JP2014141109A - 空気入りタイヤ - Google Patents

Abstract

【課題】静粛性に優れる空気入りタイヤの提供。
【解決手段】この空気入りタイヤは、その外面がトレッド面をなす本体と、この本体の半径方向内側に位置する消音部材とを備えている。この消音部材は、本体の内面から半径方向内側に向けて突出する複数の隔壁を有している。複数の隔壁は、周方向に間隔を空けて本体の内面に配列されている。この間隔は、８５ｍｍ以下である。それぞれの隔壁の半径方向高さは、タイヤ断面高さの１０％以上である。それぞれの隔壁の軸方向幅は、タイヤ最大幅の３０％以上である。この消音部材の比重は、０．０６０より大きい。この消音部材は、ゴム組成物が架橋されることにより得られる。この消音部材の硬さは、７０以上である。
【選択図】図１

Description

本発明は、空気入りタイヤに関する。

自動車等の走行時に、タイヤは路面と接触する。路面には凹凸がある。路面の凹凸によって、タイヤは振動する。タイヤの内部には、空気が充填されている。走行状態にあるタイヤでは、内部にある空気が共鳴振動する。これにより、約５０から４００Ｈｚの周波数の音が発生する。この音は、ロードノイズの原因の一つである。ロードノイズは、静粛性を阻害する。このため、ロードノイズの低減を目的として、様々な検討がなされている。

ロードノイズの低減のための検討例が、特開昭６３−１３７００５号公報及び特開２００６−１８２２８０公報に開示されている。

特開昭６３−１３７００５号公報 特開２００６−１８２２８０公報

上記特開昭６３−１３７００５号公報に記載のタイヤでは、その内部に遮蔽体が設けられている。これにより、気柱共鳴の発生が抑えられている。しかし、このタイヤの遮蔽体は共振構造を有していない。このタイヤでは、周波数約２５０Ｈｚのロードノイズは低減されるが、他の周波数域のロードノイズが増大する。このタイヤでは、広い周波数域でロードノイズを有効に低減することができないという問題がある。このタイヤでは、十分な静粛性は得られない。

上記特開２００６−１８２２８０公報に記載のタイヤでは、制音体が設けられている。この制音体は、スポンジからなる。この制音体は、ロードノイズを吸収し、騒音を緩和する。しかし、この制音体では、低減されるロードノイズの周波数域が限られる。このタイヤでは、広い周波数域でロードノイズを有効に低減することができないという問題がある。このタイヤでは、十分な静粛性は得られない。

本発明の目的は、静粛性に優れる空気入りタイヤの提供である。

本発明に係る空気入りタイヤは、その外面がトレッド面をなす本体と、本体の半径方向内側に位置する消音部材とを備えている。この消音部材は、本体の内面から半径方向内側に向けて突出する複数の隔壁を有している。複数の隔壁は、周方向に間隔を空けて、本体の内面に配列されている。この間隔は、８５ｍｍ以下である。

それぞれの隔壁の半径方向高さは、タイヤ断面高さの１０％以上が好ましい。

それぞれの隔壁の軸方向幅は、タイヤ最大幅の３０％以上が好ましい。

好ましくは、この消音部材の比重は、０．０６０より大きい。

好ましくは、この消音部材は、ゴム組成物が架橋されることにより得られる。この消音部材の硬さは、７０以上が好ましい。

本発明に係る空気入りタイヤの製造方法は、
（１）予備成型によりローカバーが形成される工程、
（２）ローカバーがモールドに投入されて加圧及び加熱されることにより、その外面がトレッド面をなす本体が形成される工程
及び
（３）本体の半径方向内側に消音部材が形成される工程
を含む。この消音部材は、本体の内面から半径方向内側に向けて突出する複数の隔壁を有する。複数の隔壁は、周方向に間隔を空けて、本体の内面に配列されている。この間隔は、８５ｍｍ以下である。

本発明に係る空気入りタイヤは、消音部材を備えている。この消音部材は、複数の隔壁を備えている。これらの隔壁は、適正な間隔を空けて周方向に配列されている。このタイヤの消音部材は、共振器構造を有している。このため、タイヤの内部で発生した音は隔壁によって反射される。発生した音は、反射された音と干渉する。これにより、特定の周波数（共振周波数）の音が強め合う。共振周波数以外の周波数の音は、干渉によって打ち消し合う。

本発明に係る空気入りタイヤの消音部材では、隔壁の間隔は８５ｍｍ以下である。このタイヤでは、２０００Ｈｚより低い共振周波数の音が強め合う割合は小さい。このタイヤでは、２０００Ｈｚより低い周波数域にあるほとんどの音は打ち消し合う。通常、タイヤの内部では、周波数２０００Ｈｚ以上の音は発生しない。従って、周波数２０００Ｈｚ以上の音が強め合うことはない。このタイヤでは、広い周波数域で、ロードノイズが有効に低減され得る。このタイヤは、静粛性に優れる。

図１は、本発明の一実施形態に係る空気入りタイヤが示された断面図である。 図２は、図１のII−II線に沿った断面の一部が示された拡大断面図である。 図３は、図１のタイヤの本体の内面の一部が示された展開図である。 図４は、図３のIV−IV線に沿った断面の一部が示された断面図である。 図５は、本発明の他の実施形態に係るタイヤの一部が示された断面図である。 図６は、本発明のさらに他の実施形態に係るタイヤの一部が示された断面図である。 図７は、本発明のさらに他の実施形態に係るタイヤの一部が示された断面図である。

以下、適宜図面が参照されつつ、好ましい実施形態に基づいて本発明が詳細に説明される。この実施形態に基づいて本発明が限定的に解釈されるべきではない。

図１には、本発明の一実施形態に係る空気入りタイヤ２の赤道面に沿った断面が示されている。図１において、紙面と垂直の方向がタイヤ２の軸方向である。両矢印ＡＡで示されているのは、このタイヤ２の周方向である。

図２には、図１のII−II線に沿った断面が示されている。図２において、上下方向がタイヤ２の半径方向であり、左右方向がタイヤ２の軸方向であり、紙面との垂直方向がタイヤ２の周方向である。図２において、一点鎖線ＣＬはタイヤ２の赤道面を表わしている。このタイヤ２の形状は、トレッドパターンを除き、赤道面に対して対称である。

このタイヤ２は、乗用車に装着される。図２に示されているように、装着のとき、タイヤ２はリム４に組み込まれる。タイヤ２とリム４とにより形成される空間に、空気が充填される。このタイヤ２は、チューブレスタイプである。本明細書においては、タイヤ２とリム４とにより形成される空間はタイヤ内部とも称されている。

このタイヤ２は、本体６と、消音部材８とを備えている。図示されているように、このタイヤ２の赤道面の部分では、消音部材８は、本体６の半径方向内側に位置している。

このタイヤ２の本体６は、トレッド１０、サイドウォール１２、クリンチ１４、ビード１６、カーカス１８、ベルト２０、バンド２２、インナーライナー２４及びチェーファー２６を備えている。

トレッド１０は、半径方向外向きに凸な形状を呈している。トレッド１０は、路面と接地するトレッド面２８を形成する。トレッド面２８には、溝３０が刻まれている。この溝３０により、トレッドパターンが形成されている。トレッド１０は、耐摩耗性、耐熱性及びグリップ性に優れた架橋ゴムからなる。トレッド１０の典型的な基材ゴムは、天然ゴムである。

サイドウォール１２は、トレッド１０の端から半径方向略内向きに延びている。このサイドウォール１２の半径方向外側端は、トレッド１０と接合されている。このサイドウォール１２の半径方向内側端は、クリンチ１４と接合されている。このサイドウォール１２は、耐カット性及び耐候性に優れた架橋ゴムからなる。このサイドウォール１２は、カーカス１８の損傷を防止する。

クリンチ１４は、サイドウォール１２の半径方向略内側に位置している。クリンチ１４は、軸方向において、ビード１６及びカーカス１８よりも外側に位置している。クリンチ１４は、耐摩耗性に優れた架橋ゴムからなる。

ビード１６は、クリンチ１４の軸方向内側に位置している。ビード１６は、コア３２と、このコア３２から半径方向外向きに延びるエイペックス３４とを備えている。コア３２はリング状であり、巻回された非伸縮性ワイヤーを含む。ワイヤーの典型的な材質は、スチールである。エイペックス３４は、半径方向外向きに先細りである。エイペックス３４は、高硬度な架橋ゴムからなる。

カーカス１８は、カーカスプライ３６からなる。カーカスプライ３６は、両側のビード１６の間に架け渡されており、トレッド１０及びサイドウォール１２に沿っている。カーカスプライ３６は、コア３２の周りにて、軸方向内側から外側に向かって折り返されている。この折り返しにより、カーカスプライ３６には、主部と折り返し部とが形成されている。

図示されていないが、カーカスプライ３６は、並列された多数のコードとトッピングゴムとからなる。それぞれのコードが赤道面に対してなす角度の絶対値は、７５°から９０°である。換言すれば、このカーカス１８はラジアル構造を有する。コードは、有機繊維からなる。好ましい有機繊維として、ポリエステル繊維、ナイロン繊維、レーヨン繊維、ポリエチレンナフタレート繊維及びアラミド繊維が例示される。カーカス１８が、２以上のカーカスプライから形成されてもよい。

ベルト２０は、トレッド１０の半径方向内側に位置している。ベルト２０は、カーカス１８と積層されている。ベルト２０は、カーカス１８を補強する。ベルト２０は、内側層及び外側層からなる。図２から明らかなように、軸方向において、内側層の幅は外側層の幅よりも若干大きい。図示されていないが、内側層及び外側層のそれぞれは、並列された多数のコードとトッピングゴムとからなる。各コードは、赤道面に対して傾斜している。傾斜角度の絶対値は、通常は１０°以上３５°以下である。内側層のコードの赤道面に対する傾斜方向は、外側層のコードの赤道面に対する傾斜方向とは逆である。コードの好ましい材質は、スチールである。コードに、有機繊維が用いられてもよい。ベルト２０の軸方向幅は、タイヤ２の最大幅の０．７倍以上が好ましい。ベルト２０が、３以上の層を備えてもよい。

バンド２２は、ベルト２０の半径方向外側に位置している。図示されていないが、このバンド２２は、コードとトッピングゴムとからなる。コードは、螺旋状に巻かれている。このバンド２２は、いわゆるジョイントレス構造を有する。コードは、実質的に周方向に延びている。周方向に対するコードの角度は、５°以下、さらには２°以下である。このコードによりベルト２０が拘束されるので、ベルト２０のリフティングが抑制される。コードは、有機繊維からなる。好ましい有機繊維としては、ナイロン繊維、ポリエステル繊維、レーヨン繊維、ポリエチレンナフタレート繊維及びアラミド繊維が例示される。

ベルト２０及びバンド２２は、補強層を構成している。ベルト２０のみから、補強層が構成されてもよい。バンド２２のみから、補強層が構成されてもよい。

インナーライナー２４は、カーカス１８の内側に位置している。インナーライナー２４は、カーカス１８の内面に接合されている。インナーライナー２４は、架橋ゴムからなる。インナーライナー２４は、本体６の内面を形成する。インナーライナー２４には、空気遮蔽性に優れたゴムが用いられている。インナーライナー２４の典型的な基材ゴムは、ブチルゴム又はハロゲン化ブチルゴムである。インナーライナー２４は、タイヤ２の内圧を保持する。

チェーファー２６は、ビード１６の近傍に位置している。タイヤ２がリム４に組み込まれると、このチェーファー２６がリム４と当接する。この当接により、ビード１６の近傍が保護される。チェーファー２６は、布とこの布に含浸したゴムとからなる。チェーファー２６が、クリンチ１４と一体に形成されてもよい。

消音部材８は、ベース４２と、複数の隔壁４４とを備えている。ベース４２は、シート状である。ベース４２は、トレッド１０の内側において、インナーライナー２４の半径方向内側に位置している。ベース４２は、インナーライナー２４に沿って周方向に延びている。複数の隔壁４４は、ベース４２の半径方向内側に位置している。このタイヤ２では、それぞれの隔壁４４は、板状である。本発明の目的が達成される限り、隔壁４４の形状は特に限定されない。それぞれの隔壁４４は、ベース４２から半径方向内側に向けて突出している。図１に示されるように、複数の隔壁４４は、周方向に間隔を空けて配列されている。

図３は、このタイヤ２の消音部材８の一部が示された展開図である。図３において、上下方向はタイヤ２の周方向に相当する。左右方向はタイヤ２の軸方向に相当する。紙面に垂直な方向はタイヤ２の半径方向に相当する。一点鎖線ＣＬはタイヤ２の赤道面を示している。図３には、ベース４２に配列された隔壁Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３、Ｂ４、Ｂ５及びＢ６が示されている。それぞれの隔壁４４は、その幅方向が、軸方向に平行になるように配置されている。それぞれの隔壁４４は、その幅方向の中点が赤道面と一致するように配置されている。

図３において、隔壁Ｂ２は、隔壁Ｂ１と間隔を空けて配置されている。隔壁Ｂ３は、隔壁Ｂ２と間隔を空けて配置されている。隔壁Ｂ４は、隔壁Ｂ３と間隔を空けて配置されている。隔壁Ｂ４は、隔壁Ｂ３と間隔を空けて配置されている。隔壁Ｂ５は、隔壁Ｂ４と間隔を空けて配置されている。隔壁Ｂ６は、隔壁Ｂ５と間隔を空けて配置されている。

図４は、図３のIV−IV線に沿った断面図である。図４において、上下方向はタイヤ２の半径方向に相当する。左右方向はタイヤ２の周方向に相当する。紙面に垂直な方向はタイヤ２の軸方向に相当する。図４に示される両矢印ｄは、一の隔壁４４と、これに隣接する他の隔壁４４との間隔を示している。この間隔ｄは、図４に示された断面において測定される。このタイヤ２では、一の隔壁４４の側面と、これに相対する他の隔壁４４の側面との間の距離の最大値が、間隔ｄとされる。このタイヤ２では、消音部材８の一部をなす複数の隔壁４４は、等しい間隔ｄで配列されている。

このタイヤ２では、内部で発生した音は隔壁４４によって反射される。反射された音は、発生した音と干渉する。前述したように、このタイヤ２の消音部材８では、複数の隔壁４４が等しい間隔ｄで配列されている。このタイヤ２の内部では、反射音と発生音との干渉によって、特定の周波数の音が強め合う。換言すれば、この消音部材８は共振器構造を有する。なお、この消音部材８によって強め合う音の周波数は共振周波数と称される。この消音部材８では、共振周波数以外の周波数の音は、干渉によって打ち消し合う。

図４において、隔壁Ｂ１と、これに隣接する隔壁Ｂ２との間で強め合う音の共振周波数ｆ１（Ｈｚ）は、式（１）により計算される。
ｆ１＝（１０００×Ｖ）÷（２×ｄ） ・・・（１）
式（１）において、Ｖは音速（ｍ／ｓ）であり、ｄは隔壁４４の間隔（ｍｍ）である。

図１に示される通り、このタイヤ２の内部は、消音部材８の隔壁４４によって完全には仕切られていない。このタイヤ２の内部で発生する音の一部は、隣接する隔壁４４を越える。このタイヤ２では、隣接する隔壁４４を越えて音の干渉が生じ得る。即ち、図４に示された消音部材８を備えたタイヤ２では、隔壁Ｂ１と隔壁Ｂ３との間でも音の干渉が生じ得る。この干渉によって、隔壁Ｂ１と隔壁Ｂ３との間で強め合う音の共振周波数ｆ２（Ｈｚ）は、式（２）により計算される。
ｆ２＝（１０００×Ｖ）÷（４×ｄ） ・・・（２）

同様にして、このタイヤ２では、隔壁Ｂ１と隔壁Ｂ４との間で音の干渉が生じ得る。隔壁Ｂ１と隔壁Ｂ５との間で音の干渉が生じ得る。隔壁Ｂ１と隔壁Ｂ６との間で音の干渉が生じ得る。隔壁Ｂ１と、Ｂ１から数えてｎ個目の隔壁Ｂｎとの間で強め合う音の共振周波数ｆｎ（Ｈｚ）は、式（３）により計算される。式（３）において、ｎは自然数である。
ｆｎ＝（１０００×Ｖ）÷（２×ｎ×ｄ） ・・・（３）
このタイヤ２では、消音部材８により複数の共振周波数の音が強め合う。それぞれの共振周波数の音が強め合う割合は、次のように考えられる。

図４において、隔壁Ｂ１と、隔壁Ｂ３とは、一つの隔壁Ｂ２によって隔てられている。隔壁Ｂ１と隔壁Ｂ３との間で、共振周波数ｆ２の音が強め合う割合は、隔壁Ｂ１と隔壁Ｂ２との間で、共振周波数ｆ１の音が強め合う割合より小さい。同様に、隔壁Ｂ１と隔壁Ｂ４との間で、共振周波数ｆ３の音が強め合う割合は、共振周波数ｆ２の音が強め合う割合よりさらに小さい。隔壁Ｂ１と隔壁Ｂ５との間で、共振周波数ｆ４の音が強め合う割合は、共振周波数ｆ３の音が強め合う割合よりさらに小さい。隔壁Ｂ１と隔壁Ｂ６との間で、共振周波数ｆ５の音が強め合う割合は、共振周波数ｆ４の音が強め合う割合よりさらに小さい。

タイヤ２内部で発生した音が一つの隔壁４４を越える割合を３０％と仮定した場合、隔壁Ｂ１と、隔壁Ｂ１から数えてｎ個目の隔壁Ｂｎとの間で、共振周波数ｆｎの音が強め合う割合Ｎ（ｎ）は、式（４）により求められる。式（４）において、ｎは自然数である。
Ｎ（ｎ）＝１００×（０．３）^{（ｎ−１）} ・・・（４）
式（４）から、共振周波数ｆ２の音が強め合う割合Ｎ（２）は３０％であり、共振周波数ｆ３の音が強め合う割合Ｎ（３）は９％であり、共振周波数ｆ４の音が強め合う割合Ｎ（４）は２．７％であり、共振周波数ｆ５の音が強め合う割合Ｎ（５）は０．８１％である。即ち、この消音部材８では、共振周波数ｆ１の音が強め合う割合が最も大きい。この消音部材８により強め合う音の割合は、共振周波数ｆ２、ｆ３、ｆ４、ｆ５の順に小さくなる。共振周波数ｆ５の音が強め合う割合は、かなり小さい。

このタイヤ２が備える消音部材８では、間隔ｄが、８５ｍｍ以下に制御されている。気温１５℃において、音速Ｖが３４０（ｍ／ｓ）とされるとき、間隔ｄが８５ｍｍの消音部材８では、式（１）から、共振周波数ｆ１は２０００Ｈｚと計算される。通常、タイヤ２の内部では、２０００Ｈｚ以上の音は発生しない。このタイヤ２では、２０００Ｈｚ以上の音が強め合うことはない。間隔ｄが８５ｍｍの消音部材８では、共振周波数ｆ２が１０００Ｈｚであり、共振周波数ｆ３が６６７Ｈｚであり、共振周波数ｆ４が５００Ｈｚであり、共振周波数ｆ５が４００Ｈｚである、共振周波数ｆ２からｆ５の音が強め合う割合は、共振周波数ｆ１の音が強め合う割合より、小さい。この消音部材８を備えたタイヤ２では、２０００Ｈｚより低い共振周波数の音が強め合う割合は小さい。このタイヤ２では、共振周波数以外の周波数域にある音は、打ち消し合う。タイヤ内部の空気の共鳴振動による発生音の周波数は、約５０から４００Ｈｚである。このタイヤ２の内部で発生する音が強め合う割合はかなり小さい。このタイヤ２では、ほとんどの音は打ち消し合う。このタイヤ２では、広い周波数域で、ロードノイズが低減される。このタイヤ２は静粛性に優れる。

ロードノイズをより効果的に低減するとの観点から、好ましい間隔ｄは、６８ｍｍ以下である。式（２）から、間隔ｄが６８ｍｍの消音部材８では、共振周波数ｆ２が２０００Ｈｚと計算される。この消音部材８を備えたタイヤ２では、２０００Ｈｚより低い共振周波数の音が強め合う割合は、さらに小さい。このタイヤ２の内部で発生するほとんどの音は打ち消し合う。このタイヤ２では、ロードノイズの低減効果が向上する。同様の観点から、間隔ｄは、５１ｍｍ以下がより好ましく、３４ｍｍ以下がさらに好ましく、１７ｍｍ以下が特に好ましい。タイヤ２の軽量化及び製造容易との観点から、好ましい間隔ｄは、１０ｍｍ以上である。

本発明に係るタイヤ２では、消音部材８が備える隔壁４４の数は、タイヤ２のサイズによって適宜変更されうる。

隔壁４４の形状は、音の反射効率に寄与する。板状の隔壁４４は、音を効果的に反射する。板状の隔壁４４を有する消音部材８を備えたタイヤ２では、ロードノイズの低減効果が高い。隔壁４４の形状は、タイヤ２の剛性にも影響を及ぼす。板状の隔壁４４の場合、軸方向におけるタイヤ２の剛性の変動が少ない。このタイヤ２が装着された車両の操縦性能は、阻害されない。

図２において、実線ＢＬはビードベースラインを表している。このビードベースラインは、タイヤ２が装着されるリム４のリム径（ＪＡＴＭＡ参照）を規定する線である。両矢印Ｈは、ビードベースラインから赤道までの半径方向高さを表している。この高さＨは、タイヤ断面高さである。図２において、両矢印Ｗで示されているのは、タイヤ最大幅Ｗである。本明細書において、タイヤ断面高さＨ及びタイヤ最大幅Ｗは、図２に示された断面において測定される。

図２において、両矢印ｗで示されるのは、隔壁４４の軸方向幅である。本発明に係るタイヤ２では、隔壁４４の軸方向幅ｗは、タイヤ最大幅Ｗの３０％以上が好ましい。軸方向幅ｗが、タイヤ最大幅Ｗの３０％以上である隔壁４４は、タイヤ内部で発生する音を、効果的に反射しうる。このタイヤ２では、ロードノイズの低減効果が高い。この観点から、隔壁４４の軸方向幅ｗは、タイヤ最大幅Ｗの５０％以上がより好ましい。操縦性能を阻害しないとの観点及び製造容易との観点から、隔壁４４の軸方向幅ｗは、タイヤ最大幅Ｗの７０％以下が好ましい。本明細書において、隔壁４４の軸方向幅ｗは、図２に示される断面において測定される。

図２において、両矢印ｈは、赤道面における隔壁４４の半径方向高さを表している。本発明に係るタイヤ２では、隔壁４４の半径方向高さｈは、タイヤ断面高さＨの１０％以上が好ましい。半径方向高さｈがタイヤ断面高さＨの１０％以上である隔壁４４は、タイヤ内部で発生する音を、効果的に反射しうる。このタイヤ２では、ロードノイズの低減効果が高い。この観点から、隔壁４４の半径方向高さｈは、タイヤ断面高さＨの３０％以上がより好ましい。製造容易との観点から、隔壁４４の半径方向高さｈは、タイヤ断面高さＨの５０％以下が好ましい。本明細書において、隔壁４４の半径方向高さｈは、図２に示される断面において測定される。

図４に示されている両矢印ｔは、隔壁４４の厚みである。ロードノイズ低減効果の向上及び耐久性の観点から、隔壁４４の厚みｔは２ｍｍ以上が好ましい。軽量化の観点から、厚みｔは５ｍｍ以下が好ましい。本明細書において、隔壁４４の厚みｔは、図４に示された断面において測定される。

このタイヤ２の消音部材８の比重は、０．０６０より大きい。消音部材８の比重は、音の反射性能に寄与する。反射性能が大きい消音部材８を備えたタイヤ２では、ロードノイズの低減効果が高い。この観点から、より好ましい比重は、０．２０以上である。軽量化の観点から、好ましい比重は、２．０以下である。消音部材８の比重は、「ＪＩＳ−Ｚ８８０７」の規格に準拠して、２３℃において測定される。

本発明の目的が阻害されない限り、消音部材８の材質は特に限定されない。このタイヤ２では、この消音部材８が樹脂組成物を用いて形成されてもよい。この場合、樹脂組成物の基材ポリマーとして、熱可塑性樹脂又は熱可塑性エラストマーが例示される。この消音部材８が、ゴム組成物を用いて形成されてもよい。この場合、このゴム組成物の基材ゴムとしては、天然ゴム、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）、ブタジエンゴム（ＢＲ）、イソプレンゴム（ＩＲ）、ブチルゴム（ＩＩＲ）等が例示される。複数のゴムがブレンドされたものが基材ゴムとされてもよい。ゴム組成物には、加硫剤や加硫促進剤、可塑剤、老化防止剤等が適宜配合される。軽量化の観点から、この消音部材８が気泡を含むスポンジを用いて形成されてもよい。音の反射性能の観点から、この消音部材８は樹脂組成物又はゴム組成物を用いて形成されるのが好ましい。耐久性及び成形容易との観点から、この消音部材８はゴム組成物を用いて形成されるのがより好ましい。前述したように、消音部材８はベース４２と隔壁４４とを備えている。このベース４２と隔壁４４とが同じ材質とされてもよいし、このベース４２と隔壁４４とが異なる材質とされてもよい

消音部材８がゴム組成物を用いて形成される場合、この消音部材８の硬さは７０以上が好ましい。硬さが７０以上の消音部材８では、音が効果的に反射される。この観点から、硬さは８０以上がより好ましい。この消音部材８の硬さは９５以下が好ましい。硬さが９５以下の消音部材８では、タイヤ２の剛性に対する影響が少ない。この観点から、硬さは９０以下がより好ましい。本明細書において、硬さはＪＩＳ−Ａ硬度を意味する。この硬さは、「ＪＩＳ−Ｋ６２５３」の規定に準拠して、２３℃の環境下で、タイプＡのデュロメータによって測定される。より詳細には、硬さは、消音部材８の隔壁４４又はベース４２にタイプＡのデュロメータが押し付けられることで測定される。

以上説明されたタイヤ２は、次のようにして製造される。インナーライナー２４、カーカス１８、ベルト２０、バンド２２、ビード１６、クリンチ１４、サイドウォール１２及びトレッド１０等の部材がフォーマー（図示されず）において組み合わされることにより、ローカバー（未加硫タイヤ）が得られる。このローカバーは、加硫機に供給される。図示されていないが、この加硫機は、モールドと、このモールドの内側にブラダーを備えている。

ローカバーは、開かれたモールドに投入される。投入のとき、ブラダーは収縮している。ブラダーは、ローカバーの内側に位置している。ガスの充填により、ブラダーは膨張する。モールドが締められて、ブラダーの内圧が高められる。ローカバーは、モールドのキャビティ面とブラダーの外面とに挟まれて、加圧される。ローカバーは、ブラダー及びモールドからの熱伝導により、加熱される。ローカバーのゴム組成物は、加圧と加熱とにより流動する。加熱により、ゴム組成物が架橋反応を起こして、図１に示された本体６が得られる。

消音部材８のゴム組成物を用いて、ベース４２及び隔壁４４が準備される。接着剤、両面テープ等の接合部材を用いて、複数の隔壁４４がベース４２に固定される。固定のとき、これらの隔壁４４は間隔ｄを空けて配置される。これにより、消音部材８が得られる。ゴム組成物が、そのキャビティが消音部材８の形態に対応するモールドに投入されることにより、消音部材８が形成されても良い。この場合、消音部材８はベース４２と複数の隔壁４４とが一体に成形されるので、耐久性に優れる。

消音部材８は、接合部材を用いて、本体６の内面に固定される。これにより、図１に示されたタイヤ２が得られる。なお、ベース４２が本体６の内面に固定された後に、複数の隔壁４４が固定されてもよい。隔壁４４が、直接本体６の内面に固定されることによって、このタイヤ２が得られても良い。この方法によれば、タイヤ２のサイズや形状に合わせて、容易に隔壁４４の位置を設定できる。さらに別の方法として、ローカバーの内面に消音部材８が固定され、これをモールドに投入してこのタイヤ２を得てもよい。この場合、ブラダーに代えて消音部材８の形状に対応するキャビティ面を有する中子が用いられる。この方法で得られたタイヤ２では、本体６と消音部材８とが一体に成形されている。このタイヤ２は、耐久性に優れる。このタイヤ２では、長期的にロードノイズが低減される。

特に言及されない限り、本発明では、タイヤの各部材の寸法及び角度は、タイヤが正規リムに組み込まれ、正規内圧となるようにタイヤに空気が充填された状態で測定される。測定時には、タイヤには荷重がかけられない。本明細書において正規リムとは、タイヤが依拠する規格において定められたリムを意味する。ＪＡＴＭＡ規格における「標準リム」、ＴＲＡ規格における「Design Rim」、及びＥＴＲＴＯ規格における「Measuring Rim」は、正規リムである。本明細書において正規内圧とは、タイヤが依拠する規格において定められた内圧を意味する。ＪＡＴＭＡ規格における「最高空気圧」、ＴＲＡ規格における「TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES」に掲載された「最大値」、及びＥＴＲＴＯ規格における「INFLATION PRESSURE」は、正規内圧である。

図５には、本発明の他の実施形態に係るタイヤ５０の消音部材の一部が示されている。図５は、タイヤ５０が展開された状態における赤道面に沿った断面図である。図５において、上下方向が半径方向であり、左右方向が周方向であり、紙面に垂直な方向が軸方向である。

図５に示される通り、このタイヤ５０は、本体５２と消音部材５４とを備えている。消音部材５４は、ベース５６と、複数の隔壁５８とを有している。このタイヤ５０の構成は、隔壁５８の形状が異なる以外、図１に示されたタイヤ２の構成と同じである。このタイヤ５０では、それぞれの隔壁５８の形状は、略直方体である。それぞれの隔壁５８は、本体５２の内面に対向する上部６０と、軸方向に平行な二つの壁部６２とを備えている。それぞれの隔壁５８の赤道面に平行な面は開放されている。この隔壁５８は、中空である。それぞれの壁部６２の一方の面が隔壁５８の表面であり、他方の面が隔壁５８の裏面である。

図５に示された両矢印ｄは、一の隔壁５８と、これに隣接する他の隔壁５８との間隔である。この間隔ｄは、図５に示された断面において測定される。このタイヤ５０では、一の隔壁５８の一方の壁部６２の裏面と、これに隣接する他の隔壁５８の対応する壁部６２の表面との間の距離の最大値が、間隔ｄとされる。

このタイヤ５０では、消音部材５４の一部である複数の隔壁５８が、等しい間隔ｄで配列されている。この消音部材５４は、共振器構造を有する。このタイヤ５０の内部で発生した音は、隔壁５８の表面によって反射される。反射音と発生音との干渉によって、共振周波数の音が強め合う。共振周波数以外の周波数の音は、干渉によって打ち消し合う。この消音部材５４の隔壁５８の間隔ｄは、８５ｍｍ以下である。この消音部材５４を備えたタイヤ５０では、２０００Ｈｚより低い周波数の音が強め合う割合が小さい。このタイヤ５０では、２０００Ｈｚ以上の周波数の音が強め合うことはない。このタイヤ５０では、広い周波数域で、ロードノイズが低減される。このタイヤ５０の内部で発生した音は、隔壁５８の裏面によっても反射され得る。この消音部材５４は、ヘルムホルツ形共振器としても機能する。このタイヤ５０のロードノイズ低減効果は、高い。このタイヤ５０は、静粛性に優れる。

図５に示されている両矢印ｔ１は、壁部６２及び上部６０の厚みである。耐久性の観点から、厚みｔ１は２ｍｍ以上が好ましい。軽量化の観点から、厚みｔ１は５ｍｍ以下が好ましい。

図６には、本発明のさらに他の実施形態に係るタイヤ７０の消音部材の一部が示されている。図６は、タイヤ７０が展開された状態における赤道面に沿った断面図である。図６において、上下方向が半径方向であり、左右方向が周方向であり、紙面に垂直な方向が軸方向である。

図６に示される通り、このタイヤ７０は、本体７２と、消音部材７４とを有している。この消音部材７４は、ベース７６と隔壁７８とを備える。このタイヤ７０の構成は、隔壁７８の形状が異なる以外、図１に示されたタイヤ２の構成と同じである。それぞれの隔壁７８の断面の形状は、略三角形である。それぞれの隔壁７８は、ベース７６と接着される底面と、二つの側面からなる。この隔壁７８は中空ではない。

図６に示された両矢印ｄは、一の隔壁７８と、これに隣接する他の隔壁７８との間隔である。この間隔ｄは、図６に示された断面において測定される。このタイヤ７０では、一の隔壁７８の側面と、これに相対する他の隔壁７８の側面との間の距離の最大値が、間隔ｄとされる。

このタイヤ７０では、消音部材７４の一部である複数の隔壁７８が、等しい間隔ｄで配列されている。この消音部材７４は、共振器構造を有する。この消音部材７４の隔壁７８の間隔ｄは、８５ｍｍ以下である。この消音部材７４を備えたタイヤ７０では、２０００Ｈｚより低い周波数の音が強め合う割合が小さい。このタイヤ７０では、２０００Ｈｚ以上の周波数の音が強め合うことはない。このタイヤ７０では、広い周波数域で、ロードノイズが低減される。このタイヤ７０は、静粛性に優れる。

図７には、本発明のさらに他の実施形態に係るタイヤ８０の消音部材の一部が示されている。図７は、タイヤ８０が展開された状態における赤道面に沿った断面図である。図７において、上下方向が半径方向であり、左右方向が周方向であり、紙面に垂直な方向が軸方向である。

図７に示される通り、このタイヤ８０は、本体８２と、消音部材８４とを有している。この消音部材８４は、ベース８６と隔壁８８とを備える。このタイヤ８０の構成は、隔壁８８の形状が異なる以外、図１に示されたタイヤ２の構成と同じである。複数の隔壁８８の断面の形状は、波形である。それぞれの隔壁８８は、ベース８６と接着される底面と、曲面からなる側面を有する。この隔壁８８は中空ではない。

図７に示された両矢印ｄは、一の隔壁８８と、これに隣接する他の隔壁７８との間隔である。この間隔ｄは、図７に示された断面において測定される。このタイヤ８０では、一の隔壁８８の側面と、これに相対する他の隔壁８８の側面との間の距離の最大値が、間隔ｄとされる。

このタイヤ８０では、消音部材８４の一部である複数の隔壁８８が、等しい間隔ｄで配列されている。この消音部材８４は、共振器構造を有する。この消音部材８４の隔壁８８の間隔ｄは、８５ｍｍ以下である。この消音部材８４を備えたタイヤ８０では、２０００Ｈｚより低い周波数の音が強め合う割合が小さい。このタイヤ８０では、２０００Ｈｚ以上の周波数の音が強め合うことはない。このタイヤ８０では、広い周波数域で、ロードノイズが低減される。このタイヤ８０は、静粛性に優れる。

以下、実施例によって本発明の効果が明らかにされるが、この実施例の記載に基づいて本発明が限定的に解釈されるべきではない。

［実施例１］
図１及び図２に示された基本構成を備え、下記表３に示された仕様を備えた実施例１の空気入りタイヤを得た。このタイヤのサイズは、２１５／４５Ｒ１７である。このタイヤの断面高さＨは１００ｍｍであり、タイヤ最大幅ｗは２２０ｍｍである。このタイヤでは、本体の内面の全周長は、１９００ｍｍである。このタイヤは、図３及び図４に示された構造の消音部材を備えている。この消音部材の周方向長さは１９００ｍｍであり、軸方向幅は１１０ｍｍである。表３において、この消音部材の構造が「図４」として示されている。消音部材は、本体の内面に粘着テープにより接着された。消音部材の硬さは、７０であり、比重は０．９０である。この消音部材は、間隔ｄを空けて配列された複数の隔壁を備えている。一の隔壁と、隣接する他の隔壁との間隔ｄは、８５ｍｍである。この消音部材が備える隔壁の数は、２１である。表３において、隔壁の高さは、タイヤ断面高さＨに対する隔壁の半径方向高さｈの割合（％）として示されている。このタイヤでは、隔壁の半径方向高さｈは３０ｍｍである、タイヤ断面高さＨの３０％に相当する。表３において、隔壁の幅は、タイヤ最大幅Ｗに対する軸方向幅ｗの割合（％）として示されている。このタイヤでは、隔壁の軸方向幅ｗは１１０ｍｍであり、タイヤ最大幅Ｗの５０％に相当する。それぞれの隔壁の厚みｔは、５ｍｍである。このタイヤが備える消音部材の共振周波数（ｆ１からｆ５）が、表１において「ａ」として示されている。

[比較例１及び２]
比較例１及２は、従来のタイヤである。これらのタイヤのサイズは、２１５／４５Ｒ１７である。このタイヤの断面高さＨは１００ｍｍであり、タイヤ最大幅Ｗは２２０ｍｍである。このタイヤでは、本体の内面の全周長は、１９００ｍｍである。比較例１のタイヤは、消音部材を備えていない。比較例２のタイヤは、スポンジ材からなる吸音材を備えている。この吸音材の半径方向高さは、タイヤ断面高さＨの３０％であり、軸方向幅は、タイヤ最大幅Ｗの５０％以上である。この吸音材の比重は０．０６０である。この吸音材は、共振器構造を有していない。

[実施例２−６及び比較例３−７]
間隔ｄ及び隔壁の個数を表３から表５に示される通りとした以外は、実施例１と同様にして、実施例２−６及び比較例３−７のタイヤを得た。それぞれのタイヤが備える消音部材の共振周波数（ｆ１からｆ５）が表１及び表２において、「ｂ」及び「ｆ」−「ｎ」として示されている。

［実施例７−９］
隔壁の高さを表５及び表６に示される通りとした以外は、実施例３と同様にして、実施例７−９のタイヤを得た。

［実施例１０−１２］
隔壁の幅を表６に示される通りとした以外は、実施例３と同様にして、実施例１０−１２のタイヤを得た。

［実施例１３−１５］
厚みｔ及び間隔ｄを表７に示される通りとした以外は、実施例３と同様にして実施例１３−１５のタイヤを得た。それぞれのタイヤが備える消音部材の共振周波数（ｆ１からｆ５）が表１において、「ｃ」−「ｅ」として示されている。

［実施例１６−１８］
消音部材の比重を表７及び表８に示される通りとした以外は、実施例３と同様にして実施例１６−１８のタイヤを得た。

［実施例１９］
消音部材が、熱可塑性エラストマー（ＪＳＲ社製の商品名「ＥＸＣＷＬＩＮＫ」）が射出成形されることにより形成された以外は、実施例３と同様にして実施例１９のタイヤを得た。この消音部材の硬さは８０であり、比重は０．８９である。この消音部材の硬さは、「ＪＩＳ−Ｋ７３１１」の規定に準拠して測定された。

［実施例２０−２３］
消音部材の硬さを表８及び表９に示されたる通りとした以外は、実施例３と同様にして、実施例２０−２３のタイヤを得た。

［実施例２４］
消音部材を図５で示された構成とした以外は、実施例１と同様にして実施例２４のタイヤを得た。このタイヤが備える消音部材の共振周波数（ｆ１からｆ５）が、表１において「ｆ」として示されている。この消音部材では、壁部の厚みは５ｍｍであり、上部の厚みは５ｍｍである。

［実施例２５］
消音部材を図６で示された構成とした以外は、実施例１と同様にして実施例２５のタイヤを得た。このタイヤが備える消音部材の共振周波数（ｆ１からｆ５）が、表１において「ｆ」として示されている。この消音部材では、全ての隔壁はベース上に連続して配置されている。この消音部材では、それぞれの隔壁の厚みの最大値は、隔壁の間隔ｄに等しい。

［実施例２６］
消音部材を図７で示された構成とした以外は、実施例１と同様にして実施例２６のタイヤを得た。このタイヤが備える消音部材の共振周波数（ｆ１からｆ５）が、表１において「ｆ」として示されている。この消音部材では、全ての隔壁はベース上に連続して配置されている。この消音部材では、それぞれの隔壁の厚みの最大値は、隔壁の間隔ｄに等しい。

［ロードノイズ測定］
タイヤをリム（サイズ１７インチ×７．０Ｊ）に組み込み、このタイヤに内圧２２０ｋＰａとなるように空気を充填した。このタイヤを、排気量が２０００ｃｍ^３であるＦＦ車に装着した。車室内における運転席窓側にマイクが設置され、粗い路面を平均速度８０ｋｍ／ｈで走行した時のロードノイズが、ロードノイズ計測器（アスファルト粗路面用）により測定された。５０Ｈｚ、１００Ｈｚ、２００Ｈｚ、２４０Ｈｚ、３００Ｈｚ、４００Ｈｚ、１０００Ｈｚ、１５００Ｈｚ及び２０００Ｈｚの各周波数におけるロードノイズが測定され、消音部材を備えていない比較例１のタイヤの測定値を０とした指数値が、表３から表９に示されている。表３から表９において、比較例１よりもロードノイズが低減された場合が、負の数値として表されている。数値が小さいほど、ロードノイズ低減効果が大きい。

［総合評価］
上記ロードノイズ測定により得られた各測定周波数における指数値を合計し、下記の基準に基づいてＡ−Ｄに格付けして、タイヤの静粛性を評価した。
Ａ：指数値の合計が、−２０未満
Ｂ：指数値の合計が、−２０以上−１０未満
Ｃ：指数値の合計が、−１０以上０未満
Ｄ：指数値の合計が、０以上

以上の評価結果において、実施例１９のタイヤでは、消音部材の一部に、本体からの剥離が観察された。実施例２３のタイヤでは、タイヤの剛性が大きくなることにより乗り心地性が低下した。表３から表９に示される通り、本発明に係るタイヤでは、ロードノイズが広い周波数域で低減された。本発明に係るタイヤは、静粛性に優れる。

以上説明された方法は、様々な用途の空気入りタイヤにも適用されうる。

２、５０、７０、８０・・・タイヤ
４・・・リム
６、５２、７２、８２・・・本体
８、５４、７４、８４・・・消音部材
１０・・・トレッド
１２・・・サイドウォール
１４・・・クリンチ
１６・・・ビード
１８・・・カーカス
２０・・・ベルト
２２・・・バンド
２４・・・インナーライナー
２６・・・チェーファー
２８・・・トレッド面
３０・・・溝
３２・・・コア
３４・・・エイペックス
３６・・・カーカスプライ
４２、５６、７６、８６・・・ベース
４４、５８、７８、８８・・・隔壁
６０・・・上部
６２・・・壁部

Claims (6)

1. その外面がトレッド面をなす本体と、
   上記本体の半径方向内側に位置する消音部材とを備えており、
   上記消音部材が、上記本体の内面から半径方向内側に向けて突出する複数の隔壁を有しており、
   上記複数の隔壁が、周方向に間隔を空けて、上記本体の内面に配列されており、
   上記間隔が、８５ｍｍ以下である空気入りタイヤ。
2. 上記それぞれの隔壁の半径方向高さが、タイヤ断面高さの１０％以上である請求項１に記載の空気入りタイヤ。
3. 上記それぞれの隔壁の軸方向幅が、タイヤ最大幅の３０％以上である請求項１又は２に記載の空気入りタイヤ。
4. 上記消音部材の比重が、０．０６０より大きい請求項１から３のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
5. 上記消音部材が、ゴム組成物が架橋されることで得られたものであり、
   上記消音部材の硬さが、７０以上である請求項１から４のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
6. 予備成型によりローカバーが形成される工程と、
   上記ローカバーがモールドに投入されて加圧及び加熱されることにより、その外面がトレッド面をなす本体が形成される工程と、
   上記本体の半径方向内側に、消音部材が形成される工程とを含んでおり、
   上記消音部材が、上記本体の内面から半径方向内側に向けて突出する複数の隔壁を有しており、
   上記複数の隔壁が、周方向に間隔を空けて、上記本体の内面に配列されており、
   上記間隔が、８５ｍｍ以下である空気入りタイヤの製造方法。

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