(57)【要約】【課題】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複数の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において、転動中に発生するパターンノイズを抑制する。【解決手段】ＪＡＴＭＡ等により規定されている接地条件における接地長さをＬとし、パターンデザイン列Ｄにおけるパターン要素Ｐｉ　の開始端Ｓｉ　からタイヤ周方向に沿って基準長さＬに相当する距離離れたパターンデザイン列Ｄ上の位置を対応位置Ｘｊ　とし、この対応位置Ｘｊ　の属するパターン要素を対応パターン要素Ｐｊ　としたとき、対応位置Ｘｊ　が対応パターン要素Ｐｊ　の中心近傍に近づくように、パターンデザイン列Ｄにおけるパターン要素Ｐｉ　のピッチ長およびパターン要素Ｐｉ　の配列順序の少なくとも一方を調整する。【選択図】図３
2004034885.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複数の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、
前記複数の種類のパターン要素のピッチ長のうちの最大ピッチ長よりも長く前記パターンデザイン列の周長の８分の１以下の所定の長さを基準長さとし、前記パターンデザイン列における注目するパターン要素の開始端からタイヤ周方向に沿って前記基準長さに相当する距離離れた前記パターンデザイン列上の位置を対応位置とし、さらに、この対応位置の属するパターン要素を対応パターン要素とし、下記式（１）に従ってこの対応パターン要素における前記対応位置の相対位置指数Ｙｉ　を定めたとき、
前記パターンデザイン列のパターン要素の各々を前記注目するパターン要素としたときの前記相対位置指数Ｙｉ　の平均値が０．３５以下となるパターン要素配置条件を満たすパターンデザイン列を有することを特徴とするトレッドパターン付タイヤ。
Ｙｉ　　＝　｜ｐｙｊ／ｐｊ　　−　０．５｜　　　　　　　　（１）
但し、ｉは注目するパターン要素の識別番号、
ｊは前記対応パターン要素の識別番号、
ｐｙｊは、前記対応パターン要素の開始端から前記対応位置までの距離、
およびｐｊ　は、前記対応パターン要素のピッチ長である。
【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複数の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、
前記複数の種類のパターン要素のピッチ長のうちの最大ピッチ長よりも長く前記パターンデザイン列の周長の８分の１以下の所定の長さを基準長さとし、前記パターンデザイン列における注目するパターン要素の開始端からタイヤ周方向に沿って前記基準長さに相当する距離離れた前記パターンデザイン列上の位置を対応位置とし、さらに、この対応位置の属するパターン要素を対応パターン要素とし、上記式（１）に従ってこの対応パターン要素における前記対応位置の相対位置指数Ｙｉ　を定めたとき、
前記パターンデザイン列のパターン要素の各々を前記注目するパターン要素としたときの前記相対位置指数Ｙｉ　がすべて０．４２以下であるパターン要素配置条件を満たすパターンデザイン列を有することを特徴とするトレッドパターン付タイヤ。
【請求項３】
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複数の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、
前記複数の種類のパターン要素のピッチ長のうちの最大ピッチ長よりも長く前記パターンデザイン列の周長の８分の１以下の所定の長さを基準長さとし、前記パターンデザイン列における注目するパターン要素の開始端からタイヤ周方向に沿って前記基準長さに相当する距離離れた前記パターンデザイン列上の位置を対応位置とし、さらに、この対応位置の属するパターン要素を対応パターン要素とし、上記式（１）に従ってこの対応パターン要素における前記対応位置の相対位置指数Ｙｉ　を定めたとき、
前記パターンデザイン列のパターン要素の各々を前記注目するパターン要素としたときの前記相対位置指数Ｙｉ　が０．４より大きくなるパターン要素の数が、前記パターンデザイン列のパターン要素の数の１０％以下であるパターン要素配置条件を満たすパターンデザイン列を有することを特徴とするトレッドパターン付タイヤ。
【請求項４】
前記基準長さは、所定の接地条件での前記パターンデザイン列におけるタイヤ非回転状態の接地長さである請求項１〜３のいずれか１項に記載のトレッドパターン付タイヤ。
【請求項５】
タイヤ規格で規定される空気圧、およびタイヤ規格で規定される最大荷重の７５％荷重を接地条件としたときの、前記パターンデザイン列におけるタイヤ非回転状態の接地長さを定め、この接地長さの９５％〜１０５％の範囲に前記基準長さを定めたとき、この基準長さを用いて得られる前記相対位置指数Ｙｉ　は、前記範囲内において常に前記パターン要素配置条件を満たすことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のトレッドパターン付タイヤ。
【請求項６】
装着される車両で設定される標準空気圧および前記車両で設定される定員乗車時の負荷条件を接地条件としたときの、前記パターンデザイン列におけるタイヤ非転動状態の接地長さを定め、この接地長さの９５％〜１０５％の範囲に前記基準長さを定めたとき、この基準長さを用いて得られる前記相対位置指数Ｙｉ　は、前記範囲内において常に前記パターン要素配置条件を満たすことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のトレッドパターン付タイヤ。
【請求項７】
前記パターンデザイン列のパターン要素の各々を前記注目するパターン要素として得られる前記相対位置指数Ｙｉ　を前記パターンデザイン列のパターン要素の順番に配列して、前記相対位置指数Ｙｉ　の次数分析を行ったとき、１〜５次の次数成分の値がいずれも６次以降の次数成分の値と同等またはこの値以下であることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載のトレッドパターン付タイヤ。
【請求項８】
前記パターンデザイン列を複数有し、少なくとも１つのパターンデザイン列が前記パターン要素配置条件を満たすことを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載のトレッドパターン付タイヤ。
【請求項９】
前記パターン要素配置条件を満たすパターンデザイン列が、タイヤトレッドセンターを中心として一方の側に設けられている場合、このパターンデザイン列がホイールを装着する際のホイールおもて面側に来るようにホイールに装着されることを特徴とする請求項８に記載のトレッドパターン付タイヤ。
【請求項１０】
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複数の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を設計するに際し、
前記複数の種類のパターン要素のピッチ長のうちの最大ピッチ長よりも長く前記パターンデザイン列の周長の８分の１以下の所定の長さを基準長さとし、前記パターンデザイン列における注目するパターン要素の開始端からタイヤ周方向に沿って前記基準長さに相当する距離離れた前記パターンデザイン列上の位置を対応位置とし、この対応位置の属するパターン要素を対応パターン要素としたとき、
前記パターン要素のピッチ長および前記パターン要素のピッチ配列を定めてパターンデザイン列を設定するステップと、
前記パターンデザイン列のパターン要素の各々を前記注目するパターン要素として、前記対応位置の前記対応パターン要素における相対位置情報を求めるステップと、
この相対位置情報の結果に応じて、前記対応位置が前記対応パターン要素の中心近傍に近づくように、前記ピッチ長および前記ピッチ配列の少なくとも一方を調整するステップとを有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。
【請求項１１】
請求項１０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トレッドパターン付タイヤを設計することにより、トレッドパターン付タイヤを製造することを特徴と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、タイヤの転動中に発生するパターンノイズを抑制したトレッドパターン付タイヤ、このタイヤを設計する設計方法および、このタイヤを製造する製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、パターンデザイン列のピッチ配列に対応して、周波数変調方法を用いてパターンノイズの信号波形を作り、この信号波形の次数分析を行って信号波形の次数成分のピーク値を求め、このピーク値を低減するために最適化による周波数分散を行うことによってピッチ配列の修正を行ってパターンノイズを低減する、いわゆる周波数分散方法が知られている。
一方において、タイヤが転動する際に発生するパターンノイズを低減する技術は現在種々提案されている。
例えば特開平３−１０９１２号公報では、複数の横溝が設けられたタイヤトレッド部の横溝間の円周方向長さに当たる横溝ピッチを整数倍した整数倍ピッチ長さがタイヤ円周方向の接地長さと略等しくなるようにしたことを特徴とする低騒音タイヤを提案している。
上述の公報では、横溝の内部容積がタイヤの接地時及び解放時に急激に変化し、この時の横溝内外に圧送される空気の圧力波に起因して音エネルギーが発生するポンピング音に注目している。そして、低騒音タイヤの横溝は、その整数倍ピッチ長さをタイヤの接地長さと略等しく形成しているため、接地突入する横溝から生ずるプラス側の音圧パルスと接地解放する横溝から生ずるプラス側の音圧パルスをお互いに干渉することができ音エネルギー自体の低減をはかることができるとされている。すなわち、上述の公報の低騒音タイヤは、横溝が接地突入する際のポンピング音と横溝が接地解放する際のポンピング音に注目し、これらのポンピング音の音圧変動が異なることを利用したものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上述の公報の低騒音タイヤでは、タイヤが転動して接地突入する横溝と接地解放する横溝とから発生するポンピング音を干渉させるため、所定の測定位置においては騒音の音圧レベルは低減するが、別の測定位置では音圧が増加するといった問題があり、根本的なパターンノイズの低減を実現することはできないといった問題がある。
【０００４】
また、上述の公報において低減しようとする横溝から発生するポンピング音に由来したパターンノイズは、一般的にいわれるパターンノイズの一部分である。パターンノイズの大部分は、トレッドパターンのトレッドゴム部材が転動して路面と接地する際に路面から打撃を受けて発生する打撃音や、接地面内で歪を受けて変形したトレッドゴム部材が路面から解放される際に元の位置に戻るように路面上を滑って発生する滑り音に由来したものもある。そのため、上述の公報のように、横溝から発生するポンピング音のみを低減してもパターンノイズを十分に低減することはできない。
また、上述の公報では、横溝ピッチにピッチバリエーションを施した場合を考慮して、横溝ピッチの平均ピッチの整数倍を接地長さとすることを提案しているが、横溝ピッチの平均ピッチの整数倍を接地長さとしてもピンポイントで音圧エネルギーの正負を打ち消し合うようにすることは極めて困難であり、ポンピング音の低減を十分に達成させることはできない。
【０００５】
一方、従来より行われている周波数分散方法では、パターンノイズの低減を十分に達成することはできないという問題もあった。
【０００６】
そこで、本発明は、上記従来技術の問題点を解消するために、転動中に発生するパターンノイズを抑制したトレッドパターン付タイヤ、このタイヤを設計する設計方法および、このタイヤを製造する製造方法を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
そこで、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複数の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、
前記複数の種類のパターン要素のピッチ長のうちの最大ピッチ長よりも長く前記パターンデザイン列の周長の８分の１以下の所定の長さを基準長さとし、前記パターンデザイン列における注目するパターン要素の開始端からタイヤ周方向に沿って前記基準長さに相当する距離離れた前記パターンデザイン列上の位置を対応位置とし、さらに、この対応位置の属するパターン要素を対応パターン要素とし、下記式（１）に従ってこの対応パターン要素における前記対応位置の相対位置指数Ｙｉ　を定めたとき、
前記パターンデザイン列のパターン要素の各々を前記注目するパターン要素としたときの前記相対位置指数Ｙｉ　の平均値が０．３５以下となるパターン要素配置条件を満たすパターンデザイン列を有す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。
Ｙｉ　　＝　｜ｐｙｊ／ｐｊ　　−　０．５｜　　　　　　　　（１）
但し、ｉは注目するパターン要素の識別番号、
ｊは前記対応パターン要素の識別番号、
ｐｙｊは、前記対応パターン要素の開始端から前記対応位置までの距離、
およびｐｊ　は、前記対応パターン要素のピッチ長である。
【０００８】
さらに、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複数の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、
前記複数の種類のパターン要素のピッチ長のうちの最大ピッチ長よりも長く前記パターンデザイン列の周長の８分の１以下の所定の長さを基準長さとし、前記パターンデザイン列における注目するパターン要素の開始端からタイヤ周方向に沿って前記基準長さに相当する距離離れた前記パターンデザイン列上の位置を対応位置とし、さらに、この対応位置の属するパターン要素を対応パターン要素とし、上記式（１）に従ってこの対応パターン要素における前記対応位置の相対位置指数Ｙｉ　を定めたとき、
前記パターンデザイン列のパターン要素の各々を前記注目するパターン要素としたときの前記相対位置指数Ｙｉ　がすべて０．４２以下であるパターン要素配置条件を満たすパターンデザイン列を有す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。
【０００９】
さらに、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複数の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、
前記複数の種類のパターン要素のピッチ長のうちの最大ピッチ長よりも長く前記パターンデザイン列の周長の８分の１以下の所定の長さを基準長さとし、前記パターンデザイン列における注目するパターン要素の開始端からタイヤ周方向に沿って前記基準長さに相当する距離離れた前記パターンデザイン列上の位置を対応位置とし、さらに、この対応位置の属するパターン要素を対応パターン要素とし、上記式（１）に従ってこの対応パターン要素における前記対応位置の相対位置指数Ｙｉ　を定めたとき、
前記パターンデザイン列のパターン要素の各々を前記注目するパターン要素としたときの前記相対位置指数Ｙｉ　が０．４より大きくなるパターン要素の数が、前記パターンデザイン列のパターン要素の数の１０％以下であるパターン要素配置条件を満たすパターンデザイン列を有す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。
【００１０】
ここで、前記基準長さは、例えば、所定の接地条件での前記パターンデザイン列におけるタイヤ非回転状態の接地長さである。
また、タイヤ規格で規定される空気圧、およびタイヤ規格で規定される最大荷重の７５％荷重を接地条件としたときの、前記パターンデザイン列におけるタイヤ非回転状態の接地長さを定め、この接地長さの９５％〜１０５％の範囲に前記基準長さを定めたとき、この基準長さを用いて得られる前記相対位置指数Ｙｉ　は、前記範囲内において常に前記パターン要素配置条件を満たすことが好ましい。
また、装着される車両で設定される標準空気圧および前記車両で設定される定員乗車時の負荷条件を接地条件としたときの、前記パターンデザイン列におけるタイヤ非転動状態の接地長さを定め、この接地長さの９５％〜１０５％の範囲に前記基準長さを定めたとき、この基準長さを用いて得られる前記相対位置指数Ｙｉ　は、前記範囲内において常に前記パターン要素配置条件を満たすことも同様に好ましい。
【００１１】
また、前記パターンデザイン列のパターン要素の各々を前記注目するパターン要素として得られる前記相対位置指数Ｙｉ　を前記パターンデザイン列のパターン要素の順番に配列して、前記相対位置指数Ｙｉ　の次数分析を行ったとき、１〜５次の次数成分の値がいずれも６次以降の次数成分の値と同等またはこの値以下であるのが好ましい。
【００１２】
また、前記パターンデザイン列を複数有し、少なくとも１つのパターンデザイン列が前記パターン要素配置条件を満たすのが好ましい。その際、前記パターン要素配置条件を満たすパターンデザイン列が、タイヤトレッドセンターを中心として一方の側に設けられている場合、このパターンデザイン列がホイールを装着する際のホイールおもて面側に来るようにホイールに装着されることが好ましい。
【００１３】
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複数の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を設計するに際し、
前記複数の種類のパターン要素のピッチ長のうちの最大ピッチ長よりも長く前記パターンデザイン列の周長の８分の１以下の所定の長さを基準長さとし、前記パターンデザイン列における注目するパターン要素の開始端からタイヤ周方向に沿って前記基準長さに相当する距離離れた前記パターンデザイン列上の位置を対応位置とし、この対応位置の属するパターン要素を対応パターン要素としたとき、
前記パターン要素のピッチ長および前記パターン要素のピッチ配列を定めてパターンデザイン列を設定するステップと、
前記パターンデザイン列のパターン要素の各々を前記注目するパターン要素として、前記対応位置の前記対応パターン要素における相対位置情報を求めるステップと、
この相対位置情報の結果に応じて、前記対応位置が前記対応パターン要素の中心近傍に近づくように、前記ピッチ長および前記ピッチ配列の少なくとも一方を調整するステップとを有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。
【００１４】
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トレッドパターン付タイヤを設計することにより、トレッドパターン付タイヤを製造することを特徴とするトレッドパターン付タイヤの製造方法を提供する。
【００１５】
【発明の実施の形態】
本発明のトレッドパターン付タイヤを添付の図面に示す好適実施形態に基づいて、以下に詳細に説明する。
【００１６】
図１は、本発明のトレッドパターン付タイヤの一例であるトレッドパターン付タイヤ１の概略斜視図であり、図１では、トレッドパターン付タイヤ１のトレッド部２のトレッドパターンは省略されている。
図２（ａ）は、本発明のトレッドパターン付タイヤ（以降、タイヤという）のトレッド部２のトレッドパターンの一例であるトレッドパターン１０を示した平面図である。図２（ｂ）は、パターンデザイン列、パターン要素およびこの要素のピッチ長をわかり易く説明した図である。
図２（ａ）には、接地形状の輪郭形状の一例である輪郭形状１２を同時に示している。なお、接地形状は、例えば、「ＪＡＴＭＡ　Ｙｅａｒ　Ｂｏｏｋ　」（　日本自動車タイヤ協会規格）　で規定されている空気圧および最大荷重の７５％荷重を接地条件としたときの接地形状であり、また、タイヤを装着する車両毎に設定されている標準空気圧および定員乗車時の負荷条件を接地条件としたときの接地形状である。
【００１７】
図２（ａ）に示す本発明のトレッドパタン付タイヤのトレッドパターン１０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Ｄａ　、Ｄｂ　およびＤｃ　が形成されている。
【００１８】
ここで、パターン要素は、タイヤ周方向に対して交叉する方向に延在する１．５ｍｍ以上の溝幅を持つ横溝によってタイヤ周方向に区切られたものである。従って、溝幅が１．５ｍｍよりも狭いサイプ１４は、パターン要素を区切る横溝として扱われない。また、パターン要素は、必ずしも横溝を含む溝によって囲まれたブロックパターンによって構成されなくてもよい。例えば、パターンデザイン列Ｄｂ　、Ｄｃ　のように一部分が横溝および縦溝（周方向溝）によって区切られたものであってもよい。
【００１９】
図２（ｂ）には、パターンデザイン列Ｄａ　、Ｄｂ　およびＤｃ　のうち隣接する３つのパターン要素を取り出している。
また、パターン要素のピッチ長とは、タイヤ周方向の１つのパターン要素の長さである。図２（ｂ）においては、パターンデザイン列Ｄａ　、Ｄｂ　およびＤｃ　におけるピッチ長ｐａ　、ｐｂ　およびｐｃ　が示されている。なお、図２（ａ）および（ｂ）に示すように、パターンデザイン列Ｄａ　、Ｄｂ　およびＤｃ　は一定のピッチ長で表されているが、後述するように、ピッチ長の異なる複数種類のパターン要素が隣接してタイヤ周方向に配置される。
なお、本発明は、後述するようにパターン要素のピッチ配列を特徴とするものであって、パターン要素の形状等を特徴とするものではないため、パターン要素は、矩形形状で区切って定めてもよい。図２（ｃ）は、図２（ｂ）とは異なり、パターンデザイン列Ｄａ　を矩形形状で区切ってピッチ長ｐａ　のパターン要素を定めた一例を示している。図２（ｃ）では、パターデザイン列Ｄａ　の列幅の中央線ｌａ　が２つの横溝の中心線と交叉する２交点間で挟まれるタイヤ周方向の範囲に作られる矩形形状を１つのパターン要素としている。
【００２０】
一方、パターンデザイン列Ｄａ　、Ｄｂ　およびＤｃ　における接地長さは、パターンデザイン列の列幅の中央線ｌａ　、ｌｂ　およびｌｃ　と輪郭形状１２とが交叉する２交点間の距離をいい、パターンデザイン列Ｄａ　、Ｄｂ　およびＤｃ　に対して、接地長さＬａ　、Ｌｂ　およびＬｃ　と定めることができる。接地長さＬａ　、Ｌｂ　およびＬｃ　は、後述するピッチバリエーションのために設けられた複数の種類のパターン要素のピッチ長のうちの最大ピッチ長よりも長くパターンデザイン列の周長の８分の１以下である。接地長さＬａ　、Ｌｂ　およびＬｃ　は、本発明における基準長さとして扱うことができる。
【００２１】
このようなタイヤの各パターンデザイン列Ｄａ　、Ｄｂ　およびＤｃ　は、上記式（１）で示す相対位置指数Ｙｉ　（ｉは１以上Ｎ以下の自然数で、Ｎはパターンデザイン列のパターン要素の総数）の平均値が０．３５以下となることを特徴とする。
ピッチバリエーションとは、ピッチ長の異なる２種類以上のパターン要素を複数個用いてタイヤ周上に配置した時のパターン要素の配列をいう。周知のように、ピッチバリエーションの調整は、パターンノイズの音圧の大きさや音圧の変動に大きな影響を与える。
【００２２】
図３（ａ）および（ｂ）は、本発明において定める相対位置指数Ｙｉ　をわかり易く説明した図である。
パターンデザイン列をＤ、接地長さをＬ、パターン要素を矩形形状、ピッチ長の異なるＡ、ＢおよびＣの３種類のパターン要素をまとめてＰｉ　（ｉ　は、注目するパターン要素の識別番号）、パターン要素Ｐｉ　の開始端をＳｉ　としたとき、相対位置指数Ｙｉ　は、上記式（１）のように定められる。
【００２３】
すなわち、図３（ｂ）に示すように、注目するパターン要素Ｐｉ　の開始端Ｓｉ　から、接地長さＬに相当する距離離れたパターンデザイン列Ｄ上の対応位置Ｘｊ　とこの対応位置Ｘｊ　の属する対応パターン要素Ｐｊ　（ｊは、対応パターン要素の識別番号）を定め、この時の対応パターン要素Ｐｊ　における開始端Ｓｊ　から対応位置Ｘｊ　までの距離をｐｙｊとしたとき、相対位置指数Ｙｉ　は、対応パターン要素Ｐｊ　のピッチ長ｐｊ　に対する距離ｐｙｊの比率を求め、この比率から０．５を差し引いて絶対値をとったものである。
このように、接地長さとパターンデザイン列のパターン要素のピッチ長と、パターン要素の配列（ピッチ配列）とによって、各パターン要素Ｐｉ　毎に相対位置指数Ｙｉ　を求めることができる。
図４は、あるピッチバリエーションの施された７０個のパターン要素からなるパターンデザイン列の相対位置指数Ｙｉ　の一例を、パターン要素の配列の順番に表した図である。
【００２４】
なお、相対位置指数Ｙｉ　の値が０．５より大きくなることはなく、値が小さくなるほど対応パターン要素Ｐｊ　の中心近傍に近づくことを意味している。
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では、相対位置指数Ｙｉ　についてパターンデザイン列のパターン要素全体の平均をとった場合、平均値が０．３５以下となっている。平均値を０．３５以下とすることによって、後述するように、パターンノイズを低減させることができる。この平均値は好ましくは０．３０以下であるのがよく、より好ましくは０．１５以下であるのがよい。
なお、相対位置指数Ｙｉ　の平均値が０．３５以下となる条件は、本発明におけるパターン要素配置条件に対応するものである。
【００２５】
このように、相対位置指数Ｙｉ　の平均値を小さくするように、すなわち、対応パターン要素Ｐｊ　の中央近傍に対応位置Ｘｊ　が近づくように、パターンデザイン列のピッチ長またはパターン要素の配列（ピッチ配列）を調整することにより、注目するパターン要素Ｐｉ　が路面と接地を開始する時に、対応パターン要素Ｐｊ　が同時に接地端の解放が起きる可能性は少なくなる。このため、タイヤが転動して路面と接地するトレッドパターンの領域が絶えず変わっても、パターンノイズに影響を与える、路面と接地するトレッドパターンの実面積の変動は少なくなる。
本発明は、相対位置指数Ｙｉ　の平均値を０．３５以下とすることで、トレッドパターンが路面と接触する実面積の変動を小さくすることができ、パターンノイズを低減することができることを、本願発明者らは見出して本発明に至っている。
【００２６】
また、パターンデザイン列のパターン要素の各々を注目するパターン要素Ｐｉ　として得られる相対位置指数Ｙｉ　をすべて０．４２以下とするようにパターンデザイン列を調整することで、後述するようにパターンノイズを低減することができる。
また、パターンデザイン列のパターン要素の各々を注目するパターン要素Ｐｉ　として得られる相対位置指数Ｙｉ　が０．４より大きくなるパターン要素の数を、パターンデザイン列のパターン要素の数の１０％以下とするようにパターンデザイン列を調整することで、後述するようにパターンノイズを低減することができる。
なお、相対位置指数Ｙｉ　がすべて０．４２以下である条件、および、相対位置指数Ｙｉ　が０．４より大きくなるパターン要素の数が、パターンデザイン列のパターン要素の数の１０％以下である条件は、本発明におけるパターン要素配置条件に対応するものである。
【００２７】
いずれの場合も、相対位置指数Ｙｉ　の大きなパターン要素の出現確率が小さくなることによって、注目するパターン要素Ｐｉ　が路面と接地を開始する時に、対応パターン要素Ｐｊ　が同時に接地端から解放される可能性が少なくなる。このため、タイヤが転動して路面と接地するトレッドパターンの領域が絶えず変わっても、路面と接地するトレッドパターンの実面積の変動は少なくなる。従って、相対位置指数Ｙｉ　の平均値を０．３５以下とする場合と同様に、トレッドパターンが路面と接触する実面積の変動を小さくすることができ、パターンノイズを低減することができる。
【００２８】
また、パターンデザイン列のパターン要素の各々を注目するパターン要素として得られる相対位置指数Ｙｉ　を、パターンデザイン列のパターン要素の順番に配列して、例えば、パターン要素のピッチ長の間隔で配列して、あるいは、等間隔で配列して、相対位置指数Ｙｉ　の次数分析を行ったとき、１〜５次の次数成分の値が６次以降の次数成分の値と同等またはこの値以下とするようにパターンデザイン列を調整することで、後述するようにパターンノイズを低減することができる。１〜５次の次数成分の値が６次以降の次数成分の値に比べて大きい場合、相対位置指数Ｙｉ　に低次の次数成分に大きな規則性があることになり、発生するパターンノイズが耳障りな音になるからである。すなわち、パターンデザイン列の周上の特定の箇所で相対位置指数Ｙｉ　が大きく他の箇所で相対位置指数Ｙｉ　小さい場合、タイヤの転動によって、相対位置指数Ｙｉ　の大きなパターン要素の位置で音圧が大きくなり、転動によるパターンノイズの変動を感知し易くなる。そこで、人間の耳で感知し易いパターンノイズの１〜５次の次数成分を低減し、人間の耳で感知しにくい６次以降の高次の次数成分にパターンノイズをシフトさせることで、後述するようにパターンノイズを低減することができる。
【００２９】
なお、相対位置指数Ｙｉ　は、注目するパターン要素Ｐｉ　から一方のタイヤ周向（図３（ｂ）では、右方向）に沿って接地長さに対応する距離離れたパターンデザイン列Ｄ上の対応位置Ｘｊ　とこの対応位置Ｘｊ　に属する対応パターン要素Ｐｊ　を定めることによって求められるが、上記一方のタイヤ周方向とは異なる反対方向（図３（ｂ）では、左方向）に沿って対応位置Ｘｊ　と対応パターン要素Ｐｊ　を定めて相対位置指数Ｙｉ　を求めることができる。
このように相対位置指数Ｙｉ　は、タイヤ周方向の異なる方向に対応位置Ｘｊ　と対応パターン要素Ｐｊ　を定めることで２種類の値を求めることができるが、本発明では、少なくとも一方のタイヤ周方向で求められた相対位置指数Ｙｉ　に基づいてパターンデザイン列が調整されるとよい。
【００３０】
本実施例は、いずれもパターンデザイン列毎の接地長さを一定とした場合の例であるが、本発明では、上述の接地長さの９５％〜１０５％の範囲において、相対的位置指数Ｙｉ　の平均値が常に０．３５以下となること、相対位置指数Ｙｉ　がすべて０．４２以下となること、または、相対位置指数Ｙｉ　が０．４より大きくなるパターン要素の数が、パターンデザイン列のパターン要素の数の１０％以下となることが好ましい。このようにパターンデザイン列を形成することで、タイヤの使用中、タイヤ内圧やタイヤに負荷する荷重等の接地条件が変化して接地長さが変化しても、接地長さの変化は接地長の略９５％〜１０５％の範囲内にあるので、接地条件の変化によりパターンノイズが悪化することはない。
【００３１】
このようなトレッドパターンは、予めパターン要素のピッチ長およびパターン要素のピッチ配列を定めてパターンデザイン列を設定し、この後、パターンデザイン列のパターン要素の各々を注目するパターン要素Ｐｉ　として、対応位置Ｘｊ　の対応パターン要素Ｐｊ　における相対位置情報、例えば相対位置指数Ｙｉ　を求め、この後、相対位置情報に応じて、対応位置Ｘｊ　が対応パターン要素Ｐｊ　の中心近傍に近づくように、パターンデザイン列におけるピッチ長およびパターン要素のピッチ配列を調整することによってパターンノイズの抑制されたトレッドパターンを設計することができる。
設計されたトレッドパターンは加硫用金型に反映されて加硫用金型が作製され、所望のトレッドパターン付タイヤを製造することができる。
なお、相対的位置情報は、式（１）で算出される相対位置指数Ｙｉ　とは異なる他の方法で得られた値であってもよく、少なくとも、対応パターン要素Ｐｊ　における対応位置Ｘｊ　の位置情報が数値として表現されるものであればよく、本発明においては特に制限されない。
【００３２】
本実施例は、図２（ａ）に示すように、トレッドパターンに複数のパターンデザイン列を有するものであるが、すべてのパターンデザイン列に対して、必ずしも上述の相対位置指数を用いた調整を行う必要はなく、複数のパターンデザイン列のうち少なくとも一列に対して上述の相対位置指数を用いて調整されればよい。パターンノイズへの寄与が大きいパターンデザイン列、例えば、接地形状の横幅（接地幅）に対応するトレッドパターンの領域をこの接地幅の４分の１の幅で均等分割したときの、ショルダー側（外側）の領域に位置するパターンデザイン列に対して、上述の相対位置指数を用いて調整を行うとよい。もちろんすべてのパターンデザイン列に対して上述の相対位置指数を用いて調整が行われてもよい。
【００３３】
上述の相対位置指数を用いた調整を複数のパターンデザイン列の一部に対して行う場合、残りのパターンデザイン列に対しては、公知のピッチバリエーション方法を用いて調整を行う。
公知のピッチバリエーション方法とは、特定の周波数のパターンノイズが大きくならないように、パターンノイズの次数成分を周波数変調の考えに基づいて分散する方法である。例えば、パターンデザイン列のパターン要素のピッチ長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、パターン要素の配列に従って連ね、この連ねられた波形を周波数解析して次数分析を行い、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にピッチ配列等を調整して周波数分散の最適化を行う方法や、各パターン要素のデザイン剛性またはデザイン形状に応じて所定の波形を修正した波形を生成し、この波形をパターン要素の配列に従って連ね、この連ねられた波形を周波数解析して次数分析を行い、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にピッチ配列等を調整して周波数分散の最適化を行う方法が挙げられる。
【００３４】
上述の相対位置指数Ｙｉ　を用いて調整されたパターンデザイン列が、タイヤトレッドセンターを中心として一方の側に設けられているタイヤをホイールに組む場合、相対位置指数Ｙｉ　を用いて調整されたパターンデザイン列がホイールを装着する際のホイールおもて面側に来るようにホイールに組むのが好ましい。車両装着時に車両外側に位置するタイヤショルダー部のパターンデザイン列から発生する振動は車両の車軸に伝達され易いことから、トレッドパターンが路面と接触する実面積の変動を小さくするパターンデザイン列がホイールおもて面側のタイヤショルダー部に来るようにすることで、パターンノイズの低減のみならず車軸に発生する振動も低減することができる。
一方、車両装着時に車両内側に面するタイヤショルダー部のパターンデザイン列から発生する振動は、車両の車軸に伝達されにくいことから、周波数分散を行ってパターンノイズを抑制することが好ましい。
なお、ホイールおもて面側とは、車両装着時にホイールのディスク面が車両外側に向く側をいう。
【００３５】
図５（ａ）〜（ｃ）および図６（ａ）および（ｂ）は、種々のトレッドパターンにおけるパターンデザイン列、およびパターン要素、およびピッチ長について示したものである。
本発明におけるトレッドパターンは、図５（ａ）〜（ｃ）に示すように、図中１８０度回転しても同一のパタンを形成する点対象パターンの他、図６（ａ）および（ｂ）に示すように、図中のトレッドパターンの中心線を中心として左右対称となっている線対称パターンを含む。
また、図６（ａ）および（ｂ）に示すように、複数のパターンデザイン列が同一の領域を共有するものであってもよい。
パターンデザイン列におけるピッチバリエーションは、ピッチ長が異なる複数種類のパターン要素がタイヤ周上に配置されているものの他、パターン要素を区切る横溝の傾斜角度が、パターン要素の種類によって異ったものが配置されているものであってもよい。この場合、パターン要素のピッチ長は、パターン要素の幅方向の中央線と、パターン要素を区切る両端の横溝の幅方向の中央線とが交わる２交点間の距離で定めることができる。
【００３６】
【実施例】
図２（ａ）に示すトレッドパターンを有する既存の乗用車用タイヤ（タイヤサイズ２０５／６５Ｒ１５　９４Ｈ）を対象として、下記表１および２に示すようなピッチバリエーションを行ったピッチ配列を６ケース作成した。
なお、タイヤの構造は上記既存の乗用車用タイヤと同一構造としたので、後述するようにピッチ配列を種々変えても接地形状は、上記既存の乗用車用タイヤの接地形状と略変わらない。そこで、上記既存の乗用車用タイヤにおける、「ＪＡＴＭＡ　Ｙｅａｒ　Ｂｏｏｋ　」で規定されているタイヤ内圧１８０（ｋＰａ）および最大荷重の７５％である荷重４．９（ｋＮ）時の接地形状が、接地長さを１９１ｍｍとする略矩形の接地形状であることから、図２（ａ）に示すような複数のパターンデザイン列のいずれにおいても接地長さを１９１ｍｍとした。
【００３７】
【表１】
2004034885.tif 000003
【００３８】
【表２】
2004034885.tif 000004
【００３９】
図７（ａ）および（ｂ）には、ケース１およびケース５における相対位置指数Ｙｉ　の変化をパターン要素の配列順に示している。また、図８（ａ）および（ｂ）には、図７（ａ）および（ｂ）に示す相対位置指数Ｙｉ　を次数分析した結果を示している。
一方、図９（ａ）および（ｂ）には、ケース１およびケース５について、従来のパターンノイズの次数分析の結果（規格化した次数成分）のグラフを示している。次数分析の結果とは、パターンデザイン列のパターン要素のピッチ長に応じて周期の変わる１周期分の正弦波形を、パターン要素の配列に従って連ね、この連ねられた波形を周波数解析して次数分析したものである。なお、ケース５は、次数分析を行って最大ピークの値が所定値以下となるように、ピッチ長の調整やピッチ配列の調整を行って周波数分散を最適化したものである。従って、最大ピークの値を指数化した周波数分散指数は、表３に示すようにケース５の値が、ケース１〜６の中で最も低くなっている。
【００４０】
下記表３によると、ケース１〜４およびケース６の相対位置指数Ｙｉ　の平均値はいずれも０．３５以下である。一方、ケース５の相対位置指数Ｙｉ　の平均値は０．３７７であり、０．３５を越える。ケース３は、従来法による周波数分散指数が１９２と最も高く、従来法ではパターンノイズが悪いものとしてパターンデザイン列に採用されないピッチ配列であるが、ケース３の相対位置指数Ｙｉ　の平均値は０．１５７と低く、相対位置指数Ｙｉ　＞０．４の出現率も３．１％と低い。ケース４は、相対位置指数Ｙｉ　の次数分析を行った場合、最大ピーク値の次数成分が９次になっている。
【００４１】
【表３】
2004034885.tif 000005
【００４２】
このようなケース１〜６のピッチ配列に対して、下記表４に示すようにパターンデザイン列Ｄａ　、Ｄｂ　およびＤｃ　に対してケース１〜５のピッチ配列を施したタイヤを作製した（実施例１〜９および比較例）。実施例１〜９は、いずれも相対位置指数Ｙｉ　の平均値が０．３５以下のピッチ配列であるケース１〜４およびケース６を少なくとも１列のパターンデザイン列に用いている。
作製したタイヤを、エンジン排気量３ｌクラスの乗用車に装着し、タイヤ内圧１８０（ｋＰａ）、接地荷重４．９（ｋＮ）になるように調整し、速度４０〜６０（ｋｍ／時）の走行条件でパターンノイズを５人のパネラーに聴かせ、パターンノイズの大小に関して１０点を満点とする１０点法により官能評価を行った。
官能評価結果は表４の右側に表されている。
【００４３】
【表４】
2004034885.tif 000006
【００４４】
まず、相対位置指数Ｙｉ　の平均値が０．３５以下のピッチ配列をパターンデザイン列に有する実施例１〜３と、相対位置指数Ｙｉ　の平均値が０．３５を越えるピッチ配列をパターンデザイン列に有する比較例の官能評価の評点を比較すると、比較例、実施例１、実施例２、実施例３の順番で評点が上がっていることがわかる。すなわち、周波数分散指数が最も低いケース５をパターンデザイン列に有する比較例の評点が最も低く、一方、相対位置指数Ｙｉ　の平均値が最も低いケース６のピッチ配列をパターンデザイン列に有する実施例３が最も評点が高い。すなわち、相対位置指数Ｙｉ　の平均値が小さいピッチ配列を採用したものは評点が高くなっていることがわかる。
特に、相対位置指数Ｙｉ　の平均値が０．３以下となるケース２のピッチ配列をパターンデザイン列に有する実施例２は評点が比較例に対して１ポイント向上している。
さらに、相対位置指数Ｙｉ　の平均値が０．１５以下となるケース６のピッチ配列をパターンデザイン列に有する実施例３は評点が比較例に対して２ポイント向上している。
【００４５】
一方、実施例１、４および５の比較より、すべてのパターンデザイン列に、相対位置指数の平均値が０．３５以下となるピッチ配列を設けることが好ましく、また、パターンノイズの低減を効果的に実現させるためには、センター部のパターンデザイン列（Ｄｃ　）よりは、ショルダー部のパターンデザイン配列（Ｄａ　）にパターンノイズの低減に有効なピッチ配列を設けることが好ましいことがわかる。
【００４６】
また、実施例６と比較例の比較より、相対位置指数が０．４２以下のケース３のピッチ配列をパターンデザイン列に有する実施例６は比較例に比べて評点が２ポイント以上高いことがわかる。また、センター部のパターンデザイン列のピッチ配列の種類が異なるが、相対位置指数Ｙｉ　の平均値が略一致（表３参照：ケース６は０．１４６、ケース３は０．１５７）するピッチ配列を、センター部のパターンデザイン列に有する実施例３および６の比較より（実施例３はケース６、実施例６はケース３）、相対位置指数Ｙｉ　の最大値の低い方が評点が高いことがわかる。
また、実施例３および比較例の比較より、相対位置指数Ｙｉ　＞０．４の出現確率が極めて低いケース６をパターンデザイン列に有する実施例３は評点が比較例に比べて２ポイント高いことがわかる。
【００４７】
また、実施例３、７および８の結果より、荷重を調整して接地長さを１８１〜２０１ｍｍ変化させても評点は大きく変動せず安定していることがわかる。この場合、接地長さ１８１ｍｍにおける相対位置指数Ｙｉ　の平均値は０．２８２、また接地長さ２０１ｍｍにおける相対位置指数Ｙｉ　の平均値は０．２９３であり、いずれの場合も０．３５以下であった。
【００４８】
また、タイヤの転動速度を３０ｋｍ／時として、パターンノイズの音圧変動に関して５人のパネラーによる官能評価を行った（実施例３、９および比較例）。
なお、実施例９は、相対位置指数Ｙｉ　の次数分析結果（表３参照）より、最大ピーク値の次数成分が９次となるケース４のピッチ配列をパターンデザイン列に有している。
評価結果によると、実施例９は、比較例に対して評点が２ポイント高く、パターンノイズの音圧変動が小さく、音圧変動はパネラーにより検知することはできなかった。一方、実施例３では、パターンノイズの音圧変動が僅かに検知できる程度であった。
【００４９】
上記の結果より、本発明の相対位置指数Ｙｉ　を用いたピッチ配列の調整により従来の方法に比べてパターンノイズの低減を効果的に実現できることは明らかである。
【００５０】
なお、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は、上記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。
【００５１】
【発明の効果】
以上、詳細に説明したように、本発明によれば、上述の相対位置指数を用いてピッチ配列を定めることによって、タイヤが転動中に発生するパターンノイズを低減させることができる。
【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の概略斜視図である。
【図２】（ａ）は、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示した平面図であり、（ｂ）および（ｃ）は、パターンデザイン列、パターン要素およびこの要素のピッチ長を説明した説明図である。
【図３】（ａ）および（ｂ）は、本発明における相対位置指数の算出方法を説明した図である。
【図４】本発明における相対位置指数の算出結果の一例を示した図である。
【図５】（ａ）〜（ｃ）は、本発明におけるパターン要素およびピッチ長の例を説明する図である。
【図６】（ａ）および（ｂ）は、本発明におけるパターン要素およびピッチ長の他の例を説明する図である。
【図７】（ａ）および（ｂ）は、本発明における相対位置指数の算出結果の他の例を示した図である。
【図８】（ａ）および（ｂ）は、本発明における相対位置指数を次数分析した算出結果の一例を示した図である。
【図９】（ａ）および（ｂ）は、従来のパターンノイズの次数分析による結果の一例を示した図である。
【符号の説明】
１　トレッドパターン付タイヤ
２　トレッド部
１０　トレッドパターン
１２　輪郭形状
【図１】
2004034885.tif 000007
【図２】
2004034885.tif 000008
【図３】
2004034885.tif 000009
【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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