JP3914765B2

JP3914765B2 - タイヤ製造用コア

Info

Publication number: JP3914765B2
Application number: JP2001396912A
Authority: JP
Inventors: 裕一郎小川
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 2001-12-27
Filing date: 2001-12-27
Publication date: 2007-05-16
Anticipated expiration: 2021-12-27
Also published as: JP2003191347A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、製品タイヤの内周面形状と対応する外周面形状を有する、分解・組立が可能な剛性材料製のタイヤ製造用コアに関するものであり、とくには自動車等におけるエンジン振動のピークと、コアを用いて製造したタイヤの転動振動のピークとの重畳に起因する共振の発生を有効に防止できる技術を提案するものである。
【０００２】
【従来の技術】
生タイヤの成型用のコアとして機能するとともに、生タイヤの加硫に当って中子としても機能するこの種のタイヤ製造用コアとしては、たとえば図６に示すように、剛性材料からなり、分解および組立が可能な大小二種類のセグメントＳ１，Ｓ２をほぼ円環状、より具体的にはほぼドーナツ状に組み立ててなるものが知られており、トータルセグメント数、いいかえれば、分割数として、六分割、八分割、十分割等のものがある。
【０００３】
ところで、このようなタイヤ製造用コアを用いて生タイヤを成型し、そして、それを加硫して製品タイヤとする場合には、軽量化を図るとともに、熱容量を小さくする目的の下に、中空構造とされているそれぞれのセグメントＳ１，Ｓ２の外周面が、加硫圧力によって半径方向内方への撓み変形を行い、このときの撓み変形量は、周長の長いセグメントほど大きくなるため、大セグメントＳ１と対応する部分では、製品タイヤのトレッド部のトータル厚みが、小セグメントＳ２と対応する部分のそれより厚くなり、また、大小いずれのセグメントにあっても、それらの周方向端部分は隔壁によって区画されていて、半径方向にはほとんど撓み変形しないことから、それらの端部分と対応するトレッド部分では、トータル厚みが相対的に薄くなること等により、さらには、加硫圧力の作用下では、コアの構造上の理由によって、小セグメントＳ２が大セグメントＳ１に対して半径方向内方へ相対変位する傾向にあること等により、タイヤの半径方向の振れ量として表わされるラジアルランナウト（以下「ＲＲ」という）ないしは、半径方向の荷重変動量として表わされるラジアルフォースバリエーション（以下「ＲＦＶ」という）が大きくなることが知られている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
これがため、図６に示すように、大小二種類のそれぞれのセグメントＳ１，Ｓ２をともに、同一の形状および寸法を有する大セグメントＳ１および小セグメントＳ２とした場合には、負荷転動中のタイヤに規則的な振動が発生することになり、その振動のピークが、これも規則的な振動となるエンジン振動のピークに重畳し易く、この重畳による共振が車両への乗心地を損ねるという問題があった。
【０００５】
すなわち、自動車用エンジンを四サイクルエンジンとするとともに、それの気筒数をｍとした場合には、気筒当り７２０°の回転（２回転）で一サイクルが終了し、点火および爆発のタイミングが等間隔にあると不等間隔にあるとの別なく、その回転は、単位時間当りでは気筒数（ｍ）の２倍となっている。
【０００６】
この一方で、タイヤのＲＲないしはＲＦＶのｎ次成分がコアの分割数ｌの公約数であるとき、コアは大小二種類のセグメントＳ１，Ｓ２の組み合わせになるので、
ｌ＝２ｎ
で、振動は単位時間当りでｎのβ倍となっている。
従って、エンジンの発生振動は
Ｖ_１＝ｍ×α／単位時間
となり、また、タイヤの発生振動は
Ｖ_２＝ｎ×β／単位時間
となり、タイヤ振動数Ｖ_２がエンジン振動数Ｖ_１の約数である場合あるいはその逆である場合に共振が発生することになる。
【０００７】
具体的には、六気筒エンジンで、クランクシャフトの７２０°回転（２回転）で六回の点火がある場合、６０ｋｍで走行時のエンジン回転数を２０００ｒｐｍとすると、点火・爆発数は６０００／分となる。
この一方で、大小それぞれのセグメントが四個ずつで、それぞれが同一形状および寸法を有する計八個のセグメントからなるコア上で製造した周長が２ｍのタイヤに、周上四個所の凸があるとすると、それが、６０ｋｍ／ｈで１０００ｍ／分で回ると、タイヤの回転数は５００回／分となるので、このタイヤは、上記の走行条件で、２０００凸／分の振れを生じることになり、
ここでは、
Ｖ_１＝６×１０００／分
Ｖ_２＝４×５００／分
となるので、Ｖ_２はＶ_１の約数となる。
この場合、エンジン振動とタイヤ振動とは、同一の時間軸上で、図７に示すような相対関係を有することになり、エンジン振動の振動ピークは、三回に一回の割合で、タイヤ振動のそれと重なることになる。
【０００８】
そこで、この発明は、エンジン振動とタイヤ振動とのこのようなピークの重なり合いを有効に阻止して、共振、ひいては、車室内への騒音および振動の発生を効果的に防止できるタイヤ製造用コアを提供する。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
この発明に係るタイヤ製造用コアは、剛性材料からなる大小二種類のセグメントの組み合わせになって、全体としてほぼ円環状をなすものであり、加硫済み製品タイヤからのそれの分解取出しに当り、はじめに全ての小セグメントを、次いで大セグメントを、それぞれ、コアの中心穴内へ一旦抜き出して分解した後、そこから取り外すものにおいて、それぞれのセグメトの外周縁での、それぞれの周方向端縁とコア中心とを結ぶ両線分の挟角を、全てのセグメントで相互に相違させて構成したものである。
【００１０】
これによれば、タイヤ製造用コア上で成型するとともに加硫してなる製品タイヤの、ＲＲないしはＲＦＶの大きい個所がその周方向に不規則に発生することになるので、タイヤの振動の、時間軸上でのピーク位置を、エンジン振動の、規則的に発生するピーク位置に対し、例えば図１に示すようオフセットさせることができる。
従って、それぞれの振動の重畳に起因する共振の発生を有利に防止して、車室内への騒音および振動の発生ないしは伝播を効果的に抑制することができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下にこの発明の実施の形態を図面に示すところに基づいて説明する。
図２はこの発明の実施の形態を示す平面図であり、四個の大セグメント１〜４と、四個の小セグメント５〜８との組立体になるコアを示す。
ここでは、大セグメント１〜４の相互間および、小セグメント５〜８の相互間のそれぞれにおいて、セグメント外周縁でのそれぞれの周方向端縁とコア中心Ｏとを結ぶ線分の挟角α１〜α４およびα５〜α８をともに相違させ、これにより、大小のそれぞれのセグメント間では上記挟角が必然的に相違することに基づき、全ての挟角α１〜α８を相互に相違させる。
【００１２】
ところで、このようなセグメント１〜８からなるコアは、加硫済み製品タイヤからのそれの分解取出しに当っては、はじめに小セグメントを、次いで大セグントをともにコアの中心穴内へ一旦抜き出して分解した後、そこから取り外すことが必要になるので、それぞれのセグメントの形状、寸法等の選択に当っては、小セグメント５〜８のうち、少なくとも、最初に抜き出すものについては、それの両側面の間隔を図３（ａ）に示すように、半径方向外方に向けて漸次にまたはステップ状に減少させることが必要になり、また、大セグメントについては、図３（ｂ）に示すように、それの周方向端縁を結ぶ弦長Ｌを、コア中心穴の穴径２Ｒより小さくすることが必要になる。
【００１３】
以上のように構成してなるコアによれば、製品タイヤのＲＲ、ひいては、負荷転動時の振動から規則性を有利に取り除くことができるので、その振動の、時間軸上でのピーク位置を、エンジン振動のそれに対して有効にオフセットさせることができ、両ピークの重畳に起因する共振の発生を効果的に防止することができる。
【００１４】
図４は、大小十個のセグメントよりなるコアの平面図であり、ここでもまた、大小二種類のセグメント１１〜１５および１６〜２０のそれぞれの、先に述べたと同様の挟角β１〜β１０を、全てのセグメントで相互に相違させたものであり、これによってもまた先の場合と同様の作用効果をもたらすことができる。
【００１５】
【実施例】
外周縁周長が１９０４ｍｍのコアを、図２に示すように大小八個のセグメントにより構成したところにおいて、大セグメント１の弧長Ａを３０３ｍｍとし、他の大セグメント２，３，４のそれぞれの弧長Ｂ，Ｃ，Ｄをそれぞれ２９８ｍｍ，２９３ｍｍ，２８８ｍｍとするとともに、小セグメント５の弧長Ｅを１８８ｍｍとし、また、他の小セグメント６，７および８のそれを、順次１８３ｍｍ，１７８ｍｍおよび１７３ｍｍとした場合、サイズが２５５／４０Ｒ１７、外周長が２０００ｍｍの製品タイヤの、６０ｋｍ／ｈの速度で負荷転動させたときの振動は、前述したと同様の、回転数が２０００ｒｐｍ、点火・爆発数が６０００／分のエンジン振動に対し、図５にグラフで示すような相対関係を示すことになり、この場合には、タイヤ振動は、それの一回転の間に生じる四個の振動ピーク毎に一回の割合でエンジン振動の振動ピークに重畳することになる。
従って、これによれば、エンジン振動とタイヤ振動との振動ピークが重畳して発生する共振を従来技術に比して、有効に防止して、車室内騒音および振動の発生を効果的に抑制することができる。
【００１６】
【発明の効果】
上記実施例からも明らかのように、この発明によれば、とくに、それぞれのセグメントの外周縁での、それぞれの周方向端縁とコア中心とを結ぶ両線分の挟角を、全てのセグメントで相違させて、タイヤ振動の、時間軸に対するピーク位置の出現を不規則なものとすることで、それらのピーク位置と、エンジン振動のピーク位置との重畳を有効に阻止して、共振現象の発生を十分に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】タイヤ振動とエンジン振動とのピーク位置のずれを例示する図である。
【図２】この発明の実施形態を示す平面図である。
【図３】それぞれのセグメントに対する制約条件を例示する図である。
【図４】他の実施形態を示す平面図である。
【図５】測定結果を示すグラフである。
【図６】従来技術を示すグラフである。
【図７】従来技術の下でのタイヤ振動をエンジン振動とのピーク位置の相対関係を例示する図である。
１〜４，１１〜１５大セグメント
５〜８，１６〜２０小セグメント
α１〜α８，β１〜β８挟角

Claims

剛性材料からなる大小二種類のセグメントの組み合わせになり、全体としてほぼ円環状をなすタイヤ製造用コアであり、加硫済み製品タイヤからのそれの分解取出しに当り、はじめに全ての小セグメントを、次いで大セグメントを、それぞれ、コアの中心穴内へ一旦抜き出して分解した後、そこから取り外すものにおいて、
それぞれのセグメントの外周縁での、それぞれの周方向端縁とコア中心とを結ぶ両線分の挟角を、全てのセグメントで相互に相違させて構成してなるタイヤ製造用コア。