WO2003103989A1 - 空気入りタイヤとリムとの組立体、それに用いる制音体、及び空気入りタイヤの保管方法 - Google Patents

空気入りタイヤとリムとの組立体、それに用いる制音体、及び空気入りタイヤの保管方法 Download PDF

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WO2003103989A1
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tire
rim
lumen
height
assembly
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PCT/JP2003/006233
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湯川 直樹
津森 勇
文明 柴
泰久 皆川
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住友ゴム工業株式会社
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    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60BVEHICLE WHEELS; CASTORS; AXLES FOR WHEELS OR CASTORS; INCREASING WHEEL ADHESION
    • B60B3/00Disc wheels, i.e. wheels with load-supporting disc body
    • B60B3/04Disc wheels, i.e. wheels with load-supporting disc body with a single disc body not integral with rim, i.e. disc body and rim being manufactured independently and then permanently attached to each other in a second step, e.g. by welding
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
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    • B60B21/00Rims
    • B60B21/12Appurtenances, e.g. lining bands
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60CVEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
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    • Y10T152/10Tires, resilient
    • Y10T152/10495Pneumatic tire or inner tube

Definitions

  • the present invention relates to an assembly of a pneumatic tire and a rim capable of reducing road noise during running, a sound damping body used for the assembly, and a method of storing the pneumatic tire.
  • One of the tire noises is the so-called road noise that generates a ⁇ go-one '' sound in the frequency range of 50 to 400 Hz when traveling on the road surface.
  • the resonance vibration of air (cavity resonance) is known.
  • the applicant of the present invention disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-66708 a belt-shaped sound suppressor using a sponge material in a tire lumen without freely fixing it to a rim or a tire. It is proposed to arrange it in a moving state. In this device, the cavity resonance is effectively suppressed by setting the volume of the sound damping body to 0.4% or more of the total volume of the tire lumen.
  • the noise suppressor moves freely within the tire lumen during running, and thus a large load acts on the noise suppressor during high-speed running, so that the noise suppressor may be damaged. It had the drawback that it could be damaged and vibration occurred.
  • the present invention relates to the improvement of such a noise suppressor, and a first object of the present invention is to fix the noise suppressor in a tire bore and improve its shape. It is also an object of the present invention to provide an assembly of a pneumatic tire and a rim that can stably fix the noise damper, prevent damage and vibration, and exhibit a resonance sound suppressing effect for a long period of time.
  • the second purpose is to provide an adhesive material coated with release paper on the bottom surface of the sound deadening body in advance, so that the work of sticking to a pneumatic tire or rim can be performed efficiently and conveniently. It is to provide a sound control body that can be performed. .
  • the third object is to cover the sound damping body with a waterproof protection member in the pneumatic tire before the rim where the sound damping body is fixed to the inner surface of the tire side. It is an object of the present invention to provide a method for storing a pneumatic tire that can prevent the sound absorber from absorbing water when storing the pneumatic tire. Disclosure of the invention
  • a first aspect of the present invention provides a tire cavity formed by a rim and a pneumatic tire mounted on the rim, having a total volume VI of the tire cavity of 0.4 to 20. % Of a volume V 2 and a sound damping body using a sponge material extending in the tire circumferential direction,
  • the noise suppressor is composed of a tire-side noise suppressor whose bottom surface is fixed at the tire-side lumen surface surrounding the tire lumen, or a rim-side noise suppressor whose bottom surface is fixed at the rim-side lumen surface.
  • the tire-side silencer has an area center of gravity located in a range from the midpoint of the maximum height from the reference plane, which is the bottom surface, to the tip end to the reference plane
  • the rim-side silencer has:
  • the main body of the noise suppressor is integrally provided on the upper surface of the base from the bottom surface to the bead base line, and the center of area of the noise suppressor has an area center of gravity having a maximum height from the reference plane, which is the upper surface, to the tip.
  • a second aspect of the present invention is the sound damping body used in the first aspect of the present invention, wherein the bottom surface has an adhesive material covered with release paper.
  • a third invention is a method of storing a pneumatic tire before a rim assembly in which the sound damping material used in the first invention is fixed to a tire-side lumen surface, wherein the pneumatic tire has at least a sound damping material. It is characterized by being covered with a waterproof protective member.
  • volume of the sound damping body V 2 is the apparent total volume of the sound damping body, and is a volume determined from the outer shape of the sound damping body including internal bubbles and cavities.
  • total volume VI of the tire lumen is to be approximately obtained by the following equation (2) in a no-load state where the assembly is filled with the normal internal pressure.
  • V1 AX ⁇ (D i -D r) 2 + D r ⁇ ⁇ ... 2
  • is the tire bore area obtained by CT scanning the tire bore in the normal state
  • D i is the maximum outer diameter of the tire bore in the normal state shown in FIG. "Is rim diameter”
  • is pi. .
  • the “regular internal pressure” is the air pressure specified for each tire in the standard system including the standard on which the tire is based, and the maximum air pressure for J ⁇ and the table for TRA. Maximum value described in "TIRE LOAD LIMITS AT VAEIOUS COLD INFLATION PRESSURES". For ETRTO, it is "INFLATION PRESSURE”. However, if the tire is for a passenger car, it is 200k evenly considering the actual use frequency etc. Let it be Pa. BRIEF DESCRIPTION OF THE FIGURES
  • FIG. 1 is a meridional sectional view showing one example of an assembly of a pneumatic tire and a rim according to a first embodiment of the present invention
  • Figure 2 is a cross-sectional view along the tire equator
  • FIG. 3 is a circumferential cross-sectional view of the assembly, taken along a tire equator, showing another example of the sound damping body in the first embodiment.
  • Fig. 4 is a graph showing the relationship between the volume ratio (V2 VI) and road noise.
  • Fig. 5 is a meridional sectional view showing an enlarged view of the assembly.
  • FIG. 6 (A) to 6 (E) are cross-sectional views showing an example of the meridional cross-sectional shape of the sound damper
  • FIG. 7 is a drawing for explaining a smooth surface in an adhesion area of a tire side inner hole surface
  • FIG. 8 (A) and 8 (B) are cross-sectional views illustrating a double-sided tape used for bonding the sound damping body
  • FIG. 9 is a diagram illustrating a peeling test
  • FIG. 10 is a graph showing the relationship between the shape factor E and road noise
  • FIG. 11 is a circumferential cross-sectional view of the assembly along the tire equator, showing still another example of the noise suppressor in the first embodiment.
  • FIG. 12 is a meridional cross-sectional view showing an enlarged example of the sound suppressor in the second embodiment.
  • FIG. 13 is a meridional cross-sectional view showing another example of the sound suppressor in the second embodiment.
  • FIGS. 14 (A) and 14 (B) are circumferential cross-sectional views along the tire equator of the assembly illustrating the sound damper in the second embodiment.
  • FIGS. 15 (A) to 15 (D) are diagrams showing an example of the protection member.
  • FIG. 16 (A) to 16 (G) are cross-sectional views showing other examples of the meridional cross-sectional shape of the damping body
  • Figs. 17 (A) to 17 (D) are FIG. 18 (A) to FIG. 18 (C) are cross-sectional views showing other examples of the meridional cross-sectional shape
  • FIG. FIG. 19 (B) is a cross-sectional view showing another example of the meridional cross-sectional shape of the sound damper.
  • an assembly 1 includes a pneumatic tire 2 (sometimes simply referred to as “tire 2”) and a rim 3, and the tire 2 and the rim 3 are mounted by mounting the tire 2 on the rim 3. And form a tire lumen 4 that is surrounded by.
  • the rim 3 has a well-known structure including an annular rim main body 3a on which the tire 2 is mounted, and a disk 3b supporting the rim main body 3a and fixed to an axle.
  • An example is shown in which a regular rim defined by the above standards such as TMA is adopted.
  • the tire 2 is, for example, a radial tire for a passenger car, which is mounted on a rim by bonding a bead portion 2a to a flange 3a1 of the rim main body 3a, and has a lumen surface 4S surrounding a tire lumen 4.
  • a tubeless structure is provided in which the tire side lumen surface 4S1 is formed of a so-called inner liner rubber made of low air permeable rubber.
  • the evening air 2 forms an airtight tire cavity 4 with the rim main body 3a.
  • the assembly 1 has a sound damper 5 using a sponge material extending in the tire circumferential direction in the tire cavity 4.
  • FIGS. 2 and 3 show a case where the noise control body 5 is formed from one long band-shaped body 12 extending continuously in the circumferential direction of the evening. ing.
  • the sponge material is a sponge-like porous structure, for example, a so-called sponge having open cells formed by foaming rubber or synthetic resin, and a material in which animal fibers, plant fibers, synthetic fibers, and the like are entangled and integrally connected. including.
  • the “porous structure” referred to in the present specification includes not only open cells but also those having closed cells. Since such a sponge material has a high vibration-proof property and a high sound-absorbing property, it is possible to effectively reduce and absorb the resonance sound energy generated in the tire lumen 4. As a result, cavity resonance can be suppressed, and road noise can be reduced.
  • the sponge material is easy to deform such as shrinkage and bending, so that it does not impair the rim assemblability, and has a very small specific gravity as compared to a solid rubber body. Can be suppressed.
  • the specific gravity of the sponge material is 0.005 to 0.06, more preferably 0.010 to 0.05, still more preferably 0.016 to 0.05, and particularly preferably 0.016 to 0. 035 is desirable. If the specific gravity is less than 0.005 or exceeds 0.06, the effect of suppressing cavity resonance tends to decrease.
  • a preferred example using a continuous foam sponge material made of polyurethane is illustrated.
  • the volume V2 of the sound suppressor 5 made of such a sponge material needs to be set to 0.4 to 20% of the total volume VI of the tire lumen 4.
  • the inventors set the same material and specific gravity of the sponge material of the damping body 5 and changed only the volume V 2 of the damping body 5 with respect to the total volume V 1 of the tire bore 4 to perform a road noise test. went.
  • Figure 4 shows an example of the result.
  • the volume ratio (V2 / V1) is set to 1% or more, further preferably 2% or more, and more preferably 4% or more.
  • the upper limit of the volume ratio (V 2 VIVI) is preferably set to 10% or less in combination with any of the lower limits.
  • the noise suppressor 5 is fixed to the tire-side lumen surface 4S1 and / or the rim-side lumen surface 4S2 of the lumen surface 4S.
  • the body 5 includes a tire-side silencer 10 (shown in FIGS. 1, 2, 3, and 5) in which the bottom surface 10B is fixed to the tire-side lumen surface 4S1 (shown in FIGS. 1, 2, 3, and 5), and a Z or rim-side lumen surface 4 It consists of a rim-side silencer 11 (shown in Figs. 12, 13, and 14) to which the bottom surface 11B is fixed to S2.
  • the first embodiment in which the sound suppressor 5 is the tire-side sound suppressor 10 and the case of the second embodiment in which the sound suppressor 5 is the rim-side sound suppressor 11 will be described below. It will be explained step by step.
  • the noise suppressor 5 is fixed to either the tire-side lumen surface 4S1 or the rim-side lumen surface 4S2, thereby breaking the noise suppressor 5 during high-speed running. And maintain the effect of suppressing cavity resonance over a long period of time.
  • the tire-side silencer 10 is preferably fixed to a tread region J of a tire-side bore surface 4S1. This is because the centrifugal force during high-speed running is directed outward in the radial direction.By fixing the centrifugal force in the tread area J, the tire-side silencer 10 can be pressed against the tread area J by the centrifugal force. The movement can be restrained effectively. Therefore, it is possible to suppress the destruction and detachment of the evening noise suppressor 10 itself with a smaller fixing force.
  • the tire-side silencer 10 it is particularly preferable to fix the tire-side silencer 10 at the center of the tread region J such that the width center line is along the tire equator C.
  • the evening noise suppressor 10 has a line-symmetrical shape with respect to the tire equator C in the tire meridian section as in this example. This is the case for non-symmetric shapes.
  • the lateral stiffness is different between the left and right sides, and it is easy to fall to the side with lower stiffness.
  • the “tread region J” means a region between radial lines passing through both outer ends of the belt layer 7.
  • a method of fixing the tire-side noise suppressor 10 to the tire-side lumen surface 4S1 for example, a method of mechanically fixing using a screw or a mounting bracket, or a method of vulcanization molding A method of assembling at the tire manufacturing stage may be adopted.
  • the adhesive area Y (the area to which the sound damping body 10 is adhered) of the lumen surface 4S1 is buffed to physically remove the release agent, or the adhesive is released using an organic solvent.
  • a method of chemically removing the molding agent can be used.
  • a primer or the like is applied to the lumen surfaces 4S1 and ⁇ or the tire-side silencer 10 before applying the adhesive, so that the adhesive strength can be further improved.
  • toluene methyl ethyl ketone ( ⁇ ⁇ ⁇ ), and dimethylformamide (DMF) as a solvent
  • synthetic rubber it is preferable to use synthetic rubber as a main component and toluene, methylethyl ketone, or ethyl acetate as a solvent.
  • a synthetic rubber-based liquid adhesive such as a solution type in which a synthetic rubber is dissolved in an organic solvent and a latex type in which water is dispersed in water
  • a chloroprene-based solution-type adhesive using chloroprene rubber as a synthetic rubber can be more preferably used because it has excellent adhesive strength, and is flexible and resistant to bending and impact.
  • the organic solvent cyclohexane (alicyclic), acetone (ketone), hexane (aliphatic), or a mixture thereof can be used in terms of solubility, cost, and effects on the working environment. Can be suitably used.
  • the content of the chloroprene rubber When the total amount of the synthetic rubber-based adhesive is 100 parts by weight, 25 to 35 parts by weight is preferable. If the amount is less than 25 parts by weight, the adhesive strength tends to be impaired. If the amount exceeds 35 parts by weight, the viscosity becomes high and the coating becomes difficult. Also, as the bonding method, it is preferable to apply an adhesive in a substantially cylindrical shape on almost the entire area where the tire-side lumen surface 4 S 1 and the bottom surface 10 B of the tire-side silencer 10 are in contact with each other, and then bond them. It is also possible to disperse the adhesive in a spot shape over substantially the entire area that comes into contact with the adhesive, apply the adhesive, and adhere the adhesive.
  • bladders have been proposed that can form a release film on the surface of the bladder and eliminate the use of a release agent during vulcanization. Therefore, when this bladder is used, there is no adhesion of the release agent to the tire side cavity surface 4S1, and the adhesive strength can be increased without performing the release agent removal step.
  • the bonding area Y In order to increase the bonding strength, it is also preferable to form the bonding area Y with a smooth surface.
  • an air pocket is formed between the outer surface of the bladder and the tire 2 during vulcanization molding.
  • An exhaust groove is formed on the entire surface to prevent the occurrence of the exhaust gas. Therefore, as shown in FIG. 7, a plurality of small ridges 40 to which the exhaust grooves are transferred are formed on the tire-side bore surface 4S1 after vulcanization molding, as shown in FIG. It is formed over a.
  • the ridges 40 have an adverse effect and cause a decrease in the adhesive strength.
  • the bonding area Y a smooth surface from which the ridges 40 have been removed, the bonding area of the tire-side sound suppressor 10 can be increased, and the bonding strength can be increased.
  • the removal of the ridges 40 can be achieved by eliminating the exhaust groove of the bladder at a position corresponding to the bonding area Y.
  • the bladder contacts the tire 2 from the tire equator C toward the tread shoulder during vulcanization molding. Accordingly, the exhaust groove has a very small contribution to the exhaust effect in the tire equator-side region of the tread region J, particularly in the sensor region Jc having a width of 100 mm around the tire equator C. Therefore, by eliminating the exhaust groove in the central area Jc and forming the adhesive area Y on the smooth surface, it is possible to increase the bonding strength while suppressing the influence on the exhaust.
  • inner liner rubber is generally It is formed of a high butyl compound rubber in which a low air permeability butyl rubber is compounded, for example, at least 50 parts by weight in 100 parts by weight of a rubber base material.
  • the butyl rubber has poor adhesiveness, it causes a decrease in the adhesive strength with the sound damping body 10.
  • the inner liner rubber is mixed with a high butyl compounding region composed of a high butyl compound rubber having a high butyl rubber compounding amount of, for example, 50 parts by weight or more, and a low butyl compound rubber having a lower compounding amount of the butyl rubber. And a low butyl compounding region.
  • a high butyl compounding region composed of a high butyl compound rubber having a high butyl rubber compounding amount of, for example, 50 parts by weight or more, and a low butyl compound rubber having a lower compounding amount of the butyl rubber.
  • a low butyl compounding region By providing the bonding region Y in this low butyl compounding region, it is possible to increase the bonding strength with the sound damping body 10.
  • butyl rubber means butyl rubber and halogenated butyl rubber which is a derivative thereof.
  • the compounding amount of the butyl rubber may be 0 parts by weight.
  • the tread region J of the tire 2 is thicker than the other regions, and the contribution of the inner liner rubber to the air leakage preventing effect is very small. Therefore, by providing the low butyl compounding region in the tread region J and the bonding region Y, it is possible to increase the bonding strength while securing the effect of preventing air leakage.
  • a double-sided tape 41 may be used as the adhesive 9 instead of the above-mentioned liquid adhesive.
  • the liquid adhesive described above is difficult to handle, and its work efficiency is inferior, such as requiring labor and labor to apply to the lumen surface 4S1. Therefore, it is preferable to use the double-sided tape 41 from such a viewpoint.
  • the double-sided tape 41 has a flexible sheet-like base material 42 on one side and an adhesive layer 43A, 43B on the other side, or FIG.
  • the base material 42 include a plastic film such as a woven fabric, a nonwoven fabric, a cotton fabric, and a polyester, and a plastic foam material sheet such as an acrylic foam.
  • the adhesive layers 43A and 43B a rubber-based adhesive material obtained by mixing known additives such as a tackifier, a softening agent, and an anti-aging agent with natural rubber or synthetic rubber, and a plurality of different glass transition temperatures.
  • Acrylic adhesives including high heat-resistant, flame-retardant, low-temperature adhesive types copolymerized with acrylic esters and other functional monomers
  • silicone Examples include silicone-based adhesives composed of rubber and resin, and polyether-polyurethane-based adhesives.
  • a thermosetting adhesive using a thermosetting resin such as an epoxy resin requires heating (for example, 130, 30 minutes) at the time of bonding. Since the working time is short and efficient, it can be adopted.
  • the adhesive layer 43A is a rubber-based adhesive material having excellent adhesiveness to the tire 2
  • the adhesive layer 43B is an acryl-based adhesive material having excellent adhesiveness to the sound damping body 10.
  • each adhesive layer can be formed of mutually different adhesive materials.
  • the double-sided tape '41 needs to have sufficient adhesive strength not only at room temperature but also at high temperature, and has a peel strength of 0.147 N / mm (0.147N / mm) at 25 (normal temperature) in the following peel test. It is preferable that the peel strength at (high temperature) is not less than 0.0588 N / mm (0.006 kgf Zmm).
  • a sponge having the same composition as the sound damping body 10 was formed on the rubber sheet 44 having the same composition as the rubber forming the tire-side lumen surface 4S1 via the double-sided tape 41, as shown in FIG. Attach sheet 45.
  • the sponge sheet 45 has a rectangular shape with a width of 20 mm, a length of 120 mm, and a thickness of 10 mm, and has a non-adhesive portion 45 a having a length of 20 mm at one end in the length direction. Using a tensile tester, the non-adhesive portion 45a was pulled to both sides, and the value obtained by dividing the tensile force (N) at the time of peeling by the width 2 Omm of the sponge sheet 45 was defined as the peel strength.
  • the tire 2 may be used at a low temperature below the freezing point, and therefore, it is also preferable that the double-sided tape 41 maintains flexibility even at ⁇ 35. Therefore, it is preferable that the test sample is bent five times on both sides at an angle of 90 ° at ⁇ 35T: and that the double-sided tape 41 does not crack at the bent portion.
  • the tire-side silencer 10 has an area center of gravity G extending from the reference plane N, which is the bottom surface 10B, to the tip 1 in the meridian section including the tire axis.
  • the reference plane N which is the bottom surface 10B
  • the tip 1 in the meridian section including the tire axis is located in a range Q from an intermediate point T / 2 of the maximum height T to the OA to the reference plane N. Still more preferably, the intermediate point T / 2 on the reference plane N side.
  • the maximum height T means a height from the reference plane N to the tip 1OA in a direction perpendicular to the reference plane N.
  • the tire-side silencer 10 extends in the tire circumferential direction with such cross-sectional shapes being substantially the same.
  • the lumen surface 4S1 generally curves in an arc shape also in the tread region J. That is, the bottom surface 10B is also an arc-shaped curve. Therefore, in such a case, a straight line passing through both end points in the width direction of the bottom surface 10B is defined as a reference plane N, and a height perpendicular to the reference plane N is defined as the maximum height T.
  • the width of the bottom surface 10B along the reference surface N is denoted by b
  • the width of the tip 10A is denoted by a.
  • the tire-side silencer 10 may fall off during high-speed running, causing adhesive peeling and the like.
  • the center of gravity G of the tire-side silencer 10 is set low as described above, the tire-side silencer 10 is less likely to fall in the width direction and to be less inclined.
  • the stability after fixing to 1 is improved, and the force for peeling off the adhesive is very small. Therefore, the posture of the tire-side silencer 10 after bonding can be maintained for a long time.
  • the maximum height T is set to be vertically longer than the width b of the bottom surface 10B. This allows the tip 1 OA of the tire-side silencer 10 to face the center of the tire cavity 4, thereby exhibiting an effective sound absorbing effect.
  • the tire-side silencer 10 of this example has a trapezoidal shape whose width decreases from the bottom surface 10B side toward the tip 1OA side in the tire meridian section.
  • the ratio (aZb) of the width b of the bottom surface 10B of the tire-side silencer 10 to the width a of the tip 1OA is 0.3 to 0.3. 8, more preferably from 0.4 to 0.7.
  • the maximum height T is, for example, 0.8 to 3 times, preferably 1.0 to 3 times, particularly preferably 1.2 to 3 times, more preferably 1.2 times the width b of the bottom surface 10B. It is desirable to make it 2.5 times.
  • the tire-side silencer 10 may have a cavity 10C different from the air bubbles therein. Since the cavity 10C substantially increases the surface area of the tire-side silencer 10, the road noise can be further reduced while suppressing an increase in weight.
  • FIG. 6 shows another shape of the tire-side silencer 10.
  • FIG. 6A illustrates a triangular shape in which the width in the tire axial direction is reduced from the bottom surface 10B side toward the tip 1OA side.
  • FIG. 6 (B) shows a warhead shape having a semicircular portion having a reduced width in the tire axial direction from the bottom surface 10B side to the front end 10A side on the tip 1OA side.
  • Fig. 6 (C) shows a home-base shape having a triangular portion with a reduced width in the tire axial direction from the bottom surface 10B to the tip 1OA side from the bottom surface 10B side to the tip 1OA side. It is shown. Further, in FIG.
  • the front end 1 OA has a notch portion cut out in a substantially V shape.
  • each of the cross-sectional shapes is vertically elongated, and the area center of gravity G is located closer to the bottom surface 10B than the intermediate point TZ2.
  • the height of the center of gravity G from the reference plane N is set to 0.45T or less from the viewpoint of stability.
  • the tire lumen 4 in the tire meridian section filled with the normal internal pressure and subjected to no load is defined as a first lumen area AR 1, a second lumen area AR 2, It is also preferable that the area is virtually divided into a third lumen area AR3 and a fourth lumen area AR4, and the area ratio of the tire-side silencer 10 belonging to each area is defined.
  • the first lumen area AR 1 is a height in the tire radial direction between a lumen equatorial point IP where the tire-side lumen surface 4 S 1 intersects the tire equatorial plane CP and a bead base line BL.
  • the tire bore height H i is 10% of the tire bore height H i from the bead base line BL to the tire radial outside
  • the area a 1 radially inward of the tire from the 10% height h 1 A region a2, which is 90% of the tire bore height Hi separated radially outward from the tire radially outer side than the 90% height h9.
  • the second lumen area AR2 is located outside the 10% height h1 and is separated from the bead base line BL by 20% of the tire lumen height Hi by 20% height h2.
  • the third lumen area AR3 is located outside the 20% height h2 and is separated from the bead base line BL by 30% of the tire lumen height Hi by 30% height h3.
  • the fourth lumen region AR4 is a region outside the 30% height h3 and inside the 70% height h7.
  • FIG. 10 shows a graph in which the vertical axis represents the road noise reduction allowance (dB) and the horizontal axis represents the shape factor E expressed by the above equation (2).
  • the shape factor E is set to 2 It has been found that the above is desirable.
  • the shape factor E is 4 or more, and more preferably 6 or more, for reducing road noise.
  • the equation ⁇ ⁇ representing the shape factor E can be obtained by performing a road noise test by trial production of a tire-side silencer 10 having variously different area ratios S 1 to S 4 and performing a multiple regression analysis on the results. It is a thing.
  • the tire-side silencer 10 can be formed by a single band-shaped body 12 extending continuously in the tire circumferential direction.
  • one end e and the other end e in the tire circumferential direction are, as shown in FIG. 2, 10 to 300 mm in the circumferential direction, more preferably 20 to 150 mm. It is preferable that they are separated from each other with a gap g, or that one end e and the other end e in the tire circumferential direction are integrally connected by bonding as shown in FIG.
  • the distance g is set in the above range and the weight of the unbalanced portion at this distance is regulated to 15 g or less.
  • the unbalanced weight means the weight of the weight that can balance the weight around the axle when the weight is attached to the upper end of the flange 3a1.
  • the tire-side silencer 10 may reduce the high-speed durability of the tire, for example, by accumulating the heat generated by the tire during running to increase the tire temperature. Therefore, by dividing into a plurality of block pieces 13, the heat storage effect of the tire-side silencer 10 can be reduced, and a decrease in high-speed durability can be suppressed.
  • the tire circumferential length Lb at the bottom surface 10 B of each block piece 13 should be set to 150 mm or less, further 100 mm or less, and further to 80 mm or less. Is preferred.
  • the number of blocks is not particularly limited, it is preferably 20 or less, more preferably 10 or less, and further preferably 6 or less from the viewpoint of the workability of bonding, but from the viewpoint of uniformity, it is preferably 3 or less. It is better to have more than one.
  • the gap g p in the tire circumferential direction between the block pieces 13 is preferably at least 1 O mm, and more preferably at least 20 mm so as to prevent wear between the block pieces 13 and 13 due to rubbing.
  • the intervals g p are equal, there is no danger of impairing the weight balance of the assembly 1, and therefore the upper limit is not particularly limited.
  • the cross-sectional shape and size of the tire meridian cross section greatly contribute to the noise control effect, but the contribution of the tire circumferential length to the noise control effect is extremely low. Therefore, when the sum ⁇ Lb of the circumferential length Lb of the block pieces 13 in the tire circumferential direction is set to 12 or less, further 1/3 or less, and even 14 or less of the circumference of the bonding area Y, The required road noise reduction effect can be exhibited.
  • the cross-sectional shape of the block piece 13 in the tire meridian cross section is the same as that of the belt-shaped body 12, and as described above, the area center of gravity G is at least set from the midpoint TZ 2 of the maximum height to the reference plane. Within the range Q up to N, preferably on the reference plane N side of the intermediate point TZ2.
  • the tire circumferential length Lb of the block piece 13 is equal to or larger than the maximum height T, and for the same purpose, the tip 1OA of the block piece 13 in the tire circumferential section is used.
  • the tire circumferential length L a at the bottom 10 B It is also preferable to have a substantially trapezoidal shape smaller than the length in the circumferential direction of the tire.
  • the width b of the bottom surface 10 B in the tire meridian cross section be wider than the length L b of the bottom surface 10 B in the tire circumferential direction.
  • This rim-side noise suppressor 11 is preferably fixed to the rim-side lumen surface 4S2 with an adhesive 9 as in the case of the tire-side noise suppressor 10 described above.
  • a liquid adhesive and double-sided tape 41 can be used.
  • the double-sided tape 41 can be more preferably employed from the viewpoint of improving the workability of the adhesion and shortening the work time.
  • the rim-side silencer 11 may be a single band 12 extending continuously in the tire circumferential direction as shown in FIG. 14 (A), or a tire as shown in FIG. 14 (B). It is formed by a plurality of block pieces 13 arranged at intervals gp in the circumferential direction.
  • the rim-side silencer 11 differs from the tire-side silencer 10 in cross-section at the tire meridian cross-section because the bottom surface 11B is fixed to the rim-side lumen surface 4S2. Except for the above, the configuration is substantially the same as that of the case of the tire-side silencer 10. Therefore, the cross-sectional shape, which is a difference from the tire-side noise suppressor 10, will be mainly described below.
  • the rim-side silencer 11 includes a base 15 extending from a bottom surface 11 B fixed to the peg portion 3 a 2 of the rim 3 to the bead base line BL, and an upper surface thereof. And a noise suppressor main part 16 extending integrally with the reference plane N extending outward in the tire radial direction.
  • the base 15 is a base that connects between the main body 16 of the sound damping body and the well 3a2.
  • the base 15 extends in a radial direction from the bottom surface 11B along the well 3a2. It stands outside with a certain width.
  • the width c of the base portion 15 in the tire axial direction is substantially the same as the width b of the noise suppression body main portion 16 on the reference surface N is illustrated.
  • the noise suppressor main part 16 has the area center of gravity G of the maximum height T from the reference plane N to the tip 11 A in the tire meridian section, similarly to the tire-side noise suppressor 10. It is located within the range Q from the midpoint T / 2 to the reference plane N. Preferably, as in this example, it is located closer to the reference plane N than the intermediate point TZ2.
  • the rim-side noise suppressor 11 stabilizes its posture and reduces the inclination in the width direction (the tire axis direction) as in the case of the tire-side noise suppressor 10, and the noise suppressor 11 1 The damage and destruction of the body can be suppressed.
  • the rim-side silencer 11 has a trapezoidal shape, a triangular shape, or a warhead shape in which the width decreases toward the tip side in the meridian cross section.
  • the shape be a line-symmetrical shape with the tire equator C as the center.
  • the maximum height T is larger than the width b of the reference surface, and the ratio (a Z b) of the width b of the bracket to the width a of the tip is a trapezoidal shape of 0.3 to 0.8. It is preferred that Note that the rim-side silencer 11 can also have a cavity inside the rim side silencer different from the air bubble.
  • the centrifugal force during traveling is set in a direction to pull the rim-side silencer 11 outward in the radial direction, that is, in a direction to correct the fall of the rim-side silencer 11.
  • the effect of suppressing the rim-side silencer 11 from falling down due to the position regulation of the area center of gravity G is exerted during low-speed traveling.
  • the restriction of the position of the area center of gravity G exerts the effect of preventing the rim-side silencer 11 from peeling off due to tension and the effect of preventing tensile breakage during high-speed running.
  • the adhesive strength and the tensile breaking strength are sufficiently ensured, for example, as shown in FIG. 5 may be formed in a narrow column shape in which the width c is smaller than the width b of the noise control main body 16.
  • the shape factor E and the lower limit are 2 or more. , 4 or more, more preferably 6 or more, and the upper limit is preferably 10 or less, more preferably 7 or less.
  • the rim-side silencer 11 More preferably, the shape and size belong to any of the first to fourth lumen regions AR1 to AR4.
  • the sound damping member 5 a material in which an adhesive 9 coated with a release paper is previously adhered to its bottom surface 5B is used.
  • the adhesive 9 the liquid adhesive and the double-sided tape 41 can be used favorably.
  • the noise suppressor 5 may be a long strip 12, small and short block pieces 13, or an annular ring that extends in the tire circumferential direction along the bonding area Y of the lumen surface 4 S according to the tire size. Can be formed in the body.
  • the noise suppressor 5 is already attached to the tire 2 at a factory or other shipping stage, and when the tire 2 is mounted on the vehicle, It is conceivable to assemble the tire 2 with sound damping body into the rim.
  • the assembly 1 if moisture remains in the tire lumen 4, the moisture may permeate into the rubber of the tire and cause internal damage. Therefore, before the rim is assembled, it is necessary to remove moisture by wiping the inner surface 4S1 of the tire 2 with the sound damper.
  • the sound suppressor 5 made of sponge material has high water absorption. As a result, a new problem arises in that when stored, it gets wet with rainwater or the like and absorbs water, making it impossible to sufficiently remove water.
  • a bag-like body 20 A that covers and protects the entirety of the tire 2 with a sound damping body can be used.
  • a rectangular or cylindrical box-shaped body 20B for accommodating the whole of the tire 2 with the sound damping body can be used.
  • a disc-shaped body 20C that covers the periphery of each bead portion 2a of the tire 2 with a sound deadening body can be used.
  • a cylindrical body 20D that covers over the bead portions 2a, 2a of the tire 2 with the sound damping body can be used.
  • Materials suitable for the protective member 20, particularly the bag-shaped body 2 OA include, for example, polyethylene.
  • Synthetic resin sheets such as ren, polyvinylidene chloride, polypropylene, and nylon, and laminated sheets such as, for example, poly-laminated paper, poly-sand paper, and film-aluminum-laminated paper can be preferably used.
  • Suitable materials for the box-shaped body 20B include waterproof corrugated paperboard, and synthetic resin plates such as ABS resin, acrylonitrile-butadiene-styrene resin, polypropylene, high-density polyethylene, and low-density polyethylene.
  • the suitable material for the disc-shaped body 20C and the cylindrical body 20D the above-mentioned synthetic resin sheet, laminate sheet, corrugated paper, and synthetic resin plate can be suitably used.
  • the bag-like body 2OA for example, a shrinkable film such as a styrene shrinkable film, a PET shrinkable film, a PVC shrinkable film, a PP shrinkable film, an olefin shrinkable film, etc. can be used. This is more preferable because the entirety of 2 can be sealed.
  • the protective member 20 has non-permeability to ultraviolet rays.
  • the rim was assembled at an internal pressure of 230 kPa and mounted on all wheels of a vehicle (domestic 2300 cc FF vehicle), and a single person ran on a road noise measurement road (asphalt rough surface) at a speed of 60 kmZh.
  • the sound inside the front seat at that time was measured, and the sound pressure level of the peak value of the air column resonance near 245 Hz was evaluated based on the increase / decrease (dB (A)) based on the conventional example (without sound suppressors). did. -(Minus) indicates that the road noise is reduced.
  • the meridional cross-sectional shape of the tire-side silencer (band) is limited to a trapezoidal shape, and the ratio (aZb) of the width of the bottom surface to the width a of the tip (aZb) is variously changed to obtain a similar test.
  • the length L of the noise suppressor in the tire circumferential direction was 1830 mm, and the meridional cross-sectional area was 200 Om m 2, which was constant (that is, the volume V 2 of the noise suppressor was 3660000 mm 3 , and the volume ratio V2ZV1 was 9.8 %). Table 2 shows the test results.
  • the rim was assembled at an internal pressure of 200 kPa and mounted on all wheels of a vehicle (domestic 2000 cc FF vehicle).
  • a single-passenger ran on a road noise measurement road (asphalt rough road) at a speed of 6 OkmZh. .
  • the sound inside the front seat at that time was measured, and the sound pressure level of the peak value of the air column resonance near 245 Hz was evaluated based on the increase / decrease (dB (A)) based on the conventional example (without sound suppressors). did.
  • a one (minus) sign means a reduction in road noise.
  • the tire is driven on a drum at a step speed of 200 km / h to 10 kmZh—20 minutes. The speed and time at which it broke were measured.
  • the weight imbalance (g), RFV-next (N), and TFV-next (N) were measured using a uniformity tester.
  • the gap g between the one end and the other end in the circumferential direction of the sound damping body should be 10 mm or more, or the end between the one end and the other end should be joined by bonding to reduce the generation of wear powder due to friction.
  • the uniformity and load noise performance tend to decrease.However, if the distance g is 300 mm or less, it is confirmed that tire vibration can be suppressed while ensuring excellent road noise performance. That's it.
  • Test results show that the bonding time with liquid adhesive is 117 minutes and the bonding time with double-sided tape is 40 minutes. Using double-sided tape, the bonding time can be reduced to 35% or less. did it.
  • the liquid adhesive used a three-part adhesive composed of a tire-side primer treatment liquid, a sound absorber-side primer treatment liquid, and an adhesive was used. (Test F)
  • ⁇ i> Complies with EC E30 standard, and runs on the drum at a step speed of 10 km / h—20 minutes from 200 kmZh under the conditions of internal pressure (280 kPa) and load (5.26 kN). After completing 240 kmZh, visually check the adhesion of the sound damping body. And observed.
  • the silencer is made of a polyurethane sponge (open cell) with a meridional section of a horizontally-long rectangular shape (width 90 mm, height 10 mm), specific gravity of 0.022, and tires (215/6 OR 16).
  • a rubber glue-based adhesive was directly applied onto the equator of the inner hole surface without removing the release agent, and bonded.
  • the smooth surface was formed with a width of 100 mm by filling the exhaust groove of the bladder.
  • the low butyl compounding region was formed with a width of 100 mm by providing a rubber region in which no butyl rubber was compounded in the inner liner rubber.
  • Viscosity about 7800 (mPas)
  • Non-volatile content about 25%
  • ffiffl solvent Toluene, MEK, ethyl acetate
  • Non-volatile content about 5%
  • the sound damping body is fixed to the tire bore, and the position of the area center of gravity of the meridional section is specified. . Therefore, it is possible to stably fix the damping body even during high-speed running, prevent the damping body itself from being destroyed, and exhibit an effect of improving road noise performance over a long period of time.
  • the adhesive material coated with the release paper is provided on the bottom surface in advance, the work of sticking to the tire or rim can be performed efficiently and conveniently. .
  • the sound damper in the pneumatic tire before the rim assembly to which the sound damper is fixed, the sound damper is covered with a waterproof protection member. Therefore, when storing the pneumatic tire before the rim is assembled, it is possible to reliably prevent the sound damping body from absorbing water, and to suppress a decrease in the quality of the tire.

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Abstract

タイヤ2とリム3とがなすタイヤ内腔4に、タイヤ内腔4の全体積V1の0.4~20%の体積V2を有して周方向に延在するスポンジ材からなる制音体5を具える。制音体5は、タイヤ2に底面10Bが固定されるタイヤ側制音体10、又はリム3に底面11Bが固定されるリム側制音体11からなる。タイヤ側制音体10の面積重心G、又はリム側制音体11のビードベースラインBLを越えた制音体主部16の面積重心Gは、基準面Nから先端までの高さTの中間点T/2から前記基準面Nまでの範囲Qに位置する。

Description

明 細 書 空気入りタイヤとリムとの組立体、 それに用いる制音体、 及び空気入りタイヤ の保管方法 技術分野
本発明は、 走行中のロードノイズを低減しうる空気入りタイヤとリムとの組立 体、 それに用いる制音体、 及び空気入りタイヤの保管方法に関する。 背景技術
タイヤ騒音の一つに、路面を走行した際に、 5 0〜4 0 0 Hzの周波数範囲で「ゴ 一」 という音が生じるいわゆるロードノイズがあり、 その主原因として、 タイヤ 内腔内で起こす空気の共鳴振動 (空洞共鳴) が知られている。
そこで本出願人は、 特開 2 0 0 2— 6 7 6 0 8号公報において、 タイヤ内腔内 に、 スポンジ材を用いた帯状の制音体を、 リムやタイヤに固定することなく自由 に動く状態で配置することを提案している。 このものは、 前記制音体の体積を、 タイヤ内腔の全体積の 0 . 4 %以上とすることにより空洞共鳴を効果的に抑制し ている。 しかしながら、 本発明者のさらなる研究の結果、 前記制音体は、 走行中 にタイヤ内腔内で自由に動くため、 高速走行時にはこの制音体に大きな負荷が作 用して該制音体が損傷するおそれがあつたり、 また振動が生じるという欠点があ つた。
本発明は、 このような制音体の改良に係わるものであり、 第 1の目的は、 前記 制音体を、 タイヤ内腔に固定するとともにその形状を改善することを基本として、 高速走行時においても制音体を安定して固定でき、 損傷や振動を防ぎかつ長期に 亘って共鳴音の抑制効果を発揮しうる空気入りタイヤとリムとの組立体を提供す ることにある。
又第 2の目的は、 予め制音体の底面に、 剥離紙で被覆された接着材を設けるこ とを基本として、 空気入りタイヤ或いはリムへの貼着作業を効率よくかつ間便に 行いうる制音体を提供することにある。.
又第 3の目的は、 制音体をタイヤ側内腔面に固定したリム組前の空気入りタイ ャにおいて、 制音体を防水性の保護部材によって被覆することを基本として、 リ ム組前の空気入りタイヤを保管する際、 制音体が吸水するのを防止しうる空気入 りタイヤの保管方法を提供することにある。 発明の開示
前記目的を達成するために、 第 1の発明は、 リムと、 このリムに装着される空 気入りタイヤとがなすタイヤ内腔に、 このタイヤ内腔の全体積 V Iの 0 . 4〜2 0 %の体積 V 2を有しかつタイヤ周方向に延在するスポンジ材を用いた制音体を 具え、
かつ該制音体は、 前記タイヤ内腔を囲むタイヤ側内腔面で底面が固定される夕 ィャ側制音体、 又はリム側内腔面で底面が固定されるリム側制音体からなるとと もに、
タイヤ軸を含むタイヤ子午線断面において、
前記タイヤ側制音体は、 その面積重心が、 前記底面である基準面から先端まで の最大高さの中間点から前記基準面までの範囲に位置し、 又前記リム側制音体は、 その底面からビードベースラインに至る基部の上面に制音体主部を一体に有する とともに、 該制音体主部は、 その面積重心が、 前記上面である基準面から先端ま での最大高さの中間点から前記基準面までの範囲に位置することを特徴とする空 気入りタイヤとリムとの組立体である。
第 2の発明は、 前記第 1の発明に用いる制音体であって、 底面に、 剥離紙で被 覆された接着材を有することを特徴としている。
第 3の発明は、 前記第 1の発明に用いる制音体をタイヤ側内腔面に固定したリ ム組前の空気入りタイヤの保管方法であって、 空気入りタイヤは、 少なくとも制 音体を、 防水性の保護部材によって被覆したことを特徴としている。
なお本明細書において、 前記 「制音体の体積 V 2」 とは、 制音体の見かけの全 体積であって、 内部の気泡及び空洞部も含めた制音体の外形から定められる体積 を言う。 また前記 「タイヤ内腔の全体積 VI」 は、 組立体に正規内圧を充填した 無負荷の状態において下記式②で近似的に求めるものとする。
V1=AX {(D i -D r) 2+D r} Χπ …②
式中、 "Α" は前記正規状態のタイヤ内腔を CTスキャニングして得られるタイ ャ内腔面積、 "D i"は図 1に示す正規状態でのタイヤ内腔の最大外径、 "Dr"は リム径、 "π" は円周率である。 .
まだ前記 「正規内圧」 とは、 タイヤが基づいている規格を含む規格体系におい て、 各規格がタイヤ毎に定めている空気圧であり、 J ΑΤΜΑであれば最高空気 圧、 T R Aであれば表 "TIRE LOAD LIMITS AT VAEIOUS COLD INFLATION PRESSURES" に記載の最大値、 E T R T Oであれば "INFLATION PRESSURE" とするが、 タイヤが乗用車用の場合には、 現実の使用頻度などを考 慮して一律に 200 k P aとする。 図面の簡単な説明
図 1は、 本発明の空気入りタイヤとリムとの組立体の第 1実施形態における一 実施例を示す子午断面図、
図 2は、 そのタイヤ赤道に沿った周方向断面図、
図 3は、 第 1実施形態における制音体の他の例を示す、 組立体のタイヤ赤道に 沿った周方向断面図、
図 4は、 体積比 (V2 VI) とロードノイズとの関係を示すグラフ、 図 5は、 組立体を拡大して示す子午断面図、
図 6 (A) 〜図 6 (E) は、 制音体の子午断面形状の一例を示す断面図、 図 7は、 タイヤ側内孔面の接着域における平滑面を説明する図面、
図 8 (A)、 図 8 (B) は、 制音体の接着に用いる両面テープを説明する断面図、 図 9は、 剥離テストを説明する線図、
図 10は、 形状係数 Eとロードノイズとの関係を示すグラフ、
図 11は、 第 1実施形態における制音体のさらに他の例を示す、 組立体のタイ ャ赤道に沿った周方向断面図、 図 1 2は、 第 2実施形態における制音体の一実施例を拡大して示す子午断面図、 図 1 3は、 第 2実施形態における制音体の他の例を拡大して示す子午断面図、 図 1 4 (A)、 図 1 4 (B ) は、 第 2実施形態における制音体を例示する組立体の タイヤ赤道に沿つた周方向断面図、
図 1 5 (A) 〜図 1 5 (D) は、 保護部材の一例を示す線図、
図 1 6 (A) 〜図 1 6 (G) は、 制音体の子午断面形状の他の例を示す断面図、 図 1 7 (A) 〜図 1 7 (D) は、 制音体の子午断面形状の他の例を示す断面図、 図 1 8 (A) 〜図 1 8 (C) は、 制音体の子午断面形状の他の例を示す断面図、 図 1 9 (A)、 図 1 9 (B) は、 制音体の子午断面形状の他の例を示す断面図で ある。 発明を実施するための最良の形態
以下本発明の実施の一形態を図面に基づき説明する。
図 1において、 組立体 1は、 空気入りタイヤ 2 (単に 「タイヤ 2」 ということ がある。) とリム 3とからなり、 前記タイヤ 2をリム 3に装着することにより、 該 タイヤ 2とリム 3とが囲むタイヤ内腔 4を形成している。
前記リム 3は、 前記タイヤ 2を装着する環状のリム本体 3 aと、 このリム本体 3 aを支持しかつ車軸に固定されるディスク 3 bとを具える周知構造をなし、 本 例では、 J A TMA等の前記規格が規定する正規リムを採用した場合を例示して いる。
また前記タイヤ 2は、 ビード部 2 aを前記リム本体 3 aのフランジ 3 a 1に密 着させてリム組みされる例えば乗用車用ラジアルタイヤであって、 タイヤ内腔 4 を囲む内腔面 4 Sのうち、 タイヤ側内腔面 4 S 1を、 低空気透過性ゴムからなる 所謂インナーライナゴムで形成したチューブレス構造を具える。 これにより、 夕 ィャ 2は、 前記リム本体 3 aとで気密なタイヤ内腔 4を形成する。
そして前記組立体 1は、 前記タイヤ内腔 4内に、 タイヤ周方向に延在するスポ ンジ材を用いた制音体 5を配している。 なお図 2、 3には、 この制音体 5が、 夕 ィャ周方向に連続してのびる 1本の長尺な帯状体 1 2から形成される場合を示し ている。
前記スポンジ材は、 海綿状の多孔構造体であり、 例えばゴムや合成樹脂を発泡 させた連続気泡を有するいわゆるスポンジ、 及び動物繊維、 植物繊維或いは合成 繊維等を絡み合わせて一体に連結したものなどを含む。 また本明細書で言う 「多 孔構造体」 には、 連続気泡のみならず、 独立気泡を有するものも包含する。 この ようなスポンジ材は、 防振性や吸音性が高いため、 前記タイヤ内腔 4内で生じた 共鳴音エネルギーを効果的に緩和、 吸収できる。 その結果、 空洞共鳴を抑制でき、 ロードノイズを低減しうる。
またスポンジ材は、 収縮、 屈曲等の変形が容易であるためリム組み性を損ねる こともなく、 しかもソリッドゴム体などに比して比重が非常に小さいため、 タイ ャ重量パランスへの悪影響も低く抑えうる。 特に限定はされないが、 スポンジ材 の比重は 0. 005〜0. 06、 より好ましくは 0. 010〜0. 05、 さらに 好ましくは 0. 016〜0. 05、 特に好ましくは 0. 0 16〜0. 035であ ることが望ましい。 前記比重が 0. 005未満又は 0. 06を超えると、 空洞共 鳴を抑える効果が低下する傾向がある。 本例では、 ポリウレタンからなる連続気 泡のスポンジ材を用いた好ましいものを例示している。
またこのようなスポンジ材からなる制音体 5の体積 V 2は、 タイヤ内腔 4の全 体積 VIの 0. 4〜 20 %に設定することが必要である。 発明者らは、 制音体 5 のスポンジ材の原材料および比重を同一とし、 タイヤ内腔 4の全体積 V 1に対し て制音体 5の体積 V 2のみを変化させて、 ロードノイズテストを行った。 その結 果の一例を図 4に示す。
図 4の如く、 前記体積比 (V2/V1) とロードノイズとの間には明らかに相 関関係が有り、 比 V2ZV1を 0. 4%以上とすることにより、 必要な口一ドノ ィズの低減効果、 好適には 2 dB以上の低減効果が発揮される。 特に好ましくは 前記比 (V2/V1) を 1%以上、 さらに好ましくは 2%以上、 より好ましくは 4%以上とするのが好ましい。 一方、 前記体積比 (V2/V1) が 20%を越え ると、 ロードノィズ低減効果が頭打ちとなるばかりか不必要にタイヤ重量ゃコス トを増加させ、 或いは重量バランスの低下を招きやすくなるため好ましくない。 従って、 前記体積比 (V 2ノ V I ) の上限は、 前記下限値のいずれかとの組み合 わせにおいて 1 0 %以下とするのが好ましい。
そして本発明では、 前記制音体 5は、 前記内腔面 4 Sのうち、 タイヤ側内腔面 4 S 1、 及び/"又はリム側内腔面 4 S 2に固定される。 即ち制音体 5は、 タイヤ 側内腔面 4 S 1に底面 1 0 Bが固定されるタイヤ側制音体 1 0 (図 1、 2、 3、 5に示す)、 及び Z又はリム側内腔面 4 S 2に底面 1 1 Bが固定されるリム側制音 体 1 1 (図 1 2、 1 3、 1 4に示す) から構成される。
従って、 以下に、 前記制音体 5がタイヤ側制音体 1 0である第 1実施形態、 及 び制音体 5がリム側制音体 1 1である第 2実施形態の場合を、 それぞれ順を追つ て説明する。
なお制音体 5を固定する理由は、 高速走行時、 前記制音体 5に大きな遠心力や 横力が作用するからである。 もし、 前記制音体 5が固定されていないと、 制音体 5自体が、 内腔面 4 Sと衝突して損傷や破壊を起こし、 空洞共鳴の抑制効果を低 下させる他、 タイヤ側内腔面 4 S 1をなすインナーライナゴムに損傷を与えるこ とが懸念される。 そこで本発明においては、 前記制音体 5を、 タイヤ側内腔面 4 S 1又はリム側内腔面 4 S 2の何れかに固定することにより、 高速走行時の制音 体 5の破壊などを阻止し、 空洞共鳴の抑制効果を長期に亘つて維持させるのであ る。
図 1、 5に示すように、 第 1実施形態においては、 前記タイヤ側制音体 1 0は、 好ましくは、 タイヤ側内腔面 4 S 1のうちのトレッド領域 Jに固定される。 これ は、 高速走行時の遠心力が半径方向外方に向くからであり、 トレッド領域 Jに固 定することにより、 タイヤ側制音体 1 0を、 遠心力によってトレッド領域 Jに押 し付けでき、 その動きを効果的に拘束しうる。 従って、 より小さい固定力で、 夕 ィャ側制音体 1 0自体の破壊や固定外れを抑えることが可能となる。
このような観点から、 タイヤ側制音体 1 0を、 その巾中心線がタイヤ赤道 Cに 沿うように、 トレッド領域 Jの中央に固定するのが特に好ましい。 このとき、 夕 ィャ側制音体 1 0では、 本例の如く、 前記タイヤ子午線断面において、 タイヤ赤 道 Cを中心とした線対称形状をなすことが好ましい。 これは、 非線対称形状の場 合には、 横剛性が左右で相違するため、 剛性の低い側に倒れやすくなるからであ る。 なお前記 「卜レッド領域 J」 とは、 ベルト層 7の両外端を通る半径方向線の 間の領域を意味する。
次に、 前記タイヤ側制音体 1 0のタイヤ側内腔面 4 S 1への固定方法としては、 例えばネジゃ取付金具などを用いて機械的に固定する方法、 或いは加硫成型時等 のタイヤ製造段階で組み込む等の方法も採用しうる。
しかし、 加硫成形後のタイヤ 2に接着材を用いて接着することが、 コスト、 接 着の安定性などの観点から望ましい。 この場合、 通常、 タイヤ側内腔面 4 S 1に は、 加硫成形に先立ち、 ブラダ一との離型性を高める目的でインサイドペイント といわれる水性又は溶剤系の離型剤が塗布されるため、 接着強度を減じる傾向が ある。 従って、 接着強度を高めるために、 接着に先立ち前記離型剤を除去するェ 程を行うことが望ましい。
具体的には、 内腔面 4 S 1の接着域 Y (制音体 1 0が接着される領域) をバフ 研磨して離型剤を物理的に除去する方法、 或いは有機溶剤を用いて離型剤を化学 的に除去する方法などを用いることができる。 また離型剤を除去した後、 接着剤 の塗布に先立ち、 プライマ一などを内腔面 4 S 1及び κ又はタイヤ側制音体 1 0 に塗布し、 接着強度をさらに向上させることができる。 プライマーには、 タイヤ
2用として、例えば合成ゴムを主成分として、 トルエン、 メチルェチルケトン(Μ Ε Κ)、 ジメチルホルムアミド (DM F) を溶剤に使用したものが好適であり、 制 音体 1 0用としては、 例えば合成ゴムを主成分として、 トルエン、 メチルェチル ケトン、 酢酸ェチルを溶剤に使用したものが好適である。
また接着材 9としては、 合成ゴムを有機溶剤に溶解した溶液型、 及び水に分散 させたラテックス型などの合成ゴム系の液状の接着剤を好適に採用しうる。 特に 合成ゴムとしてクロロプレンゴムを用いたクロロプレン系溶液型接着剤は、 優れ た接着力を有し、 かつ柔軟で曲げや衝撃等にも強いためより好ましく用いうる。 また有機溶剤として、 シクロへキサン (脂環族系)、 アセトン (ケトン系)、 へキ サン (脂肪族系)、 或いはこれらを混合したものが溶解性、 コスト、 作業環境への 影響などの観点から好適に使用できる。 この時、 前記クロロプレンゴムの含有量 は、 合成ゴム系の接着剤の全体を 1 0 0重量部としたとき、 2 5〜3 5重量部が 好ましい。 2 5重量部未満では接着強度が損なわれる傾向となり、 3 5重量部を 越えると、 高粘度となって塗布しにくくなる。 また接着方法としては、 タイヤ側 内腔面 4 S 1とタイヤ側制音体 1 0の底面 1 0 Bとが接触する略全域に接着剤を ベ夕状に塗布して接着することが好ましいが、 接触する略全域に接着剤をスポッ ト状に分散させて塗布して接着するのも良い。
なお近年、 ブラダー表面に離型性皮膜を形成し、 加硫成形に際して離型剤の使 用を排除しうるブラダーが提案されている。 従って、 このブラダ一を用いた場合 には、 タイヤ側内腔面 4 S 1への離型剤の付着がなく、 離型剤の除去工程を行う ことなく、 接着強度を高めることができる。
また接着強度を高めるために、 前記接着域 Yを平滑面で形成することも好まし レ^ 一般に、 前記ブラダーの外表面には、 加硫成型時、 タイヤ 2との間に空気溜 まりが生じるのを防止するための排気溝が一面に形成される。 従って、 加硫成形 後のタイヤ側内腔面 4 S 1には、 図 7に示すように、 前記排気溝が転写されてな る小高さの複数の凸条 4 0がビード部 2 a、 2 aに跨って形成される。 そしてこ の凸条 4 0が悪影響して、 接着強度低下を引き起こしている。 従って、 接着域 Y を、 前記凸条 4 0を除去した平滑面とすることにより、 タイヤ側制音体 1 0の接 着面積が増し、 接着強度を高めることができる。 この凸条 4 0の除去は、 ブラダ —の排気溝を、 前記接着域 Yに相当する位置において排除することにより達成で きる。
ここで、 ブラダーは、 加硫成型時、 タイヤ赤道 Cからトレッドショルダーに向 かってタイヤ 2と接触していく。 従って、 前記排気溝は、 トレッド領域 Jのタイ ャ赤道側領域、 特にタイヤ赤道 Cを中心とした巾 1 0 0 mmのセン夕域 J cでは、 排気効果への貢献度が非常に小さい。 従って、 このセン夕域 J cにおいて排気溝 を排除し、 平滑面の接着域 Yとすることにより、 排気への影響を抑制しつつ、 接 着強度を高めることができる。
また接着強度を高めるために、 前記接着域 Yを、 インナーライナゴムの低プチ ル配合領域に設けるのも好ましい。 詳しくは、 インナーライナゴムは、 一般に、 空気透過性の低いブチル系ゴムを、 ゴム基材 1 0 0重量部中に例えば 5 0重量部 以上配合した高ブチル配合ゴムによって形成される。 しかし、 このブチル系ゴム は接着性に劣るため、 制音体 1 0との接着強度低下を引き起こす。 そこで、 イン ナーライナゴムを、 プチル系ゴムの配合量が、 例えば 5 0重量部以上と高い高ブ チル配合ゴムからなる高ブチル配合領域と、 それよりもプチル系ゴムの配合量が 低い低プチル配合ゴムからなる低ブチル配合領域とで構成する。 そして、 この低 ブチル配合領域に、 前記接着域 Yを設けることにより、 制音体 1 0との接着強度 を高めることが可能となる。 なお、 ブチル系ゴムとは、 ブチルゴム、 及びその誘 導体であるハロゲン化ブチルゴムを意味する。 また低ブチル配合ゴムでは、 プチ ル系ゴムの配合量を 0重量部としても良い。
ここで、 タイヤ 2のトレッド領域 Jは、 他の領域に比して肉厚であり、 インナ 一ライナゴムによる空気の漏れ防止効果への貢献度が非常に小さい。 従って、 低 ブチル配合領域をトレッド領域 J内に設け、 かつ接着域 Yとすることにより、 空 気の漏れ防止効果を確保しながら、 接着強度を高めることができる。
またタイヤ側制音体 1 0を内腔面 4 S 1に接着する際、 前記接着材 9として、 前述の液状の接着剤に代えて、 両面テープ 4 1を使用することもできる。 なお前 記液状の接着剤は、 その取扱いが難しく、 内腔面 4 S 1への塗布に手間と労力を 要するなど作業効率に劣る。 従って、 このような観点から、 両面テープ 4 1を使 用するのが好ましい。
前記両面テープ 4 1は、 図 8 (A) に示すように、 柔軟を有するシート状の基 材 4 2の一面、 他面に粘着層 4 3 A、 4 3 Bを設けたもの、 或いは図 8 (B) の 如く、 基材 4 2を有することなく粘着層 4 3 A、 4 3 Bのみで形成したものが使 用できる。 なお前記基材 4 2として、 織布、 不織布、 綿布、 ポリエステルなどの プラスチックフィルム、 及びアクリルフォームなどのプラスチックの発泡材シ一 卜が挙げられる。 また粘着層 4 3 A、 4 3 Bとして、 天然ゴムや合成ゴムに粘着 付与剤、 軟化剤、 老化防止剤などの公知の添加剤を混合したゴム系粘着材、 ガラ ス転移温度の異なる複数のアクリル酸エステルと他種官能性単量体とを共重合し たアクリル系粘着材 (高耐熱性、 難燃性、 低温接着タイプつを含む)、 シリコーン ゴムと樹脂からなるシリコ一ン系粘着材、 及びポリエーテルゃポリウレ夕ン系の 粘着剤等が挙げられる。 なお、 エポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂を用いた熱硬化性 粘着材は、 接着時に加熱 (例えば 130で、 30分) が必要であるが、 前述の液 状の接着剤の塗布に比して、 作業時間が短くかつ効率的であるため、 採用するこ とができる。 なお両面テープ 41では、 例えば前記粘着層 43 Aを、 タイヤ 2と の接着性に優れるゴム系粘着材とし、 かつ粘着層 43Bを、 制音体 10との接着 性に優れるァクリル条粘着材とする等、 各粘着層を互いに異なる粘着材で形成す ることもできる。
またタイヤ 2は高速走行時、 内部温度が 120で程度まで上昇する。 従って、 前記両面テープ' 41は、 常温時だけでなく高温時の接着強度も充分確保する必要 があり、 以下の剥離テストにおける 25で (常温) での剥離強度を 0. 147N /mm (0. 0 15 kg f /mm) 以上、 かつ 125で (高温) での剥離強度を 0. 0588N/mm (0. 006 k g f Zmm) 以上とするのが好ましい。 なお前記剥離テストは、 図 9に示すように、 タイヤ側内腔面 4 S 1をなすゴム と同一組成のゴムシート 44に、 両面テープ 41を介して、 制音体 10と同一組 成のスポンジシート 45を貼着する。 なおスポンジシート 45は巾 20mm、 長 さ 120mm、 厚さ 10mmの矩形状をなし、 長さ方向の一端には、 長さ 20m mの非接着部 45 a設けている。 そして、 引張試験機を用い、 前記非接着部 45 aを両側に引っ張り、 剥離が生じた時の引っ張り力 (N) をスポンジシート 45 の前記巾 2 Ommで除した値を剥離強度として定義した。
またタイヤ 2は、 氷点下の低温で使用される場合もあり、 従って— 35でにお いても両面テープ 41が柔軟性を維持していることも好ましい。 そのため、 —3 5T:において前記テストサンプルを 90度の角度で、 両側に 5回折り曲げ、 屈曲 部に両面テープ 41の割れが発生しないことが好ましい。
次に、 前記タイヤ側制音体 10は、 前記図 5に示すように、 タイヤ軸を含む夕 ィャ子午線断面において、 その面積重心 Gが、 前記底面 10 Bである基準面 Nか ら先端 1 OAまでの最大高さ Tの中間点 T/2から、 前記基準面 Nまでの範囲 Q に、 位置することを特徴事項の一つとしている。 なお好ましくは、 前記中間点 T / 2よりも基準面 N側に位置する。
ここで、 前記最大高さ Tとは、 前記基準面 Nから先端 1 O Aまでの、 前記基準 面 Nとは直角な向きの高さを意味する。 そして、 タイヤ側制音体 1 0は、 このよ うな断面形状を実質的に同一としてタイヤ周方向に延在する。 なお正規内圧充填 時、 一般に、 トレッド領域 Jにおいても内腔面 4 S 1は円弧状に湾曲する。 即ち 底面 1 0 Bも円弧状曲線となる。 従って、 係る場合には、 前記底面 1 0 Bの巾方 向両端点を通る直線を基準面 Nとし、 この基準面 Nとは直角な向きの高さを前記 最大高さ Tとする。 またこの基準面 Nに沿う前記底面 1 0 Bの巾を b、 先端 1 0 Aの巾を aとする。
本発明者らの種々の実験の結果、 タイヤ側制音体 1 0は、 接着されているとは 言え、 その固定時の形状によっては高速走行時に倒れ込む力を受け接着剥離など が生じる場合がある。 しかしながら、 上述のようにタイヤ側制音体 1 0の重心 G を低く設定したときには、 該タイヤ側制音体 1 0の巾方向への倒れ込み、 傾きな どが少なくなるため、 内腔面 4 S 1への固着後の安定性が向上し、 接着を剥離さ せる力も非常に小さくなる。 従って、 接着後のタイヤ側制音体 1 0の姿勢が長期 に渡って維持できる。
また共鳴音のエネルギーは、 タイヤ内腔 4の中心部で最も大きくなる。 そのた め、 タイヤ側制音体 1 0の前記重心 Gを低く設定しつつ、 例えば本例のように、 前記最大高さ Tを底面 1 0 Bの巾 bよりも大とした縦長状とすることによって、 該タイヤ側制音体 1 0の先端 1 O Aをタイヤ内腔 4のより中心部側へと臨ませる ことを可能とし、 効果的な吸音作用を発揮させることができる。
本例のタイヤ側制音体 1 0は、 タイヤ子午線断面において、 前記底面 1 0 B側 から前記先端 1 O A側に向かって巾を減じた台形状をなすものが例示される。 な お台形状とする場合、 特に好ましくは、 タイヤ側制音体 1 0の底面 1 0 Bの巾 b と、 前記先端 1 O Aの巾 aとの比 (a Zb) が 0 . 3〜0 . 8、 より好ましくは 0 . 4〜0 . 7であるのが好適である。 種々の実験の結果、 前記比 (a Zb ) が 0 . 3未満になると、 タイヤ側制音体 1 0の先細状の度合いが強くなり、 共鳴音 の低減効果が相対的に減じ、 逆に 0 . 8を超えると、 共鳴音の低減効果は大きい ものの高速走行時において倒れ込み易くなる傾向がある。 また最大高さ Tは、 前 記底面 10 Bの巾 bの例えば 0. 8~3倍、 好ましくは 1. 0〜3倍、 特に好ま しくは 1. 2〜3倍、 より好ましくは 1. 2〜2. 5倍とするのが望ましい。 ま た図 6 (E) に示すように、 タイヤ側制音体 10は、 その内部に気泡とは異なる 空洞部 10Cを有するものでも良い。 この空洞部 10Cは、 タイヤ側制音体 10 の表面積を実質的に増大させるため、 重量増加を抑えながらロードノイズをより 低減しうる。
またタイヤ側制音体 10の他の形状を図 6に示す。 図 6 (A) では、 底面 10 B側から前記先端 1 OA側に向かってタイヤ軸方向の巾を減じた三角形状のもの が例示される。 図 6 (B) では、 先端 1 OA側に底面 10B側から前記先端 10 A側に向かってタイヤ軸方向の巾を減じた半円状部を有した弾頭状をなすものが 示されている。 また図 6 (C) のものは、 先端 1 OA側に底面 10 B側から前記 先端 1 OA側に向かってタイヤ軸方向の巾を減じた三角形状部を有したホームべ ース状をなすものが示されている。 さらに図 6 (D) のものでは、 先端 1 OAに 略 V字状で切り欠かれた切欠き部を有する。 これらの実施形態は、 断面形状が、 いずれも縦長状をなし、 かつその面積重心 Gが、 前記中間点 TZ2よりも前記底 面 10 B側に位置するものである。 特に好適には、 重心 Gの基準面 Nからの高さ を 0. 45T以下とするのが、 安定性の観点から望ましい。
また前記図 5の如く、 組立体 1において、 正規内圧を充填しかつ無負荷とした 前記タイヤ子午線断面におけるタイヤ内腔 4を、 第 1の内腔領域 AR 1、 第 2の 内腔領域 AR2、 第 3の内腔領域 AR 3、 及び第 4の内腔領域 A R 4に仮想区分 し、 各領域に属するタイヤ側制音体 10の面積比率を規定するのも好ましい。 なお前記第 1の内腔領域 AR 1は、 タイヤ側内腔面 4 S 1とタイヤ赤道面 CP とが交わる内腔赤道点 I Pと、 ビードベースライン B Lとの間のタイヤ半径方向 の高さをタイヤ内腔高さ H iとした場合、 ビードベースライン BLからタイヤ内 腔高さ H iの 10%をタイヤ半径方向外側に隔てる 10%高さ h 1よりもタイヤ 半径方向内側の領域 a 1と、 前記タイヤ内腔高さ H iの 90%をタイヤ半径方向 外側に隔てる 90%高さ h 9よりもタイヤ半径方向外側の領域 a 2とから構成す る。
また第 2の内腔領域 AR 2は、 前記 10%高さ h 1から外側かつビードベース ライン BLからタイヤ内腔高さ H iの 20%を隔てる 20%高さ h 2よりもタイ ャ半径方向内側の領域 a 3と、 前記ビードベースライン B Lからタイヤ内腔高さ H iの 80%を隔てる 80%高さよりも外側かつ前記 90%高さからタイヤ半径 方向内側の領域 a 4とから構成されるものとする。
さらに第 3の内腔領域 A R 3は、 前記 20%高さ h 2から外側かつビードベー スライン BLからタイヤ内腔高さ H iの 30%を隔てる 30%高さ h 3よりも夕 ィャ半径方向内側の領域 a 5と、 前記タイヤ内腔高さ H iの 70 %を隔てる 7 0%高さ h 7よりも外側かつ前記 80%高さからタイヤ半径方向内側の領域 a 6 とから構成されるものとする。
また第 4の内腔領域 A R 4は、 前記 30%高さ h 3から外側かつ 70 %高さ h 7から内側の領域とする。
そして、 第 1〜第 4の内腔領域 AR 1〜AR4に含まれるタイヤ側制音体 10 の面積を s l、 s 2、 s 3及び s 4とし、 この各部の面積 s i、 s 2、 s 3及び s 4を、 それぞれを前記タイヤ内腔面積 Aで除した面積比率をそれぞれ S 1 (= s 1ZA)、 S 2 (= s 2ZA)、 S 3 (=s 3ZA) 及び S 4 (= s 4ZA) と するとき、 下記式①で表される形状係数 Eを 2以上とすることが望ましい。
E= 1. 27 + 31. 3 X S 1 +47. 3 X S 2 + 75. 0XS 3 + 12 1. 4 X S 4 …①
発明者らは、 タイヤ内腔 4を上述のように仮想区分するとともに、 タイヤ側制 音体 10の断面形状を種々変化させて実験を試みた。 図 10には、 縦軸にロード ノイズの低減代 (dB)、 横軸に上記式①で表される形状係数 Eをとつたグラフを 示している。 図から明らかなように、 形状係数 Eとロードノイズの低減代とは、 相関関係が見られ、 特に 2 (dB) 以上の共鳴音の低減代を確保するためには、 前記形状係数 Eを 2以上とすることが望ましいことが判明した。 特に、 前記形状 係数 Eを 4以上、 さらには 6以上とすることが、 ロードノイズの低減のために好 ましい。 この形状係数 Eを表す式①は、 前記面積比率 S 1〜S 4を種々違えたタイヤ側 制音体 1 0を試作してロードノイズ試験を行うとともに、 その結果を重回帰分析 することにより得たものである。 またこの形状係数 Eは、 大きいほどロードノィ ズ低減効果が大きくなるが、 形状係数の増大化は、 タイヤ側制音体 1 0の大型化 を招く傾向があるため、 好適には 1 0以下、 さらに好ましくは 7以下とする。 な お前記第 1〜第 4の内腔領域 A R 1〜A R 4における個々の面積比率 S 1〜S 4 は、 いずれも 0より大であることが望ましい。 即ち、 タイヤ側制音体 1 0は、 第 1〜第 4の内腔領域 A R 1〜 A R 4のいずれにも属する形状及びサイズとするの が良い。
また前記タイヤ側制音体 1 0は、 前記図 2、 3に示す如く、 タイヤ周方向に連 続してのびる 1本の帯状体 1 2によって形成することができる。 このとき帯状体 1 2としては、 そのタイヤ周方向の一端 eと他端 eとを、 図 2の如く、 周方向に 1 0〜3 0 0 mm、 より好ましくは 2 0〜1 5 0 mmの間隔 gを隔てて離間させ るか、 或いは図 3の如く、 タイヤ周方向の一端 eと他端 eとを接着により一体に 連結させるのが好ましい。
これは、 前記一端 e、 他端 eが接着されずに近接した場合には、 走行時の制音 体 1 0の変形によって、 前記一端 eと他端 eと間に擦れが生じ、 摩耗粉が発生す るからである。 なお摩耗粉がエアバルブに詰まった場合には、 エア漏れを招く可 能性が生じる。 従って、 一端 eと他端 eと連結させるか、 又は離間させる場合に は 1 0 mm以上の間隔 gを隔て、 摩耗粉の発生を抑制する。 なお間隔 gが 3 0 0 mmを越えると、 組立体 1の重量アンバランスを損ねて車両振動の原因となる恐 れがある。 そのために、 間隔 gを前記範囲としかつ、 この離間部におけるアンバ ランス重量を 1 5 g以下に規制するのも好ましい。 なおアンバランス重量とは、 周知の如く、 前記フランジ 3 a 1の上端にウェイトを貼着した際に、 車軸廻りの 重量がバランス化しうる前記ウェイトの重量を意味する。
又前記タイヤ側制音体 1 0は、 一本の帯状体 1 2で形成する以外に、 図 1 1に 示すように、 タイヤ周方向に等間隔を隔てて配列する複数のブロック片 1 3によ つて形成することもできる。 ここで、 スポンジは良好な吸音材である一方、 高い断熱性を有する。.従って、 タイヤ側制音体 1 0は、 走行時にタイヤが発生した熱を蓄熱してタイヤ温度を上 昇させるなど、 タイヤの高速耐久性を低下させる恐れがある。 従って、 複数のブ ロック片 1 3に分割することにより、 タイヤ側制音体 1 0の蓄熱効果を低減でき 高速耐久性の低下を抑制しうる。 そのために、 各ブロック片 1 3の底面 1 0 Bに おけるタイヤ周方向長さ L bを、 1 5 0 mm以下、 さらには 1 0 0 mm以下、 さ らには 8 0 mm以下に設定するのが好ましい。 なおプロック数は、 特に規制され ないが、 接着の作業性の観点から、 2 0個以下、 さらには 1 0個以下、 さらには 6個以下とするのが好ましいが、 ュニフォミティ一の観点からは 3個以上とする のが良い。
又各ブロック片 1 3のタイヤ周方向の間隔 g pは、 ブロック片 1 3、 1 3間が 擦れて摩耗粉が発生しないように 1 O mm以上、 さらには 2 0 mm以上確保する のが好ましい。 しかし、 この間隔 g pは、 等間隔であるならば組立体 1の重量ァ ンバランスを損ねる恐れがなく、 従ってその上限は特に規制されない。
又制音体 5では、 そのタイヤ子午線断面における断面形状及びサイズが、 制音 効果に大きく関与するものの、 タイヤ周方向長さの制音効果への関与は極めて低 いことが判明している。 従って、 ブロック片 1 3のタイヤ周方向長さ L bの総和 ∑L bを、 接着域 Yの一周長の 1 2以下、 さらには 1 / 3以下、 さらには 1 4以下以下とした場合にも、 必要なロードノイズ低減効果を発揮することができ る。
ここで、 ブロック片 1 3のタイヤ子午線断面における断面形状は、 帯状体 1 2 の場合と同様であり、 前述の如く、 その面積重心 Gを、 少なくとも最大高さの中 間点 TZ 2から基準面 Nまでの範囲 Q内、 好ましくは前記中間点 TZ 2よりも基 準面 N側に位置させる。
しかし、 このブロック片 1 3では、 タイヤ周方向に対する倒れ等を防止するこ とも必要である。 そのため、 ブロック片 1 3の前記タイヤ周方向長さ L bを、 前 記最大高さ T以上とすることが好ましく、 又同目的で、 タイヤ周方向断面におい て、 ブロック片 1 3の先端 1 O Aにおけるタイヤ周方向長さ L aを、 底面 1 0 B における前記タイヤ周方向長さ よりも小とした略台形状とすることも好まし い。
特に、 このブロック片 1 3では、 タイヤ子午線断面における前記底面 1 0 Bの 巾 bを、 底面 1 0 Bの前記タイヤ周方向長さ L bよりも大とした巾広とすること が好ましく、 これにより、 限られた体積 V 2のなかで、 ロードノイズ低減効果を より有効に発揮させることができる。
次に、 前記制音体 5が、 'リム側制音体 1 1である第 2実施形態の場合を説明す る。
このリム側制音体 1 1は、 前記タイヤ側制音体 1 0の場合と同様、 接着材 9に よってリム側内腔面 4 S 2に固定するのが好ましく、 接着方法としては、 前述の 如く、 液状の接着剤及び両面テープ 4 1が使用できる。 特に前記両面テープ 4 1 は、 接着の作業性向上、 作業時間の短縮などの観点からより好ましく採用しうる。 又リム側制音体 1 1は、 図 1 4 (A) に示す如く、 タイヤ周方向に連続してのび る 1本の帯状体 1 2、 或いは、 図 1 4 ( B ) に示す如く、 タイヤ周方向に間隔 g pを隔てて配列する複数のブロック片 1 3によって形成される。
なおリム側制音体 1 1は、 その底面 1 1 Bがリム側内腔面 4 S 2に固定される ことにより、 タイヤ子午線断面における断面形状が、 タイヤ側制音体 1 0と相違 する点以外は、 前記タイヤ側制音体 1 0の場合と実質的に同構成である。 従って、 以下に、 タイヤ側制音体 1 0との相違点である断面形状を主に説明する。
前記リム側制音体 1 1は、 図 1 2に示すように、 リム 3のゥエル部 3 a 2に固 定される底面 1 1 Bからビードベースライン B Lまでのびる基部 1 5と、 その上 面である基準面 Nに一体に連なりタイヤ半径方向外方にのびる制音体主部 1 6と から形成される。
なお前記基部 1 5は、 前記制音体主部 1 6とゥエル部 3 a 2との間を継ぐ土台 であって、 本例では、 前記ゥエル部 3 a 2に沿う底面 1 1 Bから半径方向外方に 一定巾を有して立設している。 特に本例では、 この基部 1 5のタイヤ軸方向の巾 cが、 前記制音体主部 1 6の基準面 Nにおける巾 bと略同一とした好ましいもの を例示している。 又前記制音体主部 1 6は、 タイヤ側制音体 1 0と同様、 タイヤ子午線断面にお いて、 その面積重心 Gが、 前記基準面 Nから先端 1 1 Aまでの最大高さ Tの中間 点 T/ 2から前記基準面 Nまでの範囲 Q内に位置する。 好ましくは、 本例の如く、 前記中間点 TZ 2よりも基準面 N側に位置する。
従って、 リム側制音体 1 1は、 前記タイヤ側制音体 1 0の場合と同様、 姿勢が 安定化し、 巾方向 (タイヤ軸方向) への倒れ込みなどが減じられ、 制音体 1 1自 体の損傷や破壊を抑えることができる。
そのために、 リム側制音体 1 1は、 タイヤ側制音体 1 0の場合と同様、 前記夕 ィャ子午線断面において、 先端側に向かって巾を減じた台形状、 三角形状、 又は 弾頭状をなすことが好ましく、 このとき、 タイヤ赤道 Cを中心とした線対称形状 とするのも望ましい。 特に、 前記最大高さ Tを、 前記基準面の巾 bよりも大とし、 かっこの巾 bと、 前記先端の巾 aとの比 (a Z b ) を 0 . 3〜0 . 8の台形状と するのが好ましい。 なおリム側制音体 1 1は、 内部に気泡とは異なる空洞部を設 けることもできる。
ここで、 第 2実施形態では、 走行時の遠心力は、 リム側制音体 1 1を半径方向 外方に引っ張る向きに、 即ち、 リム側制音体 1 1の倒れ込みを修正する向きに作 用する。 従って、 前記面積重心 Gの位置規制による前記リム側制音体 1 1の倒れ 込み抑制効果は、 むしろ低速走行時に発揮されることとなる。 そしてこの面積重 心 Gの位置規制は、 高速走行時には、 引っ張りによるリム側制音体 1 1の接着剥 がれ防止効果、 引っ張り破断防止効果を発揮することとなる。
このような観点から、 例えば、 接着強度、 引っ張り破断強度が充分に確保され ているならば、 例えば図 1 3に示すように、 制音体主部 1 6を断面矩形状とし、 かつ前記基部 1 5を、 その巾 cを制音体主部 1 6の巾 bより小とした細い支柱状 に形成しても良い。
なおリム側制音体 1 1においても、 より優れたロードノイズ低減効果を発揮さ せるためには、 タイヤ側制音体 1 0の場合と同様、 前記形状係数 Eを、 その下限 値を 2以上、 4以上、 さらには 6以上とするのが好ましく、 又その上限値を 1 0 以下、 さらに 7以下とするのが好ましい。 このとき、 リム側制音体 1 1が、 前記 第 1〜第 4の内腔領域 A R 1〜A R 4のいずれにも属する形状及びサイズとする のがさらに好ましい。
次に、 このような組立体 1を効率良く形成するためには、 前記制音体 5として、 予めその底面 5 Bに、 剥離紙で被覆された接着材 9を付着させたものを使用する のが好ましい。 なお接着材 9としては、 前記液状の接着剤及び両面テープ 4 1等 が好意的に使用できる。 又制音体 5は、 長尺な帯状体 1 2、 小短なブロック片 1 3、 或いは、 タイヤサイズにあわせて内腔面 4 Sの接着域 Yに沿ってタイヤ周方 向に一周する環状体に形成することができる。
次に、 前記組立体 1を提供するに際しては、 一般には、 工場等の出荷段階にお いて、 既に制音体 5をタイヤ 2に貼着しておき、 タイヤ 2を車両に装着する際に、 制音体付きのタイヤ 2をリム組みすることが考えられる。
ここで、 組立体 1では、 タイヤ内腔 4内に水分が残留していると、 タイヤのゴ ム内に浸透して内部損傷を招く恐れがある。 従って、 リム組み前に、 制音体付き のタイヤ 2の内腔面 4 S 1を拭き取るなどして水分を除去することが必要である。 しかし、 スポンジ材からなる制音体 5は吸水性が高い。 そのため、 保管時に雨水 等に濡れて吸水してしまい、 水分の除去を充分に行えなくなるという新たな問題 が発生する。
そのため、 制音体付きのタイヤ 2を保管する際、 少なくとも制音体 5を、 防水 性の保護部材 2 0によって被覆保護することが必要である。
このとき、 前記保護部材 2 0としては、 例えば図 1 5 (A) に示すように、 制 音体付きのタイヤ 2の全体を包んで被覆保護する袋状体 2 0 Aを使用することが できる。 又図 1 5 ( B ) に示すように、 制音体付きのタイヤ 2の全体を収容する 矩形状、 円筒状等の箱状体 2 0 Bを使用することができる。 又図 1 5 (B ) に示 すように、 制音体付きのタイヤ 2の各ビード部 2 aの周囲を覆って蓋する円盤状 体 2 0 Cを使用することができる。 又図 1 5 (D) に示すように、 制音体付きの タイヤ 2のビード部 2 a、 2 a間を跨って蓋する円筒状体 2 0 Dを使用すること ができる。
なお保護部材 2 0、 特に袋状体 2 O Aに好適な材料としては、 例えばポリェチ レン、 ポリ塩化ビニリデン、 ポリプロピレン、 ナイロンなどの合成樹脂シート、 及び例えばポリラミネート紙、 ポリサンド紙、 フィルム ·アルミ箔貼合紙などの ラミネートシートが好適に使用できる。
又箱状体 20Bに好適な材料としては、 防水加工された段ボール紙、 及び ABS樹脂、 ァクリロ二トリ口 ·ブタジエン ·スチレン樹脂、 ポリプロピレン、 高密度ポリエチレン、 低密度ポリエチレンなどの合成樹脂板、
又円盤状体 20C及び円筒状体 20Dに好適な材料としては、 前述した合成樹 脂シート、 ラミネートシート、 段ポール紙、 合成樹脂板が好適に使用できる。 なお袋状体 2 OAとしては、 さらに例えばスチレン収縮フィルム、 PET収縮 フィルム、 塩ビ収縮フィルム、 PP収縮フィルム、 ォレフィン系収縮フィルム等 の収縮フィルムも使用でき、 係る場合には、 制音体付きのタイヤ 2の全体を密閉 することができるため、 より好ましい。
又ウレタン系スポンジなどスポンジ材には、 紫外線によって劣化が進むものが ある。 そこで、 前記保護部材 20として、 紫外線非透過性を有することも好まし レ^ そのために、
紫外線吸収剤を含有させる、
濃色に着色する、
アルミ蒸着などのコーティングを施す、
アルミ蒸着フィルムなどを貼着する、
·紫外線を充分に遮光しうる厚さに形成する、
等の手段が適宜採用できる。
以上、 本発明の好ましい実施形態について詳述したが、 本発明は図示の実施形 態に限定されることなく、 種々の態様に変形して実施しうる。 【実施例】
(テスト A)
表 1の仕様に基づき、 1本の帯状体からなる制音体を有するタイヤ (215ノ 60R 16) とリム (16 X6. 5 J J) との組立体を試作し、 ロードノイズ性 能、 制音体の高速耐久性などをテストした。 制音体には、 いずれも比重 0. 02 のポリウレタンスポンジ (連続気泡) を採用し、 タイヤ側内孔面、 或いはリム側 内孔面のタイヤ赤道上に接着剤で固定してテストした。 テス卜の内容は次の通り である。 各制音体 (帯状体) は、 タイヤ周方向長さ Lが 183 Omm、 又各制音 体の子午断面形状は図 17〜 20に示している。
(1) ロードノイズ性能
内圧 230 k P aでリム組みして車両 (国産 2300 c cの FF車) の全輪に 装着し、 1名乗車にてロードノイズ計測路 (アスファルト粗面路) を速度 60 k mZhで走行した。 そのときの前席車内音を測定し、 245Hz近辺の気柱共鳴 音のピーク値の音圧レベルを、 従来例 (制音具なし) を基準とする増減値 (dB (A)) にて評価した。 ― (マイナス) 表示は、 ロードノイズの減少を意味してい る。
(2) 制音体の高速耐久性
内圧 230 k P a、 荷重 4. O kNの条件にて、 ドラム上を速度 200 km, hで 5分間走行させ、 内部の制音体の脱落、 倒れ込みを確認した。 テストは 5回 行い、 制音体が倒れていた回数を計測した。 「0Z5」 は 5回のテストのうち、 制 音体が倒れていた回数が 0回であることを示す。
«έ*例 lUfe例 A1 錢例 A 2 IWJA6 麵例 A 7 mm タイヤ タイヤ タイヤ タイヤ タイヤ タイヤ タイヤ 制音体(主 の子午断 ®m 一 図 16 (A) 図 16 (B) 図 16 (C) 図 16 (D) 図 16 (E) 図 16 (F) 図 16 (G) 制音体(i部) の^ ¾面寸法 なし a、 b = 5 a、 b=10 a、 b=10 a、 b = 4 a、 b = 2 a、 b= 4 a、 b= 2
[cm] T= 1 T= 1 T=2 T=. 5 T=5 T=5 T=l 0
(横長状) (横長状) (横長状) ms 帳状) 鍵 t»0 讓状) imit (V2/V 1) [% 0 2.3 45 9.0 45 45 9.0 9.0
¾?p面からの 3^重 、高さ T g 0.5 Τ 0.5 Τ 0.5 Τ 0.5T 0.5 Τ 0.5 T 0.5 T 係数 Eの値 1.3 2.0 2.7 47 3.2 4.5 7.8 9.0
®¾Jt^S 1 (=s 1/A) 0 0.023 0.045 0.052 0.021 0.010 0.021 0.010 m s> 2 (=s 2 /A) 0 0 0 0.038 0.021 0.010 0.021 0.017 m s 3 c=s 3 /A) 0 0 0 0 0.003 0.010 0.021 0.021 難脾 S 4 (=s 4 /A) 0 0 0 0 0 0.01 0.027 0.042 テ ロードノイス'性能 [dB] 鮮 -1.9 一 2.9 -44 一 4.1 一 5.6 -6.8 - 10.0 ス
口 制音体の高速耐久性 · 0/5 0/5 0/5 ' 0/5 5/5 5/5 5/5 果
実施例 A 8 ¾6S例 A 9 難例 A10 麵例 All 例 A13 例 Λ14 難例 Α 比較例 A 1 難例 A 16 鶴側 タイヤ タイヤ タイヤ タイヤ タイヤ タイヤ タイヤ タイヤ ,タイヤ リム リム 鶴側 (主部) の Ϊ^ΡΙ»^ 図 17 (A) 図 17 (B) 図 17 (C) 図 17 (D) 図 18 (A) 図 18 (Β) 図 18 (C) 図 19 (A) 図 19 (Β) 図 12 図 13 帯状体制音体 部) の a = 2 a = 2 a = 0 a = 0 a = 0 a = 0 a = 4 a = 0 a = 8 a = 2 a = 6 断 法 [cm] b = 6 b = 6 ' b = 5 b = 5 b = 4 b = 4 b = 4 b = 4 b = 4 b = 6 b = 6
T=5 T=5 T= 7 T=7 T=7 T=6 T=7.5 T = 7.5 T= 5 T=5 T= 5 (縦長 穴付幅 鍾 幅 誦状) (ホームべ (穴付) 麵状) (Τ (娜) 台職) 三角細 三角纖) ース状) 幅状)
基部の巾 C c = 6 c = l.5 職比 (V2ZV1) {%] 9.0 7.6 7.9 7.9 11.2 1 10.5 10.4 10.8 13.0 10.9 ffii面からの 重心高さ T 0.42 Τ 0.35Τ 0.33 Τ 0.33 Τ 0.45 Τ 0.36T 0.33Τ 0.37 Τ 0.6 1 Τ 0.42T 0.5 T
®tt係数 Eの値 6.9 5.9 6.5 6.5 10.5 6.8 9.7 9.5 10.0 8.2 8.4 翻比率 S 1 (=s 1/A) 0.029 0.028 0.024 0.024 0.021 0.021 0.021 0.021 0.021 0.074 0.040 鹂比率 S 2 (= s 2 A) 0.024 0.019 0.020 0.020 0.021 0.021 0.021 0.021 0.021 0.024 0.021 MS比率 S 3 (=s 3 /A) 0.019 0.014 0.015 0.015 0.021 0.020 0.019 0.021 0.021 0.019 0.021 ®¾it*S 4 (= s 4 /A) 0.018 0.015 0.020 0.020 0.049 0.019 0.044 0.041 0.045 0.018 0.027 . テ ロードノイズ性能 CdB] -6.5 一 6.0 一 6.8 -6.7 一 10, 8 -6.9 - 10.5 - 10.3 - 10.6 一 7.8 一 8.1 ス
卜 制音体の高速耐久性
0/5 0/5 0/5 5/5 0/5 . 0/'5 5/5 0/5 5/5 0/5 5/5 果
テス卜の結果、 制音体の子午断面形状が縦長となって形状係数 Eが増加するに つれ、 ロードノイズ性能が向上するが、 その反面、 安定性が悪くなり制音体が倒 れ込み易くなる (制音体の高速耐久性が低下する) のが確認できる。 このとき、 面積重心高さ Tgを 0. 5Tよりも、 より低くすることにより、 ロードノイズ性 能を維持しながら倒れ込みを抑制できるのが確認できる。 なお、 制音体が非線対 称形状の場合、 及び矩形状を有する場合には、 面積重心高さ Tgが低い場合にも 安定性が不十分であ《 倒れ込み抑制効果に劣るのが確認できる。
(テス卜 B)
次に、 タイヤ側制音体 (帯状体) の子午断面形状を台形状に限定し、 その底面 の巾 と、 先端の巾 aとの比 (aZb) を種々変化させて、 同様のテ トを行つ た。 なお制音体のタイヤ周方向長さ Lは 1830mm、 子午断面積は 200 O.m m2でそれぞれ一定とした (即ち、 制音体の体積 V 2は 3660000 mm3、 体 積比 V2ZV1は 9. 8%で一定)。 テストの結果を表 2に示す。
【表 2】
例 B 1 難例 B 1 実施例 B2 例 B 3 難例 B 4
底面の巾 b [cm] 4 5 5.5 6 7
の巾 a [cm] 4 3 2.5 2 1 比 (a/b) 1.0 0.6 0.45 0.33 0.1
高さ T [cm] 5 5 5 5 5
口—ドノイズ性能 [dB] 郷 + 0.2 + 0.4 + 0.5 + 0.8 制音体の高速耐久性 5/5 0/5 0/5 0/5 0/5 テス卜の結果、制音体を台形状とする場合、底面の巾 bと先端の巾 aとの比(a /b) は、 0. 3〜0. 6のものがロードノイズ低減効果をほぼ維持しつつ高い 高速耐久性を発揮していることが分かる。 (テス卜 C)
次に、 表 3の仕様に基づき、 1本の帯状体、 又は複数のブロック片からなる制 音体を有するタイヤ (195Z60R 15) とリム (15X6 J J) との組立体 を試作し、 ロードノイズ性能、 タイヤ高速耐久性、 タイヤ温度などをテストした。 制音体には、 いずれも比重 0. 02のポリウレタンスポンジ (連続気泡) を採用 し、 タイヤ側内孔面のタイヤ赤道上に接着剤で固定してテストした。 テストの内 容は次の通りである。
(3) ロードノイズ性能
内圧 200 k P aでリム組みして車両 (国産 2000 c cの FF車) の全輪に 装着し、 1名乗車にてロードノイズ計測路 (アスファルト粗面路) を速度 6 O k mZhで走行した。 そのときの前席車内音を測定し、 245Hz近辺の気柱共鳴 音のピーク値の音圧レベルを、 従来例 (制音具なし) を基準とする増減値 (dB (A)) にて評価した。 一 (マイナス) 表示は、 ロードノイズの減少を意味してい る。
(4) タイヤ高速耐久性
ECE 30規格に準拠し、 内圧 (280 kP a)、 荷重 (4. 4kN) の条件に て、 200 km/hから 10 kmZh— 20分のステップスピード方式にてドラ ム上を走行させ、 タイヤが破壊したときの速度と時間を測定した。
(5) タイヤ内部温度
前記タイヤ高速耐久性と同条件でドラム上を 220 kmZhの速度で走行させ たときのトレッド中央の内部温度を側定した。
難例 C 1 麵例 C 2 難例 C 3 ¾WJC 4 難例 C 5 雞例 C 6 ¾M例 C 7 MC 8 制音体の なし 帯状体 ブロック片 ブロック片 ブロック片 ブロック片 ブロック片 ブロック片 ブロック片
- 断面寸法 冶形) (台形) 冶形) (台形) (台形) (台形) (台形)
a [cm] 3 3 3 3 6 1 0 6 4. 5 b [cm] 5 5 5 5 1 0 1 0 g 6
T [cm] 5 5 5 5 5 5 5 5
•周方向断面寸法
L a [cm] 1 6 8 6. 0 6. 0 4. 5 3 3 3 3
L b [cm] 1 6 8 1 0. 0 1 0. 0 6. 0 5 5 5 5
0 1 4 8 1 6 4 4 8 1 6 ft«比 V 2 /V 1 [%] 0 1 2. 7 a 4 4 8 6. 4 2. 4 3. 0 4 8 6. 4 比(制音麵鹂 0 1 1. 5 1 1. 5 1 1. 5 1 1. 5 2 2. 9 2 8. 6 2 2. 9 1 5. 0
/タイヤ内腔 S¾ A) [%]
ロードノイズ難 [ d B] mm 一 9. 3 一 2. 9 一 5. 3 一 5. 7 一 4 4 一 4. 9 一 6. 4 一 6. 9 タイヤ高速耐久性 (km/h-分) 250-10 230-18 250-10 240-17 140-10 250 - 5 250- 2 240-18 240 - 8 タイヤ fiS [°C] 1 3 4 1 6 0 1 3 4 1 4 7 1 5 0 1 3 6 1 0 1 4 5 1 5 1
¾3 テストの結果、 制音体を複数のプロック片で構成することにより、 ロードノィ ズ性能を過度に減じることなく、 タイヤ温度を低減でき、 タイヤ高速耐久性を大 巾に向上しうるのが確認できる。 又制音体の体積 V2が同じ場合には、 比 (制音 体断面積 Zタイヤ内腔面積) が犬なほど、 ロードノイズ低減効果に優れることが 確認できる。
(テス卜 D)
次に、 表 4の仕様に基づき、 1本の帯状体からなる制音体を有するタイヤ (1 95/65 R 15) とリム (15X 6 J J) との組立体を試作し、 制音体の周方 向の一端 Z他端間の間隔 gを違えたときの、 ュニフォミティー、 それに基づく夕 ィャ振動、 端部間の擦れの有無、 ロードノイズ性能などをテストした。 制音体は、 子午断面が台形状 (a = 30mm、 b=50mm、 T= 50mm) をなし、 かつ 比重 0. 022, 0. 016、 0. 034のポリウレタンスポンジ (連続気泡) のものを採用し、 タイヤ側内孔面のタイヤ赤道上に接着剤で固定してテストした。
(6) ュニフォミティー
ュニフォミティー試験機を用い、 重量アンバランス (g)、 RFV—次 (N)、 TFV—次 (N) を測定した。
(7) タイヤ振動
内圧 200 k P aでリム組みして車両 (国産 2500 c cの FF車) の全輪に 装着し、 スムースなアスファルト路面の周回路を 120 kmZhで走行し、 振動 の有無をドライバーの官能評価によって判断した。
(8) ロードノイズ性能
前記 (3) のロードノイズ性能テストに準じる。
(9) 端部間の擦れ
内圧 (200 kP a)、 荷重 (4. 2 kN) の条件にて、 ドラム上を時速 100 kmZhで 20000 km走行させた後、 擦れの有無を目視によって確認した。
例 難例 D 1 難例 D2 麵例 D3 例 D4 難例 D5 魏例 D6 難例 D7 難例 D8 ¾SS例 D9 難例 D10 難例 D11 スポンジのお 0 0.022 α 022 0.022 0.022 0.022 0.022 0.022 0.022 0.022 0.022 0.0 1 6
¾ ^間の間隔 g 0 0 0(非鶴) 2 5 7 10 13 16 20 Θ 5 0(非賺 ュニフォミティー
'重量アンバランス (g) 0 0 0 1.0 2.6 a 6 5.2 6.7 8.3 10.3 49.0 0
• RFV—次 (N) 2 0 2 1 2 1 27 29 3 5 38 45 42 43 65 23
• TF V—次 (N) 44 · 4 5 .45 47 4 7 57 59 62 6 1 7 1 1 4 9 4 6 ロードノイズ性能 - 10.5 - 10.5 - 10.5 - 10.4 - 10.3 - 10.2 - 10.0 -9.8 一 9.7 -8.0 一 8.4 タイヤ振動 なし なし なし なし なし なし なし なし なし なし . なし 端部間の擦れ なし . なし なし なし なし
CO
難例 D12 難例 D13 鶴例 D15 H¾例 D16 実施例 D 17 例 D18 例 D19 実施例 D 20 例 D21 錢例 D22 スポンジのお 0.016 0.016 0.016 0.016 0.016 0.016 0.034 0.034 0.034 0.034 0.034 端部間の間隔 g 5 10 15 20 25 30 0(非鶴) 5 10 15 20 ュニフォミティ一
·Μ¾アンパランス (g) 0 40 5.9 7.9 9.9 11.9 0 3.8 7.6 11.3 15.1
• RFV—次(N) 26 39 38 34 42 50 29 38 37 51 53
• TFV—次 (N) 39 58 66 52 74 62 39 54 67 77 73 口—ドノイズ性能 -8.3 -8.1 一 7.9 -7.6 -7.4 -7.2 - 10.7 - 10.6 一 10.5 - 10.3 - 10.1 タイヤ麵 なし なし なし なし なし なし なし なし なし なし なし
4»間の擦れ なし なし なし なし なし なし 姓 なし なし .
4 テストの結果、 制音体の周方向の一端 Z他端間の間隔 gを、 10 mm以上確保 するか、 或いは接着により一端 Z他端間を接合することにより、 擦れにより摩耗 粉の発生が抑えられた。 又間隔 gが大きくなるにつれ、 ュニフォミティーやロー ドノイズ性能が低下する傾向にあるが、 前記間隔 gが 300mm以下であれば、 優れたロードノイズ性能を確保しながらタイヤ振動の発生を抑えうるのが確認で さた。
(テス卜 E)
次に、 制音体を、 液状接着剤又は両面テープを用いて 10本のタイヤ (タイヤ サイズ 215/6 OR 16) に接着したときの接着作業時間をそれぞれ比較した。 制音体は、 子午断面が台形状 (a = 30mm、 b = 50mm, T=50mm)、 か つ比重 0. 022のポリウレタンスポンジ (連続気泡) のものを採用し、 タイヤ 側内孔面のタイヤ赤道上に、 一周に亘つて接着した。
テストの結果、 液状接着剤による接着作業時間は 1 17分、 両面テープによる 接着作業時間は 40分であり、 両面テープを用いることにより、 接着作業時間を 35 %以下にまで短縮しうるのが確認できた。 なお、 使用した液状の接着剤は、 タイヤ側プライマー処理液と、 制音体側プライマー処理液と、 接着剤とからなる 三液式接着剤を用いた。 (テス卜 F)
次に、 前記テスト Eと同じ制音体及びタイヤを使用し、 両面テープの材質のみ を違えて、 制音体の接着強度をテストし、 その結果を表 5に示した。 なお使用し た両面テープの詳細は、 表 6に記載した。 制音体及びタイヤは、 前記テス卜 Eと 同じものを使用した。
(10) 接着強度
< i > EC E 30規格に準拠し、 内圧(280 kP a)、 荷重 (5. 26 kN) の条件にて、 200 kmZhから 10 km/h— 20分のステップスピード方式 にてドラム上を走行させ、 240 kmZh完走後、 制音体の接着状態を目視によ つて観察した。
<ii> 【0037】〜【0038】に記載の剥離テストにより、室温(25 ) および高温 (120V) での剥離強度、 並びに低温 (一 35 ) での屈曲割れを 測定した。
麵例 F 1 Hffi例 F2 諭例 F 3 颠例 F4 難例 F 6 Hffi例 F 7 H¾例 F8 IWJF9 鶴例 F10 例 F11 両面テープ タイプ 1 タイプ 2 タイプ 3 タイプ 4 タイプ 5 タイプ 6 タイプ 7 タイプ 8 タイプ 9 タイプ 10 タイプ 1 1
¾¾¾¾ 剝れ大 剝れ大 なし なし なし なし なし なし なし G«l) (:※ 1) 剥離テスト
• m . (25*c) 0 0.17 0.09 0.28 0.26 0.26 0.14 0.26 0.28 0.33 0.21
(;※ 2) (:※ 2) G¾2) (:※ 2) G¾2)
• mm . ( 12 oて) 0 0.17 0.07 0.07 0.18 0.06 0.17 0.13 0.09 0 0
GK2) (:※ 2)
•屈曲割れ(一 35 °C) なし なし なし なし なし なし なし なし なし なし なし
※丄 高温で溶けた跡
※? 制音体自体力^れ、 それ の測定不能
¾5 【表 6】
S¾g会社 型番 粘着剤 m\ タイプ 1 曰東 SI (株) 4 0 0 ゴム系粘着剤 ポリエステル タイプ 2 fi¾:スリーェム (株) Y 4 9 3 1 ァクリル系粘着剤 ァクリルフォーム タイプ 3 住友スリーェム (株) Y 4 9 5 1 アクリル系粘着剤 ァクリルフォーム タイプ 4 曰東 «X (株) 4 6 8 M P アクリル系粘着剤 基材なし タイプ 5 曰東 «X (株) F 9 4 7 3 P C ァクリル系粘着剤 Siiなし タイプ 6 ft¾スリ一ェム (株) Y 5 8 2 A 麵匕性粘着剤 布 タイプ 7 スリ一ェム (株) Y 4 6 0 4 アクリル系粘着剤 ァクリルフォーム タイプ 8 スリーェム (株) Υ 4 6 0 8 アクリル系粘着剤 アクリルフォーム タイプ 9 曰東 «Γ (株) V R 5 3 1 1 ゴム/アクリル ポリエステル タイプ 10 (株) 二トムズ Κ Ζ 1 2 ゴム系粘着剤 布 タイプ 11 (株) 二トムズ 5 2 5 Κ ブチルゴム系粘着剤 綿布
テストの結果、 制音体の接着に使用可能な両面テープが、 市場において容易に 入手容易であることが確認できた。
(テス卜 G)
次に、. タイヤ側内腔面の接着域 Yを、 平滑面としたとき、 および低ブチル配合 領域としたときの制音体の接着強度の違いをテストし、 その結果を表 7に記載し た。 制音体は、 子午断面が横長矩形状 (巾 90mm、 高さ 10mm) をなし、 か つ比重 0. 022のポリウレタンスポンジ (連続気泡) のものを採用し、 タイヤ (215/6 OR 16) の内孔面の赤道上に、 離型剤を除去しないで直接ゴム糊 系接着剤を塗布して接着した。
なお平滑面は、 ブラダーの排気溝を埋めることにより巾 100mmで形成した。 又低ブチル配合領域は、 インナーライナゴム中に、 ブチル系ゴムを配合しないゴ ム領域を設けることにより巾 100mmで形成した。
(11) 接着強度
内圧 (200 kP a)、 荷重 (4. O kN) の条件にて、 ドラム上を時速 100 km/hで 20000 km走行させた後、 タイヤー周に亘り制音体の接着状態を 目視によって確認した。 そして長さ 10mm以上の接着剥れがあった部分の数を 比較した。
例 G 難例 G 1 ¾1例 G 2 離例 G 3
'凹凸优態 凹凸面(排気溝による) 平滑面 凹凸面 溝による) 平滑面
•ブチル系ゴムの配合状態 ブチル 1 0 0 w t % ブチル 1 0 0 w t % ブチル 0 w t % ブチル 0 w t %
mm. . 1 2 3 4 1
れの数)
【¾】7 テストの結果、 接着域 Yを平滑面とするか、 或いは低ブチル配合領域とするか の何れか一方を採用することにより、 接着強度を大巾に向上することができ、 特 に双方を採用することにより、 さらに向上効果を高めうることが確認できる。 (テス卜 Η)
次に、 タイヤの離型剤を除去したとき、 並びにタイヤ及び制音体にプライマー 処理を行ったときの制音体の接着強度の違いをテストし、 その結果を表 8に記載 した。 制音体は、 子午断面が台形状 (a = 20mm、 b = 60mm、 T= 50m m)、 かつ比重 0. 022のポリウレタンスポンジ (連続気泡) のものを採用し、 タイヤ側内孔面のタイヤ赤道上に、 一周に亘つて接着した。
(12) 接着強度
内圧 (300 kP a)、 荷重 (4. O kN) の条件にて、 ドラム上を速度 120 kmZhで 20分間走行させ、 帯状体の離脱と思われる振動が生じるまで、 20 分毎に 10 kmノ hづっ増速した。 (完走は 250 km h) まで増速した。
【表 8】
Figure imgf000038_0001
※ェ :クロロプレンゴムグラフト重^! ^ffl翻: トルエン、 MEK
粘度:約 7 800 (mP a · s) 不揮発分:約 25%
※? ノーテープェ く P— 74 0〉
:合成ゴム
ffiffl溶剤: トルエン、 MEK、酢酸ェチル 不揮発分:約 5%
※3 ノーテ一プェ く P— 1〉
¾¾¾ -:合成ゴム
使用溶剤: トルエン、 MEK、 DMF 不揮発分:約 2% テストの結果、 タイヤの離型剤を除去するか、 又はタイヤ及び制音体の双方に プライマー処理を行うことにより、 接着強度を大巾に向上しうることが確認でき る。 産業上の利用可能性
以上詳述したように、 第 1の発明にかかる空気入りタイヤとリムとの組立体で は、 制音体をタイヤ内腔に固定するとともに、 その子午断面の面積重心の位置を 特定している。 従って、 高速走行時においても制音体を安定して固定することが 可能となり、 制音体自体の破壊を防ぎ、 長期に亘つてロードノイズ性能の向上効 果を発揮することができる。
又第 2の発明に係る制音体では、 予めその底面に、 剥離紙で被覆された接着材 を設けているため、 タイヤやリムへの貼着作業を効率よくかつ間便に行うことが できる。
又第 3の発明に係る空気入りタイヤの保管方法では、 制音体を固定したリム組 前の空気入りタイヤにおいて、 制音体を防水性の保護部材によって被覆している。 従って、 このリム組前の空気入りタイヤを保管するに際して、 制音体が吸水する のを確実に防止し、 タイヤの品質低下を抑制することができる。

Claims

請 求 の 範 囲
1 . リムと、 このリムに装着される空気入りタイヤとがなすタイヤ内腔に、 こ のタイヤ内腔の全体積 V 1の 0 . 4〜2 0 %の体積 V 2を有しかつタイヤ周方向 に延在するスポンジ材を用いた制音体を具え、
かつ該制音体は、 前記タイヤ内腔を囲むタイヤ側内腔面で底面が固定される夕 ィャ側制音体、 又はリム側内腔面で底面が固定されるリム側制音体からなるとと もに、
タイヤ軸を含むタイヤ子午線断面において、
前記タイヤ側制音体は、 その面積重心が、 前記底面である基準面から先端まで の最大高さの中間点から前記基準面までの範囲に位置し、 又前記リム側制音体は、 その底面からビードベースラインに至る基部の上面に制音体主部を一体に有する とともに、 該制音体主部は、 その面積重心が、 前記上面である基準面から先端ま での最大高さの中間点から前記基準面までの範囲に位置することを特徴とする空 気入りタイヤとリムとの組立体。
2 . 前記タイヤ側制音体、 又はリム側制音体の前記制音体主部は、 タイヤ子午 線断面において、 前記基準面側から前記先端側に向かって巾を減じた台形状、 三 角形状、 又は弾頭状をなすことを特徴とする請求の範囲第 1項に記載の空気入り タイヤとリムとの組立体。
3 . 前記タイヤ側制音体、 又はリム側制音体の前記制音体主部は、 前記最大高 さ Tが前記基準面の巾 bよりも大であり、 かっこの基準面の巾 bと、 前記先端の 巾 aとの比 (a Z b ) が 0 . 3〜0 . 8の台形状をなすことを特徴とする請求の 範囲第 1項又は第 2項に記載の空気入りタイヤとリムとの組立体。
4. 前記タイヤ側制音体、 又はリム側制音体の前記制音体主部は、 前記タイヤ 子午線断面において、 タイヤ赤道を中心とした線対称形状をなすことを特徴とす る請求の範囲第 1項〜第 3項の何れかに記載の空気入りタイヤとリムとの組立体。
5 . 前記制音体は、 内部に気泡とは異なる空洞部を有することを特徴とする請 求の範囲第 1項〜第 4項の何れかに記載の空気入りタイヤとリムとの組立体。
6 . 正規内圧を充填しかつ無負荷とした前記タイヤ子午線断面におけるタイヤ 内腔において、
前記タイヤ側内腔面とタイヤ赤道面とが交わる内腔赤道点と、 ビードベースラ インとの間のタイヤ半径方向の高さをタイヤ内腔高さ H iとし、
前記ビードベースラインからタイヤ内腔高さ H iの 1 0 %を隔てる 1 0 %高さ よりもタイヤ半径方向内側の領域と前記タイヤ内腔高さ H iの 9 0 %をタイヤ半 径方向外側に隔てる 9 0 %高さよりもタイヤ半径方向外側の領域とからなる第 1 の内腔領域、
前記 1 0 %高さから外側かつビードベースライン B Lからタイヤ内腔高さ H i の 2 0 %を隔てる 2 0 %高さよりもタイヤ半径方向内側の領域と、 前記ピードべ ースラインからタイヤ内腔高さ H iの 8 0 %を隔てる 8 0 %高さよりも外側かつ 前記 9 0 %高さからタイヤ半径方向内側の領域とからなる第 2の内腔領域、 前記 2 0 %高さから外側かつビードベースラインからタイヤ内腔高さ H iの 3 0 %を隔てる 3 0 %高さよりもタイヤ半径方向内側の領域と、 前記タイヤ内腔高 さ H iの 7 0 %を隔てる 7 0 %高さよりも外側かつ前記 8 0 %高さからタイヤ半 径方向内側の領域とからなる第 3の内腔領域、 及び
前記 3 0 %高さから外側かつ 7 0 %高さから内側の領域である第 4の内腔領域 において、
前記第 1ないし第 4の内腔領域に含まれる制音体の各部の面積 s 1、 s 2、 s 3及び s 4を、 それぞれをタイヤ内腔面積 Aで除した面積比率をそれぞれ S 1、 S 2、 S 3及び S 4とするとき、
下記式①で表される形状係数 Eが 2以上であることを特徴とする請求の範囲第 1項〜第 5項の何れかに記載の空気入りタイヤとリムとの組立体。 E= 1. 27 + 31. 3 X S 1 + 47. 3 X S 2 + 75. 0XS 3+ 121. 4XS 4 …①
7. 前記制音体は、 タイヤ周方向に連続してのびる 1本の帯状体からなり、 か っ該帯状体のタイヤ周方向の一端と他端とは、 接着により連結されたことを特徴 とする請求の範囲第 1項〜第 6項の何れかに記載の空気入りタイヤとリムとの組 立体。
8. 前記制音体は、 タイヤ周方向に連続してのびる 1本の帯状体からなり、 か っ該帯状体のタイヤ周方向の一端と他端とは、 周方向に 10〜300mmの間隔 を隔てて離間することを特徴とする請求の範囲第 1項〜第 6項の何れかに記載の 空気入りタイヤとリムとの組立体。
9. 前記制音体は、 タイヤ周方向に間隔を隔てて配列する複数のブロック片か らなることを特徴とする請求の範囲第 1項〜第 6項の何れかに記載の空気入り夕 ィャとリムとの組立体。
10. 前記制音体は、 接着材による接着によってタイヤ側内腔面又はリム側内 腔面に固定されることを特徴とする請求の範囲第 1項〜第 9項の何れかに記載の 空気入りタイヤとリムとの組立体。
11. 前記制音体は、 タイヤ側制音体であり、 かっこのタイヤ側制音体が接着 されるタイャ側内腔面の接着域を平滑面とすることにより接着力を高めたことを 特徴とする請求の範囲第 1項〜第 10項の何れかに記載の空気入りタイヤとリム との組立体。
12. 前記制音体は、 タイヤ側制音体であり、 かつ前記タイヤ側内腔面は、 ブ チル系ゴムの配合量が低いゴム組成物からなる低ブチル配合領域と、 プチル系ゴ ムの配合量が高いゴム組成物からなる高ブチル配合領域とを有するインナ一ライ ナゴムにより形成されるとともに、 前記低ブチル配合領域に、 前記タイヤ側制音 体が接着される接着域を設けることにより接着力を高めたことを特徴とする請求 の範囲第 1項〜第 1 1項の何れかに記載の空気入りタイヤとリムとの組立体。
1 3 . 前記接着材は、 両面テープであることを特徴とする請求の範囲第 1 0項 に記載の空気入りタイヤとリムとの組立体。
1 4 前記両面テープは、 シート状の基材の一面、 他面に粘着層を設けたこと を特徴とする請求の範囲第 1 3項に記載の空気入りタイヤとリムとの組立体。
1 5 . 前記両面テープは、 シート状の基材を有することなく粘着層のみで形成 されたことを特徴とする請求の範囲第 1 3項に記載の空気入りタイヤとリムとの 組立体。
1 6 . 両面テープは、 一面、 他面の粘着層を異なる粘着材で形成したことを特 徴とする請求の範囲第 1 4項又は第 1 5項に記載の空気入りタイヤとリムとの組 立体。 1 7 . 請求の範囲第 1項〜第 1 6項の何れかに記載の空気入りタイヤとリムと の組立体に用いる制音体であって、
前記底面に、 剥離紙で被覆された接着材を有することを特徴とする制音体。
1 8 . 前記制音体は、 タイヤ側内腔面又はリム側内腔面に沿ってタイヤ周方向 に一周する環状体からなることを特徵とする請求の範囲第 1 7項に記載の制音体。
1 9 . 請求の範囲第 1項〜第 1 6項の何れかに記載の空気入りタイヤとリムと の組立体に用いる制音体をタイャ側内腔面に固定したリム組前の空気入りタイヤ の保管方法であって、
前記空気入りタイヤは、 少なくとも制音体が、 防水性の保護部材によって被覆 されたことを特徴とする空気入りタイヤの保管方法。 2 0 . 前記保護部材は、 空気入りタイヤ全体を収容する袋状体であることを特 徴とする請求の範囲第 1 9項に記載の空気入りタイヤの保管方法。
2 1 . 前記保護部材は、 空気入りタイヤ全体を収容する箱状体であることを特 徵とする請求の範囲第 1 9項に記載の空気入りタイヤの保管方法。
2 2 . 前記保護部材は、 空気入りタイヤの一方のビード部の周囲、 及び他方の ビード部の周囲を覆う円盤状体であることを特徴とする請求の範囲第 1 9項に記 載の空気入りタイヤの保管方法。 2 3 . 前記保護部材は、 空気入りタイヤの一方のビード部と他方のビード部と の間を跨って覆う円筒状体であることを特徴とする請求の範囲第 1 9項に記載の 空気入りタイヤの保管方法。
2 4. 前記保護部材は、 紫外線非透過性を有することを特徴とする請求の範囲 第 1 9項〜第 2 3項の何れかに記載の空気入りタイヤの保管方法。
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