(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
トレッド面に長さの異なる複数種類のピッチをタイヤ周方向に配列したピッチ列を有する空気入りタイヤであって、
前記ピッチ列から、各ピッチの長さに応じた大きさの音圧パルスが前記ピッチの配列の順番で、かつ各ピッチの長さに応じた間隔で次々と発生するものとしてモデル化される音圧パルスモデルを下記数１によりフーリエ変換して求めた１〜１０次の振幅値Ｆｉが、いずれも２．５以下であることを特徴とする空気入りタイヤ。
【数１】
0004287520.tif 000005
【請求項２】
前記ピッチ列は、ピッチの長さが最小の最小ピッチからピッチの長さが最大の最大ピッチへ移行する移行回数をＮとするとき、前記音圧パルスモデルを前記数１でフーリエ変換したときのＮ次の振幅値が２．５以下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。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、トレッド面に長さの異なる複数種類のピッチをタイヤ周方向に配列したピッチ列を有する空気入りタイヤであって、より詳しくはピッチの配列に基づくタイヤ周上の剛性変化をより均一な方向へと分散させることにより、タイヤのユニフォミティを向上させ、振動、騒音などを低減しうる空気入りタイヤに関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
タイヤは、ゴム、カーカス、ベルトなど種々の材料からなる複合体であるため、詳細に見ればタイヤ周方向で均一な剛性とすることは非常に困難となる。そのため、このような周上で不均一な剛性をもったタイヤを回転させると、路面側からタイヤ回転に応じた周期的な反力を受け、シミー、シェイク、フラッタ、こもり音、ビート音などの振動、騒音の原因となる。
【０００３】
またトレッド部は、特定の周波数に騒音が集中しないように、バリアブルピッチ手法が採用されることが多い。この手法は、長さの異なる複数種類のピッチをタイヤ周方向にランダムに配列し、各ピッチが接地する際に生じるパルス騒音又は振動の時間的間隔を変化させるものである。ところが、長さが小さい小ピッチでは、長さが大きい大ピッチに比べると、ゴムブロックの形状効果により圧縮弾性率が小さくなり、また小ピッチ付近では僅かではあるものの転がり半径が小さくなり、半径方向の変動成分であるラジアルフォースバリエーション（ＲＦＶ）の高次成分が大きくなることが判っている。
【０００４】
本発明は、このような問題点に鑑み案出なされたもので、トレッド面に長さの異なる複数種類のピッチをタイヤ周方向に配列するとともに、このピッチの配列に基づくタイヤ周上の剛性変化をより均一な方向へと分散させることにより、タイヤのユニフォミティを向上させ、振動、騒音などを低減しうる空気入りタイヤを提供することを目的としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
前記の目的を達成するため本発明のうち請求項１記載の発明は、トレッド面に長さの異なる複数種類のピッチをタイヤ周方向に配列したピッチ列を有する空気入りタイヤであって、前記ピッチ列から、各ピッチの長さに応じた大きさの音圧パルスが前記ピッチの配列の順番で、かつ各ピッチの長さに応じた間隔で次々と発生するものとしてモデル化される音圧パルスモデルを下記数１によりフーリエ変換して求めた１〜１０次の振幅値Ｆｉが、いずれも２．５以下であることを特徴とするものである。
【数２】
0004287520.tif 000002
【０００６】
また請求項２記載の発明では、前記ピッチ列は、ピッチの長さが最小の最小ピッチからピッチの長さが最大の最大ピッチへ移行する移行回数をＮとするとき、前記音圧パルスモデルを前記数１でフーリエ変換したときのＮ次の振幅値が２．５以下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である。
【０００７】
なお本明細書において、「ピッチ」とは、トレッド部のパターンを構成する繰り返し模様の最小単位であって、例えばブロックパターンであれば１つのブロックとこのブロックのタイヤ周方向の一方で隣り合う横溝とから構成され、またリブパターンであればタイヤ周方向に延びるジグザグ溝の谷−谷間又は山−山間の領域で構成され、さらにラグパターンであれば１つのラグ溝とこのラグ溝のタイヤ周方向の一方で隣り合う陸部とでそれぞれ１つのピッチを構成するものとする。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の一形態を図面に基づき説明する。
図１には、本実施形態の空気入りタイヤのトレッドパターンの展開図を示しており、図において、トレッド面２には、タイヤ周方向にのびる縦溝３と、この縦溝３と交わる向きにのびる横溝４とにより区分される複数のブロック５が形成されたものを例示している。そして、本例ではトレッドパターンの繰り返し模様の最小単位として、前記１つのブロック５と、このブロックのタイヤ周方向の一方の側に隣り合う１つの横溝４とが１つのピッチ７を構成しているものを示す。
【０００９】
またこのようなピッチ７は、周方向の長さの異なる複数種類、例えば５種類で構成されるとともに、トレッド面２にこれらのピッチを後述する要件を充足するように並べたピッチ列９を少なくとも１列、本例では５列有している。なおピッチの種類数は３〜１０、好ましくは生産性を考慮して３〜８程度、さらに好ましくは３〜５とするのが望ましい。またタイヤ１周でのピッチの総数ｎは、例えば４５以上、好ましくは５０以上、より好ましくは６０以上とするのが望ましい。
【００１０】
なお前記複数種類のピッチを長さの順に並べたときの隣り合うピッチ間のピッチの長さの増加比が大きすぎると偏摩耗をもたらす傾向があり、小さすぎると特定周波数に騒音が集中しかねない。かかる観点より前記隣接ピッチ間のピッチの長さの比は、１．０５〜１．４０、より好ましくは１．１０〜１．３０の範囲とするのが好ましい。
【００１１】
そして本発明者らは、種々の実験の結果、タイヤを路面に１周回転させたときのタイヤピッチ騒音の疑似モデルとして、一つのピッチからは一つのパルス音が発生すること、またそのパルス音はピッチの長さ（つまり、ピッチの剛性）に応じて変化する音圧レベルをなすこと、さらにはこのパルス音はピッチの長さに応じた間隔で次々と発生するものであること、との仮定の下に得られる音圧パルスモデルを知見した。そして、ピッチの配列に伴うトレッド面２のタイヤ周方向の剛性変化をより均一に分散させるために、タイヤ１周を１周期とするこの音圧パルスモデルを下記数１によりフーリエ変換して求めた１〜１０次の振幅値Ｆｉを、一定範囲に抑制すれば良いとの知見を得たのである。
【数３】
0004287520.tif 000003
【００１２】
このような１〜１０次の振幅値Ｆｉは、実際のタイヤから直接測定されるものとは異なってはいるが、発明者らの実験の結果、実測値に近い相関があること、また数１より得られる各振幅値のうち、実際のタイヤの周長並びに接地長さ等を考慮すれば１〜１０次まで振幅値を規制すればよいこと、さらには、これらの１〜１０次の振幅値Ｆｉが、いずれも２．５以下であることによりトレッド面２に剛性変化を好適に分散しうることを見出し本発明を完成させるに至った。
【００１３】
図２には、本実施形態の音圧パルスモデルの一例を示す。図において縦軸は音圧、横軸は時間であり、音圧（つまり、パルスの大きさ）にはパターンの剛性を考えてピッチ比を代用している。ここで「ピッチ比」とは、複数種類のピッチの中で基準となる一つの基準ピッチを定め、この基準ピッチの長さ（Ｋ）に対する各ピッチの長さ（Ｌｉ）の比（Ｌｉ／Ｋ）をもって表される。なお基準ピッチは、好ましくは全種類のピッチを長さの順に並べたときの中間もしくはそれに近いピッチとするのが好ましい。なお、図２では、起点からｊ番目のピッチのピッチ比をＰ（ｊ）で表している。
【００１４】
また本例では、一つのピッチからは、そのピッチ比に等しい一つのパルス音が発生するものとしているが、そのパルスは、等間隔ではなくて各ピッチの長さに応じた間隔ｘ（ｊ）（ｊは１〜ｎの整数である。）で次々と発生するものとする。そして、このような音圧パルスモデルは、タイヤ１周において作成される。
【００１５】
次に、このような音圧パルスモデルを１周期とする関数を前記数１に従いフーリエ変換して得られる１〜１０次までの次数の振幅値Ｆｉを２．５以下、より好ましくは１．８以下となるようにピッチの配列を定める。これにより、ピッチの配列に基づくタイヤ周上の剛性変化をより均一な方向へと分散させることにより、タイヤのユニフォミティを向上させ、振動、騒音などを低減しうる。
【００１６】
なお前記１〜１０次までの次数の振幅値Ｆｉにおいて、２．５を超えるものがあると、その振幅値が大きいほど、トレッドの剛性変化が不均一化し、タイヤのユニフォミティが悪化しかつタイヤの回転ごとに例えば「トントン」と周期的な打音が聴取され易くなるなど、ノイズフィーリングをも低下させてしまう。
【００１７】
また、前記ピッチ列は、ピッチの長さが最小の最小ピッチからピッチの長さが最大の最大ピッチへ移行する移行回数をＮとするとき、前記音圧パルスモデルを前記数１でフーリエ変換したときのＮ次の振幅値が２．５以下であることが特に望ましい。タイヤ１周上において、最小ピッチから最大ピッチに移行する際に、転がり半径の差が大きくなるので、この移行回数であるＮ次の振幅値ＦＮが２．５以下、より好ましくは１．８以下となるのが望ましいためである。
【００１８】
【実施例】
タイヤサイズ１９５／５５Ｒ１５でありかつ５種類のピッチを並べたピッチ列を有する４種類のブロックパターンのラジアルタイヤを試作した。なお各ピッチの長さは次の通りであり、ピッチ総数ｎは６８とした。
Ａ：２０．３８mm（最小のピッチ）
Ｂ：２３．７７mm
Ｃ：２７．２１mm（基準ピッチ）
Ｄ：３０．６３mm
Ｅ：３４．０６mm（最大のピッチ）
【００１９】
図３〜図６には、これらの各タイヤの音圧パルスモデルとそれをフーリエ変換したときの各次数とその振幅値との関係を示す。また表１には、前記各ピッチの配列とともに、これらの各供試タイヤを１５×６ＪＪのリムに内圧２２６ｋＰａでリム組みし、排気量１６００ｃｃの国産ＦＦ乗用車（車重１．３トン）に装着して速度約５０km／ｈで走行したときの運転者のフィーリングノイズテスト結果（評点及びノイズの印象）を示している。
【００２０】
【表１】
0004287520.tif 000004
【００２１】
実施例１、２では、１〜１０次の振幅値がいずれも２．５以下に抑えられており、トレッドの剛性変化が均一化するとともに、フィーリングノイズテストでも良好な結果が得られている。なお実施例２では、１〜１０次の振幅値がいずれも１．８以下に抑えられているため、実施例１よりもさらに剛性変化が分散化されており、ノイズ評価も良くなっていることが判る。また、これらのピッチ列は、最小のピッチＥから最大のピッチＡまでに移行回数が「５」であり、５次の振幅値も２．５以下に抑えられているため良好である。
【００２２】
これに対して、比較例１では、５次の振幅値Ｆ５が２．５を超えているため、剛性変化の分散が悪く、ユニフォミティが実施例に比べて相対的に低下するのは明らかで、フィーリングノイズテストでも「トントン」という周期的な打音が聴取された。また音圧パルスモデルが、正弦波状に規則的に繰り返す従来例では、タイヤの回転に同期して「ドンドン」という打音が聴取された。
【００２３】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、トレッド面に長さの異なる複数種類のピッチをタイヤ周方向に配列するとともに、このピッチの配列に基づくタイヤ周上の剛性変化をより均一な方向へと分散させることにより、タイヤのユニフォミティを向上させ、振動、騒音などを低減しうる空気入りタイヤが得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施形態のトレッドパターンの展開図である。
【図２】音圧パルスモデルを説明する線図である。
【図３】（ａ）は実施例１の音圧パルスモデル、（ｂ）はこれをフーリエ展開した各次数の振幅値を示すグラフである。
【図４】（ａ）は実施例２の音圧パルスモデル、（ｂ）はこれをフーリエ展開した各次数の振幅値を示すグラフである。
【図５】（ａ）は比較例の音圧パルスモデル、（ｂ）はこれをフーリエ展開した各次数の振幅値を示すグラフである。
【図６】（ａ）は従来例の音圧パルスモデル、（ｂ）はこれをフーリエ展開した各次数の振幅値を示すグラフである。
【符号の説明】
２  トレッド面
３  縦溝
４  横溝
５  ブロック
７  ピッチ
９  ピッチ列
【図１】
0004287520.tif 000006
【図２】
0004287520.tif 000007
【図３】
0004287520.tif 000008
【図４】
0004287520.tif 000009
【図５】
0004287520.tif 000010
【図６】
0004287520.tif 000011