WO2008062673A1 - Assemblage pneu/jante et élément en mousse destiné à être utilisé dans celui-ci - Google Patents

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rim
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assembly
rim assembly
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Inventor
Masami Aoki
Kazuto Fujita
Original Assignee
Bridgestone Corporation
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    • 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
    • B60C19/00Tyre parts or constructions not otherwise provided for
    • B60C19/002Noise damping elements provided in the tyre structure or attached thereto, e.g. in the tyre interior
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T152/00Resilient tires and wheels
    • Y10T152/10Tires, resilient
    • Y10T152/10036Cushion and pneumatic combined
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T152/00Resilient tires and wheels
    • Y10T152/10Tires, resilient
    • Y10T152/10495Pneumatic tire or inner tube

Definitions

  • the present invention relates to an assembly of a tire and a rim and a sponge material used for the tire and the rim. Particularly, the present invention relates to a tire and a rim that can be manufactured easily and at low cost and can significantly reduce road noise. It relates to an assembly.
  • a pneumatic tire assembled with a rim causes a cavity resonance phenomenon caused by the internal shape of the tire during traveling of the automobile, so that a so-called road noise is generated in the interior of the traveling automobile. Occurs.
  • the frequency of the cavity resonance is in the range of 180 to 300 Hz, and when transmitted to the axle, unlike other bands, it has a sharp peak and contributes to unpleasant vehicle interior noise.
  • Japanese Patent Application Laid-Open No. 1-115701 discloses a technique for suppressing the cavity resonance phenomenon by using a rim wheel having a special structure.
  • the rim wheel disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 1-1115701 has a complicated structure having a hollow portion that communicates with the tire inner cavity. It must be.
  • Japanese Patent No. 3622957 discloses a tire and rim assembly that can reduce road noise during traveling without impairing rim assembly, and a non-ring shape in the tire lumen formed by the tire and rim.
  • An assembly of a tyre and a rim in which the belt-like sheet is fixed and the specific gravity of the belt-like sheet is in a specific range is disclosed.
  • an object of the present invention is to solve the above-described problems of the prior art, and to be easily manufactured at low cost.
  • an object of the present invention is to provide a tire / rim assembly and a sponge material used for the tire / rim assembly which can greatly reduce road noise.
  • the present inventor has found that the specific gravity exceeds 0.06 and / or less than 0.25 and / or air permeability is 5cc in at least a part of the tire lumen formed by the tire and the rim. It has been found that by arranging a sponge material of m 2 / sec or less, the sound insulation and sound absorption of the tire and rim assembly can be greatly improved, and road noise can be greatly reduced, and the present invention is completed. It came to.
  • an assembly of a tire and a rim according to the present invention includes a pneumatic tire, a rim, and a sponge material disposed in a tire lumen formed by the pneumatic tire and the rim.
  • the specific gravity of the sponge material is more than 0.06 and not more than 0.25.
  • another tire and rim assembly of the present invention includes a pneumatic tire, a rim, and a sponge material disposed in a tire lumen formed by the pneumatic tire and the rim,
  • the air permeability of the sponge material is not more than S5cc m 2 / sec.
  • the sponge material preferably has a specific gravity of more than 0.06 and 0.25 or less, and an air permeability of cc / m 2 / sec or less.
  • the sponge material is a molded body using a synthetic resin foam.
  • the sponge material is a heat compression molded body obtained by heating and compressing a synthetic resin foam.
  • the specific gravity and air permeability can be controlled by heat compression and can be formed into any shape.
  • the sponge material is an ether-based polyurethane foam. In this case, there is an advantage that the sponge material is difficult to hydrolyze.
  • the sponge material is a synthetic rubber foam.
  • the weather resistance such as heat resistance and water resistance of the sponge material is improved.
  • the sponge material does not contain a water repellent. In this case, the cost of the sponge material can be reduced.
  • the sponge material is disposed on an inner surface of a tread portion of the pneumatic tire and at least a part on the rim.
  • sponge material wherein the tire and rim and is and 0.25 hereinafter exceed specific gravity 0.06 to tire cavity forming and / or breathability is m 2 / SeC less N 5cc Therefore, it is possible to provide an assembly of a tire and a rim that is excellent in sound insulation, sound absorption and durability, and can significantly reduce road noise.
  • a sponge material that can be suitably used for such an assembly can be provided.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view of an example of an assembly of a tire and a rim according to the present invention.
  • FIG. 2 is a graph showing evaluation results of road noise of assemblies of comparative examples and examples.
  • FIG. 1 is a sectional view of an example of an assembly of a tire and a rim according to the present invention.
  • the assembly shown in FIG. 1 includes a pneumatic tire 1, a rim 2 assembled to the pneumatic tire 1, and a sponge disposed in a part of a tire lumen 3 formed by the pneumatic tire 1 and the rim 2.
  • Ingredient 4
  • a pneumatic tire 1 of the assembly shown in FIG. 1 has a pair of bead parts 5 and a pair of side wall parts 6, and a tread part 7 connected to both side wall parts 6, and the pair of bead parts
  • a carcass 8 that extends in a toroidal shape between the parts 5 and reinforces the parts 5, 6, and 7 and a belt 9 that is located on the outer side in the tire radial direction of the crown part of the carcass 8 are provided.
  • the carcass 8 in the illustrated example is composed of a single carcass ply, and has a main body portion extending in a toroidal manner between a pair of bead cores 10 embedded in the bead portion 5, and around each bead core 10.
  • the number of carcass plies and the structure of the pneumatic tire are not particularly limited.
  • the belt 9 includes two belt layers.
  • the number of belt layers constituting the belt of the pneumatic tire is not particularly limited.
  • the pneumatic tire of the assembly of the present invention can further include a known tire member such as a belt reinforcing layer and a rim guard as necessary.
  • the rim 2 of the assembly of the present invention is determined by a standard according to the pneumatic tire 1, and includes JATMA YEAR BOOK (2000), ETRTO STANDARD MANUAL 2000, TRA (THE TIRE and RIM ASSOCIATION INC.) 2000 YEAR BOOK etc. are listed, and if it is represented by JATMA YEAR BOOK, it is an applicable rim described in general information.
  • the sponge material 4 of the assembly of the present invention needs to be disposed in at least a part of the tire lumen 3 formed by the pneumatic tire 1 and the rim 2 described above.
  • the surface of the rim 2 on the side of the tire lumen 3 is fixed to the side! /, Or it may be fixed! /, May be fixed to both! /, Or may not be fixed Good.
  • the sponge material 4 may be continuous in the tire circumferential direction, although not necessarily continuous, it is preferably continuous in the tire circumferential direction from the viewpoint of tire uniformity.
  • the sound insulation and sound absorption of the assembly can be improved by fixing the sponge material 4 to the inner surface of the pneumatic tire 1, and the sponge material 4 is fixed to the surface of the rim 2 on the tire lumen 3 side. As a result, the sound insulation and sound absorption of the assembly can be further improved. Further, even if the sponge material 4 is not fixed to the inner surface of the pneumatic tire 1 or the outer surface of the rim 2, the sound absorption of the assembly can be improved.
  • the sponge material 4 of the assembly of the present invention is preferably disposed on at least a part of the inner surface of the tread portion 7 of the pneumatic tire 1 as shown in FIG.
  • the sponge material 4 is disposed on at least a part of the inner surface of the tread portion 7 of the pneumatic tire 1, the road surface force and road noise transmitted from the sound are insulated to effectively suppress the cavity resonance of the assembly. Road noise can be greatly reduced.
  • the sponge material 4 is also preferably disposed on the rim 2 from the viewpoint of sound insulation and sound absorption.
  • the sponge material 4 of the assembly of the present invention is characterized by having a specific gravity of more than 0.06 and 0.25 or less and / or an air permeability of cc / m 2 / sec or less.
  • Sponge material 4 with a specific gravity exceeding 0.06 and 0.25 or less is superior in sound insulation and sound absorption properties with a large surface area compared to the apparent volume of the cell constituting the sponge material, and forms a cell. Since the skeletal resin part is thick and has high mechanical properties, even if it is placed in the tire lumen 3 and travels at high speed, it is not easily damaged, and heat resistance is also improved.
  • the specific gravity of the sponge material 4 is 0.06 or less, the cell size is large, the surface area is small, and the skeleton resin part is thin. In addition to being inferior in sound absorption, sound insulation and durability, which are difficult to maintain, sound emissivity is also disadvantageous. From such a viewpoint, the specific gravity of the sponge material 4 is more preferably 0.065 or more. On the other hand, when the specific gravity of the sponge material 4 exceeds 0.25, the weight becomes heavy, and it is difficult to stably control the communication and the low air permeability! /, And the manufacturing cost is disadvantageous.
  • the air permeability of the sponge material 4 is more preferably 1cc / m 2 / sec or less.
  • the air permeability of the sponge material 4 can be measured in accordance with JIS K6400-7 (soft foam material—how to obtain physical properties—Part 7: air permeability) B method.
  • the sponge material is a porous structure, and the cell (hole) may be a communication hole or a closed cell, but is preferably a communication hole.
  • the sponge material cell is a communication hole, the sound absorption and sound insulation properties are improved.
  • the sponge material cell is a closed cell, the sound insulation property is improved.
  • the sponge material cell generally has a substantially dodecahedron shape, and the vibration of the membrane forming each surface of the dodecahedron causes the energy of the sound (road noise) to be heated. Decreases as energy, reducing road noise.
  • Examples of the porous structure include rubber, resin foam, synthetic fiber, vegetable fiber, and animal fiber nonwoven fabric.
  • the foam (foam) is made of ethylene-propylene-gen rubber (EPDM), silicone rubber, acrylonitrile-butadiene rubber (NBR), styrene-butadiene rubber (SBR), butinole rubber, chloroprene rubber, attalinole rubber, epichloro.
  • Examples thereof include synthetic rubbers such as hydrin rubber (ECO) and natural rubbers, and resins such as polyurethane, polystyrene, polyethylene, polypropylene, and ethylene vinyl acetate copolymer (EVA).
  • polyurethane is preferable.
  • the sponge material may contain various additives in addition to the rubber and resin described above, but preferably does not contain a water repellent. If the sponge material does not contain a water repellent, the sponge material can be easily manufactured and the cost can be reduced.
  • the polyurethane foam may be a one-shot method using a polyurethane raw material such as polyol and polyisocyanate. It can be prepared by a usual method such as a prebolimer method.
  • the polyurethane foam may be foamed using a foaming agent, or may be produced by mechanically stirring and foaming a polyurethane raw material (by a mechanical floss method).
  • the polyol used as the polyurethane raw material is a compound having a plurality of hydroxyl groups.
  • Specific examples of the polyol include polyether polyol, polyester polyol, polytetramethylene glycol, polybutadiene polyol, alkylene oxide-modified polybutadiene. Examples include polyol and polyisoprene polyol.
  • the polyether polyol is obtained, for example, by adding an alkylene oxide such as ethylene oxide or propylene oxide to a polyhydric alcohol such as ethylene glycol, propylene glycol, or glycerin.
  • polyhydric alcohols such as ethylene glycolol, diethylene glycolol, 1,4-butanediol, 1,6-hexanediol, propylene glycol, trimethylolethane, trimethylolpropane, adipic acid, glutaric acid, It is obtained from polybasic carboxylic acids such as succinic acid, sebacic acid, pimelic acid and suberic acid.
  • polyols may be used alone or in a blend of two or more.
  • Polyether polyol is preferable from the viewpoint of heat and humidity resistance and durability.
  • the polyisocyanate that can be used as the polyurethane raw material is a compound having a plurality of isocyanate groups.
  • the polyisocyanate specifically, tolylene diisocyanate (TDI), diphenylmethane diisocyanate, and the like.
  • These polyisocyanates may be used alone or in a blend of two or more.
  • the amount of the polyisocyanate used is preferably selected so that the isocyanate index power is in the range of 80 to 130, and is preferably selected in the range of 00 to 110. preferable.
  • the polyurethane raw material further includes a catalyst and a foam stabilizer. , Foaming agents and the like.
  • Examples of the catalyst include amine compounds such as triethylenediamine, N-methylmorpholine, tetramethyl-1,4-butanediamine, N-methylbiperazine, dimethylethanolamine, jetylethanolamine, and triethylamine. And organotin compounds such as stannous otatenate, dibutyltin dilaurate, dibutyltin di-2-ethylhexoate and the like. These catalysts may be used alone or in combination of two or more. The amount of the catalyst used is preferably in the range of 0.005 to 2.0 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the polyol.
  • foam stabilizer examples include organocaenic surfactants such as an organosiloxane-polyoxyalkylene copolymer and a polyalkenylsiloxane having a polyoxyalkylene side chain. These foam stabilizers may be used alone or in combination of two or more. The amount of the foam stabilizer used is preferably in the range of 0.1 to 3.0 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the polyol!
  • foaming agent examples include low-boiling volatile liquids such as trichloro-monochloromethane, dibromodifluoromethane, dichlorodifluoromethane, dichlorotetrafluoroethane, and methylene chloride in addition to water. Can be mentioned. These foaming agents may be used alone or in combination of two or more. The amount of the foaming agent used is appropriately selected according to the specific gravity of the target foam, the expansion ratio, and the like.
  • Sponge material 4 having a specific gravity exceeding 0.06 and 0.25 or less and / or air permeability of 5 cc m 2 / sec or less is, for example, (1) Balance between resinization reaction and gasification reaction in formation of resin foam It is possible to manufacture with control of S. Since the sponge material 4 has a specific gravity greater than that of a normal foam, it is preferable to suppress the gasification reaction rather than the formation of a normal foam. According to this method, a polyurethane foam suitable as the sponge material 4 can be produced by selecting polyurethane as the resin.
  • the sponge 4 having a specific gravity of more than 0.06 and 0.25 or less and / or air permeability of 5 cc / m 2 / sec or less, for example, (2) imparting a shape by heating and compressing a foam, It can be manufactured by forming a hot compression molded body.
  • the heat compression conditions such as heating temperature, compression time, compression force, and compression degree are not particularly limited. Yes.
  • Examples of the apparatus used for hot compression molding include compression rolls, conveyors, hot press machines, and molding dies.
  • the above polyurethane raw material is made of an ethylenic resin such as polyacrylonitrile, polychlorinated butyl, polystyrene, polyethylene, polyvinylidene chloride, polypropylene, polyacetic acid butyl. It is preferable to add a polymer of a saturated monomer. By adding a polymer of an ethylenically unsaturated monomer, the heat compression moldability of the polyurethane foam can be improved.
  • the shape of the sponge material is not particularly limited.
  • Examples of the cross-sectional shape include a rectangular shape, a trapezoidal shape, and a sine wave shape.
  • the tire and rim assembly of the present invention includes, for example, a sponge 4 on the inner surface of the pneumatic tire 1 and / or the surface of the rim 2 on the side of the tire lumen 3 and a synthetic rubber adhesive or acrylic. It can be manufactured by attaching the rim 2 to the pneumatic tire 1 after fixing it with an adhesive such as an adhesive or an adhesive.
  • the gas filled in the tire lumen 3 may be normal or air having a changed oxygen partial pressure, or an inert gas such as nitrogen.
  • the sound absorption coefficient was measured for the above sponge material (thickness 20 mm product) in accordance with ISO 10534-2: 1998 Acoustics Determination of sound absorption coefticient and impedance in impedance tubes Part 2: Transfer-function method. The results are shown in Tables 1 and 2. . It shows that it is so favorable that a numerical value is large.
  • the sponge material having a specific gravity of more than 0.06 and less than or equal to 0.25 has a higher sound absorption rate of 180 Hz or more than that of a sponge material having a specific gravity of 0.06 or less. It can also be seen that the sound absorption coefficient of the sponge material having air permeability of 5 cc / cm 2 / sec or less is also high.
  • An assembly of a tire and a rim having the structure shown in FIG. 1 was produced using the sponge material.
  • the tire size is 245/45
  • the rim size is 19 inches
  • the sponge material has a cross-sectional shape of 20 mm high x 100 mm wide and continuous in the circumferential direction.
  • a tire and rim assembly (Comparative Example 3) that does not use a sponge material was produced.
  • the tire and rim assembly produced as described above is mounted on the vehicle, and the interior sound when traveling on asphalt roads at speeds of 40km / h, 50km / h, 60km / h, 70km / h is measured.
  • Road noise was evaluated by measuring the sound pressure level at the peak value of the cavity resonance sound near 200Hz. The result is shown in figure 2.

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  • Tires In General (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)

Description

明 細 書
タイヤとリムとの組立体及びそれに用いられるスポンジ材
技術分野
[0001] 本発明は、タイヤとリムとの組立体及びそれに用いられるスポンジ材に関し、特に製 造が容易で低コストである上、ロードノイズを大幅に低減することが可能なタイヤとリム との組立体に関するものである。
背景技術
[0002] 一般に、リム組みされた空気入りタイヤは、自動車の走行中にタイヤの内部形状に 起因する空洞共鳴現象を起こすため、走行中の自動車の車室内には、所謂ロードノ ィズという不快音が発生する。上記空洞共鳴の周波数は、 180〜300Hzの範囲にあり 、車軸に伝達される際は、それ以外の帯域と異なり、鋭いピークとなって、不快な車 室内騒音の一因となっている。
[0003] この問題に対して、特開平 1— 115701号公報には、特殊な構造のリムホイールを 使用することで、空洞共鳴現象を抑制する技術が開示されている。し力もながら、特 開平 1― 115701号公報に開示のリムホイールは、タイヤ内腔に連通する空洞部を 有する複雑な構造であり、製造が難しぐタイヤとリムとの組立体としては、コスト高と ならざるを得ない。
[0004] 一方、特許第 3622957号公報には、リム組み性を損ねることなぐ走行中のロード ノイズを低減できるタイヤとリムとの組立体として、タイヤとリムとがなすタイヤ内腔に非 リング状の帯状シートが固定されており、該帯状シートの比重が特定の範囲にあるタ ィャとリムとの組立体が開示されて!/、る。
発明の開示
[0005] しかしながら、本発明者が検討したところ、特許第 3622957号公報に開示のタイヤ とリムとの組立体は、一般的なタイヤとリムとの組立体に比べて走行中のロードノイズ を低減できるものの、ロードノイズの低減効果に関し、依然として改良の余地があるこ とが分力、つた。
[0006] そこで、本発明の目的は、上記従来技術の問題を解決し、製造が容易で低コストで ある上、ロードノイズを大幅に低減することが可能なタイヤとリムとの組立体及びそれ に用いられるスポンジ材を提供することにある。
[0007] 本発明者は、上記目的を達成するために鋭意検討した結果、タイヤとリムとがなす タイヤ内腔の少なくとも一部に比重が 0.06を超え且つ 0.25以下及び/又は通気性が 5ccん m2/sec以下のスポンジ材を配置することで、タイヤとリムとの組立体の遮音性及 び吸音性が大幅に向上して、ロードノイズを大幅に低減できることを見出し、本発明 を完成させるに至った。
[0008] 即ち、本発明のタイヤとリムとの組立体は、空気入りタイヤと、リムと、前記空気入りタ ィャとリムとがなすタイヤ内腔に配置されたスポンジ材とを具え、
前記スポンジ材の比重が 0.06を超え且つ 0.25以下であることを特徴とする。
[0009] また、本発明の他のタイヤとリムとの組立体は、空気入りタイヤと、リムと、前記空気 入りタイヤとリムとがなすタイヤ内腔に配置されたスポンジ材とを具え、
前記スポンジ材の通気性力 S5ccん m2/sec以下であることを特徴とする。
[0010] 本発明のタイヤとリムとの組立体において、前記スポンジ材は、比重が 0.06を超え 且つ 0.25以下であって、通気性力 ^ccん m2/sec以下であることが好ましい。
[0011] 本発明のタイヤとリムとの組立体の好適例においては、前記スポンジ材が合成樹脂 発泡体を用いた成形体である。
[0012] 本発明のタイヤとリムとの組立体の他の好適例においては、前記スポンジ材が合成 樹脂発泡体を加熱圧縮した熱圧縮成形体である。この場合、加熱圧縮により、比重 や通気性の制御が可能であり、いかなる形状にも成形できる。
[0013] 本発明のタイヤとリムとの組立体の他の好適例においては、前記スポンジ材がエー テル系ポリウレタンフォームである。この場合、スポンジ材が加水分解し難いという利 点、かある。
[0014] 本発明のタイヤとリムとの組立体の他の好適例においては、前記スポンジ材が合成 ゴムの発泡体である。この場合、スポンジ材の耐熱性及び耐水性等の耐候性が向上 する。
[0015] 本発明のタイヤとリムとの組立体の他の好適例においては、前記スポンジ材が撥水 剤を含まない。この場合、スポンジ材のコストを低減することが可能となる。 [0016] 本発明のタイヤとリムとの組立体において、前記スポンジ材は、前記空気入りタイヤ のトレッド部の内面及び前記リム上の少なくとも一部に配置されていることが好ましい
[0017] 本発明によれば、タイヤとリムとがなすタイヤ内腔に比重が 0.06を超え且つ 0.25以 下及び/又は通気性が 5ccん m2/SeC以下であることを特徴とするスポンジ材が配置さ れており、遮音性及び吸音性並びに耐久性に優れ、ロードノイズを大幅に低減するこ とが可能なタイヤとリムとの組立体を提供することができる。また、かかる組立体に好 適に用いることが可能なスポンジ材を提供することができる。
図面の簡単な説明
[0018] [図 1]本発明のタイヤとリムとの組立体の一例の断面図である。
[図 2]比較例及び実施例の組立体のロードノイズの評価結果を示すグラフである。 発明を実施するための最良の形態
[0019] 以下に、図を参照しながら、本発明のタイヤとリムとの組立体を詳細に説明する。図 1は、本発明のタイヤとリムとの組立体の一例の断面図である。図 1に示す組立体は、 空気入りタイヤ 1と、該空気入りタイヤ 1に組み付けられたリム 2と、空気入りタイヤ 1とリ ム 2とがなすタイヤ内腔 3の一部に配置されたスポンジ材 4とを具える。
[0020] 図 1に示す組立体の空気入りタイヤ 1は、一対のビード部 5及び一対のサイドウォー ル部 6と、両サイドウォール部 6に連なるトレッド部 7とを有し、前記一対のビード部 5間 にトロイド状に延在してこれら各部 5, 6, 7を補強するカーカス 8と、該カーカス 8のク ラウン部のタイヤ半径方向外側に位置するベルト 9とを具える。なお、図示例のカー カス 8は、一層のカーカスプライからなり、また、上記ビード部 5内に夫々埋設した一 対のビードコア 10間にトロイド状に延在する本体部と、各ビードコア 10の周りでタイヤ 幅方向の内側から外側に向けて半径方向外方に巻上げた折り返し部とからなるが、 本発明の組立体において、空気入りタイヤのカーカスのプライ数及び構造は、特に 限定されない。また、図示例のベルト 9は、二枚のベルト層からなるが、本発明の組立 体において、空気入りタイヤのベルトを構成するベルト層の枚数は、特に限定されな い。更に、本発明の組立体の空気入りタイヤは、ベルト補強層や、リムガード等の公 知のタイヤ部材を必要に応じて更に具えることができる。 [0021] 一方、本発明の組立体のリム 2は、空気入りタイヤ 1に応じて規格により定められ、 該規格としては、 JATMA YEAR BOOK (2000)、 ETRTO STANDARD MANUAL 2000 、 TRA (THE TIRE and RIM ASSOCIATION INC.) 2000 YEAR BOOK等が挙げられ 、 JATMA YEAR BOOKで代表すれば、一般情報に記載された適用リムである。
[0022] 本発明の組立体のスポンジ材 4は、上述した空気入りタイヤ 1とリム 2とがなすタイヤ 内腔 3の少なくとも一部に配置されることを要し、空気入りタイヤ 1の内面及びリム 2の タイヤ内腔 3側の面の!/、ずれかに固着されて!/、てもよ!/、し、両方に固着されて!/、ても よいし、固着されていなくてもよい。また、スポンジ材 4が空気入りタイヤ 1の内面及び /又はリム 2のタイヤ内腔 3側の面に固着されている場合、該スポンジ材 4は、タイヤ 周方向に連続していてもよいし、連続していなくてもよいが、タイヤのュニフォミティの 観点からは、タイヤ周方向に連続していることが好ましい。なお、スポンジ材 4を空気 入りタイヤ 1の内面に固着することで、組立体の遮音性及び吸音性を向上させること ができ、スポンジ材 4をリム 2のタイヤ内腔 3側の面に固着することで、組立体の遮音 性及び吸音性を更に向上させることができる。また、スポンジ材 4を空気入りタイヤ 1 の内面やリム 2の外面に固着しなくても、組立体の吸音性を向上させることができる。
[0023] 本発明の組立体のスポンジ材 4は、遮音性の観点から、図 1のように、空気入りタイ ャ 1のトレッド部 7の内面の少なくとも一部に配置されることが好ましい。空気入りタイ ャ 1のトレッド部 7の内面の少なくとも一部にスポンジ材 4が配置されている場合、路面 力、ら伝わるロードノイズを遮音して、組立体の空洞共鳴を効果的に抑制し、ロードノィ ズを大幅に低減することができる。また、上記スポンジ材 4は、遮音性及び吸音性の 観点から、リム 2上に配置されることも好ましい。
[0024] 本発明の組立体のスポンジ材 4は、比重が 0.06を超え且つ 0.25以下及び/又は通 気性力 ccん m2/sec以下であることを特徴とする。比重が 0.06を超え且つ 0.25以下の スポンジ材 4は、該スポンジ材を構成するセルのサイズが小さぐ見かけの体積対比 で表面積が大きぐ遮音性及び吸音性に優れている上、セルを形成する骨格樹脂部 が太く、機械的物性が高いため、タイヤ内腔 3に配設して、高速で走行しても、損傷 を受け難ぐ更には、耐熱性においても向上する。なお、スポンジ材 4の比重が 0.06 以下では、セルサイズが大きぐ表面積が小さぐ骨格樹脂部が細ぐ低通気性の確 保が難しぐ吸音性、遮音性及び耐久性に劣る上、音響放射率も不利となる。また、 このような観点から、スポンジ材 4の比重は、 0.065以上とすることがより好ましい。一方 、スポンジ材 4の比重が 0.25を超えると、重量が重くなり、連通化と低通気性化の安定 制御が難し!/、等の製造面の問題がある上、製造コストも不利である。
[0025] また、スポンジ材 4の通気性を製造可能な範囲で 5ccん m2/sec以下とすることで、遮 音性に優れる上、スポンジ材 4の吸音率のピークを空洞共鳴の周波数帯域に近づけ 、空洞共鳴周波数帯域での吸音効果を向上させることができる。なお、上記スポンジ 材 4の通気性は、 lccん m2/sec以下がより好ましい。ここで、スポンジ材 4の通気性は、 JIS K6400 - 7 (軟質発泡材料-物性特性の求め方-第 7部:通気性) B法に従つ て測定すること力できる。
[0026] 上記スポンジ材は、多孔性の構造体であり、そのセル(孔)は、連通孔であっても、 独立気泡であってもよいが、連通孔であることが好ましい。スポンジ材のセルが連通 孔である場合、吸音性と遮音性が向上し、一方、スポンジ材のセルが独立気泡であ る場合、遮音性が向上する。なお、スポンジ材のセルは、通常、略正十二面体の形 状を有し、該正十二面体の各面を形成するメンブレンが振動することで、音(ロードノ ィズ)のエネルギーが熱エネルギーとなって減少し、ロードノイズが小さくなる。
[0027] 上記多孔性構造体としては、ゴムや樹脂の発泡体の他、合成繊維、植物繊維、動 物繊維の不織布等が挙げられる。上記発泡体 (フォーム)の材質としては、エチレン —プロピレン一ジェンゴム(EPDM)、シリコーンゴム、アクリロニトリル一ブタジエンゴ ム(NBR)、スチレン一ブタジエンゴム(SBR)、ブチノレゴム、クロロプレンゴム、アタリ ノレゴム、ェピクロロヒドリンゴム(ECO)等の合成ゴムや天然ゴム、更には、ポリウレタン 、ポリスチレン、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン 酢酸ビニノレ共重合体(EVA )等の樹脂が挙げられ、これらの中でも、ポリウレタンが好ましい。
[0028] なお、上記スポンジ材は、上述したゴムや樹脂の他に、種々の添加剤を含んでもよ いが、撥水剤を含まないことが好ましい。スポンジ材が撥水剤を含まない場合、スポ ンジ材の製造が容易で、コストを低減することも可能となる。
[0029] 上記スポンジ材としてポリウレタンフォームを使用する場合、該ポリウレタンフォーム は、ポリオール及びポリイソシァネート等のポリウレタン原料を用いてワンショット法や プレボリマー法等の通常の方法で作製することができる。また、該ポリウレタンフォー ムは、発泡剤を用いて発泡させたものであってもよいし、ポリウレタン原料を機械撹拌 発泡して (メカ二カルフロス法により)作製したものであってもよレ、。
[0030] 上記ポリウレタン原料として用いるポリオールは、水酸基を複数有する化合物であ つて、該ポリオールとして、具体的には、ポリエーテルポリオール、ポリエステルポリオ ール、ポリテトラメチレングリコール、ポリブタジエンポリオール、アルキレンオキサイド 変性ポリブタジエンポリオール及びポリイソプレンポリオール等が挙げられる。なお、 上記ポリエーテルポリオールは、例えば、エチレングリコール、プロピレングリコール、 グリセリン等の多価アルコールに、エチレンォキシドゃプロピレンォキシド等のアルキ レンオキサイドを付加させて得られ、また、上記ポリエステルポリオールは、例えば、 エチレングリコーノレ、ジエチレングリコーノレ、 1,4-ブタンジォーノレ、 1 ,6-へキサンジォ ール、プロピレングリコール、トリメチロールェタン、トリメチロールプロパン等の多価ァ ノレコールと、アジピン酸、グルタル酸、コハク酸、セバシン酸、ピメリン酸、スベリン酸 等の多塩基カルボン酸とから得られる。これらポリオールは、 1種単独で用いてもよい し、 2種以上をブレンドして用いてもよい。耐湿熱性、耐久性の面からは、ポリエーテ ルポリオールが好ましい。
[0031] 上記ポリウレタン原料として用いることができるポリイソシァネートは、イソシァネート 基を複数有する化合物であって、該ポリイソシァネートとして、具体的には、トリレンジ イソシァネート(TDI)、ジフエニルメタンジイソシァネート(MDI)、粗製ジフエ二ルメタ ンジイソシァネート(タノレード MDI)、イソホロンジイソシァネート(IPDI)、水素添加ジ フエニルメタンジイソシァネート、水素添加トリレンジイソシァネート、へキサメチレンジ イソシァネート(HDI)や、これらのイソシァヌレート変性物、カルポジイミド変性物、グ リコール変性物等が挙げられる。これらポリイソシァネートは、 1種単独で用いてもよい し、 2種以上をブレンドして用いてもよい。
[0032] 上記ポリイソシァネートの使用量は、イソシァネート指数が 80〜 130の範囲になるよう に選択することが好ましぐイソシァネート指数力 00〜110の範囲になるように選択す ることが更に好ましい。
[0033] 上記ポリウレタン原料は、ポリオール、ポリイソシァネートの他、更に、触媒、整泡剤 、発泡剤等を含むことができる。
[0034] 上記触媒としては、トリエチレンジァミン, N-メチルモルホリン,テトラメチル -1 ,4-ブ タンジァミン, N-メチルビペラジン,ジメチルエタノールァミン,ジェチルエタノールァ ミン,トリェチルァミン等のアミン系化合物;オタテン酸第一スズ,ジブチルスズジラウ レート,ジブチルスズジ -2-ェチルへキソエート等の有機スズ化合物が挙げられる。こ れら触媒は、一種単独で用いてもよいし、二種以上を組み合わせて用いてもよい。上 記触媒の使用量は、上記ポリオール 100質量部に対して 0.005〜2.0質量部の範囲が 好ましい。
[0035] 上記整泡剤としては、オルガノシロキサン-ポリオキシアルキレン共重合体、ポリオキ シアルキレン側鎖を有するポリアルケニルシロキサン等の有機ケィ素系界面活性剤 が挙げられる。これら整泡剤は、一種単独で用いてもよいし、二種以上を組み合わせ て用いてもよい。上記整泡剤の使用量は、上記ポリオール 100質量部に対して 0.1〜3 .0質量部の範囲が好まし!/、。
[0036] 上記発泡剤としては、水の他、トリクロ口モノフルォロメタン、ジブロモジフルォロメタ ン、ジクロロジフルォロメタン、ジクロロテトラフルォロェタン、メチレンクロライド等の低 沸点の揮発性液体が挙げられる。これら発泡剤は、一種単独で用いてもよいし、二種 以上を組み合わせて用いてもよい。上記発泡剤の使用量は、 目的とする発泡体の比 重や発泡倍率等に応じて適宜選択される。
[0037] 比重が 0.06を超え且つ 0.25以下及び/又は通気性が 5ccん m2/sec以下のスポンジ 材 4は、例えば、(1)樹脂発泡体の形成における樹脂化反応とガス化反応のバランス をコントロールすることで製造すること力 Sできる。なお、上記スポンジ材 4は、通常の発 泡体よりも比重が大きいため、通常の発泡体の形成よりも、ガス化反応を抑制するこ とが好ましい。この方法によれば、樹脂としてポリウレタンを選択することで、スポンジ 材 4として好適な、ポリウレタンフォームを製造することができる。
[0038] また、比重が 0.06を超え且つ 0.25以下及び/又は通気性が 5ccん m2/sec以下のス ボンジ材 4は、例えば、(2)発泡体を加熱圧縮して形状を付与し、熱圧縮成形体とす ることで製造することができる。ここで、発泡体を加熱圧縮して熱圧縮成形体を成形 する場合、加熱温度、圧縮時間、圧縮力、圧縮度等の熱圧縮条件は特に限定されな い。また、熱圧縮成形に用いる装置としては、圧縮ロール、コンベア、熱プレス機及び 成型金型等を挙げることができる。
[0039] ポリウレタンフォームを加熱圧縮して熱圧縮成形体を成形する場合、上記ポリウレタ ン原料に、ポリアクリロニトリル、ポリ塩化ビュル、ポリスチレン、ポリエチレン、ポリ塩化 ビニリデン、ポリプロピレン、ポリ酢酸ビュル等のエチレン性不飽和単量体の重合体 を添加することが好ましい。エチレン性不飽和単量体の重合体を添加することで、ポ リウレタンフォームの熱圧縮成形性を向上させることができる。
[0040] 上記スポンジ材の形状は特に限定されるものではなぐ例えば、その断面形状とし ては、長方形、台形、正弦波形状等を例示することができる。
[0041] 本発明のタイヤとリムとの組立体は、例えば、空気入りタイヤ 1の内面及び/又はリ ム 2のタイヤ内腔 3側の面にスポンジ材 4を合成ゴム系接着剤やアクリル系接着剤等 の接着剤、粘着剤を用いて固定した後、空気入りタイヤ 1にリム 2を組み付けることで 製造すること力 Sできる。なお、本発明のタイヤとリムとの組立体において、タイヤ内腔 3 内に充填する気体としては、通常の或いは酸素分圧を変えた空気、又は窒素等の不 活性ガスを用いることができる。
[0042] < <実施例〉〉
以下に、実施例を挙げて本発明を更に詳しく説明するが、本発明は下記の実施例 に何ら限定されるものではなレ、。
[0043] <スポンジ材〉
供試スポンジ材として、エーテル系ポリウレタンフォームからなるスポンジ材 A (比重 = 0.014、通気性: 90ccん m2/sec)、エーテル系ポリウレタンフォームからなるスポンジ 材 B (比重 = 0.045、通気性: lOOccん m2/sec)、エーテル系ポリウレタンフォームからな るスポンジ材 C (比重 = 0.07、通気性: 3〜5ccん m2/sec)、 EPDM発泡体からなるスポ ンジ材 D (比重 = 0.065、通気性: 0. l〜5ccん m2/sec)を準備した。
[0044] <吸音率の測定〉
上記スポンジ材(厚み 20mm品)に対して、 ISO 10534— 2: 1998の Acoustics Det ermination of sound absorption coefticient and impedance in impedance tubes Part 2 : Transfer-function methodに準拠して、吸音率を測定した。結果を表 1及び 2に示す 。数値が大きい程、良好であることを示す。
[0045] [表 1]
Figure imgf000011_0001
[0046] 表 1から、比重が 0.06を超え且つ 0.25以下のスポンジ材は、比重が 0.06以下のスポ ンジ材に比べて、特に 180Hz以上の吸音率が高いことが分かる。また、通気性が 5cc/ cm2/sec以下のスポンジ材の吸音率も、同様に高いことが分かる。
[0047] <スポンジ材〉
次に、供試スポンジ材として、エーテル系ポリウレタンフォームからなるスポンジ材 A (比重 = 0.014、通気性: 90ccん m2/sec)、エーテル系ポリウレタンフォームからなるス ポンジ材 B (比重 = 0.045、通気性: lOOccん m2/sec)、エーテル系ポリウレタンフォーム 力、らなるスポンジ材 C (比重 = 0.07、通気性: 3〜5ccん m2/sec)、 EPDM発泡体からな るスポンジ材 D (比重 = 0.065、通気性: 0· l〜5ccん m2/sec)を準備した。
[0048] <タイヤとリムとの組立体の作製〉
上記スポンジ材を用いて、図 1に示す構造のタイヤとリムとの組立体を作製した。な お、タイヤのサイズは 245/45であり、リムのサイズは 19インチであり、スポンジ材は 、断面形状が高さ 20mm X幅 100mmであり、周方向に連続している。また、比較として 、スポンジ材を用いないタイヤとリムとの組立体(比較例 3)を作製した。なお、比較例 4のタイヤとリムとの組立体にはスポンジ材 A (比重 = 0.014、通気性: 90ccん m2/sec) を用い、比較例 5のタイヤとリムとの組立体にはスポンジ材 B (比重 = 0.045、通気性: lOOccん m2/sec)を用い、実施例 3のタイヤとリムとの組立体にはスポンジ材 C (比重 = 0.07,通気性: 3〜5ccん m2/sec)を用い、実施例 4のタイヤとリムとの組立体にはスポ ンジ材 D (比重 = 0.065、通気性: 0· 1〜5ccん m2/sec)を用レ、た。
[0049] <ロードノイズの評価〉
上記のようにして作製したタイヤとリムとの組立体を車両に装着し、アスファルト路を 速度 40km/h、 50km/h、 60km/h、 70km/hで走行したときの車内音を測定し、 200Hz付 近の空洞共鳴音のピーク値の音圧レベルを測定して、ロードノイズを評価した。結果 を図 2に示す。
[0050] 図 2から明らかなように、比重が 0.06を超え且つ 0.25以下のスポンジ材を配置するこ とで、特に高速走行時の 200Hz付近のロードノイズを大幅に低減できることが分かる。 また、通気性力 ccん m2/sec以下のスポンジ材を用いた組立体のロードノイズも、大 幅に低減できることが分かる。

Claims

請求の範囲
[1] 空気入りタイヤと、リムと、前記空気入りタイヤとリムとがなすタイヤ内腔に配置された スポンジ材とを具えるタイヤとリムとの組立体において、
前記スポンジ材の比重が 0.06を超え且つ 0.25以下であることを特徴とするタイヤとリ ムとの組立体。
[2] 空気入りタイヤと、リムと、前記空気入りタイヤとリムとがなすタイヤ内腔に配置された スポンジ材とを具えるタイヤとリムとの組立体において、
前記スポンジ材の通気性力 S5ccん m2/sec以下であることを特徴とするタイヤとリムと の組立体。
[3] 空気入りタイヤと、リムと、前記空気入りタイヤとリムとがなすタイヤ内腔に配置された スポンジ材とを具えるタイヤとリムとの組立体において、
前記スポンジ材は、比重が 0.06を超え且つ 0.25以下であって、通気性が 5ccん m2/s ec以下であることを特徴とするタイヤとリムとの組立体。
[4] 前記スポンジ材が合成樹脂発泡体を用いた成形体であることを特徴とする請求項 1
〜3のいずれかに記載のタイヤとリムとの組立体。
[5] 前記スポンジ材が合成樹脂発泡体を加熱圧縮した熱圧縮成形体であることを特徴 とする請求項 1〜3のいずれかに記載のタイヤとリムとの組立体。
[6] 前記スポンジ材がエーテル系ポリウレタンフォームであることを特徴とする請求項 1
〜5のいずれかに記載のタイヤとリムとの組立体。
[7] 前記スポンジ材が合成ゴムの発泡体であることを特徴とする請求項 1〜3のいずれ かに記載のタイヤとリムとの組立体。
[8] 前記スポンジ材が撥水剤を含まな!/、ことを特徴とする請求項 1〜7の!/、ずれかに記 載のタイヤとリムとの組立体。
[9] 前記スポンジ材力 前記空気入りタイヤのトレッド部の内面の少なくとも一部に配置 されていることを特徴とする請求項 1〜8のいずれかに記載のタイヤとリムとの組立体
[10] 前記スポンジ材力 前記リム上に配置されていることを特徴とする請求項 1〜8のい ずれかに記載のタイヤとリムとの組立体。 [11] 請求項 1〜; 10のいずれかに記載のタイヤとリムとの組立体に使用されるスポンジ材
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