JP5745570B2 - 空気入りタイヤ - Google Patents
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Description
この空気入りタイヤによれば、タイヤの重量増加を抑えつつ、吸音効果を効果的に高めることができる。
ここにおいて、「適用リム」とは、タイヤが生産または使用される地域に有効な産業規格であり、例えば、アメリカ合衆国では、“THE TIRE AND RIM ASSOCIATION INC.”の“YEAR BOOK”、欧州では、“The European Tyre and Rim Technical Organization”の“STANDARDS MANUAL”、日本では“日本自動車タイヤ協会”の“JATMA YEAR BOOK”等に記載されている適用サイズにおける標準リム(または“Approved Rim”、“Recommended Rim”)をいう。また、「規定内圧」とは、上記の規格において、最大負荷能力に対応して規定される空気圧をいい、「最大負荷能力」とは、上記の規格でタイヤに負荷されることが許容される最大の質量をいう。
ここで、この明細書における、短繊維の「平均断面積」及び「平均長さ」とは、複数本の短繊維における値を平均した、短繊維1本あたりの断面積及び長さの平均値をいうものとする。
そして、短繊維の「タイヤ内表面と接していない断面の断面積」とは、長さ方向に直交する断面の断面積をいい、短繊維1本について当該断面の断面積が変化する場合は、その最大の断面積をいう。また、短繊維の「長さ」とは、タイヤ内表面内の部分を含まず、タイヤの空気室内に露出している部分の長さをいうものとする。
なお、タイヤの各部の構成は、下記の説明に限定されるものではない。
図1に例示する、本発明の一実施形態に係る空気入りタイヤ(以下、単に「タイヤ」とも言う)1は、一対のビード部7間に跨ってラジアル方向に配置したコードによる、一枚以上のカーカスプライにて形成されたカーカス2と、カーカス2のクラウン域の外周側に配設されて、タイヤ周方向に対して傾斜して延びる金属コードからなるベルトプライで構成される、ここでは二層の傾斜ベルト層3と、傾斜ベルト層3の外周側に配設されて、タイヤ周方向に向けて延びる有機繊維コードからなる補強層で構成される、ここでは一層のベルト補強層4と、ベルト補強層4の外周側に配設されて、トレッド接地面を形成するトレッド5と、ビード部7からタイヤ半径方向外側に伸びる一対のサイドウォール部6とを具える。
なお、図示はしないが、タイヤ内表面8の少なくとも一部に短繊維が固着されていればよく、例えば後述する図2に示す実施形態のように、短繊維11をサイドウォール部6の内周面のみに設けることもできる。
また短繊維11は、例えばウレタン系の接着剤によって、タイヤ内表面8に固着させることができる。なお接着剤として、その他市販のものや粘着剤を用いることもできる。
このように、タイヤ内表面8の短繊維11が固着した領域において、単位面積あたりに短繊維が占める断面積の割合を示す、A×Nの値を0.02〜0.06の範囲とすることで、タイヤの重量増加を抑えつつ、短繊維による吸音効果を効果的に高めることができる。
すなわち、A×Nが0.02未満の場合には、タイヤの吸音効果が急激に低下するおそれがある。そして、A×Nが0.06よりも大きい場合には、タイヤの吸音効果がむしろ低下するとともに、タイヤの重量が増加して、転がり抵抗等のタイヤの性能に悪影響を及ぼすおそれがある。同様の観点から、A×Nの値は、0.03〜0.05の範囲とすることがより好ましい。
すなわち、Lが0.5mm未満の場合には、タイヤの吸音効果が小さくなるおそれがあり、Lが10mmを超える場合には、短繊維同士が絡み合ってダマ(塊)ができ、短繊維が吸音効果を十分に発揮できなくなるおそれがある。同様の観点から、Lは、2mm〜8mmの範囲とすることがより好ましい。
図2に示すタイヤ101によれば、パンク修理作業時に、パンク修理液が短繊維11に吸収されて作業が妨げられることを防止することができる。また、短繊維を互いに離れた複数の領域に固着させることで、短繊維11をタイヤ内表面8に接着している接着剤がタイヤの内表面8から剥離した場合でも、当該接着剤ひいては短繊維の剥離がタイヤ内表面全体に広がらず、短繊維による吸音効果を維持することができる。
ここで、タイヤに発生する空洞共鳴音を確実に低減して吸音効果を高める観点から、タイヤ内表面8の全面積の25%以上の部分に短繊維が固着していることが好ましい。
すなわち、Dを1μm未満とすると、短繊維の製造工程で糸切れが多発して生産性が低下する。一方、Dが500μmを超えると、タイヤの重量増加によって転がり抵抗が大きくなり、該タイヤを装着した車両の燃費が悪化するおそれがある。
有機合成繊維としては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブチレン等のポリオレフィン、脂肪族ポリアミド、芳香族ポリアミド、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリエチレンサクシネート、ポリメチルメタクリレート等のポリエステル、シンジオタクチック−1,2−ポリブタジエン、アクリロニトリルブタジエンスチレン共重合体、ポリスチレン、及びこれらの共重合体等を用いることができる。これらの有機合成繊維は一般に、安価であり、化学的に安定しており、ウレタン系の接着剤と相性が良いことから、本発明に係るタイヤで使用するのに好適である。
無機繊維としては、例えば、カーボン繊維、グラスファイバー等の繊維を、再生繊維としては、例えば、レーヨン、キュプラ等を、天然繊維としては、例えば、綿、絹、羊毛等を用いることができる。
そして、短繊維の繊維径が、平均直径Dは35μm(10デニール)、平均直径Dは50μm(20デニール)及び平均直径Dは60μm(30デニール)の場合について、短繊維1本の平均断面積A(mm2/本)と、前記短繊維が固着した領域における、該領域1mm2あたりに固着した前記短繊維の本数N(本/mm2)との積(A×N)を変化させてシミュレーションを行い、吸音効果を表す吸音率を求めた。その結果を図3に示す。
なお吸音率とは、短繊維が固着する固着面に向けて入射した音のエネルギーと、該固着面から反射されなかった音のエネルギーとの比率をいう。
また、いずれの場合も、短繊維の長さは4mmとした。
なお、吸音率は、叙述した短繊維の材質には、実質上影響されないことが判明している。
4:ベルト補強層、 5:トレッド、 6:サイドウォール部、 7:ビード部、
7a:ビードトウ、 8:タイヤの内表面、 9:ビードフィラー、
9a:ビードフィラーの上端(タイヤ径方向外端)、 11:短繊維、
11a:短繊維の固着領域のタイヤ幅方向の境界、 CL:タイヤ赤道面
Claims (1)
- タイヤ内表面の少なくとも一部に短繊維を固着した空気入りタイヤであって、
前記短繊維1本の前記タイヤ内表面と接していない断面の平均断面積をA(mm2/本)とし、
前記タイヤ内表面の短繊維が固着した領域において、前記領域1mm2あたりに固着した前記短繊維の本数をN(本/mm2)としたときに、
A×Nの値が、0.02〜0.06であり、
前記短繊維の平均直径Dが、35〜60μmであり、
前記短繊維の平均長さLが0.5〜10mmである、
ことを特徴とする空気入りタイヤ。
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