(57)【要約】【課題】短ピッチ及び長ピッチの２種類のピッチ配列からなるパターンデザイン列を有するトレッドパターン付タイヤにおいて、走行時に路面と接触するトレッド部から発生するタイヤ騒音を低減する。【解決手段】短ピッチのパターン要素が少なくとも２つ以上隣接した短ピッチ群と、長ピッチのパターン要素が少なくとも２つ以上隣接した長ピッチ群とが同じ数交互にタイヤ周方向の全周に沿って配列され、短ピッチ群あるいは長ピッチ群の配列数をｎとし、短ピッチに対する長ピッチの比をαとし、短ピッチのパターン要素および長ピッチのパターン要素の配列総数をＮとしたとき、変調指数ｍf ＝（Ｎ／ｎ）×[ （α―１）／（α＋１）] の値が０．９以上１．５以下のパターンデザイン列が少なくとも１つ形成されている。【選択図】図３
2004196053.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
タイヤ幅方向の少なくとも一部分のタイヤトレッド部に、タイヤ周方向の全周に沿ってピッチの異なる２種類のパターン要素が隣接して配置されてパターンデザイン列が形成されたトレッドパターン付タイヤであって、
前記パターン要素のうちのピッチの短い短ピッチパターン要素が少なくとも２つ以上隣接した第１のピッチ群と、前記パターン要素のうちのピッチの長い長ピッチパターン要素が少なくとも２つ以上隣接した第２のピッチ群とが交互にタイヤ周方向の全周に沿って同じ数配列され、
前記第１のピッチ群あるいは前記第２のピッチ群の配列数をｎとし、前記短ピッチパターン要素のピッチに対する前記長ピッチパターン要素のピッチの比をαとし、前記短ピッチパターン要素と前記長ピッチパターン要素の前記パターンデザイン列全周における配列総数をＮとしたとき、
下記式（１）で定まる変調指数ｍf の値が０．９以上１．５以下のパターンデザイン列が少なくとも１つ形成されていることを特徴とするトレッドパターン付タイヤ。
ｍf ＝    （Ｎ／ｎ）・［（α−１）／（α＋１）］            （１）
【請求項２】
タイヤ幅方向の少なくとも一部分のタイヤトレッド部に、タイヤ周方向の全周に沿ってピッチの異なる２種類のパターン要素が隣接して配置されてパターンデザイン列が形成され、前記パターン要素のうちのピッチの短い短ピッチパターン要素が少なくとも２つ以上隣接した第１のピッチ群と、前記パターン要素のうちのピッチの長い長ピッチパターン要素が少なくとも２つ以上隣接した第２のピッチ群とが交互にタイヤ周方向の全周に沿って同じ数配列されたトレッドパターン付タイヤを設計する設計方法であって、
前記第１のピッチ群あるいは前記第２のピッチ群の配列数をｎとし、前記短ピッチパターン要素のピッチに対する前記長ピッチパターン要素のピッチの比をαとし、前記短ピッチパターン要素と前記長ピッチパターン要素の前記パターンデザイン列全周における配列総数をＮとしたとき、
下記式（２）で定まる変調指数ｍf の値が０．９以上１．５以下となるパターンデザイン列を作成する作成ステップと、
作成されたパターンデザイン列に基づいて時系列波形を作成し、この時系列波形の次数分析を行う分析ステップと、を有し、
次数分析の結果に基づいてトレッドパターン付タイヤを設計することを特徴とするトレッドパターン付タイヤの設計方法。
ｍf ＝    （Ｎ／ｎ）・［（α−１）／（α＋１）］              （２）
【請求項３】
前記次数分析の結果、パターンデザイン列の修正が行われる場合、配列周期数ｎを保持したまま、前記決定ステップでは前記第１のピッチ群における前記短ピッチパターン要素の配列数および前記第２のピッチ群の前記長ピッチパターン要素の配列数の少なくとも１つが修正されたパターンデザイン列を前記分析ステップにおけるパターンデザイン列として次数分析を再度行う請求項２に記載のトレッドパターン付タイヤの設計方法。
【請求項４】
請求項２または３に記載のトレッドパターン付タイヤの設計方法を用いて加硫用金型を作製し、トレッドパターン付タイヤを製造するトレッドパターン付タイヤの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、トレッドパターンを有するトレッドパターン付タイヤ、トレッドパターン付タイヤの設計方法およびトレッドパターン付タイヤの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、トレッドパターン付タイヤのトレッド部には、タイヤ幅方向に対して平行又は斜めに設けられた幅方向溝およびタイヤ周方向に沿って設けられた周方向溝を配列してトレッドパターンが形作られている。このトレッドパターンは、ハイドロプレーニング性能等のウェット性能を向上させるために必要不可欠であるが、転動時に、幅方向溝および周方向溝内の空気が圧縮放出のポンプ作用を受けて気中共鳴音を発生し、また、トレッド部の路面と接地し、幅方向溝および周方向溝によって区画された陸部が接地時に衝撃を受け、その衝撃力によってこの陸部が振動して打撃音を放射し、タイヤ騒音を引き起こしてしまう。
【０００３】
この騒音は、タイヤ周方向における幅方向溝と幅方向溝との間隔であるピッチが一定の場合、すなわち単一のピッチの場合、上記気中共鳴音や打撃音が特定の周波数に集中し耳障りな大きな音となるため、ピッチがタイヤ周方向で不規則となるようにピッチの異なる数種類のピッチを配列して騒音のピーク周波数を分散させて騒音レベルを低減させることが一般的に行われている。
この方法において、騒音のピーク周波数の分散を効果的に行うには、タイヤ周方向における幅方向溝と幅方向溝との間隔であるピッチが異なる３種類以上のピッチを用い、これらのピッチをタイヤ周上で不規則に配分した、いわゆるピッチバリエーションを行えばよいことが知られている。
【０００４】
しかし、ピッチを３種類以上とした場合、ピッチバリエーションによるピッチ配列が複雑となり、トレッドパターンの設計及びタイヤを製造するために用いる加硫用金型の設計及び加硫用金型の製造が煩雑となる。
このため、ピッチを２種類として、騒音化に適したトレッドパターン付タイヤを設計する技術も提案されている。
【０００５】
例えば、トレッドパターン付タイヤとして、下記特許文献１では、疑似ランダム２進信号の系列の規則に従って２種類のパターン要素のピッチ配列、すなわち、短ピッチパターン要素及び長ピッチパターン要素のピッチ配列を決定して、トレッドパターンを設計することが提案されている。
また、下記特許文献２では、カオス関数に従ったカオス配列により２種類の短ピッチパターン要素及び長ピッチパターン要素のピッチ配列を決定して、トレッドパターン付タイヤを設計することが提案されている。
【０００６】
【特許文献１】
特公昭５１−４１７２３号公報
【特許文献２】
特開平８―１１３０１３号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、一般に、トレッドパターンのピッチが不規則であると低騒音化を実現するものの、例えば、ピッチの長い長ピッチパターン要素とピッチの短い短ピッチパターン要素とが隣接していると、この隣接部分はトレッド部に偏摩耗を発生させる核となってしまう。
上記特許文献１に記載のトレッドパターン付タイヤにおいて２種類のピッチを用いた場合、ピッチ配列に不規則性を持たせて低騒音化に適したものを設計することは容易であるものの、長ピッチパターン要素と短ピッチパターン要素との比が大きい場合、このような長ピッチパターン要素と短ピッチパターン要素とが必ず隣接するためトレッド部の偏摩耗性の抑制という点で問題があり、さらに、ピッチ配列がランダムなため、加硫用金型の製作が容易ではないという問題もある。
【０００８】
また、上記特許文献２に記載のトレッドパターン付タイヤでは、複雑なカオス関数を求める計算が必要であるため設計が容易ではなく、また、カオス関数を算出するプログラムを適宜コンピューターによって処理する場合でも、プログラムの作成が容易ではなく、さらに、ピッチ配列がランダムなため加硫用金型の製作が容易ではないという問題もある。
【０００９】
そこで、本発明は、上記問題点を解決すべく、タイヤ幅方向の少なくとも一部分のトレッド部に、タイヤ周方向の全周に沿ってピッチの異なる２種類のパターン要素、すなわち、長ピッチパターン要素および短ピッチパターン要素が隣接して配置されてパターンデザイン列が形成されたトレッドパターン付タイヤであって、転動時に路面と接触するトレッド部から発生する騒音を低減するトレッドパターンを容易に設計でき、かつ、トレッド部の偏摩耗を発生させないトレッドパターン付タイヤ及びこのトレッドパターン付タイヤの設計方法およびトレッドパターン付タイヤの製造方法を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上述の目的を達成するために、本発明は、タイヤ幅方向の少なくとも一部分のタイヤトレッド部に、タイヤ周方向の全周に沿ってピッチの異なる２種類のパターン要素が隣接して配置されてパターンデザイン列が形成されたトレッドパターン付タイヤであって、
前記パターン要素のうちのピッチの短い短ピッチパターン要素が少なくとも２つ以上隣接した第１のピッチ群と、前記パターン要素のうちのピッチの長い長ピッチパターン要素が少なくとも２つ以上隣接した第２のピッチ群とが交互にタイヤ周方向の全周に沿って同じ数配列され、
前記第１のピッチ群あるいは前記第２のピッチ群の配列数をｎとし、前記短ピッチパターン要素のピッチに対する前記長ピッチパターン要素のピッチの比をαとし、前記短ピッチパターン要素と前記長ピッチパターン要素の前記パターンデザイン列全周における配列総数をＮとしたとき、
下記式（１）で定まる変調指数ｍf の値が０．９以上１．５以下のパターンデザイン列が少なくとも１つ形成されていることを特徴とするトレッドパターン付タイヤを提供する。
ｍf ＝    （Ｎ／ｎ）・［（α−１）／（α＋１）］            （１）
【００１１】
また、本発明は、タイヤ幅方向の少なくとも一部分のタイヤトレッド部に、タイヤ周方向の全周に沿ってピッチの異なる２種類のパターン要素が隣接して配置されてパターンデザイン列が形成され、前記パターン要素のうちのピッチの短い短ピッチパターン要素が少なくとも２つ以上隣接した第１のピッチ群と、前記パターン要素のうちのピッチの長い長ピッチパターン要素が少なくとも２つ以上隣接した第２のピッチ群とが交互にタイヤ周方向の全周に沿って同じ数配列されたトレッドパターン付タイヤを設計する設計方法であって、
前記第１のピッチ群あるいは前記第２のピッチ群の配列数をｎとし、前記短ピッチパターン要素のピッチに対する前記長ピッチパターン要素のピッチの比をαとし、前記短ピッチパターン要素と前記長ピッチパターン要素の前記パターンデザイン列全周における配列総数をＮとしたとき、
下記式（２）で定まる変調指数ｍf の値が０．９以上１．５以下となるパターンデザイン列を作成する作成ステップと、
作成されたパターンデザイン列に基づいて時系列波形を作成し、この時系列波形の次数分析を行う分析ステップと、を有し、
次数分析の結果に基づいてトレッドパターン付タイヤを設計することを特徴とするトレッドパターン付タイヤの設計方法を提供する。
ｍf ＝    （Ｎ／ｎ）・［（α−１）／（α＋１）］              （２）
【００１２】
前記次数分析の結果、パターンデザイン列の修正が行われる場合、配列周期数ｎを保持したまま、前記決定ステップでは前記第１のピッチ群における前記短ピッチパターン要素の配列数および前記第２のピッチ群の前記長ピッチパターン要素の配列数の少なくとも１つが修正されたパターンデザイン列を前記分析ステップにおけるパターンデザイン列として次数分析を再度行うのが好ましい。
【００１３】
さらに、本発明は、前記トレッドパターン付タイヤの設計方法を用いて加硫用金型を作製し、トレッドパターン付タイヤを製造するトレッドパターン付タイヤの製造方法を提供する。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明のトレッドパターン付タイヤ、トレッドパターン付タイヤの設計方法およびトレッドパターン付タイヤの製造方法を、図面に示す好適実施形態に従って詳細に説明する。
【００１５】
図１は、本発明のトレッドパターン付タイヤの一実施形態であるトレッドパターン付タイヤ１０の概略斜視図である。
トレッドパターン付タイヤ１０は、タイヤ周方向に沿ってトレッドパターンを備える（図１では省略されている）トレッド部１２、サイド部１４およびビード部１６を有して構成される。なお、タイヤ幅方向とは、タイヤ周方向に直交しタイヤ回転軸に平行な方向をいう。
図２には、トレッド部１２のトレッドパターン１８の一部が示されている。
なお、図２に示されるトレッドパターン１８は、タイヤ周方向に沿ってトレッド部１２の表面全周にわたり設けられている。
【００１６】
トレッドパターン１８は、タイヤ幅方向に沿って設けられた幅方向溝とタイヤ周方向に沿って設けられた周方向溝とを備え、これらの溝で区切られてタイヤ幅方向に５列のブロック列からなるパターンデザイン列ＰＤ1 ，ＰＤ2 ，ＰＤ3 ，ＰＤ4 およびＰＤ5 を有する。すなわち、ブロック列の各ブロックとこれに隣接する幅方向溝および周方向溝とでパターン要素が作られている。
【００１７】
この５列のパターンデザイン列のうち両側のパターンデザイン列ＰＤ1 ，ＰＤ2 は、タイヤ周方向のブロック長さが短いブロックＡおよびこのブロックＡの片側に隣接する幅方向溝を１つのパターン要素とし、２つ以上のパターン要素を隣り合わせて短ピッチ群を形成（図２では８つのパターン要素により短ピッチ群を形成）するとともに、タイヤ周方向のブロック長さがブロックＡよりも長いブロックＢおよびこのブロックＢの片側に隣接する幅方向溝を１つのパターン要素とし、２つ以上のパターン要素を隣り合わせて配置した長ピッチ群を形成する（図２では７つのパターン要素により長ピッチ群を形成する）。ここで、ピッチとは、１つのパターン要素のタイヤ周方向の長さをいう。なお、短ピッチ群における短ピッチパターン要素のピッチに対する長ピッチ群における長ピッチパターン要素のピッチの比は１．２である。
また、パターンデザイン列ＰＤ3 ，ＰＤ4 もパターンデザイン列ＰＤ1 ，ＰＤ2 と同様の短ピッチ群と長ピッチ群を形成しているので説明は省略する。
【００１８】
なお、図２中、トレッド部１２のセンターラインＣＬを境にしてタイヤ周方向に幅方向溝が溝幅分ずれてパターンデザイン列ＰＤ1 ，ＰＤ2 ，ＰＤ3 およびＰＤ4 が形成され、さらに、パターンデザイン列ＰＤ5 が形成されている。
また、タイヤ幅方向には、４本の周方向溝が同一の溝幅で設けられている。なお、トレッドパターン１８において、幅方向溝はタイヤ幅方向に対して平行に設けられたものであるが、タイヤ幅方向に対して斜めに設けられた溝であってもよい。
【００１９】
このようなトレッド部１２のパターンデザイン列ＰＤ1 〜ＰＤ4 では、短ピッチ群と長ピッチ群とがタイヤ周方向に同じ数交互にタイヤ全周に沿って配列されている。
図３には、パターンデザイン列ＰＤ1 〜ＰＤ4 のタイヤ全周におけるピッチ配列が示されている。図中縦軸のピッチ１とは短ピッチパターン要素のピッチを、ピッチ２とは長ピッチパターン要素のピッチを表し、８つのピッチ１からなる短ピッチ群と、７つのピッチ２からなる長ピッチ群とを組として、この組を４組並べて合計６０ピッチ（図３中のグラフの横軸）のピッチ配列を行っている。すなわち、タイヤ周上に、４つの長ピッチ群と４つの短ピッチ群とが交互に配列され、配列周期数ｎがｎ＝４となっている。
【００２０】
このように、ピッチ配列を行うことで、下記式（１）で定まる変調指数ｍf の値が１．３６となり、後述するように発生するタイヤ騒音が耳障りのない音で、かつ、低騒音となる。
ｍf ＝    （Ｎ／ｎ）・［（α−１）／（α＋１）］            （１）
ここで、ｎは短ピッチ群あるいは長ピッチ群の配列数であり（ｎ＝４）、αは短ピッチパターン要素のピッチ（以降、このピッチを短ピッチという）に対する長ピッチパターン要素のピッチ（以降、このピッチを長ピッチという）の比であり（α＝１．２）、Ｎは短ピッチパターン要素および長ピッチパターン要素からなるパターンデザイン列の総パターン要素の配列総数（Ｎ＝６０）である。
本発明のトレッドパターン付タイヤにおいて、上記式（１）で定義される変調指数ｍf の値が０．９より大きく１．５より小さいパターンデザイン列が少なくとも1 つあればよい。より好ましくは、変調指数ｍf の値は１．１以上１．４以下である。
【００２１】
このようなピッチ配列を有するトレッドパターン付タイヤは、本発明のトレッドパターン付タイヤの設計方法を用いて効率よく設計することができる。
図４は、本発明のトレッドパターン付タイヤの設計方法の一例である処理の流れを示したフローチャートである。
このような処理は、コンピュータ上でプログラムを実行することで行ってもよいし、専用の装置を用いて行ってもよい。
【００２２】
まず、総ピッチの配列総数Ｎがオペレータの指示入力に従って設定される（ステップＳ１）。乗用車用トレッドパターン付タイヤの場合、例えばＮ＝６０とする。
次にオペレータの指示入力に従って、ピッチ比αが設定される（ステップＳ２）。ピッチ比とは、上述したように２種類のピッチを用いてピッチ配列を行う際の長ピッチの短ピッチに対する比率をいう。例えば、α＝１．２とする。このようにピッチ比を自由に設定することができるので、トレッド部のコンパウンドの物性等に応じて自由にピッチ比を変えることで、トレッド部１２の偏摩耗性を考慮したピッチ比αを設定することができる。
【００２３】
次に、配列周期数ｎがｎ＝１とされ（ステップＳ３）、ステップＳ４に示す不等式を満足するか否かが判別される。
例えば、Ｎ＝６０，α＝１．２の場合、ｎ1 ＝３．６３となる。したがって、ｎ＝１の場合、ステップＳ４における判別では否定され、ステップＳ５においてｎが１増加する。こうして、ｎ1 ≦ｎとなるまでｎは順次増加する。ステップＳ４における判別で肯定されると、ステップＳ６に進み、ｎがステップＳ６に示す不等式を満足するか否かが判別される。
例えば、Ｎ＝６０，α＝１．２の場合、ｎ2 ＝６．０６となる。したがって、ステップＳ４における判別で肯定されて配列周期数ｎがｎ＝４となっているので、ステップＳ６の不等式を満足し、次のステップに進み、次数分析が行われる（ステップＳ７）。
【００２４】
次数分析は、例えば、長ピッチパターン要素の配列総数をＮ1 、短ピッチパターン要素の配列総数をＮ2 とし、長ピッチパターン要素および短ピッチパターン要素からなるパターンデザイン列の総パターン要素の配列総数をＮ、パターンデザイン列のタイヤ周長をＬ、長ピッチをＰ1 、短ピッチをＰ2 、ピッチ比をα、配列周期数をｎとすると、下記式（３）〜（５）と下記式（６）を満足するＰ1 ，Ｐ2 ，Ｎ1 およびＮ2 の組を少なくとも１つ設定することができる。
Ｎ1 ＋  Ｎ2   ＝  Ｎ                        （３）
Ｐ1 ・Ｎ1 ＋  Ｐ2 ・Ｎ2 ＝  Ｌ              （４）
Ｐ1 ／Ｐ2   ＝  α                          （５）
Ｎ2 ≒α・Ｎ1                               （６）
ここで、上記式（６）におけるＮ2 ≒α・Ｎ1 とは、Ｎ2 とα・Ｎ1 との差分が所定値以下、例えば２以下であることを意味する。
【００２５】
例えば、Ｎ＝６０，α＝１．２で、配列周期数ｎがｎ＝４の場合、図３に示すような、Ｎ1 ＝２８，Ｎ2 ＝３２個として、８個（＝Ｎ2 ／ｎ）の短ピッチパターン要素からなる短ピッチ群と７個（＝Ｎ1 ／ｎ）の長ピッチパターン要素からなる長ピッチ群との組を交互に配列したピッチ配列を作成する。なお、長ピッチパターン要素の配列総数Ｎ1 および短ピッチパターン要素の配列総数Ｎ2 が配列周期数ｎで割り切れない場合、割り切れない余りの部分を各ピッチ群に１つずつ振り分ける等して、長ピッチ群におけるピッチ配列数および短ピッチ群におけるピッチ配列数を変えてもよい。
【００２６】
こうして、作成されたピッチ配列に基づいて、例えば、各パターン要素におけるピッチに応じて周期の変わる１周期分の正弦波形等の任意の波形をピッチ配列に従って連ねてタイヤ１周分に相当する時系列波形が作成され、この時系列波形に対して次数分析が行われる。
次数分析は、例えば、ＦＦＴ（Fast Fourier Transformation)を用いて行われる。
図５は、図３に示すピッチ配列に基づいて次数分析を行った結果を示している。図５によると、５０次から７０次の次数成分で大きなピーク値を有することがわかる。
【００２７】
次数分析が行われた後、配列周期数ｎが１つ増加され（ステップＳ８）、ステップＳ６に戻り、ステップＳ６において不等式を満たすか否かが判別され、判別が肯定されると、この時の配列周期数ｎにおける次数分析が行われる。
このように、ステップＳ６を満たす範囲内の配列周期数ｎに対して、次数分析が行われる。
ステップＳ６における判別が否定されると、次数分析結果が存在するか否かが判別され（ステップＳ９）、次数分析結果が存在しない場合、総パターン要素の配列総数Ｎとピッチ比αとに基づいてピッチ配列を作成できないものとして、ピッチ配列の処理は終了する。
一方、ステップＳ９において次数分析結果が存在する場合、複数の次数分析結果から、例えば、各次数成分のうち、最大となる次数成分が所定値以下となるような配列周期数ｎを選択し、この時のピッチ配列を決定する（ステップＳ１０）。
【００２８】
決定されたピッチ配列が場合によっては複数存在するが、この場合、例えば、上記次数分析において作成された波形を実際に音として出力してタイヤ騒音をシミュレーションし、音圧レベルが最も低く、最も耳障りのない、音色として最適なものを選択してもよい。
また、決定されたピッチ配列の騒音シミュレーションや次数分析の結果が満足の行くものでない場合、長ピッチ群および短ピッチ群におけるピッチ配列数を配列周期数を保持して修正し、ピッチ配列を修正することができる。
【００２９】
図６および図７は、ステップＳ７で作成されるピッチ配列の一例と、そのピッチ配列における次数分析結果の一例を示している。
ピッチ配列は、ピッチ１からなる短ピッチパターン要素が５つまたは６つ連なる短ピッチ群とピッチ２からなる長ピッチパターン要素が４つあるいは５つ連なる長ピッチ群とからなり、配列周期数ｎ＝６となっている。このように、本発明では、長ピッチ群および短ピッチ群におけるそれぞれのピッチ配列数は同一のピッチ配列数で構成される必要はない。図５と図７に示す次数分析結果の比較より、配列周期数ｎ、さらには、この値によって値が変化する変調指数ｍf によって、ピーク値を有する次数成分が種々変化することがわかる。
【００３０】
このように、ステップＳ４およびステップＳ６の各不等式を満足する配列周期数ｎを設定することで、上記式（１）で表す変調指数ｍf の値を０．９以上１．５以下とすることができる。このような範囲に変調指数ｍf を設定することで、次数分析におけるピーク値の周波数成分を好ましい方向に分散させることができ、後述するように、耳障りの少ない騒音の小さなトレッドパターン付タイヤを設計することができる。特に、変調指数ｍf の値を１．１以上１．４以下とすることで耳障りの殆どない極めて騒音の小さいピッチ配列を実現することができる。
【００３１】
また、低騒音化に適したトレッドパターン付タイヤを設計するには、上記次数分析において作成された波形を実際に音として出力して、タイヤ騒音をシミュレーションし、このシミュレーション結果に応じてピッチ配列を修正して、最終的に最適なピッチ配列を決定するが、本発明では、ピッチ配列の基本的な配列形態が配列周期数ｎによって設定されているので、ピッチ配列の修正の際、周期配列数を一定に保持したまま、ピッチ配列を修正することで、音色の基本的な特徴を保持したまま、音圧レベルを修正することができる。
【００３２】
なお、上記式（１）で定められる変調指数ｍf を次数分析における分散の指標とすることができるのは、以下の理由による。
すなわち、２つ以上の短ピッチパターン要素をタイヤ周方向に隣り合わせて配列した短ピッチ群と、２つ以上の長ピッチパターン要素をタイヤ周方向に隣り合わせて配列した長ピッチ群と、を交互にタイヤ周方向に沿って配列したとき、例えば総パターン要素の配列総数Ｎの値を基本次数成分として、この基本次数成分の周りでピッチ配列により各次数成分が変調を受けて、基本次数成分の周りに分散する。
【００３３】
一般に、通信技術分野では、搬送波Ｖc ・ｃｏｓ（２πｆc ｔ）（Ｖc は搬送波振幅、ｆc は搬送波周波数）の搬送波周波数ｆc をｆc ＋Δｆ・ｃｏｓ（ｆp ・ｔ）（ｆp は変調周波数、Δｆは変調周波数幅）と変調した場合、変調波はＶc ・ｃｏｓ（２πｆc ｔ＋ｍf ｓｉｎ（２πｆp ｔ））となり、これより、変調指数ｍf ＝Δｆ／ｆp となることが知られている。
したがって、変調指数ｍf ＝Δｆ／ｆp を上記ピッチ配列に適用した場合、変調周波数ｆp に対応する変調次数は配列周期数ｎとなり、変調周波数幅Δｆに対応する変調次数幅は（Ｐ2 −Ｐ1 ）／（Ｐ1 ＋Ｐ2 ）・Ｎとなるので、変調指数ｍf は、（Ｐ2 −Ｐ1 ）／｛（Ｐ1 ＋Ｐ2 ）｝・（Ｎ／ｎ）となる。そこで、ピッチ比α＝Ｐ1 ／Ｐ2 を用いて整理することで、変調指数ｍf を（Ｎ／ｎ）×｛（α―１）／（α＋１）｝と定めることができる。
本発明は、このような変調指数ｍf を所定の範囲に設定することで、トレッドパターン付タイヤの低騒音化を実現することができることを本願発明者が見出して本発明に至ったものである。以下、実施例に基づいて説明する。
【００３４】
【実施例】
図２に示すパターンデザイン列ＰＤ1 ，ＰＤ2 ，ＰＤ3 ，ＰＤ4 およびＰＤ5 を有するトレッドパターン付きのトレッドパターン付タイヤを７種作製した（タイヤサイズは２０５／６５Ｒ１５である）。
騒音における評価は、３リッタークラスのセダン型の乗用車を用いて５人のドライバの官能評価にて行った。
下記表１には、７種のタイヤＡ〜Ｈの、総パターン要素の配列総数Ｎ、ピッチ比α、配列周期数ｎの条件と、この条件における周波数変調指数ｍf と、この時の官能評価結果である官能評価点とを示している。なお、官能評価点は、騒音と感じる大きさについて、「１」は静か、「２」は不快ではない、「３」は少しうるさい、「４」は不快、「５」は非常に不快の５段階評価とした。また、表１に示す官能評価点は５人の評価による平均である。
【００３５】
【表１】
2004196053.tif 000003
【００３６】
図８および図９には、タイヤＤにおけるピッチ配列とその時の次数分析結果を表している。
一方、図１０には、タイヤ種類―官能評価点との関係を表す棒グラフを示す。このグラフは、表１の各タイヤ毎の官能評価点をグラフ化したものである。なお、官能評価点３の少しうるさいと官能評価点４の不快との間に、不快と感じられるレベルの官能評価点が存在すると考えられることから、図１０では許容限界線を官能評価点３．６のレベルに記している。許容限界線以下の官能評価点が１、２、３点の場合、非常に不快と感じることがなく、騒音が低いことを示す。
【００３７】
評価結果によると、変調指数ｍf が０．９以上１．５以下のタイヤＢ，Ｃ，ＦおよびＧはいずれも官能評価点は低く耳障りが無く騒音が低く、評価指数ｍf が０．９未満あるいは１．５より大きいタイヤＡ，Ｄ，ＥおよびＨは、騒音が大きく不快と感じられることがわかった。このように、変調指数ｍf が０．９以上１．５以下の場合、ピッチ配列によって騒音が低減することは明白である。
【００３８】
本発明では、ピッチ配列を変調指数ｍf を用いて定めることで騒音を低減することができるほか、長ピッチ群および短ピッチ群を交互に配置するので、ピッチ配列が単純化され、加硫用金型のマスター製作も容易になる。さらに、本発明では、ピッチ配列の配列周期数を変更することなく、短ピッチパターン要素の配列数および長ピッチパターン要素の配列数の少なくとも１を修正してピッチ配列を修正することができるので、次数分析におけるピーク次数の分散の基本的な特徴を保持させたまま、すなわち、騒音の音色等の特徴を保持させたまま、耳障りのない低騒音を実現させることができる。
本発明は、このようにしてトレッドパターンを有するトレッドパターン付タイヤを設計し、加硫用金型を作製することができ、この加硫用金型を用いて低騒音化を実現するトレッドパターンを有するトレッドパターン付タイヤを製造することができる。
【００３９】
なお、上記実施形態は、最初に総パターン要素の配列総数Ｎおよびピッチ比αを設定した後、配列周期数ｎを決定してピッチ配列を設定するものであるが、最初に配列周期数ｎを決定した後に、ピッチ総数やピッチ比等を決定させるようにしてもよい。本発明では、上記式（１）で定義される変調指数ｍf を０．９以上１．５以下とするものであれば、総パターン要素の配列総数Ｎ、ピッチ比αおよび配列周期数ｎの設定方法は制限されない。
【００４０】
なお、本発明のトレッドパターン付タイヤおよびトレッドパターン付タイヤの設計方法およびトレッドパターン付タイヤの製造方法は、上記実施形態および実施例に限定されるものでなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、各種の改良および変更を行ってもよいのはもちろんである。
【００４１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、変調指数ｍf を０．９以上１．５以下とするように、総パターン要素の配列総数Ｎ、ピッチ比αおよび配列周期数ｎを設定することで、転動時に路面と接触するトレッド部から発生する騒音を低減することができる。さらに、ピッチ比αを自在に設定できるので、トレッド部の偏摩耗を考慮した低騒音のトレッドパターン付タイヤを設計することもできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のトレッドパターン付タイヤの一例を示す概略斜視図である。
【図２】本発明のトレッドパターン付タイヤのトレッドパターンの一例を説明する概念図である。
【図３】図２に示すトレッドパターンにおけるピッチ配列を説明する図である。
【図４】本発明のトレッドパターン付タイヤの設計方法の一例の処理の流れを示すフローチャートである。
【図５】図４に示す次数分析で得られる次数分析結果の一例を示す図である。
【図６】本発明のトレッドパターン付タイヤの設計方法で得られるピッチ配列の他の例を説明する図である。
【図７】図６に示すピッチ配列に基づいて得られる次数分析結果の他の例を示す図ある。
【図８】本発明のトレッドパターン付タイヤの設計方法で得られるピッチ配列の他の例を説明する図である。
【図９】図８に示すピッチ配列に基づいて得られる次数分析結果の他の例を示す図ある。
【図１０】タイヤ種類―官能評価点との関係を棒グラフで示す図である。
【符号の説明】
１０  トレッドパターン付タイヤ
１２  トレッド部
１４  サイド部
１６  ビード部
１８  トレッドパターン
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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