JP2014240277A - Method of improving tread noise - Google Patents
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Abstract
Description
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。 The present invention relates to a method for improving tread noise, and more specifically, a method for identifying where to specifically modify a tread pattern in order to optimize the level of noise caused by the tread during tire operation. About.
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。 In addition to performance criteria such as wear, static friction, and rolling resistance, tire manufacturers are also interested in noise generated by the tire during tire operation including a range of speeds and loads. Although complete removal of noise generated by the tread pattern cannot be achieved at this time, it is desirable to reduce or optimize the noise level generated by the tread pattern. Such noise level measures can improve passenger comfort and hence customer satisfaction.
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。 Unfortunately, the exact mechanism by which the tread produces sound during tire operation is complex and perhaps not yet fully explored. The study of the physical phenomena behind tread noise is further complicated by the subjective nature of the survey, i.e., disagreements may arise regarding the acceptability of both the type and level of noise generated. Furthermore, when manufacturing and testing tires with various proposed tread patterns, significant costs can arise, for example, due to new mold costs and mold modifications between the various patterns being tested. There is sex.
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。 Techniques have been proposed to address the challenge of designing tread patterns with acceptable noise levels. For example, US Pat. No. 4,727,501 entitled “Method of Simulating Tire Trade Noise and Apparatus” (Patent Document 1) converts a proposed tread pattern from a digital format to an analog signal and continues to It describes the conversion of analog signals into sounds for subjective auditory evaluation. This procedure allows for a more economical assessment of the noise produced by various tread patterns by providing a less expensive way to build a mold and cure the tire for each tread pattern being tested. The purpose is that. The sound representing the proposed tread pattern is generated for subjective considerations without having to build an actual tire with that tread pattern. However, specific design changes that should be made to improve the noise associated with a given tread pattern are not described.
「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。 US Pat. No. 4,788,651 entitled “Method for Improving Tread Noise Neutralize Relative Rotation of a Rib and Simulating the Effect Theof” (Patent Document 2) relates to a tread having a level with noise. An application of US Pat. No. 4,727,501 is described for improvement. After generating a sound that represents a particular tread pattern, one rib of the tire tread is rotated relative to the other rib to determine if an improvement in the noise level associated with that tread pattern is achieved. No modifications to the tread pattern of any particular rib are described. This analysis is also based on the assumption that the ribs do not interact significantly with each other. Furthermore, the application to tire treads without ribs is also not suggested or explained.
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。 Therefore, a method for improving tire tread noise would be useful. A method that also avoids building multiple dies and tires with the tread pattern to be tested would also be useful. A method of indicating the location and nature of the modifications that can be performed to improve the noise caused by the operation of certain tread patterns (including patterns that do not include ribs) would be particularly useful.
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。 Objects and advantages of the invention will be set forth in part in the following description, or may be obvious from the description, or may be understood through practice of the invention.
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。 In an exemplary aspect of the invention, a method is provided for improving tread noise caused by a tire. It will be appreciated that for reference purposes, the tread pattern defines a circumferential direction. Accordingly, the method includes selecting a tread pattern portion for evaluation, determining a variation in contact length ratio along the circumferential direction with respect to the selected tread pattern portion, and correcting the tread pattern. And a step of reducing variation in the contact length ratio. These selecting, determining and reducing steps can also be repeated for the selected portion of the tread pattern until an acceptable contact length ratio variation is achieved.
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。 This method may also include further steps and modifications. For example, the determining step may include calculating a contact length ratio at each point along the circumferential direction of the selected portion of the tread pattern and / or mapping the selected portion of the tread pattern. The determining step of this exemplary method of the present invention also includes mapping a selected portion of the tread pattern, the contact length ratio at each point along the circumferential direction of the tread portion mapped to the tread pattern. It may also include calculating and plotting the result of the calculating step for each point along the circumferential direction of the mapped tread portion of the tread pattern.
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。 The reducing step may further include adding a contact surface to the tread pattern at one or more points along the circumferential direction of the selected portion based on the variation in the contact length ratio provided by the determining step. In addition, or as an alternative, the reducing step can be performed from the tread pattern to the contact surface at one or more points along the circumferential direction of the selected portion based on the variation in the contact length ratio provided by the determining step. May be included.
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。 This exemplary method of the present invention may also include determining a point along the circumferential direction of the selected portion of the tread pattern where the maximum variation in the contact length ratio occurs. Similarly, the method can include determining a point along a circumferential direction of a selected portion of the tread pattern where a minimum variation in the contact length ratio occurs.
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。 With this exemplary method of the present invention, various portions of the tread pattern can be selected for treatment. For example, one pitch of the tread pattern can be selected. However, other portions of the tread pattern can be selected as well.
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
The contact length ratio can be variously defined as discussed herein, but in one exemplary aspect of the invention, the contact length ratio at a given point along the circumferential direction of the tread pattern. Is defined as follows:
CLRi = 1-Ci / n
Where
CLRi = contact length ratio at a predetermined location i along the circumferential direction Ci = total number of points in contact with the road surface along the leading edge of the tread pattern at a predetermined location i along the circumferential direction n = Total number of points on the leading edge
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。 In another exemplary aspect, the present invention provides a method for improving tire tread noise. The method determines the contact length ratio along the selected portion of the tread and compares the contact length ratio to determine the location of the maximum and minimum fluctuations in the contact length ratio along the tread circumference. And optimizing noise generated during operation of the tire tread by correcting maximum and minimum variations in the contact length ratio. This optimizing step may include modifying the tread pattern to change the contact length ratio at locations of maximum and minimum variations. For example, the step of optimizing includes adding a contact surface to the tread pattern at one or more locations along the circumferential direction, and making the contact surface of the tread pattern at one or more locations along the circumferential direction. Reducing or both. The determining, comparing, and optimizing steps can be repeated until an acceptable contact length ratio variation is achieved for a selected portion of the tread pattern.
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。 The present invention also includes a tire having a tread pattern constructed using any of the methods of the present invention.
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。 These and other features, aspects, and advantages of the present invention will be better understood with reference to the following description and appended claims. The accompanying drawings, which are incorporated in and constitute a part of this specification, illustrate embodiments of the invention and, together with the description, serve to explain the principles of the invention.
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。 A complete and possible disclosure of the invention, including its best mode, to those skilled in the art is described herein, with reference to the accompanying drawings.
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。 In accordance with the present invention, a method is provided for improving tire tread noise.
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。 The present invention improves tire tread noise, including identifying one or more specific locations where specific modifications can be implemented to optimize the tread noise associated with the target tread pattern. Provide a way to do it. For the purpose of illustrating the invention, reference will now be made in detail to embodiments of the invention, one or more examples of which are illustrated in the drawings. Each example is provided by way of explanation of the invention, not limitation of the invention. In fact, it will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the scope or spirit of the invention. For example, features shown or described as part of one embodiment can be used with another embodiment to yield yet another embodiment. Accordingly, the present invention is intended to embrace such modifications and changes as fall within the scope of the appended claims and their equivalents.
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。 As used herein, “pitch” means a section of a circumferential tread pattern that repeats around the outer periphery of the tire.
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。 The exact mechanism by which the tread generates noise during tire operation can still be explored further, but the inventors believe that there are at least two reasons for noise generation. First, as the tire rotates along the road surface, the air inside the grooves of the tread pattern, as well as the air around those grooves, is compressed and pushed out of the grooves. Second, the contact between the tire tread and the road surface excites the tire (including the tread mechanism), which in turn creates sound by inducing vibrations or waves in the air. Part of our discovery is that the noise generated by the tire tread can be substantially improved by minimizing variations in contact between the tread and the surface (ie, the road surface).
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。
FIG. 1 shows a
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。 Line OL represents the contour of the region of the tire tread that contacts the road surface (i.e., the trail) when the tire is operating under a load that is supported on a flat road surface. The top line LE represents the leading edge of this footprint, while the bottom line represents the trailing edge TE of the footprint. As the tire rotates forward during operation, the tire tread can be considered to continuously enter the contour OL of the footprint along the leading edge LE, while exiting the contour OL along the trailing edge TE. . Along the leading edge LE, each point on the surface of the block (such as block 105) collides with the road surface, while all points along the groove (such as groove 110) do not collide with the road surface.
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
The image of the
(1) CLRi = 1−Ci / n
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。
In
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。
Other equations can be created to calculate CLR. For example, CLR (CLRi) at a given location i can be directly linked to the fractional value in
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。
The inventors have determined that the variation in CLRi along the circumferential direction is the main cause of tire tread noise. In other words, the variation in the amount of physical contact between the tread and the road surface along the leading edge LE as the tire moves by rotation along the surface is a major contributor to tread noise. The calculation of CLR at each point along the circumferential direction can be expressed mathematically as follows.
(2) CLRi where i = 1, 2, 3,... N
In the equation, N represents the number of locations along the circumferential direction of the tread pattern that are selected for CLR determination. The value of N can be chosen arbitrarily so that a subject tread pattern of any length can be evaluated for tread noise optimization. For example, N can be selected such that a single pitch of the tread pattern is evaluated. However, other parts of the tread pattern can also be selected. In any case, the level of tread noise associated with such a tread pattern can be reduced by minimizing the variation of CLRi along the circumferential direction of the tread pattern. An exemplary method using CLR to minimize such variation is now described.
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。
FIG. 2A represents a single pitch of the
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。
For evaluation purposes, the CLRi variation for a given pitch of the
(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。
(3) Variation in CLRi = (CLRi−CLR minimum) * 100
In the formula, the variation in CLRi represents the CLR variation at each point i along the selected portion of the tread, and CLRi represents the contact length ratio at a predetermined location i along the circumferential direction C of the tire. , CLR minimum represents the minimum value of CLRi calculated along the selected tread portion. Using the approach in
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。
As shown in FIG. 2C, the
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。
For example, the peak of about 35 represents a point in the
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。
FIG. 3 is provided to further illustrate the process of modifying the tread pattern to reduce tread noise by reducing CLR variation. Specifically, the
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。
Tread 115 represents a modification of
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。
Still referring to FIG. 3, the
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。
Thus, using the methodology described herein to reduce CLR variation, we can use it to modify the
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。
Using the methods described herein, the CLR variation of each of the proposed
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。
Referring now to the CLR variation plots of FIGS. 5C, 6C, 7C, and 8C, the CLR variation for the new proposed
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。
As described above, the harmonic components of CLR variation for each of the proposed
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。
A tire having substantially the tread pattern of the
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。 Although the present subject matter has been described in connection with specific exemplary embodiments and methods thereof, those skilled in the art will readily be able to make modifications, changes, and equivalents to such embodiments once they understand the foregoing. It will be understood that it can be produced. Accordingly, the scope of the present disclosure is intended to be illustrative rather than limiting, and the disclosure of the present subject matter will be readily understood by one of ordinary skill in the art using the teachings disclosed herein. The inclusion of such modifications, changes and / or additions to the subject matter is not excluded.
[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。
[Claim 1]
A method for improving noise caused by a tread pattern of a tire, wherein the tread pattern has a circumferential direction,
Selecting a portion of the tread pattern for evaluation;
Determining the variation in the contact length ratio along the circumferential direction for the selected portion of the tread pattern;
Reducing the variation in the contact length ratio by modifying the tread pattern;
A method for improving noise caused by a tire tread pattern.
[Section 2]
The noise generated by the tread pattern of the tire according to
[Section 3]
The step of determining includes
Mapping the selected portion of the tread pattern;
Calculating the contact length ratio at each point along the circumferential direction of the mapped tread portion of the tread pattern;
The method for improving noise caused by the tread pattern of the tire according to
[Claim 4]
The reducing step adds a contact surface to the tread pattern at one or more points along the circumferential direction of the selected portion based on the variation in the contact length ratio provided by the determining step. The method for improving noise generated by the tire tread pattern according to
[Section 5]
The reducing step removes a contact surface from the tread pattern at one or more points along the circumferential direction of the selected portion based on the variation in the contact length ratio provided by the determining step. The method for improving noise generated by the tire tread pattern according to
[Claim 6]
The method of
[Claim 7]
The method according to
[Section 8]
The method for improving noise caused by a tire tread pattern according to
[Claim 9]
[Section 10]
The contact length ratio at a predetermined point along the circumferential direction of the tread pattern is
CLRi = 1-Ci / n
(Where
CLRi = the contact length ratio at a predetermined location i along the circumferential direction Ci = contacts the road surface along the front edge of the tread pattern at the predetermined location i along the circumferential direction Total number of points n = total number of points along the leading edge)
A method for improving noise caused by a tire tread pattern according to
[Section 11]
The step of determining includes
Mapping the selected portion of the tread pattern;
Calculating the contact length ratio at each point along the circumferential direction of the mapped tread portion of the tread pattern;
Plotting the result of the calculation step for each point along the circumferential direction of the mapped tread portion of the tread pattern;
The method for improving noise caused by the tread pattern of the tire according to
[Claim 12]
A tire constructed according to the method of
[Claim 13]
A method for improving tire tread noise, the method comprising:
Determining a contact length ratio along a selected portion of the tread;
Comparing the contact length ratios to determine locations of maximum and minimum fluctuations in the contact length ratio along the circumferential direction of the tread;
Optimizing the noise generated during operation of the tire tread by modifying the maximum variation and the minimum variation of the contact length ratio;
A method for improving tread noise of a tire, including:
[Section 14]
Item 14. The tire tread noise according to Item 13, wherein the optimizing step further includes the step of modifying the tread pattern so as to change the contact length ratio at the location of the maximum variation and the minimum variation. How to improve.
[Section 15]
15. The method of improving tire tread noise of clause 14, wherein the optimizing step further comprises adding a contact surface to the tread pattern at one or more locations along the circumferential direction.
[Section 16]
The method of claim 15, wherein the optimizing step further includes reducing a contact surface of the tread pattern at one or more locations along the circumferential direction.
[Section 17]
Item 17. The method of improving tire tread noise according to Item 16, wherein the selected portion of the tread is at least one pitch of the tread.
[Section 18]
Item 13. The method further comprises repeating the determining, comparing, and optimizing steps until an acceptable contact length ratio variation is achieved for the selected portion of the tread pattern. A method of improving the tread noise of the described tire.
Claims (13)
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。 A method for improving noise caused by a tread pattern of a tire, wherein the tread pattern has a circumferential direction,
Selecting a single pitch of the tread pattern for evaluation;
Determining a variation width of a contact length ratio at a front edge of a tire track along the circumferential direction with respect to the selected single pitch of the tread pattern;
Reducing the variation in the contact length ratio width by modifying the tread pattern;
A method for improving noise caused by a tire tread pattern.
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。 The step of determining includes
Mapping the selected single pitch of the tread pattern into a straight line;
Calculating the contact length ratio at each point along the circumferential direction of the mapped single pitch of the tread pattern;
The method for improving noise caused by a tread pattern of a tire according to claim 1 further comprising:
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。 The contact length ratio at a predetermined point along the circumferential direction of the tread pattern is
CLRi = 1-Ci / n
(Where
CLRi = the contact length ratio at a predetermined location i along the circumferential direction Ci = a point of contact with the road surface along the front edge of the tire at a predetermined location i along the circumferential direction N = total number of points along the leading edge)
A method for improving noise caused by a tire tread pattern according to claim 1, defined as
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。 The step of determining includes
Mapping the selected single pitch of the tread pattern into a straight line;
Calculating the contact length ratio at each point along the circumferential direction of the mapped single pitch of the tread pattern;
Plotting the result of the calculating step for each point along the circumferential direction of the mapped single pitch of the tread pattern;
The method for improving noise caused by a tread pattern of a tire according to claim 1 further comprising:
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。 A method for improving tire tread noise, the method comprising:
Determining a contact length ratio at the leading edge of a tire track across the selected single pitch of the tread from end to end;
Comparing the contact length ratio in order to determine the location of the maximum value of the variation range of the contact length ratio and the minimum value of the variation range along the circumferential direction of the tread;
Optimizing the noise generated during operation of the tire tread by correcting the maximum value of the fluctuation range and the minimum value of the fluctuation range of the contact length ratio;
A method for improving tread noise of a tire, including:
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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- 2014-08-27 JP JP2014172349A patent/JP2014240277A/en not_active Abandoned
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