KR20160104057A

KR20160104057A - 타이어용 소음 저감 장치 및 공기입 타이어

Info

Publication number: KR20160104057A
Application number: KR1020167020873A
Authority: KR
Inventors: 마사히로 나루세
Original assignee: 요코하마 고무 가부시키가이샤
Priority date: 2014-06-24
Filing date: 2015-06-19
Publication date: 2016-09-02
Also published as: DE112015002983B4; US10384495B2; JP6613890B2; US20170136833A1; WO2015198995A1; JPWO2015198995A1; KR101824574B1; DE112015002983T5; CN106414110B; DE112015002983B9; CN106414110A

Abstract

고속 주행을 한 때여도, 타이어의 열에 의한 밴드 부재의 소성 변형을 억지(抑止)한다. 다공질체로 이루어지는 흡음재(吸音材)(2)와, 당해 흡음재를 타이어 내면에 장착하기 위하여 타이어 둘레 방향을 따르는 환상(環狀)으로 형성된 열가소성 수지로 이루어지는 밴드 부재(3)를 가지고, 상기 흡음재가, V자형(字型)의 단면 형태를 나타내어 굴곡된 접합 부재(5)와 상기 밴드 부재로 협지(挾持)되어, 당해 흡음재와 당해 밴드 부재 및 당해 접합 부재의 삼자(三者)가 접합되어 있는 밴드 접합부(4)를 요소(要所)에 가지는 타이어용 소음 저감 장치(1)이고, 상기 밴드 부재의 밴드 폭 WB가 하기 (a) 식을 만족하는 것과 함께, 상기 밴드 접합부에 있어서의 밴드 두께 H(mm)가, 밴드 부재의 두께 h(mm)와 하기 (b) 식의 관계를 만족하고, 또한 밴드 접합 위치에서의 밴드 길이 방향과 직각인 단면에서의 밴드 단면적 A가 20mm²보다도 큰 것이다. 20mm≤WB≤흡음재 폭(mm) ···(a) 0.4≤H/h≤0.9 ···(b)

Description

타이어용 소음 저감 장치 및 공기입 타이어{TYRE NOISE REDUCTION DEVICE AND PNEUMATIC TYRE}

본 발명은, 타이어용 소음 저감 장치 및 공기입 타이어에 관한 것이다.

종래, 공기입 타이어 분야에 있어서, 다공질체로 이루어지는 흡음재(吸音材)와, 당해 흡음재를 타이어 내면에 장착하기 위하여 타이어 둘레 방향을 따르는 환상(環狀)으로 형성된 열가소성 수지로 이루어지는 밴드 부재를 구비한 타이어용 소음 저감 장치가 알려져 있다(특허 문헌 1 ~ 2).

당해 밴드 부재로서, 그 재질과 전체의 형상에 의하여 탄성 특성을 가지도록 구성된 것이 알려져 있다. 그 대표적인 형상은 대상(帶狀)이고, 대상의 장척(長尺)의 판재(板材)가, 전체적으로 환상으로 성형되어 설치되고, 타이어 내강(內腔) 내에서 그 탄성 복원력에 의하여, 다공질체로 이루어지는 흡음재를 타이어 내면 방향을 향하여 내리누르도록 압박하고, 당해 흡음재의 보지(保持)가 되도록 구성되어 있다(특허 문헌 1의 특허 청구의 범위, 특허 문헌 2의 단락 0016).

당해 밴드 부재의 재질은, 열가소성 합성 수지제 혹은 금속제의 것 등이 알려지고, 당해 밴드 부재 자체의 성형성이나, 다공질체로 이루어지는 흡음재와 열융착을 이용한 접합이 가능하다는 등의 접합 가공성에 뛰어나 있는 점에서, 열가소성 합성 수지제의 밴드 부재가 실용적인 것으로서 검토되어 오고 있다(특허 문헌 2 ~ 3).

WIPO 국제공개공보 제2005/012007호 일본국 공개특허공보 특개2006-306285호 일본국 공개특허공보 특개2010-000950호

그러나, 종래, 소음 저감 장치가 이용되고 있던 타이어 사이즈에 비하여, 매우 고속(예를 들어, 270km/시 이상, 나아가서는 300km/시 이상)으로의 주행이 가능하게 설계된 타이어(예를 들어, 외경(外徑)이 630mm 이상)에, 열가소성 합성 수지제 밴드 부재를 이용한 타이어용 소음 저감 장치를 적용한 경우, 흡음재의 질량에 의하여 밴드 부재가 큰 장력을 받고, 나아가 타이어의 발열에 의하여 당해 밴드 부재를 구성하는 열가소성 합성 수지가 연화(軟化)하는 것에 의하여, 당해 밴드 부재가 소성 변형(통상(通常)은, 늘어나는 변형)을 하여 버리는 경우가 있었다. 밴드 부재가 그러한 소성 변형을 한 경우, 탄성 특성에 기초하는 흡음재의 정상적인 보지를 하지 못하고, 소음 저감 장치의 기능을 충분히 발휘할 수 없거나, 내구성이 저하되어, 소음 저감 장치의 파괴로 연결될 우려도 있다.

본 발명의 목적은, 상술한 바와 같은 점에 감안하고, 고속 주행용 타이어로, 시속 270km/시 이상, 나아가서는 시속 300km 이상 등의 고속 주행을 한 때여도, 큰 장력과 타이어의 열에 의한 밴드 부재의 소성 변형을 억지(抑止)할 수 있고, 그러한 고속 주행 하에서도 소음 저감 기능을 충분히 발휘할 수 있는 타이어용 소음 저감 장치와, 당해 소음 저감 장치를 구비한 공기입 타이어를 제공하는 것에 있다.

상술한 목적을 달성하는 본 발명의 타이어용 소음 저감 장치는, 다공질체로 이루어지는 흡음재와, 당해 흡음재를 타이어 내면에 장착하기 위하여 타이어 둘레 방향을 따르는 환상으로 형성된 열가소성 수지로 이루어지는 밴드 부재를 가지고, 상기 흡음재가, 당해 흡음재를 중간으로 하여, V자형(字型)의 단면 형태를 나타내어 굴곡된 접합 부재와 상기 밴드 부재로 협지(挾持)되어, 당해 흡음재와 당해 밴드 부재 및 당해 접합 부재의 삼자(三者)가 접합되어 있는 밴드 접합부를 요소(要所)에 가지는 타이어용 소음 저감 장치이고, 상기 밴드 부재의 밴드 폭 WB가 하기 (a) 식을 만족하는 것과 함께, 상기 밴드 접합부에 있어서의 밴드 두께 H(mm)가, 밴드 부재의 두께 h(mm)와 하기 (b) 식의 관계를 만족하고, 또한 밴드 접합 위치에서의 밴드 길이 방향과 직각인 단면에서의 밴드 단면적 A가 20mm²보다도 큰 것인 것을 특징으로 한다.

20mm≤WB≤흡음재 폭(mm) ···(a)

0.4≤H/h≤0.9 ···(b)

본 발명의 타이어용 소음 저감 장치에 의하면, 상술의 구성을 가지는 것으로, 고속 주행용 타이어로, 시속 270km 이상, 나아가서는 시속 300km 이상 등의 고속 주행을 한 때여도, 타이어의 열에 의한 밴드 부재의 소성 변형을 억지할 수 있고, 내구성 좋고, 소음 저감 기능을 충분히 발휘할 수 있는 타이어용 소음 저감 장치를 제공할 수 있다.

본 발명에 있어서는, 상기 밴드 접합 위치에서의 밴드부의 항복(降伏) 세기가 330N 이상인 것이 바람직하다.

본 발명에 있어서는, 상기 흡음재 1개에 대하여 적어도 2개소의 상기 밴드 접합부를 설치하는 것이 바람직하다.

본 발명에 있어서는, 상기 밴드 접합부의 위치가, 당해 흡음재의 단부(端部)로부터 30mm ~ 80mm인 것이 바람직하다.

본 발명에 있어서는, 상기 흡음재와 당해 밴드 부재 및 당해 접합 부재의 접합이, 초음파 용착법에 의하여 이루어진 것인 것이 바람직하다.

본 발명에 있어서는, 상기 밴드 부재와 상기 접합 부재가, 동종(同種)의 합성 수지 재료로 이루어지는 것인 것이 바람직하다.

상술의 바람직한 구성을 가지는 본 발명의 타이어용 소음 저감 장치에 의하면, 전술의 본 발명의 타이어용 소음 저감 장치에 의한 효과를, 보다 명확하게 가진 본 발명의 타이어용 소음 저감 장치를 실현할 수 있다.

상술의 본 발명의 타이어용 소음 저감 장치를 이용한 공기입 타이어는, 상술의 타이어용 소음 저감 장치가, 상기 밴드 부재에 의하여 타이어 내강 공간 내에 장착되어 이루어지는 것이 바람직하다. 이것에 의하여, 상술의 본 발명의 타이어용 소음 저감 장치를 장착한 공기입 타이어가 제공되고, 시속 270km/시 이상, 나아가서는 시속 300km 이상 등의 고속 주행을 한 때여도, 타이어의 열에 의한 밴드 부재의 소성 변형이 억지될 수 있고, 내구성 좋고, 소음 저감 기능을 발휘하는 공기입 타이어가 제공된다.

이 때, 타이어의 내경(內徑)(반경(半徑)) R과, 상기 환상으로 형성된 밴드 부재의 환상 외경(반경) r이, 하기 (c) 식을 만족하는 것이 바람직하다. 이것에 의하여, 상술의 본 발명의 공기입 타이어에 의한 효과를, 보다 명확하게 가진 공기입 타이어를 실현할 수 있다.

0.9≤r/R≤0.99 ···(c)

도 1은, 본 발명에 관련되는 타이어용 소음 저감 장치의 일 실시 태양예(態樣例)를 모델적으로 도시한 외관 사시도이다.
도 2는, 본 발명에 관련되는 타이어용 소음 저감 장치의 일 실시 태양예를 설명하는 요부(要部) 확대도이다.
도 3(a)는, 본 발명에 관련되는 타이어용 소음 저감 장치를 타이어 내강 내에 장착한 본 발명에 관련되는 공기입 타이어의 일 실시 태양예를 일부 파쇄하여 도시한 요부 파쇄 사시도이고, 도 3(b)는, 그 요부를 확대하여 도시한 확대도이다.
도 4(a) ~ 도 4(c)는, 본 발명에 관련되는 타이어용 소음 저감 장치를 제조하는 방법의 일례 프로세스를 설명하는 모델도이고, 흡음재와 밴드 부재 및 접합 부재의 접합이 초음파 용착법에 의하여 이루어지는 상태를 설명하는 것이다.
도 5(a) 및 도 5(b)는, 본 발명에 관련되는 타이어용 소음 저감 장치에 있어서의 흡음재와 밴드 부재의 접합부 부근의 상태를 도시한 것이고, 도 5(a)는 타이어 둘레 방향 단면도, 도 5(b)는 타이어 폭 방향 단면도이다.
도 6(a) 및 도 6(b)는, 모두 본 발명에 관련되는 타이어용 소음 저감 장치의 다른 일 실시 태양예를 모델적으로 도시한 외관 사시도이다.
도 7(a) ~ 도 7(d)는, 본 발명에 관련되는 타이어용 소음 저감 장치에 사용할 수 있는 밴드 부재의 각종의 형태예를 모델적으로 도시한 것이다.
도 8은, 본 발명에 관련되는 타이어용 소음 저감 장치에 사용할 수 있는 밴드 부재의 태양예를 도시한 것이고, 특히 횡단면 형상의 각종 형태예를 모델적으로 도시한 것이다.
도 9는, 본 발명에 관련되는 타이어용 소음 저감 장치를 타이어 내강 공간에 배치한 공기입 타이어의 바람직한 일 실시 태양예를 모델적으로 설명하는 타이어 둘레 방향 단면도이고, 타이어의 내경(반경) R과, 환상으로 형성된 밴드 부재의 환상 외경(반경) r과의 바람직한 관계를 도시한 것이다.

이하, 도면 등을 참조하면서, 한층 더 상세하게 본 발명의 타이어용 소음 저감 장치와 공기입 타이어에 관하여 설명한다.

본 발명의 타이어용 소음 저감 장치(1)는, 도 1, 도 2에 모델도를 도시한 바와 같이, 다공질체로 이루어지는 흡음재(2)와, 당해 흡음재(2)를 타이어 내면에 장착하기 위하여 타이어 둘레 방향을 따르는 환상으로 형성된 열가소성 수지로 이루어지는 밴드 부재(3)를 가지고, 흡음재(2)가, 당해 흡음재(2)를 중간으로 하여, V자형의 단면 형태를 나타내어 굴곡된 접합 부재(5)와 밴드 부재(3)로 협지되어, 당해 흡음재(2)와 당해 밴드 부재(3) 및 당해 접합 부재(5)의 삼자가 접합되어 있는 밴드 접합부(4)를 요소에 가지는 타이어용 소음 저감 장치(1)이고, 밴드 부재(3)의 밴드 폭 WB가 하기 (a) 식을 만족하는 것과 함께, 밴드 접합부(4)에 있어서의 밴드 두께 H(mm)가, 밴드 부재(3)의 두께 h(mm)와 하기 (b) 식의 관계를 만족하고, 또한 당해 밴드 접합부(4)에서의 밴드 길이 방향과 직각인 단면에서의 밴드 단면적 A가 A＞20mm²인 것을 특징으로 한다.

20mm≤WB≤흡음재 폭(mm) ···(a)

0.4≤H/h≤0.9 ···(b)

본 발명의 타이어용 소음 저감 장치(1)는, 밴드 부재(3)의 밴드 폭 WB, 밴드 접합부(4)에 있어서의 밴드 두께 H(mm)가 상기 (a) 식 및 (b) 식을 충족하는 것을 전제로 하여, 또한, 밴드 접합부(4)에서의 밴드 길이 방향과 직각인 단면에서의 밴드 단면적 A가 20mm²보다도 큰 것에 의하여, 고속 주행용 타이어로, 시속 270km/시 이상, 나아가서는 시속 300km 이상 등의 고속 주행을 한 때여도, 타이어의 열에 의한 밴드 부재(3)의 소성 변형을 억지할 수 있고, 내구성이 좋고, 소음 저감 기능을 충분히 발휘할 수 있는 것이 된다.

밴드 접합부(4)에 있어서의 밴드 두께 H(mm)가, 밴드 부재(3)의 두께 h(mm)와의 관계에서, 0.4≤H/h≤0.9를 만족한다고 하는 것은, 밴드 부재(3)가, 접합 부재(5)로부터 접합 압력을 받고, 본래의 밴드 두께가 작아지는 정도의 압축력을 받아 이루어진 접합인 것을 의미하고 있다. H/h의 값이 0.4 미만에서는 단면적이 줄어, 고속 내구성능에 있어서 불리하고, H/h의 값이 0.9보다도 클 때는, 용착이 약하고, 계지 부재의 떨어짐이 생기기 때문에 바람직하지 않다.

본 발명자들의 지견(知見)에 의하면, 그러한 레벨에서의 압력 하에서의 접합이 아니면 높은 접합력은 얻지 못하고, 또한, 밴드 접합부(4)에서의 밴드 길이 방향과 직각인 단면에서의 밴드 단면적 단면적 A가 A＞20mm²가 아니면, 고속 주행에 의한 현저한 타이어의 고열과 높은 장력에 대항하여 밴드 부재(3)의 소성 변형을 억제하는 것은 어렵다.

본 발명에 있어서, 바람직하게는 밴드 접합부(4)에서의 밴드부(밴드 부분)의 항복 세기가 330N 이상인 것이다. 밴드부의 항복 세기가 330N 이상이면, 시속 300km보다도 한층 더 고속으로의 주행을 장시간에 걸쳐 하는 경우에서도, 밴드 부재(3)의 소성 변형을 억제할 수 있다. 항복 세기의 상한은 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어 2000N 이하로 하면 된다.

밴드 부재(3)는, 일반적으로, 타이어 둘레 방향에서 전체 둘레에 걸쳐 설치되어 있는 것이, 흡음재(2)의 보지 효과를 항구적으로 또한 고도로 얻는데 있어서 바람직하다.

본 발명에 관련되는 공기입 타이어(T)를 도 3에 도시한다. 도 3에 있어서, 공기입 타이어(T)는, 트레드부(10)와, 좌우 한 쌍의 비드부(11)와, 이것들 트레드부(10)와 비드부(11)를 서로 연접(連接)하는 사이드 월부(12)를 구비하고 있다. 그리고, 트레드부(10)의 내면에는, 도 1에 모델을 도시한 환상의 타이어용 소음 저감 장치(1)가 배치되어 있다.

밴드 부재(3)는, 재료로서는 반복 구부림 변형에 대하여 내구성이 뛰어난 수지를 사용하는 것이 바람직하고, 예를 들어, 폴리프로필렌 수지(PP수지)를 사용하는 것이 바람직하다. 접합 부재(5)도 마찬가지이고, 예를 들어, 폴리프로필렌 수지(PP수지)를 사용하는 것이 바람직하다. 양자가 이와 같이 동종의 수지 재료이면, 그 점에서도 접합 강도를 일반적으로 높게 할 수 있고, 이것은 폴리프로필렌 수지(PP수지) 이외를 사용하는 경우에서도 마찬가지이다.

흡음재(2)와 밴드 부재(3)와의 접합 고정 수단은, 그것들 양자가 열가소성 합성 수지성의 것이라면 열접합을 채용할 수 있기 때문에, 당해 열접합을 가능하게 하기 위하여, 또한 성형성의 좋음 등으로부터, 열가소성 수지로 밴드 부재(3)를 구성하는 것이 간요(肝要)하다. 그리고, 열접합을 채용하는 것의 메리트(merit)로서, 특히 열가소성 수지제의 판상(板狀)의 접합 부재(5)(접합판 또는 접합 팁)를 사용하여, 당해 접합 부재(5) 상(上)으로부터, 예를 들어 초음파 용착기의 가진용(加振用) 혼(horn)(6)(도시하지 않음)을 당해 계지 부재(5)로 내리눌러, 당해 계지 부재(5)와 흡음재(2)를 열변형시키면서, 흡음재(2), 밴드 부재(3), 나아가 접합 부재(5)의 삼자를 열접합시킬 수 있는 점이 있다.

그 구조 모델을 도 3(a) 및 도 3(b)에 도시하고 있고, 도 3(b)는, 도 3(a)의 요부를 확대한 것이고, 도 3에 있어서, 소치수(小寸法)의 계지판(5)이 타이어 둘레 방향의 요소에 있어서 「V자」상(狀)으로 꺾여진 상태를 나타내어 상기한 삼자를 열용융에 의하여 부분적으로 일체화 접합하여 있다.

나아가, 도 4(a) ~ 도 4(c)는, 초음파 용착기를 이용한 경우의 접합 부재(5)와 밴드 부재(3)와의 열융착법의 일례를 도시하는 것이다. 우선, 도 4(a)에 도시하는 바와 같이, 흡음재(2)를 밴드 부재(3)와 열가소성 수지제의 판상의 접합 부재(5)와의 사이에 배치한다. 다음으로, 도 4(b)에 도시하는 바와 같이, 초음파 용착기의 가진용 혼(6)을 접합 부재(5)로 내리누르고, 당해 접합 부재(5)를 「V자」상으로 꺾은 상태로 하고, 그 꺾여진 선단(先端) 부분을 국부적으로 가열한다. 이것에 의하여, 도 4(c)에 도시하는 바와 같이, 흡음재(2)를 통하여 접합 부재(5)와 밴드 부재(3)를 열융착에 의하여 일체화시킨다. 당해 일체화 부분에는, 밴드 접합부(4)가 형성된다. 가진용 혼(6)은, 밴드 접합부(4)를 전술한 밴드 두께 H(mm)가 (b) 식을 충족하는 것, 또한 밴드 접합부(4)에서의 밴드 길이 방향과 직각인 단면에서의 밴드 단면적 A가 20mm²보다도 큰 상태가 되도록, 출력, 시간 등의 조건이 선정되어 사용된다.

도 5(a) 및 도 5(b)에 밴드 접합부(4) 부근의 상태를 도시하였다. 밴드 접합부(4)에 있어서의 밴드 두께 H(mm)는, 밴드 부재(3)의 두께 h(mm)와의 관계에서, 0.4≤H/h≤0.9를 만족하고 있다. 또한, 밴드 접합부(4)에 있어서의 밴드 두께 H(mm)에, 밴드 접합부(4)의 폭 W(mm)를 곱하여 얻어지는 값이, 밴드 접합부(4)에서의 밴드 길이 방향과 직각인 단면에서의 밴드 단면적 A(mm²)이다.

흡음재(2)는, 도 1에 도시한 바와 같이 복수의 피스로 나뉜 것이어도 무방하지만, 환상으로 전체적으로 1개의 연속한 것으로서 형성된 것이어도 무방하다.

또한, 1개의 흡음재(2)에 대하여 적어도 2개소의 밴드 접합부(4)를 설치하는 것이, 내구성, 코스트, 안정적인 가공을 할 수 있는 것으로부터 바람직하다.

또한, 밴드 접합부(4)의 위치가, 흡음재(2)의 단부로부터 둘레 방향의 거리(도 6의 L)에서 30mm ~ 80mm인 것이, 흡음재(2)의 덜걱거림을 막아, 다공질체로의 데미지를 주는 것을 막을 수 있는 점에서 바람직하다. 보다 바람직하게는, 흡음재(2)의 단부로부터 둘레 방향의 거리에서 40mm ~ 60mm인 것이다.

도 7(a) ~ 도 7(d)는, 본 발명에 관련되는 타이어용 소음 저감 장치(1)에 사용할 수 있는 밴드 부재(3)의 각종의 형태예를 모델적으로 도시한 것이다. 도 7(a)는, 도 1 등에 도시한 것과 마찬가지의 비교적 가는 폭으로 폭 WB가 일양(一樣)한 것, 도 7(b)는, 비교적 굵은 폭 WB를 가지고 있지만 요소에 장방형상(長方形狀)의 구멍부를 가지고 있어 전체의 경량화가 도모되고 있는 것, 도 7(c)는, 전체적으로 비교적 가는 폭이지만, 밴드 접합부(4)에 위치하는 부분 부근만 광폭(廣幅)으로 되도록 원호상(圓弧狀)의 가장자리선을 나타낸 폭광부(幅廣部)를 가지고 있는 것, 도 7(d)는, 도 7(c)와 마찬가지이지만, 폭광부의 가장자리선이 사다리꼴 형상의 가장자리선인 것을 도시하고 있다.

밴드 부재(3)로서, 이러한 태양의 것도 적의(適宜)하게 사용 가능하다. 덧붙여, 밴드 폭에 광협(廣狹)이 있는 태양의 것에서는, 밴드 폭 WB는, 특별한 일이 없는 한, 최소폭의 값을 말하는 것이다.

도 8은, 본 발명에 관련되는 타이어용 소음 저감 장치(1)에 사용할 수 있는 밴드 부재(3)의 태양예를 도시한 것이고, 특히, 횡단면 형상의 각종 형태예를 모델적으로 도시한 것이다. 여기에 도시한 바와 같이, 밴드 부재(3)의 횡단면 형상은, 원형상, 반원형상, 사다리꼴 형상, 정방형상, 장방형상, 이등변 삼각형상 등의 것을 사용할 수 있다. 이와 같은 밴드 부재(3)를 이용할 때는, 밴드 부재(3)의 두께 h란, 특별한 일이 없는 한, 최대 두께부의 두께를 말하는 것이다.

도 9는, 본 발명에 관련되는 타이어용 소음 저감 장치(1)를 타이어 내강 공간에 배치한 공기입 타이어(T)의 바람직한 일 실시 태양예를 모델적으로 설명하는 타이어 둘레 방향 단면도이고, 타이어의 내경(반경) R과, 환상으로 형성된 밴드 부재(3)의 환상 외경(반경) r과의 바람직한 관계를 도시하기 위한 것이다. 본 발명자들의 지견에 의하면, 타이어의 내경(반경) R과, 환상으로 형성된 밴드 부재(3)의 환상 외경(반경) r이, 하기 (c) 식을 만족하는 관계를 가지는 것이 바람직하다.

0.9≤r/R≤0.99 ···(c)

즉, 밴드 부재(3)의 환상 외경(반경) r이, 타이어의 내경(반경) R보다도 작고, 본 발명에 관련되는 타이어용 소음 저감 장치(1)는, 공기입 타이어(T)의 내강 공간에 배치되었을 때, 내강면에 접촉하지 않고 수납할 수 있는 치수 관계를 가지는 것이다. 그러한 치수 관계를 가진 타이어용 소음 저감 장치(1)를, 특히 타이어 내강면에 접착제 등으로의 접합을 하지 않고 배치하는 것에 의하여, 타이어의 전동과 함께 당해 타이어용 소음 저감 장치(1)는 자연히 따라 돌고, 접착제로의 접합을 한 경우 등과 비교하여 당해 타이어용 소음 저감 장치(1)의 타이어 전동에 수반하는 떨어짐의 발생 등이 없는 것이고, 그 결과, 내구성이 좋은, 타이어용 소음 저감 장치(1)를 내강 내에 장착한 공기입 타이어(T)를 실현할 수 있는 것이다.

실시예

본 발명에 있어서, 밴드 접합부에서의 밴드부의 항복 세기의 구하는 법은, 이하의 방법에 따른다.

(1) 밴드 접합부에서의 밴드부의 항복 세기

밴드를 형성하는 열가소성 수지에 관하여, JIS K7161에 준한 인장(引張) 시험을 행하여, 당해 열가소성 수지의 항복 응력을 구한다. 당해 시험은, JIS 1호 덤벨(두께 1mm)을 제작하여, 80℃의 분위기 하에서, 인장 속도 10mm/분으로, n수를 10으로 하여 평균을 구한다. 한편으로, 밴드 접합부(4)에서의 밴드 길이 방향과 직각인 단면에서의 밴드 단면적 A(mm²)를 현미경 관찰 등에 의하여 구하고(n수 10으로 하여, 그것들의 평균값을 구한다), 얻어진 단면적 A에, 상기에서 구한 당해 열가소성 수지의 항복 응력의 값을 곱하여, 당해 값을, 밴드 접합부에서의 밴드부의 항복 세기로 한다.

또한, 고속 내구성 시험은, 이하의 방법으로 행하였다.

(2) 고속 내구성 시험

각 시험 타이어를, 주행 속도 250km/시로부터 스타트하여 10분간 그 속도로 계속 주행하고, 밴드 파괴의 유무를 조사하고, 이상(異常)이 발견되지 않는 경우는 10km/시 단위로 주행 속도를 업(up)하고, 나아가 10분간 그 속도로 계속 주행하여 후, 밴드 파괴의 유무를 조사한다. 그것을 반복하여, 밴드 파괴가 생긴 속도를 밴드 파괴 속도로 하였다. 덧붙여, 밴드 파괴의 유무는, 고속 내구 시험을 실시하여, 밴드의 늘어남이 육안으로 분명하게 인정되었을 때(네킹(necking) 개시 시)에, 밴드 파괴(변형)가 생겼다고 판단하였다.

실시예 1 ~ 8, 비교예 1 ~ 4

시험 타이어로서, 타이어 사이즈 275/35 R20 100Y의 시험 타이어를 준비하고, 각 시험 타이어의 내강에, 본 발명에 관련되는 타이어용 소음 저감 장치(실시예 1 ~ 8), 본 발명에 따르지 않는 타이어용 소음 저감 장치(비교예 1 ~ 4)를 장착하였다.

각 시험 타이어는, 모두 흡음재(폭 240mm)는, 우레탄 폼(다공질체)으로 구성하고, 밴드 폭 WB, 밴드 부재의 두께 h(mm), 밴드 접합부에 있어서의 밴드 두께 H(mm), 밴드 접합부(4)에서의 밴드 길이 방향과 직각인 단면에서의 밴드 단면적 A를 각종 변경한 것을 합계 12종류 준비하였다(실시예 1 ~ 8, 비교예 1 ~ 4).

도 1과 도 2에 도시한 바와 같이, 밴드 부재는 타이어 전체 둘레에 환상으로 존재하는 열가소성 수지제 탄성 밴드 부재로 하고, 흡음재는 복수의 흡음재가 전체 둘레에 걸쳐 존재하지만, 복수 개로 분단되어 존재하는 것으로 하였다. 접합 부재와 밴드 부재는, 모두 열가소성 수지(폴리프로필렌 수지, 내열 변형 온도(ASTM D648 내열 온도(연속) 60℃)제(製)로 하였다. 접합 부재를 이용한 흡음재와 밴드 부재의 접합 일체화는, 초음파 용착기를 사용하여 행하였다.

각 시험 타이어에 관하여, 평가한 결과를 표 1에 나타내었다.

이 결과로부터 알 수 있는 바와 같이, 본 발명에 관련되는 타이어용 소음 저감 장치와 당해 타이어용 소음 저감 장치를 장착한 공기입 타이어는, 고속 내구성에 뛰어나고, 매우 고속(예를 들어, 270km/시 이상, 나아가서는 300km/시 이상)의 조건 하에서도, 내구성 좋고 타이어 소음 저감 효과를 발휘할 수 있는 것을 알 수 있다.

1: 타이어용 소음 저감 장치
2: 흡음재
3: 열가소성 수지로 이루어지는 밴드 부재
4: 밴드 접합부
5: 접합 부재
55: 연속 타입 접합 부재
6: 초음파 용착기의 가진용 혼
10: 트레드부
11: 비드부
12: 사이드 월부
T: 공기입 타이어
WB: 탄성 고정 밴드의 폭
h: 밴드 부재의 두께(mm)
H: 밴드 접합부에 있어서의 밴드 두께(mm)

Claims

다공질체로 이루어지는 흡음재(吸音材)와, 당해 흡음재를 타이어 내면에 장착하기 위하여 타이어 둘레 방향을 따르는 환상(環狀)으로 형성된 열가소성 수지로 이루어지는 밴드 부재를 가지고, 상기 흡음재가, 당해 흡음재를 중간으로 하여, V자형(字型)의 단면 형태를 나타내어 굴곡된 접합 부재와 상기 밴드 부재로 협지(挾持)되어, 당해 흡음재와 당해 밴드 부재 및 당해 접합 부재의 삼자(三者)가 접합되어 있는 밴드 접합부를 요소(要所)에 가지는 타이어용 소음 저감 장치이고, 상기 밴드 부재의 밴드 폭 WB가 하기 (a) 식을 만족하는 것과 함께, 상기 밴드 접합부에 있어서의 밴드 두께 H(mm)가, 밴드 부재의 두께 h(mm)와 하기 (b) 식의 관계를 만족하고, 또한 밴드 접합 위치에서의 밴드 길이 방향과 직각인 단면에서의 밴드 단면적 A가 20mm²보다도 큰 것인 것을 특징으로 하는 타이어용 소음 저감 장치.
20mm≤WB≤흡음재 폭(mm) ···(a)
0.4≤H/h≤0.9 ···(b)
제1항에 있어서,
상기 밴드 접합 위치에서의 밴드부의 항복(降伏) 세기가 80℃ 환경 하에 있어서 330N 이상인 것을 특징으로 하는 타이어용 소음 저감 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 흡음재 1개에 대하여 적어도 2개소의 상기 밴드 접합부를 설치한 것을 특징으로 하는 타이어용 소음 저감 장치.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 밴드 접합부의 위치가, 당해 흡음재의 단부(端部)로부터 30mm ~ 80mm인 것을 특징으로 하는 타이어용 소음 저감 장치.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 흡음재와 당해 밴드 부재 및 당해 접합 부재의 접합이, 초음파 용착법에 의하여 이루어진 것인 것을 특징으로 하는 타이어용 소음 저감 장치.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 밴드 부재와 상기 접합 부재가, 동종(同種)의 합성 수지 재료로 이루어지는 것인 것을 특징으로 하는 타이어용 소음 저감 장치.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 기재된 타이어용 소음 저감 장치가, 상기 밴드 부재에 의하여 타이어 내강(內腔) 공간 내에 배치되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 공기입 타이어.
제7항에 있어서,
타이어의 내경(內徑)(반경(半徑)) R과, 상기 환상으로 형성된 밴드 부재의 환상 외경(外徑)(반경) r이, 하기 (c) 식을 만족하는 관계를 가지는 것을 특징으로 하는 공기입 타이어.
0.9≤R/R≤0.99 ···(c)