JP5760333B2 - 空気入りタイヤ及び空気入りタイヤのデザイン方法 - Google Patents

Description

本発明は、車両に装着される空気入りタイヤ及び空気入りタイヤのデザイン方法に関する。

自動車等の車両に装着される空気入りタイヤには、種々の形状がある。例えば、特許文献１には、トレッド面に模様構成単位をなすｎ個のパターンエレメントをタイヤ円周方向に配列したトレッドパターンを有する空気入りタイヤが記載されている。また、この空気入タイヤは、タイヤ円周方向に配列された前記パターンエレメントの列を、各パターンエレメントを単位パルスとしかつ１つのパターンエレメントを起点として前記配列の順にしかも各パターンエレメントの周方向の長さであるピッチ長さＬｉを周方向に隔てたパルス列に置換するとともに、このパルス列をフーリエ級数に展開することにより求まるフーリエ係数により算出しうるフーリエ級数の振幅が特定の条件を充足する形状に形成されている。また、特許文献１には、トレッド部を上記形状とすることで、タイヤノイズの音圧に、周波数にほぼ反比例する大きさのゆらぎ特性を付与し、ノイズの不快感を低減すると記載されている。

特開平７−１８６６２１号公報

ここで、空気入りタイヤには、例えば、サイドウォール部の表面にセレーションが形成されているタイヤがある。このセレーションは、空気入りタイヤを装着した場合も見やすい部分に配置される。そのため、セレーションの形状を変更することで、タイヤの質感を向上させることはできる。しかしながら、形状によっては、タイヤの性能が低下する場合がある。なお、特許文献１には、タイヤのトレッド部の形状によりノイズを低減するのみで、サイドウォール部の形状については記載されていない。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、タイヤの性能を維持しつつ、タイヤの感性品質を高くすることができる空気入りタイヤ及び空気入りタイヤのデザイン方法を提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、トレッド部と、サイドウォール部と、ビード部と、を備える空気入りタイヤであって、前記サイドウォール部は、表面の周方向に延在して形成されたパターン部を有し、前記パターン部は、ゆらぎ係数が０．５以上２以下、かつ、最大値と最小値との差が０．５以下の範囲で次数により変化する値であり、かつ、周方向の１周を１次とする周波数の次数範囲が有限である、１／ｆゆらぎ関数に基づいて、表面の形状が周方向において変化していることを特徴とする。

ここで、前記１／ｆゆらぎ関数は、前記ゆらぎ係数を一定値とした場合に、対数軸における周波数とスペクトルパワー密度との関係が反比例（漸減する方向に比例している）となる関数であることが好ましい。

また、前記パターン部は、タイヤ径方向の所定範囲にタイヤ径方向に沿って延在する突起状のリッジを、タイヤ周方向に沿って複数並設させたセレーションであることが好ましい。

また、前記セレーションは、前記１／ｆゆらぎ関数に基づいて、前記リッジの配置方向、配置間隔、高さ及び、表面の角度の少なくとも１つが変化していることが好ましい。

また、前記次数範囲は、１次以上２０００次以下であることが好ましい。

また、前記次数範囲は、少なくとも連続する３つ以上の整数次数を含むことが好ましい。

また、前記次数範囲は、２次以上であることが好ましい。

また、前記ゆらぎ係数は、同じ値であることが好ましい。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、サイドウォール部のデザインを決定する空気入りタイヤのデザイン方法であって、前記サイドウォール部の表面の周方向に延在して形成されたパターン部の周方向における形状の変化を、ゆらぎ係数が０．５以上２以下、かつ、最大値と最小値との差が０．５以下の範囲で次数により変化する値であり、かつ、周方向の１周を１次とする周波数の次数範囲が有限である、１／ｆゆらぎ関数に基づいて決定することを特徴とする。

また、前記１／ｆゆらぎ関数は、前記ゆらぎ係数を一定値とした場合に、対数軸における周波数とスペクトルパワー密度との関係が反比例となる関数であることが好ましい。

また、前記パターン部として、タイヤ径方向の所定範囲にタイヤ径方向に沿って延在する突起状のリッジを、タイヤ周方向に沿って複数並設させたセレーションの形状を決定することが好ましい。

また、前記１／ｆゆらぎ関数に基づいて、前記リッジの配置方向、配置間隔、高さ及び、表面の角度の少なくとも１つを決定することが好ましい。

また、前記次数の範囲は、１次以上２０００次以下であることが好ましい。

また、前記次数範囲は、少なくとも連続する３つ以上の整数次数を含むことが好ましい。

また、前記次数範囲は、２次以上であることが好ましい。

また、前記ゆらぎ係数は、同じ値であることが好ましい。

本発明にかかる空気入りタイヤ及び空気入りタイヤのデザイン方法は、タイヤの性能を維持しつつ、タイヤの感性品質を向上させることができるという効果を奏する。

図１は、本発明の実施の形態に係る空気入りタイヤの側面図である。 図２は、図１に示す空気入りタイヤの部分拡大図である。 図３は、セレーション部の一部の断面を拡大して示す拡大断面図である。 図４は、本発明のデザイン方法の一例を示すフロー図である。 図５−１は、周波数とスペクトルパワーとの関係を示すグラフである。 図５−２は、図５−１に示す関係に基づいて生成した揺らぎ波形を示すグラフである。 図６−１は、セレーション部を周方向に展開した断面を示す断面図である。 図６−２は、図６−１の一部を拡大して示す拡大断面図である。 図７−１は、周波数とスペクトルパワーとの関係を示すグラフである。 図７−２は、図７−１に示す関係に基づいて生成した揺らぎ波形を示すグラフである。 図７−３は、図７−２に示す算出結果に基づいて設計したセレーション部を示す正面図である。 図７−４は、図７−３に示すセレーション部を周方向に展開した一部の断面を示す拡大断面図である。 図８−１は、周波数とスペクトルパワーとの関係を示すグラフである。 図８−２は、図８−１に示す関係に基づいて生成した揺らぎ波形を示すグラフである。 図８−３は、図８−２に示す算出結果に基づいて設計したセレーション部を示す正面図である。 図８−４は、図８−３に示すセレーション部を周方向に展開した一部の断面を示す拡大断面図である。 図９−１は、周波数とスペクトルパワーとの関係を示すグラフである。 図９−２は、図９−１に示す関係に基づいて生成した揺らぎ波形を示すグラフである。 図１０−１は、周波数とスペクトルパワーとの関係を示すグラフである。 図１０−２は、図１０−１に示す関係に基づいて生成した揺らぎ波形を示すグラフである。 図１１−１は、周波数とスペクトルパワーとの関係を示すグラフである。 図１１−２は、図１１−１に示す関係に基づいて生成した揺らぎ波形を示すグラフである。 図１２は、周波数とスペクトルパワーとの関係を対数軸で示すグラフである。 図１３−１は、セレーション部の一部の断面を拡大して示す拡大断面図である。 図１３−２は、図１３−１に示すセレーション部を周方向に展開した一部の断面を示す拡大断面図である。 図１４−１は、セレーション部の一部の断面を拡大して示す拡大断面図である。 図１４−２は、図１４−１に示すセレーション部を周方向に展開した一部の断面を示す拡大断面図である。

以下に、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。また、この実施の形態の構成要素には、当業者が置換可能かつ容易なもの、あるいは実質的に同一のものが含まれる。また、この実施の形態に記載された複数の変形例は、当業者自明の範囲内にて任意に組み合わせが可能である。

以下の説明において、また、タイヤ幅方向とは、空気入りタイヤ１の回転軸（図示せず）と平行な方向をいい、タイヤ幅方向外側とは、タイヤ幅方向においてタイヤ赤道面（タイヤ赤道線）から離れる側をいう。タイヤ周方向とは、回転軸を中心軸とする周方向である。また、タイヤ径方向とは、回転軸と直交する方向をいい、タイヤ径方向内側とはタイヤ径方向において回転軸に向かう側、タイヤ径方向外側とは、タイヤ径方向において回転軸から離れる側をいう。また、タイヤ赤道面とは、回転軸に直交すると共に、空気入りタイヤ１のタイヤ幅の中心を通る平面である。また、タイヤ幅は、タイヤ幅方向の外側に位置する部分同士のタイヤ幅方向における幅、つまり、タイヤ幅方向においてタイヤ赤道面から最も離れている部分間の距離である。また、タイヤ赤道線とは、タイヤ赤道面上にあって空気入りタイヤ１の周方向に沿う線をいう。

ここで、図１は、本発明の実施の形態に係る空気入りタイヤの側面図である。図２は、図１に示す空気入りタイヤの部分拡大図である。図３は、セレーション部の一部の断面を拡大して示す拡大断面図である。なお、後述するが図１及び図２に示すリッジ５１が、歪んでいるように見えるが、表面形状の変化による影響である。空気入りタイヤ１は、図１に示すように、路面と接触するトレッド部２と、この空気入りタイヤ１をリム６にリム組みし、車両に装着した際に最もタイヤ幅方向外側で視認できるサイドウォール部３と、リム６にリム組みされた際にこのリム６と嵌合するビード部４とにより構成されている。

サイドウォール部３は、図１及び図２に示すように、その表面にセレーション部５を有する。セレーション部５は、タイヤ周方向に沿って円環状に形成されている。このセレーション部５は、タイヤ径方向の所定範囲にてタイヤ径方向に沿って延在しつつ、タイヤ周方向に沿って複数並設された突起状のリッジ５１を有している。また、リッジ５１は、タイヤ径方向の所定範囲にてタイヤ径方向の一端から他端に至り突起状が連続して形成されている。複数のリッジ５１は、その一端がセレーション部５の外輪５２に沿って配置され、他端がセレーション部５の内輪５３に沿って配置されている。外輪５２は、タイヤ周方向に沿って円環状に形成され、セレーション部５のタイヤ径方向の所定範囲であるタイヤ径方向外側の輪郭を成すもので、突起状により形成されている。内輪５３は、タイヤ周方向に沿って円環状に形成され、セレーション部５のタイヤ径方向の所定範囲であるタイヤ径方向内側の輪郭を成すもので、突起により形成されている。

このようなセレーション部５は、基本的に、最もタイヤ幅方向外側の位置に設けられ、かつ空気入りタイヤ１の骨格をなすカーカス（図示せず）がビード部４で折り返された端部の位置に設けられる。このため、セレーション部５は、リッジ５１のコントラストにより、最もタイヤ幅方向外側（サイドウォール部３）の見た目を良くしつつ、カーカスの折り返し端部によるサイドウォール部３の表面での***を目立たなくさせることができるものである。

ここで、セレーション部５を構成するリッジ５１は、図３に示すように、位置によって１つ１つの形状が異なる。リッジ５１は、高さｈ、つまりタイヤ幅方向の長さが、周方向の配置位置によって異なる高さとなり、また、タイヤ幅方向の端面（上面、図３中上側の面）５４が赤道面に対して傾斜している。ここで、セレーション部５のリッジ５１の端面５４は、周方向の任意の点を基点として、また、平均厚みを基準面（ｙ＝０）とした１／ｆゆらぎ関数で変化している。なお、１／ｆゆらぎ関数とは、ゆらぎ関数のうち、スペクトルパワーと周波数との関係が対数軸上において、反比例となるゆらぎ関数である。

以下、セレーション部５の形状について、デザイン方法とともにより詳細に説明する。ここで、図４は、本発明のデザイン方法の一例を示すフロー図である。また、図５−１は、周波数とスペクトルパワーとの関係を示すグラフであり、図５−２は、図５−１に示す関係に基づいて生成した揺らぎ波形を示すグラフである。また、図６−１は、セレーション部を周方向に展開した断面を示す断面図であり、図６−２は、図６−１の一部を拡大して示す拡大断面図である。ここで、図５−１は、横軸が周波数（ｆ）であり、縦軸がスペクトルパワー（ＰＳＤ）である。また、図５−２は、横軸がｘ座標であり、縦軸がｙ座標である。さらに、図６−１及び図６−２は、横軸が基準位置からの長さであり、縦軸がリッジの高さである。ここで、タイヤのデザインは、下記に説明する演算を実行するプログラムをパーソナルコンピュータ等の演算装置に記憶させ、演算装置により計算を実行することで設計することができる。

演算装置は、図４に示すように、まず、ステップＳ１２として、モデルを決定する。モデルとは、演算に用いる１／ｆゆらぎ関数、及びそれらのパラメータである。１／ｆゆらぎ関数としては、ゆらぎ係数が０．５以上２以下、かつ、最大値と最小値との差が０．５以下の範囲で次数により変化する値であり、かつ、周方向の１周を１次とする周波数の次数範囲が有限である１／ｆゆらぎ関数であれば、種々の関数を用いることができるが、なお、本実施形態では、下記式（１）に示すようにｓｉｎ波を用いた１／ｆゆらぎ関数を用いる。

ここで、式（１）において、ｘは、０から２πの有理数であり、ｒ_ｎは、０から２πの一様乱数である。また、ｆ_ｎは、ｆ_ｎ＝ｎとなる整数である。また、ゆらぎ係数は、０．５以上２．０以下の任意の値である。以上より、１／ｆゆらぎ関数は、円周方向１周が１次となる。つまり、１／ｆゆらぎ関数は、ｘ＝０と、ｘ＝２πの値が同じ値となる、周期関数である。また、ｒ_ｎを一様乱数としていることで、ｘ＝０における各自の値が異なる値となる。

演算装置は、用いる１／ｆゆらぎ関数を決定したら、さらに１／ｆゆらぎ関数の次数を決定する。本実施形態では、次数を１次から２０００次、つまり、１≦ｎ≦２０００とした。なお、各パラメータの設定は、ユーザが入力すればよい。また、ユーザが拘束条件を設定し、その条件に基づいて演算装置が決定してもよい。

演算装置は、ステップＳ１２でモデルが決定されたら、ステップＳ１４として１／ｆゆらぎ波形を生成する。つまり、演算装置は、ステップＳ１２で決定したモデルを０≦ｘ＜２πの範囲で展開してｘ値とｙ値との関係を算出する。本実施形態のように、上記式（１）を用い、ゆらぎ係数を図５−１に示す出力に対応する値とすると、ゆらぎ波形は、図５−２に示すような波形として算出される。なお、ｒ_ｎを一様乱数としているため、計算を行う毎に、波形は変化する。

演算装置は、ステップＳ１４で１／ｆゆらぎ波形を生成（算出）したら、ステップＳ１６として、セレーション部の端面（トップ面）の形状への当てはめを行う。具体的には、セレーション部の周方向の任意の点を始点とし周方向をｘ方向とし、また、一周を２πとして各位置の座標を割り当てる。また、リッジの高さ方向をｙ方向とし、かつｙ＝０をリッジの平均高さとし、ｙの最大値をリッジの最大高さとする。演算装置は、以上の条件で、図５−２に示す算出結果を、セレーション部の端面５４の形状に当てはめることで、図６−１及び図６−２に示すような形状を算出する。なお、図６−１及び図６−２は、セレーション部の周方向の形状を直線に展開して示している。したがって、ｘ方向（長さＬ方向）の両端は、同じ位置となる。長さＬとは、上述したように、タイヤのセレーションの任意の位置からの距離（周方向における距離）である。

図６−１及び図６−２に示す例では、タイヤのサイズを２１５／６５Ｒ１６、つまり、タイヤ幅２１５ｍｍ、扁平率６５％、ラジアル構造、リム径１６インチのタイヤを用いた。また、セレーションの周方向の中央部における周方向の長さを１９４０ｍｍとし、リッジの平均高さを０．５ｍｍ、最大高さを１ｍｍ、最小高さを０ｍｍ、リッジ幅を０．５ｍｍ、リッジ間隔を０．５ｍｍとした。具体的には当てはめ方法としては、図６−２に示すように、各リッジの周方向の両端（図６−２中、点線の丸で囲われた部分）に対応する１／ｆゆらぎ関数のｙ座標を算出し、そのｙ座標をリッジの端部の高さとした。また、リッジの端面５４は、ゆらぎ関数を用いて算出した両端を直線で結んだ面とする。

以上のようして、リッジの端面の形状を決定し、決定した形状とすることで、セレーション部は、図６−１、図６−２に示すように、位置によってリッジの高さ、端面の角度が異なる形状となる。なお、図６−２に示すグラフでは、黒い部分がリッジとなる。

空気入りタイヤ１は、以上のように、セレーション部のリッジを１／ｆ揺らぎ関数に対応して変化した形状とすることで、セレーション部の外観上の質感を高めることができ、タイヤとしての感性品質を向上させることができる。つまり、１／ｆ揺らぎ関数に対応して変化した形状とすることで、なごみ感や、安らぎを与えることができ、不快感を与える可能性を低減することができる。また、周方向の１周を１／ｆ揺らぎ関数の１次とし、さらに、揺らぎ係数を０．５以上２．０以下とし、最大値と最小値との差を０．５以下とすることで、タイヤの均一性を一定にすることができる。つまり、セレーション部の変化がタイヤの性能（走行性能）に与える影響を小さくすることができる。これにより、空気入りタイヤ１は、タイヤの性能を維持しつつ、タイヤの感性品質を向上させることができる。

また、上記実施形態のように、１／ｆゆらぎ関数の各次数成分に一様乱数のｒ_ｎを加えることで、周方向の位置において、各次数成分が０となる位置をずらすことができる。これにより、１／ｆゆらぎ関数をより複雑な形状、左右非対称な形状にすることができ、タイヤの感性品質を向上させることができる。

上記実施形態では、１／ｆ揺らぎ関数を１次から２０００次の範囲としたが、本発明はこれに限定されない。ここで、図７−１は、周波数とスペクトルパワーとの関係を示すグラフであり、図７−２は、図７−１に示す関係に基づいて生成した揺らぎ波形を示すグラフであり、図７−３は、図７−２に示す算出結果に基づいて設計したセレーション部を示す正面図であり、図７−４は、図７−３に示すセレーション部を周方向に展開した一部の断面を示す拡大断面図である。また、図８−１から図８−４は、図７−１から図７−４とは異なる次数を用いた場合の算出結果を示す図であり、各図の概要は、図７−１から図７−４にそれぞれ対応している。図７−１及び図８−１は、横軸が周波数（ｆ）であり、縦軸がスペクトルパワー（ＰＳＤ）である。また、図７−２及び図８−２は、横軸がｘ座標であり、縦軸がｙ座標である。

ここで、図７−１から図７−４は、１／ｆゆらぎ関数に用いる周波数の次数を１次から６００次（つまり上記式（１）において１≦ｎ≦６００）とした以外は同様の条件で算出した結果である。また、図８−１から図８−４は、１／ｆゆらぎ関数に用いる周波数の次数を１次から６０次（つまり上記式（１）において１≦ｎ≦６０）とした以外は同様の条件で算出した結果である。

周波数の次数を１次から６００次とした場合、ゆらぎ係数を図７−１に示す出力に対応する値とすると、ゆらぎ波形は、図７−２に示す形状となる。これに対して、周波数の次数を１次から６０次とした場合、ゆらぎ係数を図８−１に示す出力に対応する値とすると、ゆらぎ波形は、図８−２に示す形状となる。図７−２と図８−２に示すように、１／ｆゆらぎ関数の次数を変化することにより、算出されるゆらぎ波形の形状も変化する。具体的には、用いる次数を多くすると、ゆらぎ波形はより複雑になる。

また、夫々のゆらぎ波形に基づいて、デザインした空気入りタイヤのセレーション部の形状は、図７−３及び図７−４に示す周波数の次数を１次から６００次とした場合の空気入りタイヤ１ａのセレーション部５ａのリッジ５１ａの形状の方が、図８−３及び図８−４に示す周波数の次数を１次から６０次とした場合の空気入りタイヤ１ｂのセレーション部５ｂのリッジ５１ｂの形状よりも、形状の変化がより複雑になる。つまり、リッジと隣接するリッジとの形状の差をより大きくすることができる。このように、デザイン方法としては、用いる次数を適宜設計することで、種々のセレーション部の形状をデザインすることができる。また、用いる周波数の次数によって、種々の方向性で品質を高めた空気入りタイヤとすることができる。

ここで、１／ｆゆらぎ関数には、連続する３個以上の整数次数成分を含むことが好ましく、６個以上の整数次数成分を含むことがより好ましく、１２個以上の整数次数成分を含むことがより好ましい。このように、使用する次数を一定個数とすることで、セレーション部の形状に適切なゆらぎを与えることができ、上記効果をより好適に与えることができる。また、上述したように、用いる次数を増やすことで、セレーション部の形状をより複雑にすることができ、セレーションがより独特の形状となり、感性品質を高く維持することができる。

また、１／ｆゆらぎ関数には、２次以上の整数次数成分、つまり、２≦ｎ以上の整数次数成分を用いることが好ましい。このように、１／ｆゆらぎ関数に、２次以上の整数次数成分を用いることで、つまり１次の成分を用いないことで、タイヤのセレーション部のバランスをより均一にしつつ、感性品質を高く維持することができる。

ここで、図９−１、図１０−１、図１１−１は、それぞれ周波数（ｆ）とスペクトルパワー（ＰＳＤ）との関係を示すグラフである。図９−２は、図９−１に示す関係に基づいて、図１０−２は、図１０−１に示す関係に基づいて、図１１−２は、図１１−１に示す関係に基づいてそれぞれ生成した揺らぎ波形を示すグラフである。なお、図９−１及び図９−２は、１／ｆゆらぎ関数の整数次数成分として、３次から５次（３≦ｎ≦５）を用い、図１０−１及び図１０−２は、１／ｆゆらぎ関数の整数次数成分として、３次から８次（３≦ｎ≦８）を用い、図１１−１及び図１１−２は、１／ｆゆらぎ関数の整数次数成分として、３次から１４次（３≦ｎ≦１４）を用いてゆらぎ波形を算出した。

また、ゆらぎ係数を図９−１、図１０−１、図１１−１のそれぞれに示す出力に対応する値とすると、それぞれのゆらぎ波形は、図９−２、図１０−２、図１１−２に示す形状となる。図９−２から図１１−２に示すように、用いる整数次数成分を多くすることで、ゆらぎ波形をより複雑な形状にすることができる。ゆらぎ波形を複雑な形状にできることで、セレーションの形状をより複雑にすることができ、セレーションがより独特の形状となり、感性品質を高く維持することができる。また、図９−２から図１１−２に示すように、２次以上の次数成分を用いることで、波形の左右のバランスを良くすることができ、タイヤのセレーション部のバランスをより均一にしつつ、感性品質を高く維持することができる。

ここで、図１２は、周波数とスペクトルパワーとの関係を対数軸で示すグラフである。なお、図１２は、横軸が周波数であり、縦軸がパワー密度である。また、両軸とも対数軸である。上述したように、ゆらぎ係数を０．５以上２以下、かつ、最大値と最小値との差が０．５以下の範囲で次数により変化する値とすることで、図１２に示すように対数軸において、周波数とスペクトルパワーとの関係が傾き２／ｆから傾き０．５／ｆの範囲に含まれることになる。また、最大値と最小値との差を０．５以下の範囲とすることで、傾きを略一定の傾きとすることができる。これにより、１／ｆゆらぎを好適に表現することができ、感性品質を高くすることができる。

なお、ゆらぎ係数は、一定の値とすることが好ましい。つまり、ゆらぎ係数を１つの値として、図１２に示す周波数とスペクトルパワーとの関係が傾き２／ｆの直線、１／ｆの直線、０．５／ｆの直線のようにすることが好ましい。このように、ゆらぎ係数を一定の値とすることで、１／ｆゆらぎを好適に表現することができ、感性品質を高くすることができる。

また、上記実施形態では、ゆらぎ係数を任意の値としたが、ゆらぎ係数の値と次数との関係を関数で設定するようにしてもよい。また、低次の次数のゆらぎ係数を高次の次数のゆらぎ係数よりも低くしてもよい。低次の次数のゆらぎ係数を低くすることで、タイヤの質量バランスをより均一にすることができる。

ここで、上記実施形態では、いずれの場合も、リッジの高さ及び、表面の角度（赤道面に対する角度）を変化させたが、本発明はこれに限定されない。ここで、リッジは、各リッジの体積を一定として、表面の角度、形状のみを位置によって変化させることが好ましい。このように、リッジの体積を一定とすることで、タイヤの質量バランスを一定とすることができる。これにより、タイヤの性能をより確実に維持することができる。

また、セレーション部としては、リッジの高さ及び、表面の角度に加え、あるいは、替えて、リッジの配置間隔、リッジの幅、リッジの表面の形状の少なくとも１つを周方向の位置に応じて変化させるようにしてもよい。また、セレーション部にリッジのみを形成した場合を説明したが、文字、記号等を形成してもよい。なお、この場合はリッジのみを上記条件で設計してもよいし、文字、記号等のその他の形状のものも含んで、上記条件で設計してもよい。

また、上記実施形態では、サイドウォール部のセレーション部の場合を説明したが、サイドウォール部の周方向にわたって、つまり、全周に形成されていればよく、セレーション部にも限定されない。例えば、サイドウォール部に形成されているブロックの表面の形状を同様に、ゆらぎ係数が０．５以上２以下、かつ、最大値と最小値との差が０．５以下の範囲で次数により変化する値であり、かつ、周方向の１周を１次とする周波数の次数範囲が有限である、１／ｆゆらぎ関数に基づいて、表面の形状が周方向において変化する形状とすることで、上記と同様の効果を得ることができる。

以下、観察例を用いて、空気入りタイヤについてより詳細に説明する。ここで、図１３−１は、セレーション部の一部の断面を拡大して示す拡大断面図であり、図１３−２は、図１３−１に示すセレーション部を周方向に展開した一部の断面を示す拡大断面図である。また、図１４−１は、セレーション部の一部の断面を拡大して示す拡大断面図であり、図１４−２は、図１４−１に示すセレーション部を周方向に展開した一部の断面を示す拡大断面図である。なお、図１３−１及び図１３−２は、実施例となる１／ｆゆらぎ関数の次数を３次から６００次とした以外は上述した方法でセレーションのリッジ５１ｃをデザインした空気入りタイヤ１ｃである。また、図１４−１及び図１４−２は、比較例となる周方向に一定のリッジ５１ｄを形成したセレーションを有する空気入りタイヤ１ｄである。

図１３−１と図１４−１との対比し、図１３−２と図１４−２との対比からわかるように、実施例と比較例では、セレーションの見た目の形状が異なる。この実施例のタイヤと比較例のタイヤについて、下記の条件で官能試験を行った。成人の男女各２０名（合計４０名）を対象として、車両に装着した実施例のタイヤと、車両に装着した比較例のタイヤのそれぞれについて、タイヤの外観から受ける印象について５点満点でアンケート調査した。評価項目としては、「目立ちやすさ」、「面白さ」、「美しさ」、「和み感」、「高級感」の５つの項目とした。また、評価が高いほど点数は大きくなる。つまり５点の評価が最も良い評価となる。アンケート調査した評価結果から各評価項目の４０名の平均値を算出した。算出結果を下記表１に示す。

表１に示すように、比較例よりも実施例の方が、いずれの項目も評価が高いことがわかる。特に和み感と、目立ちやすさが高くなっている。以上より、本発明の空気入りタイヤは、感性品質が高いことがわかる。

以上のように、本発明に係る空気入りタイヤ及び空気入りタイヤのデザイン方法は、車両に装着する空気入りタイヤ及びそのデザイン方法として用いることに適している。

１ 空気入りタイヤ
２ トレッド部
３ サイドウォール部
４ ビード部
５ セレーション部
５１ リッジ
５２ 外輪
５３ 内輪
５４ 端面

Claims (14)

1. トレッド部と、サイドウォール部と、ビード部と、を備える空気入りタイヤであって、
   前記サイドウォール部外面は、表面の周方向に延在して形成されたパターン部を有し、
   前記パターン部は、タイヤ径方向の所定範囲にタイヤ径方向に沿って延在する突起状のリッジを、タイヤ周方向に沿って複数並設させたセレーションであり、
   前記リッジは、ゆらぎ係数が０．５以上２以下、かつ、最大値と最小値との差が０．５以下の範囲で次数により変化する値であり、かつ、周方向の１周を１次とする周波数の次数範囲が有限である、１／ｆゆらぎ関数に基づいて高さを算出し、周方向の両端の算出した高さを直線で結んだ線を端面とし、表面の形状が周方向において変化していることを特徴とする空気入りタイヤ。
2. トレッド部と、サイドウォール部と、ビード部と、を備える空気入りタイヤであって、
   前記サイドウォール部外面は、表面の周方向に延在して形成されたパターン部を有し、
   前記パターン部は、タイヤ径方向の所定範囲にタイヤ径方向に沿って延在する突起状のリッジを、タイヤ周方向に沿って複数並設させたセレーションであり、
   前記リッジは、ゆらぎ係数が０．５以上２以下の一定の値であり、かつ、周方向の１周を１次とする周波数の次数範囲が有限である、１／ｆゆらぎ関数に基づいて高さを算出し、周方向の両端の算出した高さを直線で結んだ線を端面とし、表面の形状が周方向において変化していることを特徴とする空気入りタイヤ。
3. 前記１／ｆゆらぎ関数は、前記ゆらぎ係数を一定値とした場合に、対数軸における周波数とスペクトルパワー密度との関係が漸減する方向に比例する関数であることを特徴とする請求項１または２に記載の空気入りタイヤ。
4. 前記セレーションは、前記１／ｆゆらぎ関数に基づいて、さらに前記リッジの配置方向、配置間隔の少なくとも１つが変化していることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の空気入りタイヤ。
5. 前記次数範囲は、１次以上２０００次以下であることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の空気入りタイヤ。
6. 前記次数範囲は、少なくとも連続する３つ以上の整数次数を含むことを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の空気入りタイヤ。
7. 前記次数範囲は、２次以上であることを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の空気入りタイヤ。
8. サイドウォール部のデザインを決定する空気入りタイヤのデザイン方法であって、
   演算装置により計算を実行することで、前記サイドウォール部の表面の周方向に延在して形成されたパターン部の周方向における形状の変化を、ゆらぎ係数が０．５以上２以下、かつ、最大値と最小値との差が０．５以下の範囲で次数により変化する値であり、かつ、周方向の１周を１次とする周波数の次数範囲が有限である、１／ｆゆらぎ関数に基づいて決定し、前記サイドウォール部のデザインを決定し、
   前記パターン部として、タイヤ径方向の所定範囲にタイヤ径方向に沿って延在する突起状のリッジを、タイヤ周方向に沿って複数並設させたセレーションの形状を決定し、
   前記１／ｆゆらぎ関数に基づいて、前記リッジの高さを算出し、周方向の両端の算出した高さを直線で結んだ線を端面とすることを特徴とする空気入りタイヤのデザイン方法。
9. サイドウォール部のデザインを決定する空気入りタイヤのデザイン方法であって、
   演算装置により計算を実行することで、前記サイドウォール部の表面の周方向に延在して形成されたパターン部の周方向における形状の変化を、ゆらぎ係数が０．５以上２以下の範囲で一定の値であり、かつ、周方向の１周を１次とする周波数の次数範囲が有限である、１／ｆゆらぎ関数に基づいて決定し、前記サイドウォール部のデザインを決定し、
   前記パターン部として、タイヤ径方向の所定範囲にタイヤ径方向に沿って延在する突起状のリッジを、タイヤ周方向に沿って複数並設させたセレーションの形状を決定し、
   前記１／ｆゆらぎ関数に基づいて、前記リッジの高さを算出し、周方向の両端の算出した高さを直線で結んだ線を端面とすることを特徴とする空気入りタイヤのデザイン方法。
10. 前記１／ｆゆらぎ関数は、前記ゆらぎ係数を一定値とした場合に、対数軸における周波数とスペクトルパワー密度との関係が漸減する方向に比例する関数であることを特徴とする請求項８または９に記載の空気入りタイヤのデザイン方法。
11. 前記１／ｆゆらぎ関数に基づいて、さらに前記リッジの配置方向、配置間隔の少なくとも１つを決定することを特徴とする請求項８から１０のいずれか１項に記載の空気入りタイヤのデザイン方法。
12. 前記次数範囲は、１次以上２０００次以下であることを特徴とする請求項８から１１のいずれか１項に記載の空気入りタイヤのデザイン方法。
13. 前記次数範囲は、少なくとも連続する３つ以上の整数次数を含むことを特徴とする請求項８から１２のいずれか１項に記載の空気入りタイヤのデザイン方法。
14. 前記次数範囲は、２次以上であることを特徴とする請求項８から１３のいずれか１項に記載の空気入りタイヤのデザイン方法。

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