JP2009006817A

JP2009006817A - タイヤ・リム組立体

Info

Publication number: JP2009006817A
Application number: JP2007169257A
Authority: JP
Inventors: Masahiko Yamamoto; 雅彦山本; Yusuke Nozaki; 優介野崎; Takanari Saguchi; 隆成佐口; Taiga Ishihara; 大雅石原
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 2007-06-27
Filing date: 2007-06-27
Publication date: 2009-01-15

Abstract

【課題】吸音部材、ひいては、タイヤ・リム組立体の軽量化と併せて、吸音効果の一層の向上をもたらすタイヤ・リム組立体およびそれに積みつける空気入りタイヤを提供する。
【解決手段】フィラメントの断面における最大幅をL₁とし、この最大幅方向と直交する方向における最大高さをL₂としたとき、L₂とL₁との比L₂/L₁を、0.9以下にする。
【選択図】図４

Description

この発明は車室内騒音の低減をもたらすタイヤ・リム組立体、および、それに組み付けられる空気入りタイヤに関するものであり、タイヤ・リム組立体の軽量化を図るとともに、タイヤ気室内の空洞共鳴騒音の一層の低減を可能とする技術に関する。

車室内騒音の発生原因の一つとしては、空気入りタイヤと、それを気密に組付けた適用リムとで区画されるタイヤ気室内への充填空気が、タイヤの負荷転動に伴う、トレッド接地面の路面凹凸への衝接によって振動されて空洞共鳴を生じることが挙げられる。

そこで、このような空洞共鳴騒音を吸収して車室内騒音の低減を図るべく、特許文献１および２のそれぞれには、空気入りタイヤの内面に、不織布もしくはスポンジ材からなる吸音部材を固着させて配置して、充填空気の振動エネルギを、吸音部材の内部で熱エネルギに返還することによって空洞共鳴騒音を低減させる技術が提案されている。
特許第３３８４６３３号公報特許第３６２２９５７号公報

この発明は、とくに、不織布からなる吸音部材を配設してなる上記提案技術のタイヤ・リム組立体に一層の改良を加えたものであり、吸音部材、ひいては、タイヤ・リム組立体の軽量化と併せて、吸音効果の一層の向上をもたらすタイヤ・リム組立体、および、それに組み付けられる空気入りタイヤを提供するものである。

＜１＞は、空気入りタイヤと、それを気密に組付けた適用リムとで区画されるタイヤ気室内に、繊維フィラメントを絡ませて成型した不織布からなる吸音部材を配設したタイヤ・リム組立体において、
フィラメントの断面における最大幅をL₁とし、この最大幅方向と直交する方向における最大高さをL₂としたとき、L₂とL₁との比L₂/L₁が、0.9以下であることを特徴とするタイヤ・リム組立体である。

ここで、「適用リム」とは、タイヤのサイズに応じて下記の規格に規定されるリムをいい、規格とは、タイヤが生産または使用される地域に有効な産業規格をいい、たとえば、アメリカ合衆国では“THE TIRE AND RIM ASSOCIATION INC.のYEAR BOOK”であり、欧州では、“THE European Tyre and Rim Technical Organisation のSTANDARDS MANUAL”であり、日本では日本自動車タイヤ協会の“JATMA YEAR BOOK”である。

＜２＞は、＜１＞において、前記フィラメントの断面形状が楕円形であることを特徴とする請求項１もしくは２に記載のタイヤ・リム組立体である。

＜３＞は、＜１＞もしくは＜２＞において、前記吸音部材が前記適用リム上の少なくとも一部に固着されていることを特徴とするタイヤ・リム組立体である。

＜４＞は、＜１＞〜＜３＞のいずれかのタイヤ・リム組立体に組み付けられる空気入りタイヤであって、前記吸音部材が、トレッド部内面の少なくとも一部に固着されていることを特徴とする空気入りタイヤである。

＜１＞の発明によれば、前記L₂とL₁との比L₂/L₁が、0.9以下であるとしたので、不織布よりなる吸音部材内に進入した音波の振動エネルギーを繊維フィラメントにより効果的に減衰させて、空洞共鳴音を効果的に低減することができる。

＜２＞によれば、前記フィラメントの断面形状が楕円形としたので、一般的な円形断面のフィラメントに対比して、製造コストを増加させることなく、吸音効果を高めることができる。

＜４＞によれば、前記吸音部材が前記適用リム上の少なくとも一部に固着されているので、吸音部材の位置における回転半径が小さいことによりタイヤが回転する際の吸音部材の慣性モーメントを小さくし、吸音部材がタイヤ・リム組立体に及ぼす影響を抑えることができる。

＜５＞の発明によれば、前記吸音部材が、トレッド部内面の少なくとも一部に固着されているので、適用リムに対する空気入りタイヤの着脱に際し、前記吸音部材が作業の邪魔になることがなく、吸音部材の損傷の発生の虞を効果的に取り除くことができ、その本来の機能を長期間に亘って発揮させることができる。

図１はこの発明に係るタイヤ・リム組立体の実施形態を、それの転動姿勢で示すタイヤ幅方向の部分略線断面図であり、図中１は空気入りタイヤの全体を、２は、そのタイヤ１を組付けた適用リムをそれぞれ示す。

空気入りタイヤ１は、トレッド部３、このトレッド部３のそれぞれの側部に連続する一部のサイドウォール部４および、各サイドウォール部４の内周側に連続するビード部５を具えてなり、これらの各部は、両ビード部間にトロイダルに延びてタイヤの骨格をなすカーカス６によって補強され、そしてトレッド部３は、カーカス６のクラウン域の外周側に配置したベルト７によってさらに補強される。
なお、図中Ｗは、トレッド接地幅を示すものとし、Ｅは、タイヤ赤道面を示すものとする。

そして、ここにおけるタイヤ１はさらに、インナーライナ８の内面、繊維フィラメントを絡ませて成型した不織布からなる吸音部材９を、たとえば、そこに溶融含浸させた含浸層その他の接着層１０を介して、タイヤ赤道面Ｅを中心として、たとえば、インナーライナ８の全周にわたって、または周方向の一部分だけに固着させてなる。

なお、吸音部材９をトレッド部の内側に貼り付ける場合の他、図１において２点鎖線で示すようにサイドウォール部４に固着させたり、あるいは、ビード部５の内面に固着させてもよい。

ここで、不織布からなる吸音部材９は、図２に要部を拡大断面図で例示するように、タイヤ赤道面Ｅを中心として、トレッド接地幅Ｗの30〜100%に相当する範囲内の幅を有するものとすることが、タイヤの耐久性を損なうことなしに、すぐれた吸音効果を発揮させることができる点で好ましい。また、それの厚さｔは、0.5〜50mmの範囲とするのが、すぐれた吸音効果を発揮させるとともに吸音材の耐久性を確保する点で好ましく、その厚みが0.5mm未満では、吸音効果が不足ぎみとなり、50mmを超えると、質量の増加に起因して、高速回転時の遠心力による変形が大きくなって、剥離等の発生のおそれが高くなる。

上記の説明において、「トレッド接地幅」とは、空気入りタイヤを前記適用リムに装着して規定の空気圧を充填するとともに、そのタイヤを平板上に重直姿勢で静止配置して、規定の質量に対応する負荷を加えたときの、平板との接触面におけるタイヤ軸方向最大直線距離をいう。

なお、上記の説明において、「規定の空気圧」とは、下記の規格において、最大負荷能力に対応させて規定される空気圧をいい、最大負荷能力とは、下記の規格で、タイヤに負荷することが許容される最大の質量をいう。また、「規定の質量」とは、上記の最大負荷能力をいう。なお、ここでいう空気は、窒素ガス等の不活性ガスその他に置換することも可能である。

なお、吸音部材９を適用リム２の表面に固着させるときは、その適用リム２に対する空気入りタイヤ１の着脱操作に当って、吸音部材９が損傷を受ける事のない部位にそれを固着させることが、吸音部材９に、それ本来の機能を十分に発揮させる上で必要となる。

また、空気入りタイヤ１および適用リム２の両者に、吸音部材９をともに部分的に配設するときは、それぞれの吸音部材９を、静的および動的なアンバランスを相殺ないしは低減できる相対位置に、互いに位相差をつけて配設することが好ましい。

本発明は、このような吸音部材９を構成する不織布の繊維フィラメント５、たとえば、有機もしくは無機繊維フィラメント、植物もしくは動物繊維フィラメント、合成繊維フィラメント等は、図３に、単位フィラメントの断面を一般化して示すように、その各々の断面において、最大幅をL₁とし、この最大幅方向と直交する方向における最大高さをL₂としたとき、L₂とL₁とが異なることを特徴とするものであり、このことによて、不織布内の音波の通過経路を複雑化し、振動エネルギーを熱エネルギーとして損失させる効果を高めることができる。

ここで、L₂とL₁とが異なる場合の例として、図４（ａ）に断面図で示すように、断面が楕円形の場合、図４（ｂ）に示すような小判状の場合、そして、図４（ｃ）のような長方形の場合を挙げることができ、一方、本発明以外の例、すなわち、L₂とL₁とが同じ場合の例として、図５（ａ）に示すような円形の場合の他、図５（ｂ）の断面正方形の場合を挙げることができる。なお、断面形状に関しては、これを楕円形とするのが好ましい。

また、L₂とL₁との比L₂/L₁の値としては、後で説明する実施例において示すように、0.9以下とするのが吸音効果の点で好ましく、これを0.3〜0.7とするのがこの点でさらに好ましい。また、比L₂/L₁の値を0.1未満とした場合には、糸切れ等に起因する製造上の困難さがあり、さらに、タイヤ・リム組立体としても、形状を保持して吸音効果を保つことが難しいという問題もあり、好ましくない。

サイズが215/45 R17の空気入りタイヤのインナーライナに、ポリエチレンテレフタレート繊維フィラメントからなる、表１に示す諸元を有する吸音部材を、全周領域にわたって連続的に固着させてなる実施例タイヤを、7.55JJのリムに組付け、空気圧を210kPa、荷重3.92kN、速度60km/hの条件下で、一般路面を模した表面を有するドラム転動させて、車軸の上下方向の力を測定し周波数分析した。

230Hz付近に現れるピーク値が空洞共鳴によって生じるピーク値であることから、空洞共鳴騒音の高低を測定し、それのピーク値のエネルギーレベルで比較した。結果を、比較例１のエネルギーレベルに対する低減率（％）に100を足した指数で表した。数値が大きい方が低減効果が大きい。

なお、すべての実施例、比較例は、吸音材の幅ｂを100mm、吸音材の厚さｔを20mm、不織布の目付を500g/m²、フィラメント1本当たりの太さを1.6dtexとしたものを用いた。

この発明の実施形態を示す部分略線断面図である。図１の要部拡大断面図である。単位フィラメントの断面の一般的な形状を示す模式図である。本発明に係る単位フィラメントの断面を例示する模式図である。比較例の単位フィラメントの断面を例示する模式図である。

符号の説明

１空気入りタイヤ
２リム
３トレッド部
７ベルト
８インナーライナ
９吸音部材
１０接着層
Ｗトレッド接地幅
Ｅタイヤ赤道面
ｔ厚さ
ｆ繊維フィラメント

Claims

空気入りタイヤと、それを気密に組付けた適用リムとで区画されるタイヤ気室内に、繊維フィラメントを絡ませて成型した不織布からなる吸音部材を配設したタイヤ・リム組立体において、
フィラメントの断面における最大幅をL₁とし、この最大幅方向と直交する方向における最大高さをL₂としたとき、L₂とL₁との比L₂/L₁が、0.9以下であることを特徴とするタイヤ・リム組立体。
前記フィラメントの断面形状が楕円形であることを特徴とする請求項１に記載のタイヤ・リム組立体。
前記吸音部材が前記適用リム上の少なくとも一部に固着されていることを特徴とする請求項１もしくは２に記載のタイヤ・リム組立体。
請求項１〜３のいずれかに記載のタイヤ・リム組立体に組み付けられる空気入りタイヤであって、前記吸音部材が、トレッド部内面の少なくとも一部に固着されていることを特徴とする空気入りタイヤ。