JP2016037147A - タイヤ用騒音低減装置 - Google Patents

Abstract

【課題】高速走行用タイヤで高速走行をしたときであっても、タイヤの熱や遠心力によるバンド部材の塑性変形を抑止することができ、高速走行時であっても騒音低減機能を充分に発揮することができるタイヤ用騒音低減装置を提供する。
【解決手段】多孔質材料からなる吸音材２と、この吸音材２をタイヤ内面に装着するためのバンド部材３とを備えたタイヤ用騒音低減装置１において、バンド部材３を熱可塑性樹脂から構成すると共に、バンド部材３をその周方向に延在する少なくとも１本の補強コード４により補強する。
【選択図】図２

Description

本発明は、タイヤ用騒音低減装置に関し、更に詳しくは、吸音材をタイヤ内面に装着するためのバンド部材を補強することで高速耐久性を向上することを可能にしたタイヤ用騒音低減装置に関する。

従来、空気入りタイヤの分野において、多孔質材料からなる吸音材と、この吸音材をタイヤ内面に装着するためのバンド部材とを備えたタイヤ用騒音低減装置が知られている（例えば、特許文献１，２を参照）。

このようなタイヤ用騒音低減装置に用いられるバンド部材として、その材質と全体の形状によって弾性特性を有するように構成されたものが知られている。その代表的な形状は帯状であり、帯状の長尺の板材が、全体に環状に成形されて設置され、タイヤ内腔内でその弾性復元力によって多孔質材料からなる吸音材をタイヤ内面側に向けて押し付けるように付勢し、吸音材が保持されるように構成されている（例えば、特許文献１の特許請求の範囲、特許文献２の段落［００１６］を参照）。

このようなバンド部材の材質としては、例えば、熱可塑性合成樹脂や金属が用いられ、特に、バンド部材自体の成形性が優れている点や、多孔質材料からなる吸音材との接合加工性に優れている（例えば、熱融着を利用した接合が可能である）点で、熱可塑性合成樹脂が実用的なものとして検討されている（例えば、特許文献２，３を参照）。

しかしながら、従来、上述の騒音低減装置が用いられていたタイヤに比べて高速走行（例えば、３００ｋｍ／ｈ以上）が可能に設計されたタイヤに上述の熱可塑性合成樹脂製バンド部材を用いたタイヤ用騒音低減装置を適用した場合、走行時に生じる熱や遠心力によってバンド部材を構成する熱可塑性合成樹脂が軟化し、それによりバンド部材に塑性変形（通常は、伸びる変形）が生じてしまう場合があった。このような塑性変形が生じると、弾性特性に基づく吸音材の正常な保持ができず、騒音低減装置の機能を充分に発揮することができないか、騒音低減装置の耐久性が損なわれて騒音低減装置の破壊に繋がる虞があった。

国際公開第２００５／０１２００７号 特開２００６‐３０６２８５号公報 特開２０１０‐０００９５０号公報

本発明の目的は、高速走行用タイヤで高速走行をしたときであっても、高速走行に起因する熱や遠心力によるバンド部材の塑性変形を抑止することができ、高速走行時であっても騒音低減機能を充分に発揮することができるタイヤ用騒音低減装置を提供することにある。

上記目的を達成するための本発明のタイヤ用騒音低減装置は、多孔質材料からなる吸音材と、該吸音材をタイヤ内面に装着するためのバンド部材とを備えたタイヤ用騒音低減装置において、前記バンド部材を熱可塑性樹脂から構成すると共に、前記バンド部材をその周方向に延在する少なくとも１本の補強コードにより補強したことを特徴とする。

本発明では、上述のように、バンド部材が補強コードにより補強されているので、高速走行時にタイヤ内で生じる熱によってバンド部材を構成する熱可塑性樹脂が軟化しても、補強コードによってバンド部材の形状を維持してバンド部材が塑性変形することを抑止することができる。また、補強コードがバンド部材の周方向に延在しているので、高速走行時の遠心力によってバンド部材が拡径することを効果的に抑制することができる。

本発明では、補強コードの両端部がバンド部材の内周面側に配置されたことが好ましい。このような構造にすることで、補強コードの端部がタイヤ内面に当接するバンド部材の外周面側に露出しないので、補強コードの端部によってタイヤ内面が損傷することを防止することができる。

本発明では、補強コードにシリコーンを含浸させた仕様にすることもできる。このような仕様にすることで、補強コードとタイヤ内面とが接触した際に、補強コードに含浸したシリコーンによって補強コードとタイヤ内面とが擦れることによる摩耗を抑制することができる。

本発明では、補強コードに樹脂コーティングを施した仕様にすることもできる。このような仕様にすることで、補強コード自体の耐久性が向上するので、バンド部材の塑性変形を効果的に抑止し、バンド部材の耐久性を向上することができる。

本発明のタイヤ用騒音低減装置の斜視図である。 図１のタイヤ用騒音低減装置におけるバンド部材の要部を拡大して示す断面 図と斜視図である。 本発明の別の実施形態からなるタイヤ用騒音低減装置におけるバンド部材の 要部を拡大して示す断面図と斜視図である。 本発明の別の実施形態からなるタイヤ用騒音低減装置におけるバンド部材の 要部を拡大して示す断面図と斜視図である。 本発明の別の実施形態からなるタイヤ用騒音低減装置におけるバンド部材の 要部を拡大して示す断面図と斜視図である。 本発明の別の実施形態からなるタイヤ用騒音低減装置におけるバンド部材の 要部拡大図である。 本発明の別の実施形態からなるタイヤ用騒音低減装置におけるバンド部材の 要部拡大図である。

以下、本発明の構成について添付の図面を参照しながら詳細に説明する。

図１に例示すように、本発明のタイヤ用騒音低減装置１は、吸音材２と、この吸音材２をタイヤ内面に装着するためのバンド部材３と、バンド部材３を補強する補強コード４を有する。

吸音材２は、多数の内部セルを有する多孔質材料からなり、その多孔質構造に基づいて所定の吸音特性を有する。吸音材２を構成する多孔質材料としては、例えば、発泡ポリウレタンを用いることができる。図１の例では、複数個（５個）の吸音材２が後述のバンド部材３上に間隔をおいて取り付けられている。また、個々の吸音材２は角部が曲面状に面取りされた略八角形に構成されている。

バンド部材３は、図１に例示するように、タイヤ内に装着された際にタイヤ周方向に連続的に延在するように、帯状で、且つ、全体は環状に成形されている。このような環状のバンド部材３の外周面側がタイヤ内面に当接し、内周面側に吸音材２が取り付けられる。このように成形されたバンド部材３の弾性復元力に基づいて吸音材２はタイヤ内面に保持される。バンド部材３は、繰り返し曲げ変形に対して耐久性の優れた樹脂を使用することが好ましく、例えば、ポリプロピレン樹脂（ＰＰ樹脂）を使用することが好ましい。本発明のタイヤ用騒音低減装置１は、このバンド部材１によって通常の空気入りタイヤに装着されるので、容易に着脱することが可能である。

これら吸音材２とバンド部材３とは、例えば、図１及び図２（Ａ）に例示するように、固定部材５により固定される。固定部材５は、吸音材２とバンド部材３との相互固定のために用いられるものであり、様々なものを用いることができる。図１の例では、熱可塑性樹脂製の板状の固定部材５（固定板または固定チップ）などを使用して、固定部材５の上から、例えば超音波溶着機の加振用ホーンを固定部材５に押し付けて、固定部材５と吸音材２とを熱変形させつつ、吸音材２、バンド部材３、及び、固定部材５を熱溶融接合により相互に固定している。このため、図１の例では、固定部材５はＶ字状に折れ曲がった状態になっている。

補強コード４は、例えば、スチールコードや有機繊維コードから構成され、図１の例では、バンド部材３の外周面にバンド部材３の全周に亘って直線状に設けられている。このように補強コード４を設けることで、バンド部材３をその外周面側から押さえるように補強することができ、高速走行時にタイヤ内で発生する熱によりバンド部材３が軟化してもバンド部材３が変形することを抑止すると共に、高速走行時の遠心力によりバンド部材３が拡径することを防止することができる。

補強コード４の材質としては、上述のスチールコードや有機繊維コード等を用いることができるが、タイヤ重量の増加を抑えるために、ポリエステル繊維コードやアラミド繊維コードのような有機繊維コードを用いるとよい。特に、空気入りタイヤで通常用いられる繊度が１１００ｄｔｅｘ〜１６７０ｄｔｅｘ程度のポリエステル繊維を用いることが好ましい。また、有機繊維コードとして撚りコードを用いることもでき、その場合も上記繊度と同程度（例えば、１１００ｄｔｅｘ／２）の有機繊維コードを用いるとよい。

補強コード４の本数は特に限定されず、少なくとも１本が設けられていれば、上述の効果を得ることができる。但し、補強コード４が３本以上になると、タイヤ用騒音低減装置の重量が大きくなるため、補強コード４は１本〜２本を設けることが好ましい。尚、図１のように１本の補強コード４を直線状に設ける場合は、バンド部材３の幅方向のほぼ中央に補強コード４を配置するとよい。また、複数本の補強コード４を直線状に設ける場合は、バンド部材３を補強コード４によって均等に押さえることができるように、補強コード４を等間隔に配置したり、バンド部材３の幅方向中心に対して対称に配置したりするとよい。

補強コード４は、バンド部材３を補強することができれば、バンド部材３に対してどのように設けてもよい。図１の例では、バンド部材３の外周面に補強コード４を設けているが、バンド部材３の内周面に補強コード４を設けてもよい。尚、高速走行時の遠心力で拡径しようとするバンド部材３を押さえる観点からは補強コード４をバンド部材３の外周面に設けることが有効であるが、タイヤ内面と補強コード４とが接触してタイヤ内面が損傷することを防止する観点からは補強コード４をバンド部材３の内周面に設けることが有効である。

補強コード４をバンド部材３の外周面又は内周面のいずれに設ける場合であっても、補強コード４がバンド部材３から外れて分離しないようにすることが好ましい。例えば、図２に例示するように、接着剤や樹脂コーティングによりバンド部材３と補強コード４とが接合した接合部６を間欠的に設けて、これらバンド部材３と補強コード４とを固定することが好ましい。或いは、図３に例示するように、バンド部材３の表面に溝７を形成し、この溝７内に補強コード４を収めることで補強コード４がバンド部材３から外れることを防止するようにしてもよい。

図１〜３の例のように、バンド部材３の外周面又は内周面のいずれか一方に補強コード４を載置するのではなく、図４に例示するように、バンド部材３に間欠的に穴８を設け、この穴８に補強コード４を通して、補強コード４がバンド部材３の内周面と外周面に交互に露出するようにすることもできる。この場合、補強コード４がバンド部材３を縫うように配置されているので、図１〜３の例のように一方側の面のみから補強コード４が押さえるよりもバンド部材３の形状を安定させることができる。また、外周面側からバンド部材３を押さえる部分を確保しながら、補強コード４をバンド部材３の外周面に配置する場合よりも、タイヤ内面に当接する補強コード４の量（外周面側に露出する補強コード４の量）を抑えて、タイヤ内面と補強コード４とが擦れてタイヤ内面が摩耗することを抑制することができる。

図１〜４の例ではいずれも、補強コード４はバンド部材３の延在方向に沿って直線状に配置されているが、図５に例示するように、バンド部材３に対して補強コード４を螺旋状に巻き付けるようにしてもよい。このように補強コード４を螺旋状に巻き付けた場合、間欠的ではあるがバンド部材３の幅方向の全域を補強コード４によって補強することができるので、バンド部材３を効率よく補強することができる。このとき、図５に示すように、バンド部材３の側面に間欠的に切欠き９を設け、この切欠き９がバンド部材３の左右の側面で交互に配置されるようにして、螺旋状に巻き付けられた補強コード４がこの切欠き９に引っ掛かるようにして、補強コード４がずれることを防止するようにしても良い。

補強コード４の両端部には、図６，７に例示するように、外れ止め１０を設けて、補強コード４がバンド部材３から外れることを防止することが好ましい。外れ止め１０としては、例えば、かしめ金具を用いた機械かしめや、樹脂コーティングによる接着などを用いることができるが、より強固に固定するために機械かしめを用いることが好ましい。どのような外れ止め１０を用いるとしても、補強コード４の両端部がバンド部材３の内周面側に配置されるようにすることが好ましい。外れ止め１０が設けられる補強コード４の両端部がバンド部材３の外周面側、即ち、タイヤ内面と当接する側に配置されると、補強コード４の端部や外れ止め１０がタイヤ内面に接触し、タイヤ内面を損傷する虞がある。

例えば図１〜３のように補強コード４がバンド部材３の外周面に取り付けられている場合、補強コード４の両端部をバンド部材３の内周面側に配置するために、例えば、図６，７に例示するように、バンド部材４に穴１１を設けて、この穴１１を介して補強コード４の端部がバンド部材４の内周面側に出るようにするとよい。このとき、図６に示すように所定の間隔をおいて設けた２つの穴１１の一方の穴１１から一方側の端部を出し、他方の穴１１から他方側の端部を出すようにしたり、図７に示すように１つの穴１１から両端部を出すようにしても良い。尚、補強コード４の両端部をどのように固定する場合であっても、補強コード４の両端部が少なくとも１０ｍｍ程度重複するようにするとよい。

補強コード４としては、上述のように有機繊維コードを用いることが好ましいが、更に、シリコーン（シリコーンオイル）を含浸させることが好ましい。これにより補強コード４がタイヤ内面と擦れても、含浸させたシリコーンがタイヤ内面に対する補強コード４の滑りを良くし、タイヤ内面が摩耗することを抑制することができる。特に、アミノ変性のシリコーンオイルは、含浸後に乾燥させることでタイヤ内面やバンド部材３に付着し難くなるので好ましい。

また、補強コード４に、樹脂コーティングを施して、補強コード４自体の耐久性を向上させることも有効である。即ち、補強コード４自体の耐久性が向上することで、より効果的にバンド部材３の塑性変形を抑止し、バンド部材３の耐久性を向上することが可能になる。

従来のタイヤ用騒音低減装置１では、バンド部材３は、通常走行時の遠心力により僅かに拡径することを考慮してタイヤ内面に対して若干小さめに設計されており、通常走行時の遠心力により拡径した状態でも、タイヤ内面を損傷することなく、確実に吸音材２をタイヤ内面に固定するように構成されている。これに応じて、補強コード４は、バンド部材３の通常走行時の遠心力による拡径に応じて適度に伸びる一方で、高速走行時の遠心力や熱による変形は抑制する特性を有することが好ましい。具体的には、補強コード４の２．０ｃＮ／ｄｔｅｘ荷重時の伸び率を３．０％〜８．０％程度にすることが好ましい。このように設定することで、より効果的にバンド部材３を補強することが可能になる。

上述のように構成された本発明のタイヤ用騒音低減装置１は、例えば３００ｋｍ／ｈ以上の高速走行時であっても補強コード４によってバンド部材３が熱や遠心力によって塑性変形することが抑制されるので、高速走行が可能に設計された空気入りタイヤに対しても好適に用いることが可能になる。

１ タイヤ用騒音低減装置
２ 吸音材
３ バンド部材
４ 補強コード
５ 固定部材
６ 接合部
７ 溝
８ 穴
９ 切欠き
１０ 外れ止め
１１ 穴

Claims (4)

1. 多孔質材料からなる吸音材と、該吸音材をタイヤ内面に装着するためのバンド部材とを備えたタイヤ用騒音低減装置において、
   前記バンド部材を熱可塑性樹脂から構成すると共に、前記バンド部材をその周方向に延在する少なくとも１本の補強コードにより補強したことを特徴とするタイヤ用騒音低減装置。
2. 前記補強コードの両端部が前記バンド部材の内周面側に配置されたことを特徴とする請求項１に記載のタイヤ用騒音低減装置。
3. 前記補強コードにシリコーンを含浸させたことを特徴とする請求項１又は２に記載のタイヤ用騒音低減装置。
4. 前記補強コードに樹脂コーティングを施したことを特徴とする請求項１又は２に記載のタイヤ用騒音低減装置。

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