JP6661601B2 - 音吸収用発泡材料を含むタイヤ - Google Patents
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Description
本発明は音吸収用発泡材料を含むタイヤに関する。より正確には、本発明は、使用に際して圧力下の空気が充填される内部空洞内に収容された、オーセチック（ａｕｘｅｔｉｃ）特性を有する発泡材料を含むタイヤに関する。
使用中のタイヤに発生するノイズの一つは、内部空洞内の圧力下の空気の振動により発生する共鳴空洞音（ｒｅｓｏｎａｎｃｅ ｃａｖｉｔｙ ｓｏｕｎｄ）に関する。この種のノイズの低減を目的として、共鳴空洞音が多孔性材料により吸収されるように、これをタイヤの内部空洞の空気不透過層に付与して使用することが長年知られている。かかる目的のために最も一般的に使用されている多孔性材料はポリウレタンである。
要求される音吸収を達成することができるものの、今日まで使用されている発泡材料は、未だにタイヤの動作中、特にはタイヤ回転速度の上昇につれて音吸収能が低下してしまう。事実、タイヤの動作中、内部空洞内に収容された発泡材料は多孔率の低下を必ず伴う圧縮作用を受ける。当該分野の当業者には自明であるように、これは発泡材料の音吸収能の低下を必ず招いてしまう。タイヤの走行速度が速くなる程、音吸収の低下が大きくなることは明らかであろう。
言い換えると、車両が速く走行する程タイヤに挿入された多孔性材料の音減衰効果は小さくなり、その結果、タイヤから発生する共鳴ノイズは大きくなる。
したがって、タイヤ回転速度の上昇に伴う音吸収性能の低下を回避する技術スペックの発泡材料を得る必要があった。
本発明の主題は、カーカスの内部空洞内に含まれる空気を圧力下で密封するのに適した不透過層と、前記内部空洞内に収容された発泡材料とを含むタイヤであって、前記発泡材料がオーセチック材料であることを特徴とするタイヤである。
好ましくは、前記発泡材料はポアソン比が０未満である。
好ましくは、前記発泡材料は密度が０．０１〜０．１５ｇ／ｃｍ３の範囲である。
好ましくは、前記発泡材料はタイヤの内部空洞の不透過層の表面上に収容されている。
好ましくは、前記発泡材料は内部空洞の体積の０．１〜１００％の範囲の体積を占める。より好ましくは、前記発泡材料は厚さが１０〜２００ｍｍの範囲であり、幅が内部空洞の幅の１０〜１００％の範囲である。
好ましくは、前記発泡材料は内部空洞の体積の０．４〜２０％の範囲の体積を占める。より好ましくは、前記発泡材料は厚さが２０〜３０ｍｍの範囲であり、幅が内部空洞の幅の２０〜４０％の範囲である。
好ましくは、前記発泡材料は、円環体（ｔｏｒｏｉｄ）の形態、不透過層の長さと等しい長さを有する片（ｓｔｒｉｐ）の形態、または、不透過層の全長に亘るように組み立てられた複数の単一セグメントの形態で内部空洞中に収容される。
以下、一実施形態を非限定的な実施例により説明する。
出願人は、タイヤに通常使用されるポリウレタン系発泡材料の音吸収と、オーセチック特性の付与に必要な機械／熱処理をした同材料の音吸収とを比較した。
音吸収試験は、この２種類の材料について、「レスト」状態および圧縮状態（使用中のタイヤの多孔性材料のレスポンスをシミュレートするために圧縮を付与した状態）の両方の状態で行った。
使用したポリウレタン系発泡材料は、見掛け密度０．０２５ｇ／ｃｍ３、圧縮強度１．１ｋＰａ、引張強度１００ｋＰａ、破断伸び率５００％であった。
文献に記載の方法のうちの一つに従ってポリウレタン発泡材料をオーセチックにするために使用した手順を、以下、単に例示を目的として説明する。
寸法１３５ｍｍ×１３５ｍｍ×２７ｍｍの発泡材料サンプルを寸法１００ｍｍ×１００ｍｍ×２０ｍｍのモールド内で圧縮し（各軸方向に約２５％の圧縮）、次いで２００℃に１０分間加熱した。この加熱期間後、サンプルをモールドから取り出し、伸ばし、モールド内に再度挿入し、周囲温度に冷却した。この時点で、サンプルを１００℃に１時間再加熱した。
音吸収試験は、ＩＳＯ １０５３４−２スタンダードに準拠して２００〜２０００Ｈｚの周波数範囲で行った。
そして、予想されるように、音吸収比較試験を行った。特に、（ｉ）未処理発泡材料（材料Ａ）に対する試験；（ｉｉ）動作時と同等の圧縮に供した未処理発泡材料（材料Ａｃ）に対する試験；（ｉｉｉ）処理発泡材料（材料Ｂ）に対する試験；および、（ｉｖ）動作時と同等の圧縮に供した処理発泡材料（材料Ｂｃ）に対する試験、の４つ音吸収試験を行った。
得られた数値を材料Ａについて得られた値に対して指数化し、表１に示す。
非オーセチック発泡材料（材料Ａ、材料Ａｃ）について得られた結果から、この材料の音吸収能は圧縮に供されると低下するという結論が得られる。逆に、オーセチック特性を有する発泡材料について得られた結果から、この発泡材料を圧縮に供すると音吸収能は低下しないだけでなく、上昇するという結論が得られる。したがって、実験試験の証拠は、オーセチック特性を有する発泡材料を使用すると、共鳴ノイズの減衰がタイヤ速度の上昇と共に低下しないだけでなく、実際には向上することを予想外にも示している。
Claims (9)
- カーカスの内部空洞内に含まれる空気を圧力下で密封するのに適した不透過層と、前記内部空洞内に収容された、音吸収の提供に適した発泡材料とを含むタイヤであって、
前記発泡材料がオーセチック材料であることを特徴とするタイヤ。 - 前記発泡材料はポアソン比が０未満である、請求項１に記載のタイヤ。
- 前記発泡材料は密度が０．０１〜０．１５ｇ／ｃｍ３の範囲である、請求項１または２に記載のタイヤ。
- 前記発泡材料が前記タイヤの前記内部空洞の前記不透過層の表面上に収容されている、請求項１〜３のいずれか一項に記載のタイヤ。
- 前記発泡材料が前記内部空洞の体積の０．１〜１００％の範囲の体積を占める、請求項１〜４のいずれか一項に記載のタイヤ。
- 前記発泡材料は、厚さが１０〜２００ｍｍの範囲であり、幅が前記内部空洞の幅の１０〜１００％の範囲である、請求項５に記載のタイヤ。
- 前記発泡材料が前記内部空洞の体積の０．４〜２０％の範囲の体積を占める、請求項１〜６のいずれか一項に記載のタイヤ。
- 前記発泡材料は、厚さが２０〜３０ｍｍの範囲であり、幅が前記内部空洞の幅の２０〜４０％の範囲である、請求項７に記載のタイヤ。
- 前記発泡材料が、円環体の形態、前記不透過層の長さと等しい長さを有する片の形態、または、前記不透過層の全長に亘るように組み立てられた複数の単一セグメントの形態で前記内部空洞内に収容されている、請求項１〜８のいずれか一項に記載のタイヤ。
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