JP2001047809A

JP2001047809A - 空気入りタイヤ及び空気入りタイヤとリムとの組立体

Info

Publication number: JP2001047809A
Application number: JP11221539A
Authority: JP
Inventors: Masami Nishikawa; 真美西川
Original assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Priority date: 1999-08-04
Filing date: 1999-08-04
Publication date: 2001-02-20

Abstract

(57)【要約】【課題】タイヤの空洞共鳴を防止する【解決手段】タイヤ内腔面４の少なくとも一部に、シ
ート状の基材５ａに芝状材５ｂを多数植設した芝生状の
シート体５を固着したことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、走行中のロードノ
イズを低減しうる空気入りタイヤ及び空気入りタイヤと
リムとの組立体に関する。

【０００２】

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】近年、
自動車の低騒音化、静粛化が望まれている。タイヤによ
り生じる騒音には様々なものがあるが、中でも荒れた路
面を走行した際に、５０〜４００Hzの周波数範囲でいわ
ゆる「ゴー」という音が生じるロードノイズは車室内で
のこもり音となり乗員に不快感を与える。種々の実験に
よって、このようなロードノイズは、タイヤとリムとに
より囲まれるタイヤ内腔が気柱となって空気が空洞共鳴
（約２５０Hz付近）していることが大きな原因となって
いることが分かっている。従ってロードノイズを低減す
るためには、このようなタイヤ内腔の空洞共鳴を抑制す
ることが重要となってくる。

【０００３】このような空洞共鳴を抑制するものとし
て、例えば特開昭６３−１３７００５号公報が提案され
ている。このものは、タイヤ内腔にリムからのびる遮蔽
体を取付けて共鳴を抑制することを開示している。しか
しながら、このような遮蔽体はいずれもリムからタイヤ
半径方向に立ち上がった状態で配置ないし組み込まれる
ため、タイヤをリムに組み難くするなどの不具合があっ
た。

【０００４】本発明は、以上のような問題点に鑑み案出
なされたもので、リム組性などを損なうことなく、しか
も簡易な構成によりタイヤ内腔での空洞共鳴を減じロー
ドノイズなどを効果的に低減しうる空気入りタイヤ及び
空気入りタイヤとリムとの組立体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】本発明のうち請求項１記
載の発明は、タイヤ内腔面の少なくとも一部に、シート
状の基材に芝状材を多数植設した芝生状のシート体を固
着したことを特徴としている。ここで、前記シート体
は、例えばタイヤ内腔面のトレッド領域に配するのが望
ましく、また人工芝生などを用いて容易に構成しうる。

【０００６】また請求項３記載の発明は、空気入りタイ
ヤと、この空気入りタイヤを装着するリムとからなる空
気入りタイヤとリムとの組立体であって、前記空気入り
タイヤとリムとにより囲まれるタイヤ内腔に、該組立体
の回転により泡立つ泡立て剤を配したことを特徴とす
る。この泡立て剤は、例えば界面活性剤を含むことが望
ましい。さらに、このような組立体は、タイヤ内腔に、
前記泡立て剤の泡立ちを促進する泡立て促進材を具える
ことが望ましい。この泡立て促進材には、シート状の基
材に芝状材を多数植設した芝生状のシート体などを好適
に用いることができる。

【０００７】

【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１の断面図を例示している。本実施形態の空気入りタ
イヤ１は、トレッド部１ａからサイドウォール部１ｂを
経てビード部１ｃのビードコア１ｄに至るカーカス２
と、このカーカス２のタイヤ半径方向外側かつトレッド
部２の内部に配されたベルト層３とを具えた乗用車用の
ものが例示されている。この空気入りタイヤ１は、その
タイヤ内腔面４に空気を透過しにくいインナライナゴム
などを添設したチューブレス構造をなすことにより、タ
イヤ内腔面４とリムＪとが囲む気密なタイヤ内腔ｉを構
成しうる。また前記カーカス２は、例えばポリエステ
ル、ナイロン、レーヨンなどの有機繊維コードを用いた
カーカスプライで構成されている。

【０００８】空気入りタイヤ１は、タイヤ内腔面４の少
なくとも一部に、芝生状のシート体５を固着したことを
特徴の一つとしている。この芝生状のシート体５は、シ
ート状の基材５ａと、この基材５ａの一方の面に芝状材
５ｂを多数植設することによって形成されており、前記
基材５ａの他方の面をタイヤ内腔面４に固着される。こ
れにより、芝状材５ｂは、タイヤ内腔ｉ側に向けて配さ
れている。このように芝生状のシート体５を固着するこ
とによって芝状材５ａが、タイヤ内腔ｉの空気を効果的
に攪乱し、タイヤ内腔ｉで生じる走行中の空洞共鳴を抑
制しうる。

【０００９】このようなシート体５には、軽量かつ耐久
性に優れる人工芝生６などを好適に用いることができ
る。人工芝生６は、グランド等に用いられる表面を芝生
状に見立てた敷物であって、本実施形態では、これを所
定巾かつ所定長さに裁断して用いたものを例示してい
る。人工芝生６において、芝状材５ｂの材質、形状など
は、特に限定されるものではなく、例えばポリプロピレ
ン、ナイロン、ポリエチレン、塩化ビニリデン等の合成
繊維から作られた偏平な直毛状ないしカール状のスプリ
ット糸や、モノフィラメント糸またはこれらの混合糸な
ど種々のものからなる。

【００１０】これらの芝状材５ｂは、例えばループ状に
基材５ａに植設され、かつこのループの一部ないし全部
を切断して芝状に整えられたり、または基材５ａに直接
熱融着等されたり、さらには、基材５ａと一体成型され
るなど種々の方法にて植設される。また芝状材５ｂは、
基材５ａからの突出長さＬが著しく小さかったり、また
植設密度が小さすぎると、空洞共鳴の低減効果が相対的
に低下する傾向がある。逆に、芝状材５ｂは、基材５ａ
からの突出長さが著しく大きいと、リム組み性を損ねる
ことなどが考えられる。

【００１１】このような観点より、芝状材５ｂの前記突
出長さＬは、例えば１０〜４５mm、より好ましくは２０
〜４０mm、さらに好ましくは２５〜３０mm程度とするこ
とが望ましい。また芝状材５ｂの基材５ａへの植設密度
（基材の単位面積当たりの芝状材の重量）としては、例
えば０．５〜１．５kg／ｍ²程度、より好ましくは０．
８〜１．０kg／ｍ²とすることが好適である。さらに芝
状材５ｂの強さは、６７００〜１１０００ｄｔｅｘとす
るのが良い。同様に、基材５ａの材質、構造等について
も特に限定されるものではなく、例えば、ポリプロピレ
ン、ポリエステルなど弾力性のあるものが採用される。
このためトレッド部１ａの走行性能を害する虞もない。

【００１２】このような人工芝生６からなるシート体５
は、例えばトレッド領域Ｔに配されるのが共鳴抑制効果
が最も効果的に発揮される。トレッド領域Ｔとは、ベル
ト層３の端部からタイヤ内腔面４に引いた法線Ｙ、Ｙ間
の領域を含む。ただし、タイヤ内腔面４のサイドウォー
ル部領域やビード部領域などに配しても共鳴は抑制でき
る。またシート体５は、タイヤ周方向に連続するものの
他、タイヤ周方向に途切れるものであっても良いなど、
その配設方法は特に限定されない。本実施形態では、図
２に示す如く、短冊状をなす複数枚（本例では６枚）の
前記シート体５を、タイヤ軸方向Ｎに対していずれも同
方向に同じ角度θ（θ＞０）で傾けて配したものが例示
される。また各シート体５は、タイヤ周方向に等ピッチ
で配置されている。これにより、タイヤのバランスを損
ねることなくしかもリム組み性を損ねることなく走行中
の空洞共鳴を効果的に防止することができる。なお本例
では、シート体５に、人工芝生６を用いたものを例示し
たが、これ以外にも基材５ａに芝状材５ｂを多数植設し
た芝生状のシート体であれば、共鳴防止用としてタイヤ
専用に製造されたシート体など種々のものが適用できる
のは言うまでもない。

【００１３】またシート体５のタイヤ内腔面４への固着
方法としては、例えばゴム用の接着剤や粘着テープなど
を用いることができる。本例では、貼り付け位置となる
タイヤ内腔面４を予めバフ研磨し、そこに両面粘着テー
プを用いてシート体５の基材５ａを固着したものが例示
される。

【００１４】図３には、他の実施形態を示す。本例で
は、空気入りタイヤ１と、この空気入りタイヤ１を装着
するリムＪとからなる空気入りタイヤとリムとの組立体
７の断面図が示されている。図において、組立体７は、
前記空気入りタイヤ１とリムＪとにより囲まれる気密な
タイヤ内腔ｉに、該組立体７の回転により泡立つ泡立て
剤９を配したものが例示される。この泡立て剤９は、非
泡立ち状態では液状をなし、その状態で例えばタイヤバ
ルブ等からタイヤ内腔ｉ内に所定量注入される。

【００１５】さらに、本実施形態では前記タイヤ内腔ｉ
に、前記泡立て剤９の泡立ちを促進する泡立て促進材１
０を具えたものが例示される。泡立て促進材１０は、例
えば前記シート状の基材５ａに芝状材５ｂを多数植設し
た人工芝生６からなるシート体５が好適に用いられる。
またシート体５の配設位置などは、図１の実施形態で示
したものと同一としている。但し、泡立て促進材１０
は、これ以外にも、泡立て剤９の泡立ちを攪拌するなど
により促進しうるものであれば種々のものが採用でき、
例えばタイヤ内腔面４に加硫によって凹凸をつけても良
い。

【００１６】このような組立体７は、図４（Ａ）に示す
如く、組立体７の静止時には泡立て剤９が、タイヤ内腔
ｉの下部に液体として滞留しているが、組立体７が回転
すると、泡立て剤９は、タイヤ内腔面４との摩擦などに
加え、本例では泡立て促進材１０の芝状材５ｂとの摩擦
に伴う攪拌作用により、すぐさま泡立ちを開始し、本例
では図４（Ｂ）の如く、タイヤ内腔ｉを実質的に泡Ｂで
満たすことができる。このように、泡立て剤９が組立体
７の回転により泡立つことによって、タイヤ内腔ｉが隙
間無く又は隙間を残して泡で満たされ、ひいては空洞共
鳴がより確実に抑制される。なお、本例の泡立て促進材
１０をなすシート体５は、泡立ちを促進するほか、一旦
生じた泡Ｂの消滅を防いで安定して保持するのに役立
つ。また該シート体５は、タイヤ軸方向に沿って配する
よりも、図２に示したように、タイヤ軸方向に対して傾
けて配した方が攪拌効率が高くなる点で好ましい。前記
角度θは例えば３０〜６０゜程度が望ましい。

【００１７】このような泡立て剤９としては、界面活性
剤、とりわけ疎水基が直鎖で長く、親水基が疎水基の端
にあって大きくない泡立ちに優れた界面活性剤を含むこ
とが望ましく、より具体的には１種以上の陰イオン界面
活性剤を含むことが望ましい。陰イオン界面活性剤とし
ては、例えばカルボン酸系、スルホン酸系、硫酸エステ
ル系、リン酸エステル系などの界面活性剤を用いること
ができる。ただし、泡立て剤９は、陰イオン性界面活性
剤に限定されるものではなく、泡立ち作用が得られるも
のであれば、非イオン性界面活性剤、両性界面活性剤、
さらには界面活性剤以外にも種々のものが採用できる。

【００１８】またこの泡立て剤９には、泡の安定性を良
くする泡安定剤などを含ませても良い。この泡安定剤と
しては、例えばアミド類、ヒドロキシルアンモニウム、
アミンオキシド、脂肪酸の多価アルコールエステル、ア
ルブミンなどのタンパク質、親水性高分子物質などが挙
げられる。これによって、一度発生した泡Ｂを長期間に
亘り安定して保持することができる点で好ましいものと
なる。

【００１９】また泡立て剤９のタイヤ内腔ｉへの注入量
は、例えばタイヤが走行してタイヤ内腔ｉの全体が泡で
満たされるよう、各タイヤサイズや界面活性剤の種類、
濃度などに応じて適宜設定すれば良い。なお泡立て剤９
の注入量が多いときには、全部が泡にならず液体のまま
残ることもある。好ましい一例を挙げると、タイヤサイ
ズ１９５／６５Ｒ１５の場合、濃度約１５％の界面活性
剤を約５００〜６００ｃｃ程度注入するのが好適であっ
た。

【００２０】

【実施例】（実施例Ａ）サイズが１９５／６５Ｒ１５で
ある図１に示す空気入りタイヤ（実施例１）及びシート
体を具えていない同サイズの標準タイヤ（従来例）を試
作し、インパクトハンマーテスト及びレプリカテストを
行なった。なおシート体は、１６mm×２２０mmの短冊状
の人工芝生（スプリット糸）を６枚用い、タイヤ周方向
に対して等ピッチかつ周方向に対して４５゜の角度で傾
けて貼り付けた。テストの内容は、次の通りである。

【００２１】ａ）インパクトハンマーテスト供試タイヤをリム（１５×６ＪＪ）にリム組みしかつ内
圧（２００ｋＰａ）を充填するとともに、そのトレッド
部を、インパクトハンマーで入力し、その出力を例えば
圧電型３軸ロードセルなどにより軸力を計測し、これら
の入力と出力の間の相関関係をコンピュータ解析により
タイヤに固有の振動伝達関数を求める。空洞共鳴が生じ
ている場合には、伝達関数に約２５０Ｈｚ付近に鋭いピ
ークが現れる。

【００２２】ｂ）レプリカテスト供試タイヤをリム（１５×６ＪＪ）にリム組みしかつ内
圧（２００ｋＰａ）を充填するとともに、荷重４．４１
ｋＮの条件でレプリカ路面上を速度６０ｋｍ／Ｈから３
０ｋｍ／Ｈの惰行走行させる。このときの上下方向、前
後方向の軸力をそれぞれ計測し振動伝達関数を求める。
空洞共鳴が生じている場合には、伝達関数に約２５０Ｈ
ｚ付近に鋭いピークが現れる。

【００２３】インパクトハンマーテストの結果を図５
に、レプリカテストの結果を図６にそれぞれ示す。いず
れのテストにおいても、実施例１のタイヤでは、空洞共
鳴が大幅に低減されていることが確認できる。

【００２４】（実施例Ｂ）サイズが１９５／６５Ｒ１５
である図２に示す空気入りタイヤ（ただし、泡立て剤の
みを注入した組立体を実施例２とし、泡立て促進材を有
する組立体を実施例３とする。）及び泡立て剤、泡立て
促進材のいずれも具えていない同サイズの標準タイヤ
（従来例）を試作し、上記インパクトハンマーテスト及
びレプリカテストを行なった。泡立て剤は、市販のシャ
ンプー（界面活性剤の濃度約１５％）を使用し、約５０
０ｃｃをタイヤ内腔に注入した。インパクトハンマーテ
ストの結果を図７に、レプリカテストの結果を図８にそ
れぞれ示す。いずれのテストにおいても、実施例２、３
のタイヤでは、空洞共鳴がさらに低減されていることが
確認できる。従来例では約２５０Ｈｚ付近に明瞭なピー
クＰが現れている。

【００２５】

【発明の効果】上述したように、請求項１記載の空気入
りタイヤでは、リム組み作業性を損なうことなく、タイ
ヤ回転中のタイヤ内腔の空洞共鳴を抑制でき、ひいては
ロードノイズを低減しうる。また、シート体に人工芝生
を用いたときには、該シート体を容易に形成でき、しか
も軽量化を図りつつ耐久性にも優れる。

【００２６】また、請求項３ないし４記載の発明では、
タイヤ内腔に、該組立体の回転により泡立つ泡立て剤を
配したことによって、タイヤ回転中のタイヤ内腔に泡を
生じさせて空洞共鳴を抑制でき、ひいてはロードノイズ
を低減しうる。また前記泡立て剤は、界面活性剤を含む
ことにより、泡立ち性に優れる。

【００２７】また請求項５記載の発明では、タイヤ内腔
に、前記泡立て剤の泡立ちを促進する泡立て促進材を具
えることにより、前記泡立ちをより一層促して進でき、
早期の泡立ちを可能とする。また泡立て促進材に、シー
ト状の基材に芝状材を多数植設した芝生状のシート体を
用いることにより、泡立て剤の攪拌効率が向上でき、泡
立ちの促進効果をより高めうる他、一旦、生じた泡を安
定し保持することも可能とする。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態を示す空気入りタイヤの断面
図である。

【図２】シート体の配設位置の例を示すタイヤの斜視図
である。

【図３】本発明の実施形態を示す空気入りタイヤとリム
との組立体の断面図である。

【図４】（Ａ）はタイヤ非回転時のタイヤ内腔を示す周
方向断面図、（Ｂ）はタイヤ回転後のタイヤ内腔を示す
周方向断面図である。

【図５】インパクトハンマーテストの結果を示す伝達関
数のグラフである。

【図６】（Ａ）、（Ｂ）はレプリカテストの結果を示す
伝達関数のグラフである。

【図７】インパクトハンマーテストの結果を示す伝達関
数のグラフである。

【図８】（Ａ）、（Ｂ）はレプリカテストの結果を示す
伝達関数のグラフである。

【符号の説明】

１空気入りタイヤ４タイヤ内腔面５シート体５ａ基材５ｂ芝状材６人工芝生７組立体９泡立て剤１０泡立て促進材ｉタイヤ内腔Ｊリム

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】タイヤ内腔面の少なくとも一部に、シート
状の基材に芝状材を多数植設した芝生状のシート体を固
着したことを特徴とする空気入りタイヤ。
【請求項２】前記シート体は、タイヤ内腔面のトレッド
領域に配された人工芝生からなることを特徴とする請求
項１記載の空気入りタイヤ。
【請求項３】空気入りタイヤと、この空気入りタイヤを
装着するリムとからなる空気入りタイヤとリムとの組立
体であって、前記空気入りタイヤとリムとにより囲まれるタイヤ内腔
に、該組立体の回転により泡立つ泡立て剤を配したこと
を特徴とする空気入りタイヤとリムとの組立体。
【請求項４】前記泡立て剤は、界面活性剤を含むことを
特徴とする請求項３記載の空気入りタイヤとリムとの組
立体。
【請求項５】前記タイヤ内腔に、前記泡立て剤の泡立ち
を促進する泡立て促進材を具えることを特徴とする請求
項３又は４記載の空気入りタイヤとリムとの組立体。
【請求項６】前記泡立て促進材は、シート状の基材に芝
状材を多数植設した芝生状のシート体からなることを特
徴とする請求項５記載の空気入りタイヤとリムとの組立
体。