JP5573328B2 - 空気入りタイヤ - Google Patents

Description

本発明は吸音部材を備える空気入りタイヤに関する。

空気入りタイヤにおいて、騒音（ロードノイズ）を発生させる原因の一つにタイヤ内部に充填された空気の振動による空洞共鳴音がある。
この空洞共鳴音は、タイヤを転動させたときにトレッド部が路面の凹凸によって振動し、トレッド部の振動がタイヤ内部の空気を振動させることによって生じるものである。

このような空洞共鳴現象による騒音を低減する手法として、トレッド部の内側に位置するタイヤ内面に沿って吸音部材を配置し、該吸音部材を円弧状固定具によってタイヤ内面に固定することが提案されている（特許文献１参照）。

特開２００９−４６０１１号公報

しかしながら、上記円弧状固定具は、吸音部材をタイヤ内面に固定した状態で円弧状固定具の両端がタイヤ内面の周方向において離間しているという構造上、タイヤ内面の周方向における円弧状固定具の重量のアンバランスが生じることが避けられない。
そのため、タイヤのユニフォミティが低下して車両走行時の振動が増加し、乗り心地が低下することが懸念される。
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、ユニフォミティの低下を抑制し乗り心地の向上を図る上で有利な空気入りタイヤを提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明は、トレッド部の内側に位置するタイヤ内面に沿って配置された吸音部材と、前記吸音部材をタイヤ内面に固定する固定具とを備える空気入りタイヤであって、前記吸音部材は、タイヤ内面の周方向の全長にわたって延在すると共に、タイヤ半径方向に沿った厚さが均一で、かつ、タイヤ軸線方向に沿った幅が均一の帯状を呈し、前記固定具は、タイヤ半径方向において前記吸音部材の内側に配置されタイヤ内面の周方向に沿ってらせん状に巻回され前記吸音部材をタイヤ内面に押し付ける弾性変形可能な線状部材で構成され、前記固定具が前記吸音部材を固定した状態で、前記線状部材はタイヤ内面の周方向に沿って２周以上巻回され、かつ、前記線状部材の両端がタイヤ軸線方向において互いに離間した箇所に位置し、前記線状部材の両端がタイヤ内面の周方向において重複する距離が２０ｍｍ以内あるいは前記線状部材の両端がタイヤ内面の周方向において離間する距離が２０ｍｍ以内であることを特徴とする。

本発明の空気入りタイヤによれば、タイヤ内面の周方向における固定具の重量のアンバランスを抑制することができるので、空気入りタイヤのユニフォミティの低下を抑制し乗り心地の向上を図る上で有利となる。

本実施の形態の空気入りタイヤ１０をそのタイヤ軸線を含む平面で破断した断面図である。 固定具１６の斜視図である。 線状部材３２の両端３２Ａがタイヤ内面３０の周方向において同一の箇所に位置している固定具の平面図である。 線状部材３２の両端３２Ａがタイヤ内面３０の周方向において重複している固定具１６の平面図である。 線状部材３２の両端３２Ａがタイヤ内面３０の周方向において離間している固定具１６の平面図である。 本発明に係る空気入りタイヤの従来例、実施例、比較例の実験結果を示す図である。

次に本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
図１に示すように、本実施の形態に係る空気入りタイヤ１０は、タイヤ本体１２と、吸音部材１４と、固定具１６とを備えている。
タイヤ本体１２は、トレッド部１８と、トレッド部１８の両側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２０と、各サイドウォール部２０の内周側に連続する一対のビード部２２とを備えている。
カーカス層２４が一対のビード部２２間に掛け渡されている。
トレッド部１８の内部でカーカス層２４の外側にベルト層２６が配置されている。
インナーライナー２８はタイヤ本体１２の内面に配置されている。本実施の形態では、トレッド部１８の内側に位置するタイヤ内面３０がインナーライナー２８で形成されている。

吸音部材１４は、タイヤ転動時の空洞共鳴音を抑制する、いわゆる騒音低減材として使用されるものである。
吸音部材１４としては、発泡ウレタン、吸音フェルト、発泡アルミニウムなど従来公知のさまざまな材料が使用可能であるが、吸音効果を確保しつつ欠け・裂け等の破損や圧縮（へたり）等の変形を有効に抑制する上で、軟質ポリウレタンフォームが好ましい。
吸音部材１４は、タイヤ内面３０の全周にわたって延在している。
吸音部材１４の形状は、特に制限されるものではないが、本実施の形態では、吸音部材１４は均一な幅と均一な厚さを有する帯状を呈している。
なお、吸音部材１４の幅とは、吸音部材１４をタイヤ内面３０に装着した時におけるタイヤ軸線方向の長さである。

固定具１６は、吸音部材１４をタイヤ内面３０に固定するものである。
固定具１６は、図１、図２に示すように、タイヤ半径方向において吸音部材１４の内側に配置されタイヤ内面３０の周方向に沿ってらせん状に巻回され、縮径可能かつ拡径可能であり、吸音部材１４をタイヤ内面３０に押し付ける弾性変形可能な線状部材３２で構成されている。図２において符号３２Ａは線状部材３２の両端を示す。
このような線状部材３２として固定具１６の軽量化を図る観点から合成樹脂材料が好ましいが、金属材料も無論使用可能である。
このような合成樹脂材料として、例えば、ポリプロピレン樹脂など従来公知のさまざまな合成樹脂材料が使用可能である。
また、線状部材３２が合成樹脂材料で形成されている場合、直径５ｍｍ以上１０ｍｍ以下であることが、固定具１６が吸音部材１４をタイヤ内面３０に押し付ける押し付け力を確保しつつ固定具１６の軽量化を図る上で好ましい。
線状部材３２の直径が５ｍｍに満たないと、固定具１６が吸音部材１４をタイヤ内面３０に押し付ける押し付け力が不足し、装着時にタイヤ内面で固定できにくい不利がある。
線状部材３２の直径が１０ｍｍを超えると、固定具１６の軽量化を図る上で不利がある。

図３、図４、図５に示すように、固定具１６が吸音部材１４を固定した状態で、線状部材３２はタイヤ内面３０の周方向に沿って２周以上巻回されている。
そして、図４に示すように、線状部材３２の両端３２Ａがタイヤ内面３０の周方向において重複する距離Ｌ１は２０ｍｍ以内である。
あるいは、図５に示すように、線状部材３２の両端３２Ａがタイヤ内面３０の周方向において離間する距離Ｌ２は２０ｍｍ以内である。
あるいは、図３に示すように、線状部材３２の両端３２Ａがタイヤ内面３０の周方向において同一の箇所に位置している。言い換えると、線状部材３２の両端３２Ａが同一のタイヤ子午線Ｍと一致している。
前記の距離Ｌ１あるいは距離Ｌ２が２０ｍｍ以内であると、タイヤ内面３０の周方向における固定具１６の重量のアンバランスを抑制する上で有利となる。
また、線状部材３２の両端３２Ａがタイヤ内面３０の周方向において同一の箇所に位置していると、タイヤ内面３０の周方向における固定具１６の重量のアンバランスを抑制する上でより有利となる。
なお、前記の距離Ｌ１が２０ｍｍを上回ると、タイヤ内面３０の周方向において両端３２Ａが重複した部分の重量が他の部分よりも重くなることから、タイヤ内面３０の周方向における固定具１６の重量のアンバランスを抑制する上で不利となる。
また、前記の距離Ｌ２が２０ｍｍを上回ると、タイヤ内面３０の周方向において両端３２Ａが離間した部分の重量が他の部分よりも軽くなることから、タイヤ内面３０の周方向における固定具１６の重量のアンバランスを抑制する上で不利となる。

固定具１６を用いた吸音部材１４のタイヤ内面３０への固定は次のような手順で行う。
まず、吸音部材１４をリム孔からタイヤ本体１２の内側に入れてタイヤ内面３０の全周に沿って配置する。
次いで、縮径する方向に弾性変形させた固定具１６をリム孔からタイヤ本体１２の内側に入れたのち、弾性によって固定具１６を拡径させる。これにより、固定具１６を構成する線状部材３２はタイヤ内面３０の全周に沿って２周以上巻回され、図１に示すように、吸音部材１４はタイヤ内面３０に押し付けられ、固定具１６によってタイヤ内面３０の全周にわたって確実に固定される。
この場合、線状部材３２は、タイヤ内面３０の周方向に沿って２周以上巻回されているため、線状部材３２を吸音部材１４の幅方向の全域において幅方向に間隔をおいて当接するように配置することができる。したがって、吸音部材１４をタイヤ内面３０に確実に固定する上で有利となる。

以上説明したように本実施の形態の空気入りタイヤ１０によれば、固定具１６が、タイヤ内面３０の周方向に沿って２周以上巻回され、かつ、両端３２Ａがタイヤ内面３０の周方向において重複する距離Ｌ１を２０ｍｍ以内あるいは両端３２Ａがタイヤ内面３０の周方向において離間する距離Ｌ２を２０ｍｍ以内とした弾性変形可能な線状部材３２で構成されている。
そのため、タイヤ内面３０の周方向における固定具１６の重量のアンバランスを抑制することができるので、空気入りタイヤ１０のユニフォミティの低下を抑制して車両走行時の振動を低減し、乗り心地の向上を図る上で有利となる。

以下、本発明の実施例を比較例と比較しつつ説明する。
図６は本発明に係る空気入りタイヤ用静音具１０の従来例、実施例、比較例の実験結果を示す図である。
２０５／６０Ｒ１６のＰＣタイヤ（一般乗用車用タイヤ）に固定具１６を用いて吸音部材１４を装着した空気入りタイヤ１０についてユニフォミティ測定を行うと共に、この空気入りタイヤ１０を実車に装着して振動の有無を測定した。
試験条件は以下の通りである。
評価車両：国産ＦＲ車
空気圧：２３０ｋＰａ／２３０ｋＰａ
評価場所：テストコース
速度：１００ｋｍ／ｈ

評価項目は以下の２項目である。
（１）ユニフォミティ（ＵＦ）
ユニフォミティ試験機を用いて測定したＲＦＶ（ラジアルフォースバリエーション）の測定結果に基づいて○、△、×の３段階で評価した。
○はRFVが従来例よりも10%以上の良化が見られたことを示す。
△はRFVが従来例よりも10%以下の良化しか見られなかったことを示す。
×はRFVが従来例より良化が見られなかったことを示す。
（２）車両振動
運転者の官能評価により、○、×の２段階で評価した。
○は振動が少なく乗り心地がよいという評価を示す。
×は振動が多く乗り心地が悪いという評価を示す。

従来例１は、従来技術における円弧状固定具２を用いて吸音部材１４をタイヤ内面３０に固定したものであり、円弧状固定具２の両端４がタイヤ内面３０の周方向において離間している。
実施例１は、線状部材３２の両端３２Ａがタイヤ内面３０の周方向において同一の箇所、すなわち同一のタイヤ子午線Ｍ上に位置している。
実施例２は、距離Ｌ１または距離Ｌ２が２０ｍｍである。
比較例は、距離Ｌ１または距離Ｌ２が３０ｍｍである。
なお、図６では、図示を簡略化するために実施例１、２、比較例の距離Ｌ１のみを図示し、距離Ｌ２については図示を省略している。

図６から明らかなように、従来例１では、両端４がタイヤ内面３０の周方向において離間した円弧状固定具２を用いているため、タイヤ内面３０の周方向における円弧状固定具２の重量がアンバランスとなり、ユニフォミティの低下を抑制して車両走行時の振動を低減する上で不利であることがわかる。
また、比較例では、距離Ｌ１または距離Ｌ２が２０ｍｍを上回っていることからタイヤ内面３０の周方向における固定具１６の重量がアンバランスとなり、ユニフォミティの低下を抑制して車両走行時の振動を低減する上で不利であることがわかる。
また、実施例１では、線状部材３２の両端３２Ａが同一のタイヤ子午線Ｍ上に位置していることからタイヤ内面３０の周方向における固定具１６の重量のアンバランスを抑制する上で最も有利となり、空気入りタイヤ１０のユニフォミティの低下を抑制して車両走行時の振動を低減する上で有利であることがわかる。
また、実施例２では、距離Ｌ１または距離Ｌ２が２０ｍｍであることからタイヤ内面３０の周方向における固定具１６の重量のアンバランスを抑制する上で実施例１よりも若干不利であるものの、従来例１、比較例に比較して空気入りタイヤ１０のユニフォミティの低下を抑制して車両走行時の振動を低減する上で有利であることがわかる。
したがって、実施例１、２は、従来例１、比較例に比較して、ユニフォミティの低下を抑制して車両走行時の振動を低減し、乗り心地の向上を図る上で有利であることがわかる。

１０……空気入りタイヤ、１４……吸音部材、１６……固定具、１８……トレッド部、３０……タイヤ内面、３２……線状部材、３２Ａ……両端。

Claims (3)

1. トレッド部の内側に位置するタイヤ内面に沿って配置された吸音部材と、
   前記吸音部材をタイヤ内面に固定する固定具とを備える空気入りタイヤであって、
   前記吸音部材は、タイヤ内面の周方向の全長にわたって延在すると共に、タイヤ半径方向に沿った厚さが均一で、かつ、タイヤ軸線方向に沿った幅が均一の帯状を呈し、
   前記固定具は、タイヤ半径方向において前記吸音部材の内側に配置されタイヤ内面の周方向に沿ってらせん状に巻回され前記吸音部材をタイヤ内面に押し付ける弾性変形可能な線状部材で構成され、
   前記固定具が前記吸音部材を固定した状態で、前記線状部材はタイヤ内面の周方向に沿って２周以上巻回され、かつ、前記線状部材の両端がタイヤ軸線方向において互いに離間した箇所に位置し、前記線状部材の両端がタイヤ内面の周方向において重複する距離が２０ｍｍ以内あるいは前記線状部材の両端がタイヤ内面の周方向において離間する距離が２０ｍｍ以内である、
   ことを特徴とする空気入りタイヤ。
2. 前記線状部材の両端がタイヤ内面の周方向において同一の箇所に位置している、
   ことを特徴とする請求項１記載の空気入りタイヤ。
3. 前記線状部材は合成樹脂材料で形成され、直径５ｍｍ以上１０ｍｍ以下である、
   ことを特徴とする請求項１または２記載の空気入りタイヤ。

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