレッドパターンに関するＣＬＲ（接触長比率）変動を示す。
【図２Ｄ】本発明の例示的な方法による、図２ＣのＣＬＲ変動の高調波成分を示す。
【図３】改善のために準備された参照トレッドデザイン、参照トレッドデザインの写像バージョンに実施される変更から得られる修正されたトレッドデザイン、および修正されたトレッドデザインのＣＬＲ変動の図を示す。
【図４】修正されたデザインの写像バージョン、およびその写像を逆写像した場合に得られるデザインを示す。
【図５Ａ】本発明の例示的な方法による、図１の参照パターンの修正から得られる新たなパターンを示す。
【図５Ｂ】本発明の例示的な方法による、新たなトレッドパターンの写像を示す。
【図５Ｃ】本発明の例示的な方法による、新たなトレッドパターンの写像から判定されたＣＬＲ変動を示す。
【図５Ｄ】本発明の例示的な方法による、図５ＣのＣＬＲ変動の高調波成分を示す。
【図６Ａ】本発明の例示的な方法による、図１の参照パターンの修正から得られる新たなパターンを示す。
【図６Ｂ】本発明の例示的な方法による、新たなトレッドパターンの写像を示す。
【図６Ｃ】本発明の例示的な方法による、新たなトレッドパターンの写像から判定されたＣＬＲ変動を示す。
【図６Ｄ】本発明の例示的な方法による、図６ＣのＣＬＲ変動の高調波成分を提供する。
【図７Ａ】本発明の例示的な方法による、図１の参照パターンの修正から得られる新たなパターンを示す。
【図７Ｂ】本発明の例示的な方法による、新たなトレッドパターンの写像を示す。
【図７Ｃ】本発明の例示的な方法による、新たなトレッドパターンの写像から判定されたＣＬＲ変動を示す。
【図７Ｄ】本発明の例示的な方法による、図７ＣのＣＬＲ変動の高調波成分を示す。
【図８Ａ】本発明の例示的な方法による、図１の参照パターンの修正から得られる新たなパターンを示す。
【図８Ｂ】本発明の例示的な方法による、新たなトレッドパターンの写像を示す。
【図８Ｃ】本発明の例示的な方法による、新たなトレッドパターンの写像から判定されたＣＬＲ変動を示す。
【図８Ｄ】本発明の例示的な方法による、図８ＣのＣＬＲ変動の高調波成分を示す。
【図９】参照デザインおよび新たなデザインに関する、測定惰性走行ノイズ（垂直軸）対最大ＣＬＲ変動（水平軸）のプロットを提供する。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
本発明は、対象トレッドパターンに関連するトレッドノイズを最適化するための、具体的な修正を実施することができる、１つ以上の特定の場所を特定することを含む、タイヤのトレッドノイズを改善する方法を提供する。本発明を説明する目的のために、ここで本発明の実施形態を詳細に参照し、その実施形態の１つ以上の実施例を図面に示す。各実施例は、本発明の説明として提供されるものであって、本発明を限定するものではない。実際に、本発明の範囲及び趣旨から逸脱することなく、様々な修正および変更を、本発明において実施できることが、当業者には明らかであろう。例えば、一実施形態の一部分として示されるか、または説明される特徴を、別の実施形態と共に使用して、更に他の実施形態を生み出すことができる。それゆえ、本発明は、そのような修正および変更を、添付の特許請求の範囲ならびにその等価物の範囲内にあるものとして包含することを意図する。
【００２２】
本明細書で使用するとき、「ピッチ」とは、タイヤの外周の周りで繰り返される、円周方向のトレッドパターンの一区域を意味する。
【００２３】
タイヤの動作中にトレッドがノイズを発生させる正確なメカニズムは、依然として、更に探求することが可能であるが、本発明者らは、ノイズが発生するには少なくとも２つの理由が存在すると考える。第１に、タイヤが道路表面に沿って回転する際に、トレッドパターンの溝の内部にある空気、ならびにそれらの溝の周囲の空気が、圧縮され、溝から押し出される。第２に、タイヤトレッドと道路表面との接触が、タイヤ（トレッド機構を含む）を励振し、このことが同様に、空気中の振動または波動を誘起することによって、音を作り出す。本発明者らの発見の一部は、トレッドと表面（すなわち、道路表面）との接触の変動を最小限に抑えることによって、タイヤトレッドによって発生するノイズが実質的に改善され得ることである。
【００２４】
図１は、タイヤのトレッドノイズの改善のために任意に選択された、タイヤトレッド１００を示す。トレッド１００は、ノイズの改善が求められる実際のタイヤから撮影されたパターンの画像であってもよい。あるいは、トレッド１００は、トレッドノイズの最適化が望まれる提案パターンの画像であってもよい。そのような場合では、提案パターンを有する金型または実際のタイヤを構築する前に、本明細書で説明するように、提案パターンの画像を最適化することができる。したがって、本発明を使用して、トレッドパターンの開発における大幅な節約を達成することができる。
【００２５】
線ＯＬは、タイヤが平坦な道路表面上に支持された状態の荷重下で動作しているときの、道路表面と接触するタイヤトレッドの領域（すなわち、踏跡）の輪郭を表す。頂部線ＬＥは、この踏跡の前縁を表し、一方で底部線は、踏跡の後縁ＴＥを表す。タイヤが、動作中に前方へ回転すると、タイヤトレッドは、継続的に、前縁ＬＥに沿って踏跡の輪郭ＯＬに入り込み、その一方で後縁ＴＥに沿って輪郭ＯＬから抜け出ると見なすことができる。前縁ＬＥに沿って、ブロック（ブロック１０５など）の表面上の各地点は、道路表面に衝突するが、一方で溝（溝１１０など）に沿った全ての地点は、道路表面に衝突しない。
【００２６】
トレッド１００の画像は、ピクセル（または、例えば、点）へとデジタル化することができ、この場合、前縁ＬＥに沿った各ピクセルは、単一のピクセルによって表される。このモデルにより、タイヤが道路表面に沿って回転する際に、前縁ＬＥに沿ってトレッドと道路表面との間に生じている、物理的接触の量を判定することが可能になる。例えば、円周方向Ｃに沿った各場所ｉでの、トレッド１００の衝突の量を、本明細書では、接触長比率、すなわちＣＬＲとして定義することができ、次の等式によって判定することができる。
（１）  ＣＬＲｉ＝１−Ｃｉ／ｎ
【００２７】
等式１では、ＣＬＲｉは、タイヤの円周方向Ｃに沿った所定の場所ｉでの、接触長比率を表し、Ｃｉは、円周方向に沿った所定の場所ｉでの、前縁ＬＥに沿った、ブロック表面上のピクセル（または点）の総数を表し、ｎは、前縁ＬＥ上のピクセル（または点）の総数を表す。したがって、円周方向に沿った場所ｉでの所定の断面に関する、より高いＣＬＲの値は、トレッドパターンと道路表面との、より少量の接触を表し、一方で、より低いＣＬＲの値は、トレッドパターンと道路表面との、より多量の接触を表す。レース用タイヤなどのスリックタイヤは、ＣＬＲの変動を有さず、したがって、トレッドパターンによってノイズが発生することはない。
【００２８】
ＣＬＲを算出するために、他の等式を作成することができる。例えば、所定の場所ｉでのＣＬＲ（ＣＬＲｉ）は、等式１中の分数値と直接結びつけることが可能である。様々な計算を使用することが可能であるが、その目的は、タイヤが道路表面に沿って回転する際に、円周方向に沿った所定の地点での前縁ＬＥに関して、トレッドと道路表面との間に生じる、物理的接触の量の測定値を提供するように、ＣＬＲｉを判定することである。
【００２９】
本発明者らは、円周方向に沿ったＣＬＲｉの変動が、タイヤのトレッドノイズの主要因であることを判定した。換言すれば、表面に沿った回転によってタイヤが移動する際の、前縁ＬＥに沿った、トレッドと道路表面との物理的接触の量の変動が、トレッドノイズの主要な寄与因子である。円周方向に沿った各地点でのＣＬＲの算出は、次のように数学的に表現することができる。
（２）  ＣＬＲｉ  ここでｉ＝１、２、３、…Ｎ
式中、Ｎは、ＣＬＲの判定のために選択される、トレッドパターンの円周方向に沿った場所の数を表す。Ｎの値は、任意の長さの対象トレッドパターンを、トレッドノイズの最適化のために評価することができるように、任意に選択することができる。例えば、Ｎは、トレッドパターンの単一ピッチが評価されるように選択することができる。しかしながら、トレッドパターンの他の部分もまた、選択することができる。いずれにせよ、トレッドパターンの円周方向に沿ったＣＬＲｉの変動を最小限に抑えることにより、そのようなトレッドパターンに関連するトレッドノイズのレベルを低減することができる。そのような変動を最小限に抑えるための、ＣＬＲを使用する例示的な方法を、ここで説明する。
【００３０】
図２Ａは、トレッドパターン１００の単一ピッチを表し、この場合も、線ＬＥは、タイヤが荷重下で動作しているときの、踏跡の前縁を表す。本発明者らによって展開される分析を支援するため、図２Ｂは、トレッドパターン１００の同一のピッチを表すが、このパターンは、前縁ＬＥを直線として表すために、偏位されている（本明細書では、「写像される」または「写像する」と称する）。したがって、円周方向に沿った各場所ｉでの断面は、結局のところ、タイヤが道路表面に沿って回転する際の、トレッド１００の前縁ＬＥを表す。そのような各場所ｉでの断面に関して、上述のようにＣＬＲｉを算出することができる。
【００３１】
評価の目的のために、図２Ａおよび図２Ｂに示すような、トレッド１００の所定のピッチに関するＣＬＲｉの変動を、いくつかの異なる方法で算出することができる。例えば、この変動は、トレッドパターン１００の所定のピッチに沿った各場所ｉでのＣＬＲｉを算出し、ピッチ全体に関する平均のＣＬＲを減算し、次いで、その結果に１００を乗じることによって得ることができる。あるいは、また更なる例として、各地点ｉに関する変動は、トレッドパターン１００の所定のピッチに沿った各場所ｉでのＣＬＲｉを算出し、ピッチ全体に関する最小のＣＬＲを減算し、次いで、その結果に１００を乗じることによって判定することが可能である。
【００３２】
（３）  ＣＬＲｉでの変動＝（ＣＬＲｉ−ＣＬＲ最小）＊１００
式中、ＣＬＲｉでの変動は、トレッドの選択部分に沿った各地点ｉでのＣＬＲ変動を表し、ＣＬＲｉは、タイヤの円周方向Ｃに沿った所定の場所ｉでの、接触長比率を表し、ＣＬＲ最小は、選択されたトレッド部分に沿って算出されたＣＬＲｉの最小値を表す。等式３での手法を使用して、本明細書での説明のために、ＣＬＲ変動を算出し、図２Ｃのプロットに示す。手法には関わりなく、その目的は、トレッドパターンの所定の部分（単一ピッチなど）にわたって、ＣＬＲｉ値の変動を分析することができる手段を提供することである。図２Ｄは、図２Ｃに示すＣＬＲ変動に対する高調波成分を提供する。図２Ｂおよび図２Ｃは、閲覧者が、写像されたトレッドパターン１００を、そのようなパターンに関するＣＬＲ変動と直接比較することができるように、左右に並べて配置されている。
【００３３】
図２Ｃに示すように、トレッドパターン１００は、図２Ａおよび図２Ｂに示すピッチにわたって、有意なＣＬＲ値の変動を有する。例えば、最大ＣＬＲ変動は、約３５であり、分布曲線に沿って複数のピークおよび谷が存在する。これらのピークおよび谷は、トレッドパターンが、相対的により多くの空隙（すなわち、溝）を有するか、または相対的により多くの接触表面（すなわち、ブロックまたは他の接点）を有する、トレッドパターン内の場所に対応する。
【００３４】
例えば、約３５のピークは、最も多くの空隙が存在する、円周方向Ｃに沿ったトレッドパターン１００内の地点を表す。ＣＬＲ変動を、またそれゆえトレッドノイズを低減するために、トレッドパターン１００を、この場所で、空隙を削減し、より多くの接触表面を提供する方式で修正するべきである。反対に、約０の谷は、トレッドパターン１００内で最も多量の接触表面が存在する地点を表す。そのため、ＣＬＲ変動を、またそれゆえトレッドノイズを低減するために、トレッドパターン１００を、この場所で、空隙を増大させ、接触表面の量を削減する方式で修正するべきである。この方式でトレッドパターン１００に修正を実施した後、次にＣＬＲ変動を再び算出することができ、このプロセスは、ＣＬＲ変動が許容可能なレベルに低減されるまで繰り返される。
【００３５】
図３は、ＣＬＲ変動を低減することによってトレッドノイズを低減するための、トレッドパターンを修正するプロセスを、更に説明するために提供される。具体的には、トレッド１００は、この場合も、トレッドノイズを低減するための修正が提案される参照デザインを表す。図３に示すように、トレッド１００のパターンは、タイヤが地表面にわたって回転する際に生じる各前縁ＬＥを、直線として表すことができるように、写像されている。
【００３６】
トレッド１１５は、ＣＬＲ変動を低減するための、トレッド１００の修正を表す。より具体的には、この修正されたデザインでは、領域１内の横方向の溝は更に断絶しており、より円周（すなわち、このページで見た場合に垂直）方向に向かって配向されている。領域２内では、横方向の溝の右側は、下方に偏位されており、溝の左側は、より円周方向に（すなわち、垂直に）配向されている。領域２の右側での横方向の溝の幅はまた、低減されている。領域３は、領域２に実施された変更に従って修正されている。
【００３７】
更に図３を参照すると、プロット１２０は、修正されたトレッドパターン１１５に関するＣＬＲ変動の新たな算出を表す。図示のように、例えば、修正されたトレッドパターン１１５に関する新たな最大ＣＬＲ変動は、この場合２６であり、トレッドパターン１００に関して算出された約３５の値よりも、有意に少ない。図４は、本明細書で説明するような、ＣＬＲ変動の調整から得られる実際のトレッドパターン１２５を、図示することによって視覚化するための、修正されたトレッドパターン１１５を逆写像するプロセスを表す。
【００３８】
したがって、ＣＬＲ変動を低減するための、本明細書で説明する方法論を使用して、本発明者らは、ＣＬＲ変動を、またそれゆえトレッドノイズを最適化するための、トレッドパターン１００の修正に基づく、４つの新たなトレッドパターンを提案した。これらの新たなパターン５００、パターン６００、パターン７００、およびパターン８００を、図５Ａ、図６Ａ、図７Ａ、および図８Ａに示す。新たなトレッドパターンを作り出す変更の視覚的判定は、図１の参照トレッドパターン１００との比較によって、判定することができる。前述のように、前縁ＬＥを直線として表すために、新たなパターンのそれぞれを写像した。写像されたパターンを、図５Ｂ、図６Ｂ、図７Ｂ、および図８Ｂに示す。
【００３９】
本明細書で説明する方法を使用して、提案パターン５００、パターン６００、パターン７００、およびパターン８００のそれぞれのＣＬＲ変動を算出し、それぞれ、図５Ｃ、図６Ｃ、図７Ｃ、および図８Ｃに示すようにプロットした。閲覧者による直接比較のために、これらのプロットは、図５Ｂ、図６Ｂ、図７Ｂ、および図８Ｂの写像されたトレッドパターンに隣接して示される。そのようなプロットのそれぞれの高調波成分を、図５Ｄ、図６Ｄ、図７Ｄ、および図８Ｄに示す。
【００４０】
ここで図５Ｃ、図６Ｃ、図７Ｃ、および図８Ｃの、ＣＬＲ変動のプロットを参照すると、新たな提案トレッド５００、トレッド６００、トレッド７００、およびトレッド８００に関するＣＬＲ変動は、２２〜３０の範囲であることが理解できる。それゆえ、元のトレッド１００のＣＬＲ変動は低減されており、トレッドパターン８００の場合、その低減は極めて多大である。したがって、トレッドパターンに対する変更は、ＣＬＲ変動を成功裏に低減した。このプロセスは、所望の場合、更なるＣＬＲ変動の低減を達成するために、各パターンに関して反復的に繰り返すことが可能であることを理解されたい。
【００４１】
上述のように、提案された新たなパターン５００、パターン６００、パターン７００、およびパターン８００のそれぞれの、ＣＬＲ変動の高調波成分を、図５Ｄ、図６Ｄ、図７Ｄ、および図８Ｄに示す。これらのパターンの中から選択する際に、設計者は、ＣＬＲ変動自体を考慮するばかりではなく、ＣＬＲ変動の高調波も考慮することを望む場合がある。例えば、図８Ｃは、パターン８００に関する低いＣＬＲ変動を示しているが、図８Ｄは、第４高調波からの比較的大きな寄与を明らかにしている。したがって、特定の用途に関しては、パターン８００は、より低いＣＬＲ変動にもかかわらず、最適ではない場合があり、パターン５００またはパターン７００が代わりに選択される可能性がある。あるいは、設計者は、より低いＣＬＲ変動も有するが、異なる高調波を伴う、また更なる新たなパターンを作り出すために、トレッド１００に対して、異なる修正を再度繰り返すことを試みる場合がある。
【００４２】
トレッド１００、トレッド５００、トレッド６００、トレッド７００、およびトレッド８００のトレッドパターンを実質的に有するタイヤを構築し、車両の惰性走行ノイズ試験を、２００１年６月２７日の欧州議会および理事会指令２００１／４３／ＥＣによって定義されるように実施した。図９は、参照デザインおよび新規デザインに関するＣＬＲ変動対測定惰性走行ノイズのプロットを提供する。このプロットによって示されるように、ＣＬＲ変動の低減は、タイヤによって生じるトレッドノイズの低減と明瞭に相関し、したがって、本発明の有用性が立証される。
【００４３】
本主題を、特定の例示的な実施形態およびその方法に関連して説明してきたが、当業者は、前述の内容を理解すれば、そのような実施形態に対する修正、変更、および等価物を容易に作り出し得ることが理解されよう。したがって、本開示の範囲は、限定としてではなく、むしろ例示としてのものであり、本主題の開示は、本明細書に開示される教示を使用する当業者には容易に理解されるように、本主題に対するそのような修正、変更、および／または追加を包含することを排除するものではない。
【００４４】
［項１］
タイヤのトレッドパターンによって生じるノイズを改善するための方法であって、前記トレッドパターンが円周方向を有し、前記方法は、
評価のための前記トレッドパターンの部分を選択する工程と、
前記トレッドパターンの前記選択部分に関して、前記円周方向に沿った接触長比率の変動を判定する工程と、
前記トレッドパターンを修正することによって、前記接触長比率の変動を低減する工程と、
を含む、タイヤのトレッドパターンによって生じるノイズを改善するための方法。
［項２］
前記判定する工程が、前記トレッドパターンの前記選択部分の前記円周方向に沿った各地点での、前記接触長比率を算出することを更に含む、項１に記載のタイヤのトレッドパターンによって生じるノイズを改善するための方法。
［項３］
前記判定する工程が、
前記トレッドパターンの前記選択部分を写像することと、
前記トレッドパターンの前記写像されたトレッド部分の前記円周方向に沿った各地点での、前記接触長比率を算出することと、
を更に含む、項１に記載のタイヤのトレッドパターンによって生じるノイズを改善するための方法。
［項４］
前記低減する工程が、前記判定する工程によって提供された前記接触長比率の変動に基づき、前記選択部分の前記円周方向に沿った１つ以上の地点で、前記トレッドパターンに接触表面を追加することを更に含む、項１に記載のタイヤのトレッドパターンによって生じるノイズを改善するための方法。
［項５］
前記低減する工程が、前記判定する工程によって提供された前記接触長比率の変動に基づき、前記選択部分の前記円周方向に沿った１つ以上の地点で、前記トレッドパターンから接触表面を除去することを更に含む、項１に記載のタイヤのトレッドパターンによって生じるノイズを改善するための方法。
［項６］
前記接触長比率の最大変動が生じる、前記トレッドパターンの前記選択部分の前記円周方向に沿った地点を判定する工程を更に含む、項１に記載のタイヤのトレッドパターンによって生じるノイズを改善するための方法。
［項７］
前記接触長比率の最小変動が生じる、前記トレッドパターンの前記選択部分の前記円周方向に沿った地点を判定する工程を更に含む、項１に記載のタイヤのトレッドパターンによって生じるノイズを改善するための方法。
［項８］
前記選択する工程からの、前記トレッドパターンの前記部分が、前記トレッドパターンの１つのピッチである、項１に記載のタイヤのトレッドパターンによって生じるノイズを改善するための方法。
［項９］
前記選択する工程、前記判定する工程、および前記低減する工程を、前記トレッドパターンの前記選択部分に関して、許容可能な接触長比率の変動が達成されるまで、繰り返す工程を更に含む、項１に記載のタイヤのトレッドパターンによって生じるノイズを改善するための方法。
［項１０］
前記トレッドパターンの前記円周方向に沿った所定の地点での前記接触長比率が、
ＣＬＲｉ＝１−Ｃｉ／ｎ
（式中、
ＣＬＲｉ＝前記円周方向に沿った所定の場所ｉでの前記接触長比率
Ｃｉ＝前記円周方向に沿った所定の場所ｉでの、前記トレッドパターンの前縁に沿った、道路表面と接触する点の総数
ｎ＝前記前縁に沿った点の総数）
として定義される、項１に記載のタイヤのトレッドパターンによって生じるノイズを改善するための方法。
［項１１］
前記判定する工程が、
前記トレッドパターンの前記選択部分を写像することと、
前記トレッドパターンの前記写像されたトレッド部分の前記円周方向に沿った各地点での、前記接触長比率を算出することと、
前記トレッドパターンの前記写像されたトレッド部分の前記円周方向に沿った各地点に関して、前記算出工程の結果をプロットすることと、
を更に含む、項１に記載のタイヤのトレッドパターンによって生じるノイズを改善するための方法。
［項１２］
前記項１の方法に従って構築される、タイヤ。
［項１３］
タイヤのトレッドノイズを改善する方法であって、前記方法は、
前記トレッドの選択部分に沿って接触長比率を判定する工程と、
前記トレッドの円周方向に沿った前記接触長比率の最大変動および最小変動の場所を判定するために、前記接触長比率を比較する工程と、
前記接触長比率の前記最大変動および前記最小変動を修正することによって、前記タイヤトレッドの動作中に生じる前記ノイズを最適化する工程と、
を含む、タイヤのトレッドノイズを改善する方法。
［項１４］
前記最適化する工程が、前記最大変動および最前記小変動の場所での前記接触長比率を変更するように、前記トレッドパターンを修正する工程を更に含む、項１３に記載のタイヤのトレッドノイズを改善する方法。
［項１５］
前記最適化する工程が、前記円周方向に沿った１つ以上の場所で、前記トレッドパターンに接触表面を追加することを更に含む、項１４に記載のタイヤのトレッドノイズを改善する方法。
［項１６］
前記最適化する工程が、前記円周方向に沿った１つ以上の場所で、前記トレッドパターンの接触表面を削減することを更に含む、項１５に記載のタイヤのトレッドノイズを改善する方法。
［項１７］
前記トレッドの前記選択部分が、前記トレッドの少なくとも１つのピッチである、項１６に記載のタイヤのトレッドノイズを改善する方法。
［項１８］
前記判定する工程、前記比較する工程、および前記最適化する工程を、前記トレッドパターンの前記選択部分に関して、許容可能な接触長比率の変動が達成されるまで、繰り返す工程を更に含む、項１３に記載のタイヤのトレッドノイズを改善する方法。
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
2014240277.tif 000005
【図２Ｃ】
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【図２Ｄ】
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【図３】
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【図４】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図５Ｃ】
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【図５Ｄ】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図６Ｃ】
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【図６Ｄ】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図７Ｃ】
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【図７Ｄ】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図８Ｃ】
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【図８Ｄ】
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【図９】
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