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2016 年度 実績報告書

自動車用タイヤの放射騒音と転がり抵抗を同時に低減する基礎技術の開発

研究課題

研究課題/領域番号 26420184
研究機関神奈川工科大学

研究代表者

石濱 正男  神奈川工科大学, 創造工学部, 教授 (20298277)

研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2017-03-31
キーワード自動車 / タイヤ / CO2 / 騒音 / 転がり抵抗 / モデル化 / 振動
研究実績の概要

路面からの加振によるタイヤ構造振動と騒音の数理的モデル化をほぼ完成した.また,路面接触による空力的ポンピング音の発生数理モデルを構築した.さらに,非ニュートン性減衰材をトレッド内に貼付して,転がり抵抗を増やさずにタイヤ振動を低減する新技術を開発した.
1.現象の数理モデル化:(1)路面凹凸のタイヤ構造への入力を世界に先駆けてGauss関数により分布荷重をモデリングした.タイヤ構造有限要素モデルへの荷重条件設定に,力学的合理性と数値計算の効率性を与えた.(2)転動中のタイヤ表面を伝播する高周波振動を予測できる有限要素モデルを開発した.(3)タイヤ溝の転動による開閉現象とポンピング音発生を数理的に再現する有限要素モデルを開発した.この開閉により生ずる空気流をCFD(計算流体力学)により予測して,溝の深さ変動よりも開閉による騒音発生という新たな現象理解を得ることができた.(4)路面と接触を終了するタイミングで,トレッドが特殊なすべりを伴う高周波振動を起こす,騒音発生現象を有限要素でモデル化した.
2.転がり抵抗を増やさずにタイヤ騒音を減少する方法の開発:(1)タイヤと路面との接触時の大きな加速度の作用時には大きな減衰を得,それ以外ではトレッドゴムの減衰を小さくする発明を行った.これを使うことにより,転がり抵抗の増大なしに高周波振動を低減することができた.(2)本研究を始める前からの成果を含めた総合的な検討の結果,低騒音,低転がり抵抗,高ウェットグリップを実現する次世代の高性能タイヤ像が,「高圧,細幅,大直径」であることを示した.
3. 走行中のタイヤ構造振動や空洞内音圧を,空洞内に配置したマイクや加速度センサーと無線による信号送受信システムにより計測する技術を開発し,舗装路面劣化のモニタリングができる可能性を証明した.

  • 研究成果

    (7件)

すべて 2017 2016

すべて 学会発表 (7件) (うち国際学会 1件、 招待講演 2件)

  • [学会発表] Perspective of Technology Development for Improving Tire NVH and Accompanying Performances2017

    • 著者名/発表者名
      Masao Ishihama, 他10名
    • 学会等名
      自動車技術会2017年春季大会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜(横浜市中区)
    • 年月日
      2017-05-24 – 2017-05-24
  • [学会発表] Tread Vibration Analysis by Measuring Tread Vibration in Rolling Conditions2017

    • 著者名/発表者名
      Keisuke Matsumoto, Masao Ishihama, Kohsuke Miyoshi, Kuniaki Yoshii, Motohiro Kanda
    • 学会等名
      自動車技術会2017年春季大会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜(横浜市中区)
    • 年月日
      2017-05-24 – 2017-05-24
  • [学会発表] Experimental Evaluation of Next Generation Tire Technology Represented by Large Diameter, Narrow Width and High Inflating Pressure2017

    • 著者名/発表者名
      Kosuke Miyoshi, Masao Ishihama, Keisuke Matsumoto, 他3名
    • 学会等名
      自動車技術会2017年春季大会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜(横浜市中区)
    • 年月日
      2017-05-24 – 2017-05-24
  • [学会発表] タイヤ振動騒音研究最前線2016

    • 著者名/発表者名
      石濱 正男
    • 学会等名
      自動車技術会振動騒音シンポジウム
    • 発表場所
      中央大学駿河台記念館(東京都千代田区)
    • 年月日
      2016-12-02 – 2016-12-02
    • 招待講演
  • [学会発表] Tire Cavity Sound Measurement for Identifying Characters of Road Surfaces and Tire Structures2016

    • 著者名/発表者名
      Masao Ishihama, Keisuke Matsumoto, Kohsuke Miyoshi, Kuniaki Yoshii, Motohiro Kanda
    • 学会等名
      Internoise 2016 (国際騒音制御学会)
    • 発表場所
      Congress Center Hamburg, ドイツ,ハンブルグ市
    • 年月日
      2016-08-22 – 2016-08-22
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Evaluation of Harshness and Road Noise of Next-generation High Inflation Pressure and Large Diameter Tires2016

    • 著者名/発表者名
      Kohsuke Miyoshi, Masao Ishihama, Yuhdai Komagamine , Itsuki Satoh, Keisuke Matsumoto
    • 学会等名
      自動車技術会2016年春季大会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜(横浜市中区)
    • 年月日
      2016-05-25 – 2016-05-25
  • [学会発表] Analysis of High-frequency Vibration Wave Propagation on Tire Tread Using a Laser Displacement Sensor and FEM Simulation2016

    • 著者名/発表者名
      Keisuke Matsumoto,,Masao Ishihama, Kohsuke Miyoshi, Yuhdai Komagamine
    • 学会等名
      自動車技術会2016年春季大会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜(横浜市中区)
    • 年月日
      2016-05-25 – 2016-05-25

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公開日: 2018-01-16  

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