JPWO2006088000A1 - 低騒音空気入りタイヤ - Google Patents
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Abstract
Description
り付けた吸音材による低騒音性能を高度化しながら、その吸音材の耐久性の向
上とタイヤ振動の抑制を可能にした低騒音空気入りタイヤに関する。
の振動によって発生する空洞共鳴音がある。この空洞共鳴音は、タイヤが路面
を走行するとき、その路面の凹凸によりトレッド部が振動し、このトレッド部
の振動によりタイヤ内部の空気が振動することから発生する共鳴音である。こ
の空気入りタイヤの空洞共鳴音の周波数は250Hz付近であることが知られ
ている。
び(b)に例示するように、空気入りタイヤTにおけるトレッド部1のタイヤ
内周面に多孔質材料からなる吸音材5をタイヤ周方向に連続的又は間欠的に貼
り付け、この吸音材5により空洞共鳴音を吸収するようにしたものが提案され
ている(例えば、特許文献1、2参照)。このような吸音材により空洞共鳴音
の低減する効果を向上するためには、その吸音材をタイヤ内周面に出来るだけ
広い面積で取り付けることが必要になる。
続配置すると、吸音材5のタイヤ周方向の両端部を接続した部分に、空気入り
タイヤTが1回転する毎に圧縮と伸長が交互に繰り返し作用するため、その接
続部分が応力集中により破壊しやすくなるという欠点がある。また、この吸音
材の破壊を防止するため、図7(b)のように吸音材5を間欠配置し、タイヤ
周方向に隣接する二つの吸音材5,5の間隔を大きく離した状態にすると、タ
イヤの回転バランスが崩れ、タイヤ走行時に振動を発生するようになる。
化しながら、その吸音材の耐久性の向上とタイヤ振動の抑制を可能にした低騒
音空気入りタイヤを提供することにある。
の多孔質材料からなる吸音材をタイヤ周方向に間欠的に配列するように取り付
け、前記吸音材の数を5〜50個にすると共に、タイヤ周方向に積算した合計
長さをタイヤ最大内周長の75%以上にし、かつ前記吸音材の間の間隔を該吸
音材のタイヤ周方向端部における最大厚さの1倍以上にすると共に、タイヤ最
大内周長の15%以下にしたことを特徴とするものである。
イヤ周方向に間欠的に配列したので、タイヤ接地部の変形に伴う吸音材の屈曲
変形を緩和し、連続配置する吸音材に比べて耐久性を向上することができる。
また、上記吸音材の数を5〜50個とし、吸音材間の間隔を該吸音材の端部に
おける最大厚さ以上にしたので、タイヤ走行中の吸音材の端部同士の干渉を防
止するため、吸音材の破損を抑制することができ、しかもこれら吸音材のタイ
ヤ周方向に積算した合計長さをタイヤ最大内周長の75%以上にしたので、吸
音材によるタイヤ内部の空洞共鳴音の吸収量を十分に確保し、高い低騒音性能
を発揮することができる。さらに、吸音材の数を5〜50個にし、吸音材の間
の間隔をタイヤ最大内周長の15%以下にしたので、タイヤ周方向の重量バラ
ンスを均一化し、高速走行時のタイヤ振動を抑制することができる。
れぞれ左右一対づのサイドウォール部3,3とビード部2,2を連接するよう
に形成している。この空気入りタイヤTがリムRに装着されると、タイヤの内
側に空洞部4が形成され、その空洞部4に規格に定められた圧力の空気が充填
される。
に圧着するように支持され、その弾性バンド6の長手方向に沿って複数の独立
片からなる吸音材5が間欠的に固定されている。これら吸音材5は連続気泡を
有する多孔質材料から構成されている。複数の吸音材5は、図3に示すように
、直線状の弾性バンド6の片面に一定間隔Dに間欠的に固定された後、その弾
性バンド6を環状に湾曲してタイヤ内周面1aに沿うように挿入し、両端部を
フック7などを介して連結している。
いは接着剤で接着させるとよい。また、弾性バンド6の両端部の連結は、図4
に示すように、止金8により行ってもよい。或いは、弾性バンド6の両端部の
連結は、接着剤による接着或いは融着などで行ってもよい。
けを、弾性バンド6を介して間接的に行うと、異なるタイヤ間での装着替えが
容易になるので、使用中のタイヤが摩耗或いはパンクで使用不能になった場合
に、その使用不能になったタイヤに使用されている吸音材を弾性バンドと共に
、新しい別のタイヤに再使用することができる。
、図示の例のように、吸音材5を弾性バンド6の内周側に配置し、その弾性バ
ンド6をタイヤ内周面1aに直接圧接するように取り付けることが好ましい。
勿論、これとは逆に、吸音材5を弾性バンド6の外周側に配置し、その吸音材
5を弾性バンド6によりタイヤ内周面1aに押圧するように取り付けるもので
あってもよい。後者の場合は、吸音材5の表面の一部が弾性バンド6により閉
塞されるため、その閉塞された分だけ吸音材5の吸音効果が低減する。しかし
、前者の場合は、吸音材5の表面を弾性バンド6が閉塞しないため、より高い
消音効果を得ることができる上に、弾性バンド6の周方向全体がタイヤ内周面
1aに密着するため高い摩擦力が得られ、吸音材5の保持を一層安定して行う
ことができる。
ド6を吸音材5の厚み方向中間部に貫通させて支持する方法も考えられるが、
この取付け方法は吸音材5の貫通部に弾性バンド6の押圧により大きな応力を
集中させやすいため、早期に破損を招きやすい。
は連続気泡を有する発泡樹脂が好ましい。さらに好ましくは、発泡ウレタン樹
脂を使用するとよい。発泡ウレタン樹脂の中でも、特に低密度のポリエーテル
系ウレタンフォームは、タイヤ内圧に対して圧縮変形し難く、優れた耐圧性を
有するので好ましい。弾性バンド6の材料としては、金属及び樹脂のいずれで
あってもよいが、好ましくは樹脂がよい。樹脂としては、特にポリプロピレン
樹脂やポリエチレン樹脂が高い引張り弾性率を有するので好ましい。
立片として配列する吸音材5の数を5〜50個とし、かつ、これら全ての吸音
材5の長さをタイヤ周方向に積算した合計長さを、タイヤ最大内周長の75%
以上、好ましくは85%以上にする。また、複数の吸音材5において、それら
のタイヤ周方向の相互間の間隔Dを、その吸音材5のタイヤ周方向端部におけ
る最大厚さの1倍以上、好ましくは1.2倍以上であって、かつタイヤ最大内
周長の15%以下、好ましくは10%以下にする。
イヤ周方向に対して積算した合計長さをタイヤ最大内周長の75%以上にした
ことにより、空洞共鳴音の吸収量が十分に確保されるため、高い低騒音性能を
発揮し、かつ高速走行時のタイヤ振動を抑制することができる。吸音材5の数
が4個以下であると、タイヤ周方向の重量バランスが崩れるため、高速走行時
のタイヤ振動が増大する。また、吸音材5の数が50個を超えると、1個当た
りの吸音材5のタイヤ周方向の長さLが短くなりすぎるため破損し易くなる。
また、全ての吸音材5の長さをタイヤ周方向に積算した合計長さが、タイヤ最
大内周長の75%よりも少ないと、騒音低減効果が得にくくなる上に、重量バ
ランスが崩れるためタイヤ振動も起こりやすくなる。
5,5間の間隔Dを、吸音材5のタイヤ周方向端部の最大厚さ以上にしたこと
により、タイヤ回転時に吸音材の端部同士が擦れ合う干渉を防止し、吸音材の
破損を防止する。また、吸音材5、5間の間隔Dをタイヤ最大内周長の15%
以下にしたことにより、吸音材の重量バランスが均一化して、タイヤ振動を抑
制することができる。
いと、隣接する二つの吸音材の端部同士が干渉するため破損を招き易くなる。
また、上記間隔Dがタイヤ最大内周長の15%よりも広いと、吸音材の重量バ
ランスが崩れるため、高速走行時にタイヤ振動を発生するようになる。
にするのがよい。吸音材5の長さLがタイヤ最大内周長の2%未満であると、
タイヤ幅方向の曲げ剛性が低下し過ぎるため損傷し易くなる。また、吸音材5
の長さLがタイヤ最大内周長の15%よりも大きいと、タイヤ回転時における
吸音材5のタイヤ半径方向に対する変形が大きくなり、吸音材が損傷し易くな
る。複数個の吸音材5は、タイヤ振動を抑制するためには、それらの長さLを
互いに同じにすることが好ましいが、振動を許容できる範囲であれば異なって
いてもよい。
、さらに好ましくは55〜80%にするとよい。吸音材5の最大幅Wがタイヤ
最大幅の50%よりも狭いと、空洞共鳴音の低減効果が十分に得られなくなる
。また、吸音材5の最大幅Wがタイヤ最大幅の90%より大きいと、吸音材5
がサイドウォール部3まで延長するため、吸音材5の耐久性を低下させるよう
になる。
〜40mmにするのがよい。また、吸音材の厚さは、タイヤ周方向に配置した
複数の吸音材5の全てが同一であることがタイヤ振動を抑制する上で好ましい
が、タイヤ振動を許容できる範囲であれば、互いに異なっていてもよい。また
、1個当たりの吸音材の厚さは、全体に均一であっても、或いは長手方向及び
/又は幅方向に変化していてもよい。
ように、内角を鈍角とする五角形以上の多角形が好適である。これら五角形以
上の多角形は、吸音材の端部近傍に発生しやすい損傷を抑制することができる
。また、吸音材5の平面視形状として、図5(a)に示すような内角を直角と
する四角形、図5(b)に示すような円形、及び図5(c)に示すような楕円
形などを例示することができる。
有する平行四辺形にすることもできる。しかし、このように内角θが鋭角の隅
部Eを有する形状の場合は、その隅部Eを円弧状に面取りするのがよい。この
面取りにより、吸音材の隅部Eの損傷を低減することができる。
されたリムに空気入りタイヤを組み付け、正規内圧を充填した状態におけるタ
イヤ内周面の赤道位置での内周長をいう。また、「タイヤ最大幅」とは、同じ
くJATMAに規定されたリムに空気入りタイヤを組み付け、正規内圧を充填
した状態におけるタイヤのタイヤ最大幅をいう。
同一のタイヤサイズ215/60R16を有する3本の空気入りタイヤのタ
イヤ内周面に対して、それぞれ連続気泡のポリウレタン発泡樹脂を下記3種類
の形態に加工した吸音材を、下記する取付け構造になるように装着した。
取付け構造:図2
吸音材の形状:幅W:150mm、厚さ:20mm、長さL:180mm
で、各隅部を60mm×60mmに面取りした8角形
吸音材の数:9個(間隔Dを約30mmにして配置)
(b)従来例1
取付け構造:図7(b)
吸音材の形状:幅W:150mm、厚さ:20mm、長さL:200mm
で、各隅部を60mm×60mmに面取りした8角形
吸音材の数:4個(タイヤ軸に対して90°の角度で均等配置)
(c)従来例2
取付け構造:図7(a)
吸音材の形状:幅W:150mm、厚さ:20mm、周長:1890mm
で連続帯状
吸音材の数:1枚(タイヤ内周面の全周に連続配置)
150kPaにして、以下の試験方法により、各タイヤにおける吸音材の耐久
性及び振動性能を測定した。その結果を表1に示す。
試験タイヤをドラム試験機の回転ドラムに荷重7.8kNで接圧し、時速8
0km/hで走行させて、吸音材に損傷が発生するまでの距離を測定した。測
定結果は、従来例1の測定値を100とする指数で示した。指数値が大きいほ
ど吸音材の耐久性が優れていることを意味する。
ユニフォミティ−測定機を使用し、試験タイヤを時速100km/hで走行
させたときのラジアル・フォース・バリエーション(RFV)の2次成分を測
定した。測定結果は、従来例2の測定値を100とする指数で示した。指数値
が小さいほど振動性能が優れていることを意味する。
タイヤに比べて、吸音材の耐久性と振動性能とがバランス良く向上しているこ
とがわかる。
取付け構造:図2
吸音材の形状:幅W:150mm、厚さ:20mm、長さL:180mmで、各隅部を60mm×60mmに面取りした8角形
吸音材の数:9個(間隔Dを約30mmにして配置)
(b)従来例1
取付け構造:図7(b)
吸音材の形状:幅W:150mm、厚さ:20mm、長さL:200mmで、各隅部を60mm×60mmに面取りした8角形
吸音材の数:4個(タイヤ軸に対して90°の角度で均等配置)
(c)従来例2
取付け構造:図7(a)
吸音材の形状:幅W:150mm、厚さ:20mm、周長:1890mmで、連続帯状
吸音材の数:1枚(タイヤ内周面の全周に連続配置)
試験タイヤをドラム試験機の回転ドラムに荷重7.8kNで接圧し、時速80km/hで走行させて、吸音材に損傷が発生するまでの距離を測定した。測定結果は、従来例1の測定値を100とする指数で示した。指数値が大きいほど吸音材の耐久性が優れていることを意味する。
ユニフォミティ−測定機を使用し、試験タイヤを時速100km/hで走行させたときのラジアル・フォース・バリエーション(RFV)の2次成分を測定した。測定結果は、従来例2の測定値を100とする指数で示した。指数値が小さいほど振動性能が優れていることを意味する。
2 ビード部
3 サイドウォール部
4 空洞部
5 吸音材
5a 独立片
6 弾性固定バンド
Claims (10)
- タイヤ内周面に多数の多孔質材料からなる吸音材をタイヤ周方向に間欠的に
配列するように取り付け、前記吸音材の数を5〜50個にすると共に、タイヤ
周方向に積算した合計長さをタイヤ最大内周長の75%以上にし、かつ前記吸
音材の間の間隔を該吸音材のタイヤ周方向端部における最大厚さの1倍以上に
すると共に、タイヤ最大内周長の15%以下にした低騒音空気入りタイヤ。 - 前記吸音材をタイヤ周方向に延長する弾性バンドの内周面及び外周面のいず
れか一方に固定し、該弾性バンドを介して前記タイヤ内周面に取り付けた請求
項1に記載の低騒音空気入りタイヤ。 - 前記弾性バンドの内周側に前記吸音材を固定し、該弾性バンドを前記タイヤ
内周面に圧接した該請求項2に記載の低騒音空気入りタイヤ。 - 前記吸音材の最大幅をタイヤ最大幅の50〜90%にした請求項1、2又は
3に記載の低騒音空気入りタイヤ。 - 前記吸音材の厚さを5〜50mmにした請求項1〜4のいずれかに記載の低
騒音空気入りタイヤ。 - 前記吸音材の平面視形状を全ての内角が鈍角の多角形にした請求項1〜5の
いずれかに記載の低騒音空気入りタイヤ。 - 前記吸音材の平面視形状を円形又は楕円形にした請求項1〜5のいずれかに
記載の低騒音空気入りタイヤ。 - 前記吸音材の平面視形状を平行四辺形にし、かつその内角が鋭角の隅部を面
取りした請求項1〜5のいずれかに記載の低騒音空気入りタイヤ。 - 前記吸音材を独立気泡を有する発泡樹脂で構成した請求項1〜8のいずれか
に記載の低騒音空気入りタイヤ。 - 前記弾性バンドを樹脂の成形体で構成した請求項1〜9のいずれかに記載の
低騒音空気入りタイヤ。
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