JP2011025832A - 空気入りタイヤ - Google Patents

Abstract

【課題】ロードノイズ低減効果を有するとともに、製造効率にも優れた空気入りタイヤを提供する。
【解決手段】内面に、吸音部材１０が貼付されてなる空気入りタイヤである。吸音部材１０が２種の異なる不織布１１，１２の積層体からなり、かつ、積層体を構成する不織布のうち、タイヤ半径方向内側の不織布１１が、タイヤ半径方向外側の不織布１２よりも、１５０℃における熱収縮率が高い。特には、このタイヤは、タイヤ成型時に、２種の異なる不織布１１，１２の積層体を内面に貼付けた後、この積層体が貼り付けられた状態で加硫して製造されてなる。
【選択図】図１

Description

本発明は空気入りタイヤ（以下、単に「タイヤ」とも称する）に関し、詳しくは、小型乗用車用として好適な空気入りラジアルタイヤに関する。

リム組みされ、車両に取り付けられたタイヤにおいては、車両の走行中にトレッド部が路面の凹凸に衝接して振動することによって、タイヤ内腔に充填された気体が空洞共鳴する。この空洞共鳴が、いわゆるロードノイズの主たる原因であり、その共鳴周波数の多くは１８０〜３００Ｈｚの範囲内に存在する。ロードノイズが車室内に伝達されると、他の周波数帯域の騒音とは異なり、鋭く高いピーク値を取るため、車室内の乗員にとって耳障りな騒音となる。

かかる空洞共鳴を抑制して、ロードノイズを低減するための技術として、例えば、特許文献１には、リムと、リムに装着されるタイヤとがなすタイヤ内腔に、特性の物性を有する有機繊維を用いた不織布からなる制振シートを配置したタイヤ組み立て体が開示されている。また、特許文献２には、タイヤ内面に接着剤を塗布して無数の短繊維を接着することで、この短繊維によりタイヤ空気室内で発生した空洞共鳴音を吸音して、車内騒音を低減する技術が開示されている。

特許第３３８４６３３号公報（特開平０８−１３２８１６号公報，特許請求の範囲等） 特開２００４−０８２３８７号公報（特許請求の範囲等）

上述のように、ロードノイズの低減を図るためにタイヤ内面に吸音材を貼付する技術は種々提案されているが、従来、かかる吸音材は、加硫後の製品タイヤに後貼りすることが一般的であり、製造効率の悪いものであった。また、例えば、特許文献２には、加硫前のインナーライナーに不織布等を貼付することも開示されているが、通常の１種の材料からなる不織布では、加硫前に貼り付けると、加硫時にブラダーによって潰されたまま厚みが復元しないため、製品タイヤにおいて所望の吸音効果が発現しないものと考えられる。

そこで本発明の目的は、ロードノイズ低減効果を有するとともに、製造効率にも優れた空気入りタイヤを提供することにある。

本発明者は鋭意検討した結果、タイヤ内面に貼付する吸音部材として、熱収縮率の異なる２種の不織布からなる積層体を用いることで、上記問題を解決できることを見出して、本発明を完成するに至った。

すなわち、本発明の空気入りタイヤは、内面に、吸音部材が貼付されてなる空気入りタイヤにおいて、
前記吸音部材が２種の異なる不織布の積層体からなり、かつ、該積層体を構成する不織布のうち、タイヤ半径方向内側の不織布が、タイヤ半径方向外側の不織布よりも、１５０℃における熱収縮率が高いことを特徴とするものである。

本発明の空気入りタイヤは、特には、タイヤ成型時に、前記２種の異なる不織布の積層体をタイヤ内面に貼付けた後、該積層体が貼り付けられた状態で加硫して製造されてなるものである。本発明においては、前記タイヤ半径方向内側の不織布と、前記タイヤ半径方向外側の不織布との、１５０℃における熱収縮率の差が５％以上であることが好ましい。また、前記吸音部材は、好適には、前記積層体の貼付前の厚さの３０％以上の厚さを有するものである。

さらに、本発明においては、前記吸音部材が、全貼付領域の９０％以上の面積において、５ｍｍ以上の厚さを有することが好ましく、前記吸音部材が、タイヤ周方向の少なくとも８０％以上の領域にわたり貼付されていることも好ましい。さらにまた、前記吸音部材は、好適には、１００ｍｍ以上の幅を有するものとする。

本発明によれば、上記構成としたことにより、ロードノイズ低減効果を有するとともに、製造効率にも優れた空気入りタイヤを実現することが可能となった。

本発明の一実施の形態に係る空気入りタイヤを示す幅方向断面図である。 本発明の空気入りタイヤの製造工程に係る説明図である。

以下、本発明の好適実施形態について、図面を参照しつつ詳細に説明する。
図１に、本発明の空気入りタイヤの一例の幅方向断面図を示す。図示する空気入りタイヤは、路面に接地するトレッド部１と、その両端部からタイヤ半径方向内方に延びる一対のサイドウォール部２および一対のビード部３とからなり、各ビード部３にそれぞれ埋設されたビードコア４間にトロイド状に延在してタイヤの骨格をなすカーカス５と、そのクラウン部のタイヤ半径方向外側に配置されてトレッド部１を補強するベルト６と、を有している。また、タイヤの最内層、すなわち、タイヤ内腔部７に面するタイヤ内面には、空気不透過性のインナーライナー（図示せず）が配設されている。

図示するように、本発明のタイヤにおいては、その内面に、不織布からなる吸音部材１０が貼付されている。このように、不織布からなる吸音部材１０を内面に配置することで、タイヤ内腔部７で生じた空洞共鳴に伴う充填気体の振動エネルギーを、吸音部材１０の内部で内部振動エネルギーに変換して、熱エネルギーとして消費させることができ、これにより空洞共鳴音を低減する効果を得ることができる。なお、ここでいう「充填気体」とは、通常の、または酸素分圧を変えた空気のほか、窒素ガス等の不活性ガスなど、一般にタイヤに充填されるものをいう。

本発明においては、かかる吸音部材１０として、２種の異なる不織布１１，１２の積層体からなり、これら積層体を構成する不織布のうち、タイヤ半径方向内側の不織布１１が、タイヤ半径方向外側の不織布１２よりも、１５０℃における熱収縮率が高いものを用いる点が重要である。吸音部材１０として、上記熱収縮率の異なる２種の不織布１１，１２からなる積層体を用いることで、未加硫の生タイヤに吸音部材１０を貼付した後に加硫した場合に、熱収縮率の差によって、加硫時にブラダーによりいったん潰された積層体の厚みが加硫直後に復元されるという効果が得られる。すなわち、本発明においては、図２（ａ）に示すような２種の異なる不織布１１，１２の積層体を、タイヤ成型時にタイヤ内面に貼り付けた後、その状態で加硫することで、この積層体は（ｂ）に示すように、加硫中にブラダー２０により押し潰されて、一旦は厚みがほとんどなくなるものの、加硫直後のタイヤ冷却過程において、ブラダー２０による圧がなくなった後の約１〜２分の間に、加硫時の高温（約１５０℃）状態で、（ｃ）に示すように、熱収縮率の高いタイヤ半径方向内側の不織布１１が収縮した状態となり、これにより積層体からなる吸音部材１０全体として、タイヤ周方向および幅方向ともに、厚みを復元することが可能となるのである。

かかるタイヤ半径方向内側の不織布１１と、タイヤ半径方向外側の不織布１２との、１５０℃における熱収縮率の差としては、好適には５％以上、特には５〜１５％となるよう設定する。熱収縮率の差を、いずれかの不織布の厚みを基準として５％以上とすることで、加硫後における、不織布１１の収縮による吸音部材１０の厚みの復元効果を、より良好に得ることができる。また、同様の観点から、タイヤ半径方向外側の不織布１２については、上記熱収縮率の絶対値についても、小さいほど好ましい。

ここで、本発明において好適には、不織布１１と不織布１２との熱収縮率の組み合わせを適切に選択することで、吸音部材１０が、製品タイヤにおいて、積層体の貼付前の厚さの３０％以上、特には４０〜８０％の厚さを有するものとする。加硫後において吸音部材１０が、積層体の貼付前の厚さの３０％以上の厚さに復元されるものとすることで、使用する不織布の厚みを抑えつつ、効率良く所望の厚みの吸音部材１０を得ることができる。

吸音部材１０を構成する不織布１１，１２としては、上記熱収縮率に関する条件を満足するものであれば、材質等について特に制限はなく、従来一般的に使用されているものとして、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、レーヨン、ナイロン、芳香族ポリアミド（アラミド）等の有機繊維や、ガラスまたはカーボン等の無機繊維、動物由来または植物由来の繊維等を絡み合わせて一体化したものを用いることができる。また、不織布を構成する繊維の長さは、任意に設定することができる。

本発明のタイヤは、上記不織布１１，１２からなる吸音部材１０が内面に貼付されているものであればよく、吸音部材の配置条件や、吸音部材以外のタイヤ構造の詳細については、常法に従い適宜選定すればよく、特に制限されるものではない。例えば、吸音部材１０は、図示する例ではトレッド部１の内面に配置されているが、これには限られず、サイドウォール部２やビード部３の内面に配置してもよい。

また、吸音部材１０の配置領域としては、広ければ広いほど大きな吸音効果を得ることができ、好適には、タイヤ周方向の少なくとも８０％以上、特には９５〜１００％の領域にわたり、全貼付領域の９０％以上の面積において５ｍｍ以上、特には８〜１５ｍｍの厚さを有するよう配置する。また、好適配設幅は、タイヤサイズにもよるが、１００ｍｍ以上である。配置領域が狭すぎると、十分な吸音効果が得られず、ロードノイズ低減効果が小さい。また、厚みが薄すぎても、同様である。

本発明のタイヤは、前述したように、タイヤ成型時に、２種の異なる不織布１１，１２の積層体を生タイヤの内面に貼付けた後、積層体が貼り付けられた状態で生タイヤを加硫することにより、製造することができる。したがって、加硫後の製品タイヤにおいて内面に吸音部材を貼り付ける工程が不要となるため、製造効率に優れるものである。

なお、不織布１１，１２の積層体を生タイヤ表面に貼付する方法としては、特に制限はないが、加硫前のインナーライナーは表面が粘着性を帯びているため、積層体をそのままインナーライナーに付着させて、生タイヤを通常通り加硫成形すれば、ブラダーが膨張して積層体をインナーライナーに押し付けた際に不織布の繊維の一部分がインナーライナーに埋設されて、加硫時におけるインナーライナーの硬化に伴い、積層体がインナーライナーに固着することになる。また、接着剤として、スチレン−ブタジエンゴム系のラテックス接着剤や、水性高分子−イソシアネート系の接着剤、あるいは、アクリル系や合成樹脂系の粘着テープを用いて化学的に接着することもでき、これら接着テープや接着剤により積層体を仮固定した後に、加硫時の加熱および加圧により、積層体をインナーライナーの内面に含浸させて、物理的に固定してもよい。

また、不織布１１，１２の積層には、ホットメルト接着剤を好適に用いることができ、具体的には例えば、ポリエステル系、ナイロン系、ポリプロピレン系、オレフィン系等の高分子系のホットメルト接着剤を用いて、不織布同士を接合することができる。中でも特に、不織布間の通気抵抗を阻害しないように、パウダー状や網目状、繊維状等であって、融点が７０〜１８０℃のホットメルト接着剤を用いることが好ましい。

以下、本発明を、実施例を用いてより具体的に説明する。
図１に示すような、内面に吸音部材１０が貼付されてなる空気入りタイヤを、下記表中に示す条件に従い、作製した。具体的には、従来例以外は、タイヤ成型時にそれぞれ下記表中に示す不織布単体または積層体を、接着剤としてスチレン−ブタジエンゴム系のラテックス接着剤を用いて生タイヤの内面に貼付けて、その後、これを約１６０℃の温度で加硫することにより、製造を行った。また、不織布の積層体の接合には、ナイロン系ホットメルト接着剤を用いた。不織布単体または積層体の貼付領域としては、幅１００ｍｍにて、タイヤ周方向の９５％にわたるものとした。得られた各供試タイヤにつき、下記に従い、空洞共鳴の抑制効果を評価した。その結果を、下記の表中に併せて示す。

＜空洞共鳴抑制効果の評価＞
各供試タイヤをリムに装着して車両に取り付け、適正内圧および荷重の下、速度６０ｋｍ/ｈの条件下でアスファルト路面を走行した際の室内騒音を測定した。この測定結果を周波数分析し、２３０ｋＨｚ付近に見られるピークの音圧レベルにより空洞共鳴の抑制効果を評価した。評価結果は、吸音部材を有しない従来例の音圧レベルに対する、比較例の空洞共鳴抑制効果を１００としたときの指数比で表しており、数値が大きいほど空洞共鳴の抑制効果が大きく、良好である。

＊１）熱収縮率は、ＪＩＳ Ｌ １９０６に準拠して測定した。

上記表中の結果から、吸音部材として、本発明の条件を満足する２種の異なる不織布の積層体からなるものを用いることで、加硫後においても所望の厚みを有する吸音部材により、良好な空洞共鳴抑制効果を発揮し、結果として優れたロードノイズ低減効果を有するタイヤが得られることが明らかである。また、各実施例の供試タイヤは、加硫前に吸音部材を貼付することで製造でき、加硫後における吸音部材の貼付作業を要しないので、製造効率の点でも優れている。

１ トレッド部
２ サイドウォール部
３ ビード部
４ ビードコア
５ カーカス
６ ベルト
７ タイヤ内腔部
１０ 吸音部材
１１，１２ 不織布
２０ ブラダー

Claims (7)

1. 内面に、吸音部材が貼付されてなる空気入りタイヤにおいて、
   前記吸音部材が２種の異なる不織布の積層体からなり、かつ、該積層体を構成する不織布のうち、タイヤ半径方向内側の不織布が、タイヤ半径方向外側の不織布よりも、１５０℃における熱収縮率が高いことを特徴とする空気入りタイヤ。
2. タイヤ成型時に、前記２種の異なる不織布の積層体をタイヤ内面に貼付けた後、該積層体が貼り付けられた状態で加硫して製造されてなる請求項１記載の空気入りタイヤ。
3. 前記タイヤ半径方向内側の不織布と、前記タイヤ半径方向外側の不織布との、１５０℃における熱収縮率の差が５％以上である請求項１または２記載の空気入りタイヤ。
4. 前記吸音部材が、前記積層体の貼付前の厚さの３０％以上の厚さを有する請求項１〜３のうちいずれか一項記載の空気入りタイヤ。
5. 前記吸音部材が、全貼付領域の９０％以上の面積において、５ｍｍ以上の厚さを有する請求項１〜４のうちいずれか一項記載の空気入りタイヤ。
6. 前記吸音部材が、タイヤ周方向の少なくとも８０％以上の領域にわたり貼付されている請求項１〜５のうちいずれか一項記載の空気入りタイヤ。
7. 前記吸音部材が、１００ｍｍ以上の幅を有する請求項１〜６のうちいずれか一項記載の空気入りタイヤ。

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