JP2006335208A - タイヤ吸音構造体 - Google Patents

Abstract

【課題】 本発明は、従来のタイヤ吸音構造体と比較してさらに耐久性能に優れたタイヤ吸音構造体を提供する。
【解決手段】 タイヤ２の内壁面（インナライナ４の内壁面４ａ）に沿うように空気室３内に配置された吸音部材１１を有するタイヤ吸音構造体１であって、前記吸音部材１１は、前記内壁面４ａとの間に粘性層１３および気体非透過性層１２をこの順で介在させて配置されていることを特徴とする。このタイヤ吸音構造体１では、粘性層１３が、凹凸（例えば、ブラダライン）を有する内壁面４ａと気体非透過性層１２との間の気密を良好に保つので、気体非透過性層１２が吸盤効果を良好に発揮する。その結果、インナライナ４に対する気体非透過性層１２の摺動が抑制されることによって、気体非透過性層１２や吸音部材１１の摩耗が低減される。
【選択図】 図１

Description

本発明は、タイヤの気柱共鳴を防止するタイヤ吸音構造体に関する。

従来、タイヤの気柱共鳴を防止するタイヤ吸音構造体としては、リング状に形成されたウレタン樹脂発泡体（吸音体）からなるものが知られている（例えば、特許文献１参照）。また、特許文献１には、空気遮断シートを有するウレタン樹脂発泡体であって、タイヤのインナライナの内壁面に空気遮断シートが沿うように配置されたタイヤ吸音構造体が開示されている。
このタイヤ吸音構造体では、空気遮断シートがインナライナの内壁面に対して吸盤効果を発揮することによって、ウレタン樹脂発泡体がインナライナの内壁面上に強固に保持されるようになっている。
特開２００４−２９１８５５号公報（段落００３２〜段落００４３、図６〜図８）

ところで、インナライナは、その内壁面に、タイヤの成型時に使用するブラダによって凹凸（ブラダライン）が形成されたものがある。しかしながら、周知のとおり、吸盤が凹凸形状を有する面上に吸着しないことと同様に、従来のタイヤ吸音構造体（例えば、特許文献１参照）が、凹凸が形成されたインナライナ上に配置されたとしても吸盤効果を充分に発揮しない。その結果、従来のタイヤ吸音構造体は、インナライナから浮き上がるとともにタイヤの回転時にインナライナ上で周方向に摺動することによって摩耗するおそれがある。

そこで、本発明は、従来のタイヤ吸音構造体と比較してさらに耐久性能に優れたタイヤ吸音構造体を提供することを課題とする。

前記課題を解決する本発明は、タイヤの内壁面に沿うように空気室内に配置された吸音部材を有するタイヤ吸音構造体であって、前記吸音部材は、前記内壁面との間に粘性層および気体非透過性層をこの順で介在させて配置されていることを特徴とする。
このタイヤ吸音構造体は、タイヤに取り付けられると、粘性層が、凹凸（例えば、ブラダライン）を有するインナライナの内壁面と気体非透過性層との間の気密を良好に保つので、気体非透過性層が吸盤効果を良好に発揮する。その結果、インナライナ上での気体非透過性層（および吸音部材）の摺動が抑制されることによって、気体非透過性層（および吸音部材）の摩耗は低減される。
また、このタイヤ吸音構造体では、粘性層がインナライナの内壁面に形成された凹凸に食い込むように配置されるので、タイヤの回転時におけるインナライナに対する気体非透過性層（および吸音部材）の摺動は、粘性層が発揮する流動抵抗とも相俟って抑制される。その結果、気体非透過性層（および吸音部材）の摩耗は低減される。
また、このタイヤ吸音構造体では、タイヤの回転時にインナライナの内壁面と気体非透過性層との間、つまり粘性層内で発生する剪断力が粘性層によって吸収されるので、インナライナ上での気体非透過性層（および吸音部材）の摺動は抑制される。その結果、気体非透過性層（および吸音部材）の摩耗は低減される。
また、このタイヤ吸音構造体では、タイヤの回転時にインナライナ上で多少の摺動があったとしても、粘性層が発揮する潤滑性によって摩耗が低減される。

このようなタイヤ吸音構造体においては、前記粘性層が、ジェルおよびグリスの少なくともいずれかで形成されているものが好ましい。

また、このようなタイヤ吸音構造体においては、前記気体非透過性層が、弾性を有しているとともに、前記気体非透過性層の前記粘性層側には、複数のディンプルが形成されていてもよい。
このタイヤ吸音構造体は、タイヤに取り付けられた際に、気体非透過性層はインナライナの内壁面に粘性層を介して密着する。このときディンプル内は、ほぼ大気圧と等しくなっている。次に、タイヤの空気室内に空気が充填されると、気体非透過性層は、インナライナ側に押圧される。その結果、ディンプル内に存在する空気や粘性層の形成材料（ジェルやグリス等）がディンプル内から押し出されることによってディンプルが扁平に変形する。そして、このタイヤ吸音構造体では、弾性を有する気体非透過性層が復元しようとする際に、インナライナの内壁面と気体非透過性層との間が粘性層によって気密に保たれているので、ディンプル内が空気室内の圧力よりも低くなる。その結果、タイヤ吸音構造体は、インナライナの内壁面に引き寄せられてインナライナ上に、より強固に保持される。

また、このようなタイヤ吸音構造体においては、前記粘性層の形成材料が前記ディンプル内に入り込んでいてもよい。
このタイヤ吸音構造体では、ディンプル内に粘性層の形成材料（ジェルやグリス等）が入り込んでいるので、ディンプル内には、空気が存在しないか、あるいはディンプル内の空気量が少なくなっている。その結果、吸盤効果がより効果的に発揮される。
また、このようなタイヤ吸音構造体では、前記したように粘性層がインナライナの内壁面に形成された凹凸に食い込むように配置される一方で、粘性層の形成材料がディンプル内に入り込んでいるので、インナライナ上での気体非透過性層（および吸音部材）の摺動が、より効果的に抑制される。

本発明のタイヤ吸音構造体によれば、耐久性能を向上させることができる。

次に、本発明のタイヤ吸音構造体の実施形態について適宜図面を参照しながら詳細に説明する。参照する図面において、図１は、本実施形態に係るタイヤ吸音構造体が取り付けられたタイヤを側面側から見た断面図、図２は、本実施形態に係るタイヤ吸音構造体を部分的に示す斜視図であり、一部に切欠きを含む図、図３は、図１中のＡ部拡大図である。

図１に示すように、タイヤ吸音構造体１は、吸音部材１１と、気体非透過性層１２と、粘性層１３とをこの順番に備えている。このタイヤ吸音構造体１は、タイヤ２の内壁面、つまりインナライナ４の内壁面４ａに沿うように空気室３内に配置されている。

吸音部材１１は、図１に示すように、リング状の部材であり、その断面形状は、図２に示すように、長方形状を呈している。本実施形態での吸音部材１１は、例えばウレタン樹脂発泡体のような弾性を有する公知の吸音材料で形成されている。

気体非透過性層１２は、空気や水蒸気のような気体を透過しないか、あるいは透過性の乏しい層であって、本実施形態では、弾性を有する樹脂フィルムで形成されている。この樹脂フィルムとしては、例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニリデン、低密度ポリエチレン、ポリ塩化ビニル、合成ゴム等が好ましい。

この気体非透過性層１２には、図２に示すように、粘性層１３側に複数のディンプル１４（くぼみ）が形成されている。そして、気体非透過性層１２の吸音部材１１側は、この吸音部材１１と一体になるように接合されている。ちなみに、本実施形態では、気体非透過性層１２として使用された樹脂フィルムが、吸音部材１１よりも幅広になっており、樹脂フィルムの縁部が吸音部材１１の両縁から幅方向に延出している。

粘性層１３は、図２に示すように、気体非透過性層１２のディンプル１４側に形成された層であって、図３に示すように、インナライナ４の内壁面４ａに接している。つまり、本実施形態での粘性層１３は、内壁面４ａに形成された凹凸５（例えば、ブラダライン）に沿うように形成されている。そして、粘性層１３の気体非透過性層１２側は、この気体非透過性層１２と接している。このような粘性層１３は、気体非透過性層１２と接することによって、気体非透過性層１２のディンプル１４内に独立気泡６を形成する。また、本実施形態では、粘性層１３がディンプル１４内に入り込んでいる部分７も形成されている。

このような粘性層１３の形成材料としては、ゲル状の半固体材料であれば特に制限はなく、シリコーン系、ポリエチレングリコール系、ポリオキシエチレン系、エーテル系、その他の鎖式炭化水素系の化合物、および芳香族炭化水素系の化合物からなるものが挙げられる。このような半固体材料の中でも、ジェルやグリスは、タイヤ吸音構造体１の後記する吸盤効果を良好に発揮することができるので望ましい。また、ジェルとグリスは、それぞれ単独で使用してもよいし、互いに混合して使用してもよい。そして、ジェルとグリスを混合して使用する場合には、ジェル中にグリスを分散させるか、またはグリス中にジェルを分散させることによって、粘性層１３の粘度を調節することができる。

ジェルとしては、公知のものでよく、例えば、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）やポリアクリル酸からなるものが挙げられる。グリスとしては、公知のものでよく、例えば、鉱油等の基油に、金属石けん等の増ちょう剤を混和して得られるものが挙げられる。また、例えば、ランフラットタイヤにタイヤ吸音構造体１が適用される場合には、粘性層１３の形成材料としては、前記した形成材料のうち、ランフラットタイヤに使用される潤滑剤に近い成分のものが望ましい。

このタイヤ吸音構造体１は、図１に示すように、インナライナ４の内壁面４ａに粘性層１３が沿うように配置されてタイヤ２に取り付けられる。この際、粘性層１３は、前記した形成材料が、インナライナ４の内壁面４ａ（図３参照）に塗布されるか、もしくは気体非透過性層１２のディンプル１４側（図３参照）に塗布され、またはこれらの両方に塗布されて形成される。

また、このタイヤ吸音構造体１がタイヤ２に取り付けられる際には、インナライナ４の内壁面４ａの最大周長より長い周長のタイヤ吸音構造体１が圧縮されてタイヤ２に取り付けられることが望ましい。このようにタイヤ吸音構造体１がタイヤ２に取り付けられることによって、タイヤ吸音構造体１は、自己拡張力によってインナライナ４の内壁面４ａ側に押し付けられる。その結果、タイヤ吸音構造体１は、より強固にインナライナ４の内壁面４ａに保持されることとなる。

次に、本実施形態に係るタイヤ吸音構造体１の動作について適宜図面を参照しながら説明する。参照する図面において、図４は、タイヤの空気室に空気を充填した後のタイヤ吸音構造体の様子を模式的に示す図である。

図３に示すように、タイヤ２に取り付けられたタイヤ吸音構造体１では、粘性層１３がインナライナ４の内壁面４ａに形成された凹凸５（ブラダライン）を埋める。そして、タイヤ２に取り付けられた当初（図１に示す空気室３に空気が充填されていない状態）のタイヤ吸音構造体１では、図３に示すディンプル１４内に形成された独立気泡６の圧力、および粘性層１３がディンプル１４内に入り込んでいる部分７の圧力は、略大気圧と等しくなっている。そして、本実施形態では、図２に示すように、気体非透過性層１２としての樹脂フィルムが、吸音部材１１よりも幅広になっており、樹脂フィルムの縁部が吸音部材１１の両縁から幅方向に延出しているので、粘性層１３に対する気体非透過性層１２の接触面積が広くなっている。つまり、粘性層１３に対する気体非透過性層１２の接着力が大きくなっている。

次に、タイヤ２の空気室３（図１参照）に所定の圧力で空気が充填されると、図４に示すように、タイヤ吸音構造体１は、インナライナ４側に押し付けられる。また、タイヤ吸音構造体１は、タイヤ２が回転する際に生じる遠心力によってインナライナ４側に押し付けられる。その結果、ディンプル１４内に存在する空気や、粘性層１３の前記した形成材料がディンプル１４内から押し出されることによってディンプル１４が扁平に変形する。そして、このタイヤ吸音構造体１では、弾性を有する気体非透過性層１２が復元しようとする際に、凹凸５を有するインナライナ４の内壁面４ａと気体非透過性層１２との間が粘性層１３によって気密に保たれているので、ディンプル１４内が空気室３（図１参照）内の圧力よりも低くなる。その結果、タイヤ吸音構造体１は、インナライナ４の内壁面４ａに引き寄せられる、いわゆる吸盤効果によってインナライナ４の内壁面４ａに強固に保持される。

また、図３および図４に示すように、ディンプル１４内に粘性層１３の形成材料が入り込んでいる部分７を有するタイヤ吸音構造体１においては、そのディンプル１４内には、空気が存在しないか、あるいはディンプル１４内の空気量が少なくなっている。その結果、吸盤効果がより効果的に発揮される。
そして、このタイヤ吸音構造体１では、タイヤ２の加速回転時に、あるいは減速回転時に生じるタイヤ吸音構造体１の慣性力によって、気体非透過性層１２はインナライナ４に対して摺動しようとする。この際、タイヤ吸音構造体１は、インナライナ４の内壁面４ａに強固に保持されることによって、そして発揮した吸盤効果によって摺動を抑制する。その結果、気体非透過性層１２の摩耗は低減される。また、タイヤ吸音構造体１が長期間に亘って使用され続けることによって、たとえ気体非透過性層１２が部分的に摩滅してインナライナ４と吸音部材１１とが接触するようになった場合であっても、吸音部材１１の摩耗は低減される。

また、図３に示すように、このタイヤ吸音構造体１では、粘性層１３がインナライナ４の内壁面４ａに形成された凹凸５に食い込むように配置されるので、回転時のタイヤ２のインナライナ４に対する気体非透過性層１２の摺動は、粘性層１３が発揮する流動抵抗とも相俟って抑制される。また、ディンプル１４内に粘性層１３の形成材料が入り込んでいるタイヤ吸音構造体１では、インナライナ４に対する気体非透過性層１２の摺動が、さらに効果的に抑制される。

また、このタイヤ吸音構造体１では、前記した慣性力によってインナライナ４の内壁面４ａと気体非透過性層１２との間、つまり粘性層１３には、剪断力が生じる。この際、このタイヤ吸音構造体１では、発生する剪断力が粘性層１３によって吸収されるので、インナライナ４の内壁面４ａに対する気体非透過性層１２の摺動は抑制される。

また、このタイヤ吸音構造体１では、タイヤ２の回転時にインナライナ４の内壁面４ａに対する多少の摺動が生じたとしても、粘性層１３が発揮する潤滑性によって、気体非透過性層１２や吸音部材１１の摩耗が低減される。

以上のようなタイヤ吸音構造体１によれば、気体非透過性層１２や吸音部材１１の摩耗を低減することができるので、耐久性能を向上させることができる。

なお、本発明は、前記実施形態に限定されることなく、様々な形態で実施される。
前記実施形態では、気体非透過性層１２が吸音部材１１に樹脂フィルムを接合することによって形成されているが、本発明はこれに限定されるものではなく、次のようなタイヤ吸音構造体であってもよい。図５は、他の実施形態に係るタイヤ吸音構造体の部分斜視図である。図５に示すように、タイヤ吸音構造体１ａは、吸音部材１１に表面処理が施されることによって形成された気体非透過性層１２ａを備えている。この表面処理としては、例えば、吸音部材１１の表面を有機溶剤で溶解した後にこの有機溶剤を揮発させる処理や、吸音部材１１を熱溶融させる処理、吸音部材１１の表面に樹脂塗料や接着剤などを塗布する処理などが挙げられる。このような表面処理によって気体非透過性層１２ａが形成される場合において、ディンプル１４は、表面処理が施される前の吸音部材１１の表面に、ディンプル１４の形状に対応する窪みを予め形成しておくことによって形成することができる。

また、前記実施形態では、インナライナ４の内壁面４ａに凹凸５が形成されたタイヤ２に適用されるタイヤ吸音構造体１を示したが、本発明はインナライナ４の内壁面４ａに凹凸５が形成されていない（内壁面４ａが平滑な）タイヤ２に適用されるものであってもよい。

実施形態に係るタイヤ吸音構造体が取り付けられたタイヤを側面側から見た断面図である。 実施形態に係るタイヤ吸音構造体を部分的に示す斜視図であり、一部に切欠きを含む図である。 図１中のＡ部拡大図である。 タイヤの空気室に空気を充填した後のタイヤ吸音構造体の様子を模式的に示す図である。 他の実施形態に係るタイヤ吸音構造体を部分的に示す斜視図であり、一部に切欠きを含む図である。

符号の説明

１ タイヤ吸音構造体
２ タイヤ
３ 空気室
４ａ 内壁面
１１ 吸音部材
１２ 気体非透過性層
１３ 粘性層
１４ ディンプル

Claims (3)

1. タイヤの内壁面に沿うように空気室内に配置された吸音部材を有するタイヤ吸音構造体であって、
   前記吸音部材は、前記内壁面との間に粘性層および気体非透過性層をこの順で介在させて配置されていることを特徴とするタイヤ吸音構造体。
2. 前記粘性層が、ジェルおよびグリスの少なくともいずれかで形成されていることを特徴とする請求項１に記載のタイヤ吸音構造体。
3. 前記気体非透過性層が、弾性を有しているとともに、前記気体非透過性層の前記粘性層側には、複数のディンプルが形成されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のタイヤ吸音構造体。

Images