JP2015147544A - 制音具付き空気入りタイヤ及びタイヤ用制音具 - Google Patents

Abstract

【課題】寒冷地等での使用時でも、制音具の外観の悪化を防止する。
【解決手段】トレッド部２を有する空気入りタイヤ１と、トレッド部２のタイヤ内腔側の面２ｂに固着されかつタイヤ周方向にのびるスポンジ状の制音具１０とを含む制音具付き空気入りタイヤＴである。制音具１０は、タイヤ内腔Ｎを向く露出面１２に、複数本のスリット１５が形成されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、ロードノイズを低減しうる制音具付き空気入りタイヤ及びタイヤ用制音具に関し、詳しくは、制音具の外観の悪化が防止される空気入りタイヤに関する。

従来、タイヤのロードノイズを低減するために、トレッド部のタイヤ内腔側面にスポンジ状の制音具を設けた空気入りタイヤが知られている。

上述の空気入りタイヤが寒冷地で使用される場合、タイヤ内腔の空気中の水分が制音具の中で凍結・膨張することがある。このような現象は、制音具に多数の亀裂を生じさせ、その外観を悪化させるという問題があった。

特開２００７−１１２３９５号公報

本発明は、以上のような実状に鑑み案出されたもので、制音具の露出面を改善することを基本として、寒冷地等での使用時でも、制音具の外観の悪化を防止しうる制音具付き空気入りタイヤ及びタイヤ用制音具を提供することを主たる目的としている。

本発明は、トレッド部を有する空気入りタイヤと、前記トレッド部のタイヤ内腔側の面に固着されかつタイヤ周方向にのびるスポンジ状の制音具とを含む制音具付き空気入りタイヤであって、前記制音具は、タイヤ内腔を向く露出面に、複数本のスリットが形成されていることを特徴とする。

本発明に係る前記制音具付き空気入りタイヤは、前記スリットが、前記制音具のタイヤ半径方向の厚さの５０％以下の深さを有するであるのが望ましい。

本発明に係る前記制音具付き空気入りタイヤは、前記深さが、２〜５mmであるであるのが望ましい。

本発明に係る前記制音具付き空気入りタイヤは、前記スリットが、タイヤ周方向に２〜１０mmのピッチで設けられるであるのが望ましい。

本発明に係る前記制音具付き空気入りタイヤは、前記スリットが、タイヤ軸方向に対して２０度以下の角度でのびているであるのが望ましい。

本発明に係る前記制音具付き空気入りタイヤは、前記スリットが、第１スリットと、前記第１スリットと交差する向きにのびる第２スリットとを含むであるのが望ましい。

本発明に係る前記制音具付き空気入りタイヤは、前記第１スリットと、前記第２スリットとが交差して配されているであるのが望ましい。

また本発明は、空気入りタイヤのトレッド部のタイヤ内腔側の面に、タイヤ周方向に沿って配される帯状スポンジ状のタイヤ用制音具であって、前記制音具は、前記トレッド部への取付面と、その反対側に位置する露出面とを含み、前記露出面には、複数本のスリットが形成されていることを特徴とする。

本発明に係る前記タイヤ用制音具は、前記スリットが、前記制音具のタイヤ半径方向の厚さの５０％以下の深さを有するであるのが望ましい。

本発明に係る前記タイヤ用制音具は、前記深さが、２〜５mmであるであるのが望ましい。

本発明に係る前記タイヤ用制音具は、前記スリットが、タイヤ周方向に２〜１０mmのピッチで設けられるであるのが望ましい。

本発明に係る前記タイヤ用制音具は、前記スリットが、タイヤ軸方向に対して２０度以下の角度でのびているであるのが望ましい。

本発明に係る前記タイヤ用制音具は、前記スリットが、第１スリットと、前記第１スリットと交差する向きにのびる第２スリットとを含むであるのが望ましい。

本発明に係る前記タイヤ用制音具は、前記第１スリットと、前記第２スリットとが交差して配されているであるのが望ましい。

本発明の制音具付き空気入りタイヤは、トレッド部のタイヤ内腔側面に固着されかつタイヤ周方向にのびるスポンジ状の制音具を含んでいる。この制音具は、タイヤ内腔を向く露出面に、複数本のスリットが形成されている。このようなスリットは、例えば、寒冷時において、制音具中の水分の凍結に伴う膨張変形時に追随して開閉するため、制音具の亀裂を抑制する。また、制音具に亀裂が生じた場合でも、スリットは、亀裂を目立ち難くすることができる。従って、本発明の制音具付き空気入りタイヤは、制音具の外観の悪化が防止される。

本発明の制音具付き空気入りタイヤの一実施形態を示す断面図である。 図１の制音具付き空気入りタイヤの周方向断面図である。 本実施形態の制音具を示す平面図である。 他の実施形態の制音具を示す平面図である。 さらに他の実施形態の制音具を示す平面図である。

以下、本発明の実施の一形態が図面に基づき説明される。
図１には、本実施形態の制音具付き空気入りタイヤＴの正規状態におけるタイヤ回転軸を含むタイヤ子午線断面図が示されている。図１に示されるように、本実施形態の制音具付き空気入りタイヤＴは、例えば、乗用車用タイヤとして好適に利用される。

正規状態とは、タイヤが正規リム（図示省略）にリム組みされかつ正規内圧が充填された無負荷の状態である。本明細書では、特に断りがない場合、タイヤの各部の寸法等は、この正規状態において測定される値である。

前記「正規リム」とは、タイヤが基づいている規格を含む規格体系において、各規格がタイヤ毎に定めているリムであり、例えばＪＡＴＭＡであれば"標準リム"、ＴＲＡであれば "Design Rim" 、ＥＴＲＴＯであれば "Measuring Rim"である。また、「正規内圧」とは、タイヤが基づいている規格を含む規格体系において、各規格がタイヤ毎に定めている空気圧であり、ＪＡＴＭＡであれば"最高空気圧"、ＴＲＡであれば表 "TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES" に記載の最大値、ＥＴＲＴＯであれば "INFLATION PRESSURE" である。タイヤが乗用車用である場合は、正規内圧は、１８０ｋＰａである。

制音具付き空気入りタイヤＴは、トロイド状をなす空気入りタイヤ（以下、単に「タイヤ」ということがある。）１と、このタイヤ１のタイヤ内腔側の面２ｂに固着されかつタイヤ周方向にのびる制音具１０とを含んでいる。

タイヤ１は、チューブレスタイヤであって、トレッド部２と、そのタイヤ軸方向両端からタイヤ半径方向内方にのびる一対のサイドウォール部３と、各サイドウォール部３のタイヤ半径方向内方に設けられ、ビードコア５が埋設されたビード部４とを具えている。

トレッド部２は、ベルト層７のタイヤ半径方向外側に、路面と接地するトレッドゴム９が配されている。トレッドゴム９には、適宜排水用の溝Ｇが設けられている。

本実施形態のタイヤ１は、カーカス６と、ベルト層７と、インナーライナー層８とを含んでいる。

カーカス６は、１枚以上、本実施形態では１枚のカーカスプライ６Ａで構成されている。カーカスプライ６Ａは、本体部６ａと折返し部６ｂとを具える。本体部６ａは、例えば、トレッド部２からサイドウォール部３を経てビード部４のビードコア５に至る。折返し部６ｂは、本体部６ａに連なりかつビードコア５の回りをタイヤ軸方向内側から外側に折り返されている。

カーカスプライ６Ａは、カーカスコードをトッピングゴムで被覆したコードプライである。カーカスコードは、タイヤ赤道Ｃに対して、例えば７０〜９０度の角度で配列されている。カーカスコードには、例えば、アラミド、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ナイロン、レーヨン等から選択される。

カーカスプライ６Ａの本体部６ａと折返し部６ｂとの間には、ビードコア５からタイヤ半径方向外側にのび、かつ硬質ゴムからなるビードエーペックスゴムＢａが配されている。

ベルト層７は、ベルトコードをタイヤ赤道Ｃに対して、例えば、５〜４５度の角度で傾けて配列された少なくとも１枚以上、本実施形態ではタイヤ半径方向内、外２枚のベルトプライ７Ａ、７Ｂで構成されている。ベルトコードには、例えば、スチールコードが好適に用いられる。

インナーライナー層８は、内のカーカスプライ６Ａのタイヤ半径方向内側に配されている。本実施形態のインナーライナー層８は、一対のビード部４、４間に跨って連続してのびている。インナーライナー層８は、空気非透過性のゴム材からなり、タイヤ内腔内に充填される空気の漏出を防ぐ。本実施形態では、インナーライナー層８が、タイヤ内腔側の面２ｂを形成している。

制音具１０は、例えば、表面又は内部に多孔部を有するスポンジ材からなる。スポンジ材は、例えば、連続気泡又は独立気泡を有するゴムや合成樹脂からなる。本実施形態の制音具１０には、ポリウレタンからなる連続気泡のスポンジ材が用いられる。このような制音具１０は、多孔部がタイヤ内腔Ｎ内の空気の振動エネルギーを吸収することにより、共鳴振動を低減し、ロードノイズを低減する。

図２は、制音具付き空気入りタイヤＴの周方向断面図である。本実施形態の制音具１０は、長尺帯状のスポンジ材が、図２に示されるように、タイヤ周方向に沿って円環状に形成されている。図２では、制音具１０の両端部１０ｅ、１０ｅが、互いに突き合わされているが、離間していても良い。このような制音具１０は、タイヤ周方向に亘って、ロードノイズの低減効果を大きく発揮することができる。

図１に示されるように、制音具１０は、タイヤ子午線断面において、タイヤ軸方向の幅Ｗａが、タイヤ半径方向の厚さｔａよりも大きい横長矩形状をなす。このような制音具１０は、大きな剛性が確保され、タイヤ１の振動や横揺れによる亀裂が抑制される。このような作用を効果的に発揮させるため、制音具１０の幅Ｗａは、好ましくは、その厚さｔａの０．１〜０．５倍である。

制音具１０の断面形状は、矩形状に限定されるものではなく、例えば、台形状、三角形状、弾頭形状、半円形状など種々のものが採用される。制音具１０の断面形状は、好ましくは、そのタイヤ軸方向の中間位置を通るタイヤ半径方向線において、対称形状である。本実施形態の制音具１０は、そのタイヤ軸方向の中間位置が、タイヤ赤道Ｃ上に配されている。

特に限定されるものではないが、ロードノイズを効果的に低減するため、制音具１０のタイヤ軸方向の幅Ｗａは、好ましくは、トレッド接地幅ＴＷの３０％〜７０％である。制音具１０の厚さｔａは、好ましくは、５〜５０mmである。

「トレッド接地幅」ＴＷは、前記正規状態のタイヤに、正規荷重を負荷してキャンバー角０度で平面に接地させたときの最もタイヤ軸方向外側の接地位置間のタイヤ軸方向の距離として定められる。そして、この最もタイヤ軸方向外側の接地位置が接地端Ｔｅとして定められる。「正規荷重」とは、タイヤが基づいている規格を含む規格体系において、各規格がタイヤ毎に定めている荷重であり、ＪＡＴＭＡであれば "最大負荷能力" 、ＴＲＡであれば表 "TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES" に記載の最大値、ＥＴＲＴＯであれば "LOAD CAPACITY" である。

本実施形態の制音具１０は、トレッド部２のタイヤ内腔側の面２ｂへ取り付けられる取付面１１と、その反対側に位置する露出面１２とを含んでいる。即ち、露出面１２は、タイヤ内腔Ｎを向いている。

露出面１２は、本実施形態では、タイヤ軸方向にのびる軸方向面１２ａと、軸方向面１２ａと取付面１１とを継ぎかつタイヤ半径方向にのびる一対の側面１２ｂ、１２ｂとを含んでいる。

図３は、制音具１０の平面図である。図３に示されるように、本実施形態では、軸方向面１２ａに、複数本のスリット１５が形成されている。このようなスリット１５は、例えば、寒冷時において、制音具１０中の水分の凍結に伴う膨張変形時に追随して開閉するため、制音具１０の亀裂を抑制する。また、例えば、制音具１０に亀裂が生じた場合でも、スリット１５は、亀裂を目立ち難くすることができる。従って、スリット１５を設けることにより、制音具１０の外観の悪化を防止することができる。

スリット１５は、本実施形態では、直線状にのびている。このようなスリット１５は、開閉方向がスリット１５の長さに亘って同じであるため、上述の凍結に伴う開閉を大きくすることができる。このため、亀裂の発生をさらに抑制することができる。

スリット１５の幅Ｗ１が大きい場合、制音具１の容積が小さくなり、ロードノイズを低減する効果が得られなくおそれがある。このため、スリット１５の幅Ｗ１は、好ましくは、２mm以下である。スリット１５の幅Ｗ１の下限値は、亀裂を目立ち難くする観点からは、実質的な幅を有するものでなくて良い。しかしながら、制音具１０中の水分の凍結時における開閉変形をスムーズにするため、スリット１５の幅Ｗ１は、より好ましくは、０．５mm以上である。

スリット１５は、少なくとも、制音具１０のタイヤ軸方向の両端１０ａ、１０ａから制音具１０の幅Ｗａの２０％以上のタイヤ軸方向の長さで設けられるのが望ましい。即ち、制音具１０は、タイヤ軸方向の中央部分の剛性に比してタイヤ軸方向の両端部分の剛性が小さい。このため、亀裂は、制音具１０のタイヤ軸方向の両側でより大きく生じる可能性が高い。従って、上述の範囲にスリット１５を設けることにより、効果的に、亀裂の抑制効果を得ることができる。スリット１５は、本実施形態では、制音具１０のタイヤ軸方向の両端１０ａ、１０ａに開口している。

スリット１５は、制音具１０の厚さｔａの５０％以下の深さＤ１（図１に示す）を有するのが望ましい。スリット１５の深さＤ１が制音具１０の厚さｔａの５０％を超える場合、制音具１０の剛性が低下し、スリット１５の底から亀裂が生じ、制音具１０に欠けが生じるおそれがある。

スリット１５の深さＤ１が小さい場合、制音具１０中の水分の凍結時における開閉変形が小さくなり、亀裂を抑制する効果が小さくなるおそれがある。このため、スリット１５の深さＤ１は、より好ましくは、２〜５mmである。

スリット１５のタイヤ周方向のピッチＰ１が１０mmを超える場合、凍結時の亀裂を抑制する効果や、亀裂が生じた場合の亀裂を目立つ難くさせる効果が小さくなるおそれがある。スリット１５のタイヤ周方向のピッチＰ１が２mm未満の場合、制音具１０の剛性が低下し、スリット１５の底やスリット１５、１５間に欠け等の破損が生じるおそれがある。このため、スリット１５のタイヤ周方向ピッチＰ１は、好ましくは、２〜１０mmである。

本実施形態のように、円環状の制音具１０は、タイヤ軸方向の剛性がタイヤ周方向の剛性に比して小さい。このため、制音具１０に生じる亀裂は、タイヤ軸方向に生じる可能性が高い。従って、スリット１５は、タイヤ軸方向に対して２０度以下の角度θ１で設けられるのが望ましい。本実施形態のスリット１５の角度θ１は、０度である。

図４は、本発明の他の実施形態の制音具１０の平面図である。図４に示されるように、制音具１０の露出面１２に設けられたスリット１５は、第１スリット１６と、第１スリット１６と交差する向きにのびる第２スリット１７とを含んでいる。このようなスリット１５は、制音具１０の水分の凍結に伴う多方向への膨張変形に追随できるため、制音具１０に生じる亀裂を、より効果的に抑制しうる。本実施形態では、第１スリット１６と第２スリット１７とが、タイヤ周方向に交互に設けられている。なお、この実施形態に限定されるものではなく、タイヤ周方向に複数本並んだ第１スリット１６と、タイヤ周方向に複数本並んだ第２スリット１７とが交互に設けられた態様でも良い。

図５は、本発明のさらに他の実施形態の制音具１０の平面図である。図５に示されるように、露出面１２には、第１スリット１６と第２スリット１７とが交差して配されている。このようなスリット１５は、制音具１０の膨張変形に追随して第１スリット１６及びこの第１スリット１６に近傍する第２スリット１７が開閉するため、より一層、制音具１０の亀裂を抑制することができる。

第１スリット１６のタイヤ軸方向に対する角度θ２と第２スリット１７のタイヤ軸方向に対する角度θ３との差の絶対値｜θ２−θ３｜は、好ましくは１０度以下、より好ましくは５度以下である。これにより、制音具１０の水分の凍結による膨張変形時に、第１スリット１６及び第２スリット１７が、バランス良くタイヤ周方向に開閉できるため、とりわけ、タイヤ軸方向にのび易い亀裂を抑制することができる。従って、制音具１０の外観の悪化が、さらに防止される。

第１スリット１６又は第２スリット１７を、タイヤ周方向により大きく開閉させるために、第１スリット１６のタイヤ軸方向に対する角度θ２及び第２スリット１７のタイヤ軸方向に対する角度θ３は、好ましくは４５度以下、より好ましくは２０度以下である。

上述の作用をより効果的に発揮させるために、第１スリット１６のタイヤ周方向のピッチＰ２は、第２スリット１７のタイヤ周方向のピッチ３と同じであるのが望ましい。第１スリット１６のピッチＰ２は、２〜１０mmである。第１スリット１６及び第２スリット１７の深さは、好ましくは、制音具１０のタイヤ半径方向の厚さｔａの５０％以下、より好ましくは、２〜５mmである。

以上、本発明の空気入りタイヤについて詳細に説明したが、本発明は上記の具体的な実施形態に限定されることなく種々の態様に変更して実施しうるのはいうまでもない。

図１及び図２に示される基本構造を有するサイズ２１５／４５Ｒ１７の乗用車用の空気入りタイヤが、表１の仕様に基づき試作され、テストされた。各試供タイヤの主な共通仕様やテスト方法は、以下の通りである。
制音具の幅Ｗａ：１００mm
制音具の厚さｔａ：３０mm
制音具：株式会社イノアック製のエーテル系ポリウレタンスポンジ（型番ＥＳＨ２）
第１スリット及び第２スリットの深さ：５mm
第１スリットのピッチＰ２及び第２スリットのピッチＰ３：５mm
比較例１及び比較例２：スリット無し

＜耐亀裂性能＞
各試供タイヤが、下記の条件で、直径１．７mのドラム走行試験機にて走行された。この後、リムが取り外されて制音具での亀裂の発生状態が確認された。結果は、亀裂の発生状態について、下記の評価方法により点数化した５点法で表示している。数値が大きいほど良好である。なお、試供タイヤは、制音具に５０ccの水を含ませた状態で、庫内が−３０度の冷蔵庫にて１２時間放置した後、テストに使用されている。
リム：１７×７．０JJ
内圧：２２０kPa
荷重：４．２kN
速度：６０km／h
走行時間：５分
＜亀裂の発生状態の評価方法＞
１：長さが５０mmを超える亀裂あり。
２：長さが５０mmを超える亀裂はないが、５０mm以下の亀裂が５本以上あり。
３：長さが５０mmを超える亀裂はないが、５０mm以下の亀裂が１〜４本あり。
４：亀裂の兆候あり。
５：亀裂の兆候なし。

＜外観性能＞
上記テストの後、各試供タイヤの制音具の外観が確認された。結果は、露出面の外観について、実施例１を５とする評点で表示している。数値が大きいほど良好である。

テストの結果、実施例のタイヤは、比較例のタイヤに比べて、制音具の外観の悪化が防止していることが確認できる。

１ 空気入りタイヤ
２ トレッド部
２ｂ トレッド部のタイヤ内腔側の面
１０ 制音具
１２ 露出面
１５ スリット
Ｎ タイヤ内腔

Claims (14)

1. トレッド部を有する空気入りタイヤと、前記トレッド部のタイヤ内腔側の面に固着されかつタイヤ周方向にのびるスポンジ状の制音具とを含む制音具付き空気入りタイヤであって、
   前記制音具は、タイヤ内腔を向く露出面に、複数本のスリットが形成されていることを特徴とする制音具付き空気入りタイヤ。
2. 前記スリットは、前記制音具のタイヤ半径方向の厚さの５０％以下の深さを有する請求項１記載の制音具付き空気入りタイヤ。
3. 前記深さが、２〜５mmである請求項２記載の制音具付き空気入りタイヤ。
4. 前記スリットは、タイヤ周方向に２〜１０mmのピッチで設けられる請求項１乃至３のいずれかに記載の制音具付き空気入りタイヤ。
5. 前記スリットは、タイヤ軸方向に対して２０度以下の角度でのびている請求項１乃至４のいずれかに記載の制音具付き空気入りタイヤ。
6. 前記スリットは、第１スリットと、前記第１スリットと交差する向きにのびる第２スリットとを含む請求項１乃至５のいずれかに記載の制音具付き空気入りタイヤ。
7. 前記第１スリットと、前記第２スリットとが交差して配されている請求項６に記載の制音具付き空気入りタイヤ。
8. 空気入りタイヤのトレッド部のタイヤ内腔側の面に、タイヤ周方向に沿って配される帯状スポンジ状のタイヤ用制音具であって、
   前記制音具は、前記トレッド部への取付面と、その反対側に位置する露出面とを含み、
   前記露出面には、複数本のスリットが形成されていることを特徴とするタイヤ用制音具。
9. 前記スリットは、前記制音具のタイヤ半径方向の厚さの５０％以下の深さを有する請求項８記載のタイヤ用制音具。
10. 前記深さが、２〜５mmである請求項９記載のタイヤ用制音具。
11. 前記スリットは、タイヤ周方向に２〜１０mmのピッチで設けられる請求項８乃至１０のいずれかに記載のタイヤ用制音具。
12. 前記スリットは、タイヤ軸方向に対して２０度以下の角度でのびている請求項８乃至１１のいずれかに記載のタイヤ用制音具。
13. 前記スリットは、第１スリットと、前記第１スリットと交差する向きにのびる第２スリットとを含む請求項８乃至１２のいずれかに記載のタイヤ用制音具。
14. 前記第１スリットと、前記第２スリットとが交差して配されている請求項１３に記載のタイヤ用制音具。

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