JP6674772B2 - 空気入りタイヤ、空気入りタイヤとリムとの組立体、およびリム - Google Patents
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Description
本発明の空気入りタイヤによれば、空洞共鳴音を十分に低減させることができる。
なお、本発明の空気入りタイヤにおいて、薄膜部について「少なくとも一部がタイヤ周方向に対して傾斜する」とは、薄膜部の少なくとも一部が、タイヤ径方向成分を有することを意味する。
この構成によれば、空洞共鳴音をより効果的に低減させることができる。
この構成によれば、空洞共鳴音をさらに効果的に低減させることができる。
また、本発明において「タイヤの内腔の、タイヤ周方向に対して垂直な方向での断面積」とは、タイヤを適用リムに組み付けて、50kPaの内圧を適用した無負荷状態でのタイヤの内腔(タイヤの内表面とリムの表面とで囲まれる領域)の断面積を指す。
また、「適用リム」とは、タイヤが生産され、使用される地域に有効な産業規格であって、日本ではJATMA(日本自動車タイヤ協会)のJATMA YEAR BOOK、欧州ではETRTO(The European Tyre and Rim Technical Organisation)のSTANDARDS MANUAL、米国ではTRA(The Tire and Rim Association,Inc.)のYEAR BOOK等に記載されている、適用サイズにおける標準リム(ETRTOのSTANDARDS MANUALではMeasuring Rim、TRAのYEAR BOOKではDesign Rim)を指す。ここで内圧を50kPaにするのは、タイヤのビード部を適用リムに組み付けてリム幅にするとともに、タイヤのケースラインの形状を保つためだけの低内圧とする趣旨である。また、ここでいう内圧の適用は、空気の他に窒素ガス等の不活性ガスその他で行うことも可能である。
この構成によれば、吸音部材の強度を維持しつつ、吸音部材の重量を低減することができる。
なお、本発明において「セル数」は、JIS K 6400−1 附属書1:2012に準拠して測定するものとする。
この構成によれば、吸音部材の強度を維持しつつ、吸音部材の重量を低減することができる。
なお、本発明において「25%硬度」は、JIS K 6400−2:2012に準拠して測定するものとする。
この構成によれば、吸音部材の強度を維持しつつ、吸音部材の重量を低減することができる。
なお、本発明において「多孔質部の厚さ」とは、多孔質部の薄膜部の厚さ方向に沿って測った長さを指すものとする。
この構成によれば、空洞共鳴音をより十分に低減させることができる。
本発明の空気入りタイヤとリムとの組立体によれば、空洞共鳴音を十分に低減させることができる。
本発明のリムによれば、空洞共鳴音を効果的に低減させることができる。また、吸音部材の強度を維持しつつ、吸音部材の重量を低減することができる。
図1は、本発明の一実施形態に係る、空気入りタイヤ(以下、タイヤとも称す)1、および空気入りタイヤ1とリムRとの組立体(以下、組立体とも称す)2を、タイヤ1をリムRに装着した状態で示す、タイヤ赤道面における断面図である。また、図2は、図1のタイヤ1、および組立体2を、タイヤ1をリムRに装着した状態で示す、タイヤ周方向に対して垂直な方向での断面図である。
空気入りタイヤとしては、特に乗用車用タイヤを挙げることができる。空洞共鳴音の性能が乗用車用タイヤ以外の、例えば重荷重用タイヤ・二輪車用タイヤ等で求められることは通常無いためである。
また、図示の吸音部材3は、直方体状であり、図1、2に示すように、その最も大きい表面3a、3bがタイヤ周方向に向くように、換言すれば、当該表面3a、3bがタイヤ周方向に対して傾斜する(本例では、直交する)姿勢で配置されている。なお、吸音部材3が直方体状の場合に、タイヤ周方向の傾斜する表面3a、3bが直方体の最も大きい表面である必要はない。たとえば、図3に示すように、タイヤ周方向長さl、タイヤ径方向長さd、タイヤ幅方向長さwとするときに、各長さl、d、wを、l>w>dとした上で、タイヤ周方向の傾斜する表面3a、3bにのみ薄膜を設けることができる。また、吸音部材3の形状は任意にすることができ、タイヤ赤道面Cにおける断面視で、例えば方形状、半円形状、逆T字状などにすることができ、また、タイヤ周方向に対して垂直な方向での断面視で、例えば方形状、半円形状、タイヤ1の内腔Iの形状に合わせた形状などにすることができる。
具体的には、図示の例では、薄膜部4は、多孔質部5のタイヤ周方向に対して垂直に傾斜する表面を、当該表面に沿うように覆う第1薄膜部分41と、多孔質部5の内部に、タイヤ周方向に対して垂直に傾斜する第2薄膜部分42とを有する2層構造となっている。したがって、薄膜部4中の第1薄膜部分41および第2薄膜部分42がタイヤ周方向に対して傾斜し、また、第1薄膜部分41が、多孔質部5の表面の少なくとも一部を覆い、また、吸音部材3のタイヤ周方向の一方側に位置する側面3aの全体に、第1薄膜部分41が形成されている。
なお、図示の例では薄膜部4を2層構造としているが、薄膜部4は、第1薄膜部分41または第2薄膜部分42のどちらか1層のみとすることができ、或いは、さらに別の薄膜部分を第1薄膜部分41とは逆側の多孔質部5の表面に、または多孔質部5の内部に設ける等して、3層以上とすることもできる。さらに、薄膜部4を、1以上の小片部分として多孔質部5の内部または表面に分散させて設けることもできる。
具体的には、図示の例では、多孔質部5の、タイヤ周方向に対して垂直な方向での面積は、タイヤ1の内腔Iの、タイヤ周方向に対して垂直な方向での断面積の50%以上となっており、多孔質部5の面積と同等の面積を有する薄膜部4も同様にタイヤ1の内腔Iの断面積の50%以上となっている。また、図示の例では、薄膜部4の第1薄膜部分41、第2薄膜部分42の面積は、それぞれタイヤ1の内腔Iの断面積の50%以上となっている。
なお、多孔質部5のタイヤ周方向に対して傾斜する表面の一部のみに薄膜部4が設けられることによって、薄膜部4の面積が多孔質部5の面積よりも小さくなっていてもよく、或いは、薄膜部4が多孔質部5からはみ出したり、または、タイヤ周方向視で1以上の貫通穴(多孔質部5のセル面積よりも大きい)を有する場合の多孔質部5を、タイヤ周方向視で、当該多孔質部5の外輪郭で囲まれる面と同じ面積となる薄膜部4で覆ったりすることによって、薄膜部4の面積が多孔質部5の面積よりも大きくなっていてもよい。
本実施形態において、タイヤ1の内腔I側の表面TS上に吸音部材3が配設されているので、空洞共鳴音を低減させることができる。具体的には、空洞共鳴音は、タイヤ1の内腔Iにおいて、タイヤ周方向に定在する音波であるが、吸音部材3は、少なくとも一部がタイヤ周方向に対して傾斜する薄膜部4と多孔質部5とを有することにより、薄膜部4のタイヤ周方向に対して傾斜する部分が空洞共鳴音をタイヤ周方向に遮断して効果的にそれを吸収するとともに、多孔質部5が当該薄膜部4を支持し薄膜部4の振動を吸収する。したがって、薄膜部4と多孔質部5とが相まって空洞共鳴音を効果的に低減させることができる。なお、吸音部材が、多孔質部のみからなる場合には、多孔質部が空洞共鳴音をタイヤ周方向に遮断しにくく十分に効果的に吸収することができないか、或いは、十分に吸収するために大きな体積を有する吸音部材とする必要が生じ例えば吸音部材の重量が増すこととなる。また、薄膜部がタイヤ周方向に対して傾斜していない場合には、タイヤの内腔においてタイヤ周方向に定在する空洞共鳴音を吸収しにくくなる。
なお、同様な観点から、図1に示すように、多孔質部5の、タイヤ周方向に対して傾斜する表面のうち少なくとも一方側の表面(タイヤ周方向の側面)の全てを、薄膜部4はタイヤ周方向に対して傾斜する姿勢で覆うことがより好ましい。さらに、吸音部材3により効率よく空洞共鳴音を低減させる観点からは、薄膜部4はタイヤ周方向に対して垂直な姿勢で、多孔質部5のタイヤ周方向に対して傾斜する表面を覆うことがより好ましい。
なお、空洞共鳴音を低減する観点からは、薄膜部4の面積は大きい方が好ましいが、リム組み性の観点からは90%以下にすることが好ましい。
同様な観点からは、吸音部材3を、2〜8個配設することがより好ましく、図示のように、4個配設することが特に好ましい。複数個の吸音部材を配置する場合には、タイヤ周方向に等間隔で並べることが好ましいが、間隔を不均一に配置することもできる。また、ユニフォミティ等を考慮して配置を決めることもできる。
なお、多孔質部5は、1または複数種類の材料で形成することもできる。
すなわち、多孔質部5のセル数が5〜30個/25mmであることが好ましく、より好ましくは、15〜25個/25mmである。また、多孔質部5の25%硬度が、20〜200Nであることが好ましく、より好ましくは、20〜100Nである。多孔質部5の厚さが、10〜50mmであることが好ましく、より好ましくは30〜50mmである。なお、空洞共鳴音を効率よく吸収する観点からは、多孔質部5は、ゴムや合成樹脂(例えばポリエーテルウレタン等のエーテル系ポリウレタンなど)で形成することが好ましく、より好ましくは80℃以上の耐熱性を有する合成樹脂である。
80℃以上の耐熱性を有する合成樹脂である。
なお、薄膜部4は、1つまたは複数種類の材料で形成することもできる。
また、吸音部材3の配設位置は、トレッド踏面上に形成されているトレッドパターン、その他サイドウォール部6の表面上に形成され得るタイヤ表面保護用または放熱用の突起等に対して、タイヤ1の内表面TS上で任意に位置させることができる。ただし、タイヤ1の転動中において吸音部材3は蓄熱する傾向があり、吸音部材3が蓄熱した熱がタイヤ部材に伝熱するのを低減する観点から吸音部材3の配設位置を定めることができる。吸音部材3がトレッド踏面に対応するタイヤ1の内表面TS上に位置する場合には、放熱を促進するため、吸音部材3の配設位置に対応するトレッド踏面における位置に、溝が形成されていることが好ましい。
なお、多孔質部5への薄膜部4の貼り付けは、薄膜部4にテンションをかけずに張ることが好ましく(例えば、薄膜部4を貼る多孔質部5の面の面積よりも、薄膜部4の面積が若干大きい)、なお、テンションをかけずに張った結果として薄膜部にはしわが生じるようにすることができる。
また、吸音部材3はタイタ幅方向で分割されていてもよい。
さらに、図示の例では、吸音部材3は、吸音部材3の故障の有無や温度などの状態をタイヤ1の外部から検知可能とするため、無線タグやセンサ等を有することができる。
なお、図示の例では、多孔質部5の延在部51は、タイヤ1の内表面TSの一周に亘っているが、タイヤ1の内表面TSの一部に亘るものであってもよい。また、多孔質部5の延在部51の底面とは逆側の表面を薄膜部4で覆ってないが、薄膜部4で覆うこともできる。
このように、空気入りタイヤ1および組立体2の第1の変形例では、吸音部材3が、延在部51および突出部52を有する多孔質部5と、薄膜部4と、を有するので、図1に示す空気入りタイヤ1および組立体2よりも、さらに空洞共鳴音を低減することができる。
具体的には、図5に示す組立体2の第2の変形例およびリムRでは、図1に示す、直方体状の吸音部材3が、タイヤ1の内腔I側のリムRの表面RS上に配設され、吸音部材3の薄膜部4は、少なくとも一部がタイヤ周方向(リム周方向)に対して傾斜(ここでは、第1薄膜部分41、第2薄膜部分42の全てがタイヤ周方向に対して垂直に傾斜)している。なお、吸音部材3のリムRの表面RS上への配設は、吸音部材3のタイヤ1の内表面TS上への配設と同様な方法で行うことができる。
なお、「リム周方向」とは、リムRの表面RSに沿う周方向であって、タイヤをリムに装着した状態で、タイヤ周方向と平行な方向である。
このように、組立体2の第2、第3の変形例およびリムRでは、吸音部材3をリムRの表面RS上に配設したので、吸音部材3が、タイヤ1が発熱した熱を蓄熱する懸念を回避することができる。
実施例2のタイヤは、実施例1の多孔質部の厚さを50mmに変更し、吸音部材の内部に薄膜部を1層追加した(薄膜部で覆った多孔質部の側面から測って30mmの距離に追加の薄膜部を配置し、図1に示すように薄膜部を2層とした)以外、実施例1のタイヤと同様である。
比較例1のタイヤは、実施例1の吸音部材を設けない以外、実施例1のタイヤと同様である。
比較例2のタイヤは、実施例1の吸音部材を、厚さが30mm(タイヤ径方向に測定)であり、タイヤの内表面の一周上に延在させた多孔質部のみからなる吸音部材(薄膜部を有しない)に変更した以外、実施例1のタイヤと同様である。
比較例3のタイヤは、比較例1の吸音部材を、厚さが30mm(タイヤ径方向に測定)であり、タイヤの内表面の一周上に延在させた多孔質部と、タイヤの内腔側の当該多孔質部の表面の一周を覆う薄膜部(タイヤ周方向に傾斜していない)とからなる吸音部材に変更した以外、実施例1のタイヤと同様である。
比較例4のタイヤは、実施例1の吸音部材を、薄膜部を有しない吸音部材に変更した(すなわち、実施例1の吸音部材から薄膜部を取り除いた)以外実施例1のタイヤと同様である。
2:空気入りタイヤとリムとの組立体(組立体)
3:吸音部材
3a、3b:吸音部材の表面
4:薄膜部
41:第1薄膜部分
42:第2薄膜部分
5:多孔質部
51:延在部
52:突出部
6:サイドウォール部
C:タイヤ赤道面
I:内腔
TS:タイヤの内腔側の表面(タイヤの内表面)
R:リム
RS:リムの表面
Claims (9)
- タイヤの内腔側の表面上に吸音部材が配設され、
前記吸音部材は、少なくとも一部がタイヤ周方向に対して傾斜する薄膜部と、多孔質部と、を有し、
1つの前記吸音部材に含まれる薄膜部の、タイヤ周方向に対して垂直な方向での面積は、タイヤの内腔の、タイヤ周方向に対して垂直な方向での断面積の50%以上であることを特徴とする、空気入りタイヤ。 - 前記薄膜部は、前記多孔質部の表面の少なくとも一部を、タイヤ周方向に対して傾斜する姿勢で覆う、請求項1に記載の空気入りタイヤ。
- タイヤの内腔側の表面上に、複数の前記吸音部材が相互にタイヤ周方向に離間して配設され、
前記吸音部材のタイヤ周方向に位置する側面に、薄膜部の少なくとも一部が形成されている、請求項1または2に記載の空気入りタイヤ。 - 前記多孔質部のセル数が、5〜30個/25mmである、請求項1〜3の何れかに記載の空気入りタイヤ。
- 前記多孔質部の25%硬度が、20〜200Nである、請求項1〜4の何れかに記載の空気入りタイヤ。
- 前記多孔質部の厚さが、10〜50mmである、請求項1〜5の何れかに記載の空気入りタイヤ。
- 前記薄膜部の厚さが、5〜30μmである、請求項1〜6の何れかに記載の空気入りタイヤ。
- リムと当該リムに装着される空気入りタイヤとの組立体であって、
タイヤの内腔に吸音部材が配置され、
前記吸音部材は、少なくとも一部がタイヤ周方向に対して傾斜する薄膜部と、多孔質部と、を有し、
1つの前記吸音部材に含まれる薄膜部の、タイヤ周方向に対して垂直な方向での面積は、タイヤの内腔の、タイヤ周方向に対して垂直な方向での断面積の50%以上であることを特徴とする、空気入りタイヤとリムとの組立体。 - リムの表面上に吸音部材が配設され、
前記吸音部材は、少なくとも一部がリム周方向に対して傾斜する薄膜部と、多孔質部と、を有し、
前記多孔質部の厚さが、10〜50mmであり、
1つの前記吸音部材に含まれる薄膜部の、タイヤ周方向に対して垂直な方向での面積は、タイヤの内腔の、タイヤ周方向に対して垂直な方向での断面積の50%以上であることを特徴とする、リム。
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