JP2009292462A - タイヤ騒音低減装置 - Google Patents

Abstract

【課題】トレッド部の内面に吸音材を装着した空気入りタイヤが釘踏みなどでパンクした際のパンク修理を、吸音材の耐久性を低下させることなく迅速かつ確実にできるようにしたタイヤ騒音低減装置を提供する。
【解決手段】多孔質材料からなる少なくとも１つの吸音材２をタイヤトレッド部４の内面に装着するように構成したタイヤ騒音低減装置１において、吸音材２の外周面２Ｚに、面状の溝底を有すると共に、吸音材２のタイヤ幅方向の一方の側面から他方の側面へシースルーに延長する多数の連続溝２ｂをタイヤ周方向に配列し、これら連続溝２ｂが互いに隣接するタイヤ周方向の溝縁間距離ｈを２〜４０ｍｍにし、かつ連続溝１本当たりにおける最大のシースルー断面積を２０〜１００ｍ²にしたことを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明はタイヤ騒音低減装置に関し、さらに詳しくは、トレッド部の内面に吸音材を装着した空気入りタイヤが釘踏みなどでパンクした際のパンク修理を、吸音材の耐久性を損なうことなく迅速かつ確実にできるようにしたタイヤ騒音低減装置に関する。

空気入りタイヤは、走行中にタイヤ空洞内の空気が振動することにより共鳴音を発生する。この空洞共鳴音は、車室内に伝達されて乗員に不快感を与えることが知られている。従来、このようにタイヤ空洞部内に発生する空洞共鳴騒音を低減するためトレッド部の内面に多孔質材料からなる吸音材を配置することが知られている（例えば、特許文献１〜４参照）。

一方、走行中のタイヤが釘などを踏んでトレッド部に貫通孔が生じてパンクした場合、そのタイヤのパンク修理方法として、空気圧入用のバルブからパンク修理液を注入し、このパンク修理液を空気圧の作用により貫通孔に流れ込ませて、貫通孔を封鎖させる方法がある。

しかし、上述したトレッド部の内面に吸音材を配置したタイヤにあっては、図１８に示すように、タイヤ３の空洞内にパンク修理液６を注入しても、そのパンク修理液６がトレッド４に釘Ｂが貫通してできた貫通孔Ａへ浸入するのを吸音材２が邪魔するため、パンクの修理作業を円滑に行えないという問題があった。特に、図１８に示すように釘Ｂの先端が吸音材２の内周面２ｙにまで貫通していない場合、又は釘Ｂが吸音材２の内周面まで貫通してもパンク修理液６が吸音材２の内周面に届いていない場合には、パンク修理液６が貫通孔Ａに容易に流れ込まないため、パンク孔の修理作業が手間取るという問題があった。

また、一般にリムに設けられた空気圧入用バルブの位置は、車両装着時のリムの車両外側になっているので、タイヤ１周にわたり吸音材２を備えた空気入りタイヤでは、空気圧入用バルブから注入したパンク修理液６が、吸音材２の車両装着時の外側に偏在しやすくなる。このため貫通孔Ａが吸音材２に対して車両装着時の内側に生じた場合には、パンク修理液６の流れを吸音材２に阻止されて、貫通孔Ａに流れ込まなくなるという問題があった。

国際公開第２００５／０１２００７号パンフレット 国際公開第２００６／０８８０００号パンフレット 特開２００６−２２４９２８号公報 特開２００７−２３７９６２号公報

本発明の目的は、トレッド部の内面に吸音材を装着した空気入りタイヤが釘踏みなどでパンクした際のパンク修理を、吸音材の耐久性を低下させることなく迅速かつ確実にできるようにしたタイヤ騒音低減装置を提供することにある。

上記目的を達成する本発明のタイヤ騒音低減装置は、多孔質材料からなる少なくとも１つの吸音材をタイヤトレッド部の内面に装着するように構成したタイヤ騒音低減装置において、前記吸音材の外周面に、面状の溝底を有すると共に、前記吸音材のタイヤ幅方向の一方の側面から他方の側面へシースルーに延長する多数の連続溝をタイヤ周方向に配列し、これら連続溝が互いに隣接するタイヤ周方向の溝縁間距離を２〜４０ｍｍにし、かつ前記連続溝１本当たりにおける最大のシースルー断面積を２０〜１００ｍ²にしたことを特徴とする。

また、本発明のタイヤ騒音低減装置は、以下の（１）〜（８）に記載するように構成することが好ましい。
（１）前記吸音材の少なくとも外周面には、撥水加工を施す。
（２）前記吸音材の見かけ密度は、５〜３０ｋｇ／ｍ³にする。
（３）前記連続溝の深さは、１〜１０ｍｍにする。
（４）前記連続溝の幅は、２〜３０ｍｍにする。
（５）前記連続溝の最大のシースルー断面積で特定されるシースルー延長方向は、タイヤ幅方向に対して０〜３０°にする。
（６）前記連続溝に他の連続溝を交差するように設け、これら連続溝と他の連続溝とによりブロック状陸部を区画する。このとき、前記他の連続溝の延長方向を略タイヤ周方向にするとよい。また、前記ブロック状陸部の数は、４００〜８００００個／ｍ²にするとよい。
（７）前記吸音材の外周面が前記トレッド部内面と接触する面積は、前記吸音材をタイヤ径方向に投影した投影面積の２０〜９０％にする。
（８）前記吸音材には、前記タイヤトレッド部の内面に装着するための環状の弾性バンドを取付ける。このとき、前記吸音材を複数の分割体で構成し、これら分割体をタイヤ周方向に間隔を隔てて配置するとよい。

また、本発明の空気入りタイヤは、上述したタイヤ騒音低減装置をトレッド部の内面に装着した構成からなる。このタイヤ騒音低減装置のトレッド部の内面への装着方法は、タイヤ騒音低減装置の弾性力により圧着してもよいし、弾性バンドを用いてその弾性力により圧着してもよいし、或いは接着剤を用いて接着してもよい。

上述した本発明のタイヤ騒音低減装置によれば、吸音材の外周面にシースルーに延長する多数の連続溝をタイヤ周方向に配列し、これら連続溝の互いに隣接するタイヤ周方向の溝縁間距離を２〜４０ｍｍにし、連続溝１本当たりにおける最大のシースルー断面積を２０〜１００ｍｍ²にしたので、これら連続溝により吸音材外周面とタイヤトレッド部内面との間に吸音材を幅方向に横断すると共に、タイヤ周方向に密に分散する連続空間を形成することができる。そのため、トレッド部に貫通孔が生じた場合、その貫通孔の開口位置が如何なる場所に存在していても、空気圧入用バルブから注入したパンク修理液をその貫通孔にスムーズに誘導して、シールすることができる。また、連続溝は溝底が面状に形成されるので、吸音材が繰り返し屈曲を行っても、応力が連続溝の溝底に集中しないため、吸音材の耐久性を維持することができる。

本発明の実施形態によるタイヤ騒音低減装置を装着した空気入りタイヤの要部を断面として示す部分斜視図である。 本発明の実施形態によるタイヤ騒音低減装置を装着した空気入りタイヤにパンク修理液を注入したときの状態を示す断面図である。 本発明の実施形態によるタイヤ騒音低減装置に使用された吸音材の一部を平面状に展張した状態を示す斜視図である。 本発明の他の実施形態によるタイヤ騒音低減装置に使用された吸音材の一部を平面状に展張した状態を示す平面図である。 本発明のさらに他の実施形態による吸音材を示す図４に相当する平面図である。 本発明のさらに他の実施形態による吸音材を示す図４に相当する平面図である。 本発明のさらに他の実施形態による吸音材の連続溝部を拡大して示す側面図である。 本発明に使用する吸音材の製造方法の実施形態を説明する側面図である。 本発明のさらに他の実施形態による吸音材を示す図４に相当する平面図である。 本発明に使用される吸音材のさらに他の実施形態を示す図３に相当する斜視図である。 本発明に使用される吸音材のさらに他の実施形態を示す図３に相当する斜視図である。 図１１の吸音材をトレッド部内面に装着した状態で、吸音材の連続溝部を拡大して示す側面図である。 本発明のさらに他の実施形態によるタイヤ騒音低減装置を示す図３に相当する斜視図である。 本発明のさらに他の実施形態によるタイヤ騒音低減装置を示す図３に相当する斜視図である。 図１３のタイヤ騒音低減装置のＸ−Ｘ矢視断面図である。 図１４のタイヤ騒音低減装置のＹ−Ｙ矢視断面図である。 本発明のさらに他の実施形態によるタイヤ騒音低減装置の概要を示す斜視図である。 従来のタイヤ騒音低減装置を装着した空気入りタイヤにパンク修理液を注入したときの状態を示す断面図である。

以下、本発明の実施の形態について添付の図面を参照しながら詳細に説明する。

図１において、本発明のタイヤ騒音低減装置１は、多孔質材料により環状の形態に構成された少なくとも１つの吸音材２からなる。このタイヤ騒音低減装置１が空気入りタイヤ３のトレッド部４の内面に装着される。タイヤ騒音低減装置１は、吸音材２の外周面２Ｚにタイヤ幅方向の一方の側面から他方の側面へシースルーに延長する多数の連続溝２ｂをタイヤ周方向に配列する。この連続溝２ｂは、面状の溝底を有する。これら連続溝２ｂは互いに隣接するタイヤ周方向の溝縁間距離を２〜４０ｍｍ、かつ連続溝１本当たりにおける最大のシースルー断面積を２０〜１００ｍ²にする必要がある。

従来、吸音材として複数の多孔質部材を連結して形成したもの（特許文献２）や、吸音材の外周面に切り込みを形成したもの（特許文献１）が提案されている。このうち、特許文献２の吸音材は、隣接する多孔質部材の間に空隙を形成するので、この空隙をパンク修理剤が流通することができる。しかし、吸音材がタイヤ走行時に繰り返し変形を受けるため、隣接する多孔質部材同士が接触することにより損傷を受けやすく耐久性が低くなる虞があった。また、特許文献１の吸音材は、吸音材の外周面に切り込みを設けたので、切り込みの先端部に応力集中が起こりやすくなり、やはり耐久性が低下する虞があった。

これに対し、本発明で使用する吸音材は、連続溝２ｂの溝底を面状に形成したので、吸音材２が繰り返し屈曲を行っても、応力が連続溝２ｂの溝底に集中しないため、吸音材の耐久性を維持することができる。また、タイヤ周方向に互いに隣接する連続溝２ｂの溝縁間距離を２〜４０ｍｍにすると共に、連続溝１本当たりにおける最大のシースルー断面積を２０〜１００ｍ²にしたので、吸音材外周面とタイヤトレッド部内面との間に密に分散する連続した空間を形成する。このため、空気圧入用バルブから注入したパンク修理液がトレッド部内面に広がりやすくなり、貫通孔にスムーズに流入することができる。

図２は、タイヤ騒音低減装置を装着したトレッド部４内面に、パンク修理剤６を空気圧入用のバルブから注入した概要を示す断面図である。注入したパンク修理液６は接地領域に溜まるが、一定時間又は一定距離の低速走行を行うことによりタイヤ周方向に広がり、かつ空気圧の作用により吸音材２の外周面２Ｚに形成された連続溝を容易に流動してトレッド部４と吸音材２との間に行き渡る。また、吸音材を幅方向に横断して、空気圧入用のバルブとは反対側の領域へ流動する。このため、釘踏みなどにより生じた貫通孔の開口位置がトレッド部の如何なる場所であっても、空気圧入用バルブから注入したパンク修理液６をその貫通孔Ａにスムーズに誘導し、貫通孔Ａをシールすることができる。

図３は、本発明のタイヤ騒音低減装置を構成する吸音材の一例を示す。この吸音材２の外周面２Ｚには、矩形の断面形状を有する複数の連続溝２ｂが、タイヤ幅方向に吸音材を横断するように直線状に設けられ、隣接する連続溝２ｂ間に陸部２ａが形成される。この陸部２ａが、トレッド部４内面と接触する。連続溝２ｂは吸音材２の幅方向にシースルーを形成し、このシースルーのうち最大の断面積を２０〜１００ｍｍ²、好ましくは２５〜５０ｍｍ²にする。最大のシースルー断面積が２０ｍｍ²未満であると、パンク修理液が連続溝を流動し難くなる。また最大のシースルー断面積が１００ｍｍ²を超えると、パンク修理液注入後の低速走行時にパンク修理液が連続溝に入り込み易くなるが、タイヤ転動により瞬時に排出され易くなる。このため最大のシースルーの断面積を上述した範囲内にすることにより、パンク修理液をタイヤ転動中でも連続溝の中に適度に保持するため、パンク部分に迅速に行き渡らせることができる。なお、連続溝２ｂが同一断面積で直線状に吸音材を横断するときは、最大のシースルー断面積は連続溝２ｂの断面積と同じになる。

ここで連続溝２ｂをシースルーするように形成するということは、吸音材２の幅方向の両側において、一方の側面から他方の側面へ直線的に見通すことができることをいい、シースルーの延長方向は、タイヤ幅方向でもよいし、又はタイヤ幅方向に対し傾斜してもよい。

図４〜６は、それぞれ吸音材２の外周面２Ｚに設けた連続溝２ｂの形態を示す。図４の連続溝２ｂは、タイヤ幅方向に対し角度θで傾斜した直線状に形成され、同一断面積で吸音材を横断する。複数の連続溝２ｂが平行にタイヤ周方向に等間隔で配置され、隣接する連続溝２ｂ間に陸部２ａが形成される。図５の連続溝２ｂは、湾曲形状に形成されているが、矢印Ｓの方向から見ると、吸音材の一方の側面から他方の側面へ直線的に見通すことができる。図５では、２点鎖線間のシースルー領域において、シースルー延長方向に対し垂直な断面積を、シースルー断面積とした。ここで、矢印Ｓの方向を変化させるとシースルー断面積も変化する。このため、本発明では最大のシースルー断面積を、前述した範囲で規定した。また、図６では、連続溝２ｂの溝幅がタイヤ幅方向で変化するように形成される。図６の場合、矢印Ｓ₁とＳ₂のように複数の方向でシースルーが形成される。シースルー断面積は、それぞれの延長方向（矢印Ｓ₁又はＳ₂）に対し垂直方向の断面積として求められ、これらのうち最大のシースルー断面積が前述した範囲内にあればよい。

連続溝２ｂは、面状の溝底を有する必要がある。溝底を面状に形成することにより、繰り返し変形時の応力集中を抑制し、吸音材の耐久性を維持することができる。また、パンク修理液を注入後の低速走行時に、接地領域においてバックリングが起きても連続溝が閉じることがなく、幅方向に連続する空間を確保することができる。ここで、面状の溝底としては、平面でも曲面でもよい。連続溝２ｂは、図７に示すように、断面形状における溝底の曲率半径ｒが２．０ｍｍ以上であるとよい。曲率半径ｒが２．０ｍｍ未満であると、応力集中が起こりやすくなり吸音材の耐久性が低下する。また、シースルー断面積を十分に確保することができない。なお、曲率半径ｒが無限大（∞）のときに、溝底は平面となる。また、連続溝２ｂの断面形状としては、例えば、矩形、台形、Ｕ字形等を例示することができる。

連続溝２ｂは、隣接する２本の連続溝２ｂの溝縁間距離ｈを、２〜４０ｍｍ、好ましくは４〜２０ｍｍにする。溝縁間距離ｈが２ｍｍ未満であると、リム組みして空気を充填すると、空気圧により吸音材２が圧縮変形を受けて陸部２ａが潰れるため連続する空間を形成することができない。また、陸部への面圧が高くなり耐久性が低下する。溝縁間距離ｈが４０ｍｍを超えると、吸音材２の外周面に形成される連続する空間が不足すると共に、陸部の幅方向の中央領域にタイヤパンク修理液が広がり難くなる。なお、連続溝の溝縁間距離ｈは、陸部の中心線に対し垂直な方向の両側の縁間距離とした。

連続溝２ｂの深さｔは、好ましくは１〜１０ｍｍ、より好ましくは２．０〜５．０ｍｍにするとよい。連続溝の深さｔが１ｍｍ未満であると、リム組みして空気を充填すると、空気圧により吸音材２が圧縮変形を受けて連続溝が潰れるため、吸音材２の外周面に連続する空間を確保することができない。また、連続溝の深さｔが１０ｍｍを超えると、吸音材２の曲げ剛性が低下し、耐久性が悪化する。なお、連続溝の深さｔは、連続溝の縁部から溝底までの深さとした。

連続溝２ｂの幅ｗは、好ましくは２〜３０ｍｍ、より好ましくは３〜１５ｍｍ、さらに好ましくは４〜１０ｍｍにするとよい。連続溝の幅ｗが２ｍｍ未満であると、吸音材２の外周面に形成される連続する空間が不足すると共に、低速走行時に連続溝が閉じやすくなる。また、連続溝の幅ｗが３０ｍｍを超えると、低速走行時の遠心力により連続溝形状が変形し、溝底がトレッド部内面に接触し、連続する空間を確保することができない。なお、連続溝の幅ｗは、連続溝の延長方向に対し垂直方向の溝両側の開口部の縁間距離とした。

本発明において、最大のシースルー断面積を有するシースルーの延長方向は、図４のタイヤ幅方向となす角度θとして、好ましくは０〜３０°、より好ましくは０〜２７°であるとよい。角度θをこのような範囲内にすることにより、パンク修理液６が吸音材２を挟んで車両装着時の外側から内側へ流動する距離を短くすることができる。このため空気圧入用バルブからタイヤ空洞内に注入されたパンク修理液が、吸音材に対し車両装着時の外側に偏在するのを速やかに解消することができる。

吸音材２の外周面２Ｚがトレッド部４内面と接触する面積、すなわち隣接する２つの連続溝２ｂ，２ｂ間に形成された陸部２ａの外周側の合計面積は、吸音材２の投影面積の好ましくは２０〜９０％、より好ましくは４０〜８５％、より好ましくは５０〜８０％にするとよい。陸部２ａの合計面積が２０％未満であると、吸音材を安定して装着することができず、破損し易くなり耐久性が低下する。また、圧縮剛性が不足するため、リム組みして空気を充填すると空気圧により吸音材２が圧縮変形を受けて陸部が潰れ易くなる。このため、吸音材２の外周面に幅方向に連続する空間を形成することができないのでパンク修理液６が流れ難くなる。また、陸部２ａの面積が９０％を超えると、連続した空間を十分に確保することができずパンク修理液を容易に流動させることができない。なお、吸音材の投影面積とは、吸音材をトレッド部内面に装着した状態において、吸音材をタイヤ径方向に投影したトレッド内面の面積とした。なお、複数の吸音材を使用するときは、それらの投影面積の合計とした。

本発明で使用する吸音材を製造するときは、図８に例示するように、陸部２ａの断面形状と連続溝２ｂの断面形状とを同一になるように形成するとよい。すなわち、図８では、吸音材２を厚さ方向の中心線２ｐを挟む上下方向に、陸部２ａと連続溝２ｂとから構成された外周面２ｚを形成した場合を示している。このように陸部２ａと連続溝２ｂとを同一の形態に形成することにより、同一形態からなる２枚の吸音材２を同時に形成することが可能になる。

本発明のタイヤ騒音低減装置は、図９に示すように、延長方向の角度θを有する複数の連続溝２ｂ以外に、延長方向が異なる他の連続溝２ｂ′を形成してもよい。他の連続溝２ｂ′の延長方向は、特に制限されるものではない。例えば、タイヤ周方向、タイヤ幅方向、連続溝２ｂの傾斜方向とは反対向きの傾斜方向を例示することができる。他の連続溝２ｂ′の傾斜角度θ′の大きさは、連続溝２ｂの傾斜角度θの大きさと同じでも異なってもよいが、タイヤ幅方向に対し０〜９０°、好ましくは０〜３０°にする。これら他の連続溝２ｂ′は、吸音材の外周面２Ｚ上で連続溝２ｂと交差することにより、連続溝２ｂ，２ｂと他の連続溝２ｂ′，２ｂ′とでブロック状陸部２ａ′を区画する。このブロック状陸部２ａ′の外周表面が、トレッド部内面に接触する。

また、他の連続溝２ｂ′は、図９のように吸音材を横断するように延長させるほか、図１０、１１に示すように、略タイヤ周方向に延長させることができる。ここで略タイヤ周方向とは、タイヤ周方向に対し±５°の角度とした。図１０では、連続溝２ｂがタイヤ幅方向、連続溝２ｂ′がタイヤ周方向にそれぞれ延長することにより、ブロック状陸部２ａ′が多角柱（図では四角柱）として形成される。

また、図１１では、ブロック状陸部２ａ′が多角錘台（図では四角錘台）として形成され、さらにブロック状陸部２ａ′を、１つおきに除去するように、すなわち市松模様のようにして構成した。ブロック状陸部２ａ′を多角錘台にすることにより、陸部の圧縮剛性を確保し吸音材を安定に装着可能にすると共に、連続する空間の容積を大きくするのでパンク修理液６の流れを一層円滑にすることができる。また、図１１の吸音材をトレッド部４内面に装着し矢印Ｓ₃方向から見ると、図１２に拡大して示すように、ブロック状陸部２ａ₁及び２ａ₂の間の空間に形成された連続溝２ｂがシースルーになる。

図１０及び１１に示すように、吸音材の外周面をブロック状陸部で構成するときは、ブロック状陸部の配置密度を、好ましくは４００〜８００００個／ｍ²、より好ましくは８００〜５００００個にするとよい。ブロック状陸部２ａ′の配置密度が、４００個／ｍ²未満であると、ブロック状陸部２ａ′が大きすぎて連続溝２ｂ同士の間隔が広くなりパンク修理液がブロック状陸部２ａ′の中央に到達し難くなる。また、ブロック状陸部２ａ′の配置密度が、８００００個／ｍ²を超えると、ブロック状陸部２ａ′の大きさが微小になり加工し難くなる。

吸音材２は、少なくとも外周面に撥水加工を施しておくとよい。これにより、吸音材２の耐候性を確保して、早期の劣化を防止することができる。また、吸音材２内におけるパンク修理液６の含浸量を極力抑制することにより、パンク修理液６が吸音材２の外周側の連続する空間に流れ込み易くして、貫通孔Ａの封鎖を一層効率的に行うことができる。

撥水加工は、吸音材２を構成する多孔質材料に撥水剤を添加することによって行うとよい。撥水剤としては、例えば、ワックス類、金属石鹸、アルキルピリジニウムハロゲン化合物、シリコーン、フッ素化合物などを挙げることができる。また、吸音材２を発泡ポリウレタン樹脂で構成する場合には、製造時（発泡時）に撥水剤を配合しておくようにしてもよい。

吸音材を構成する多孔質材料は、樹脂の発泡体が好ましく、特に低密度のポリウレタンフォームが、タイヤ内圧により圧縮変形しにくい耐性を有するので好ましい。発泡体の気泡の形態は連続気泡が好ましい。また、多孔質材料は、樹脂の発泡体のほか、繊維を結合させたフェルト、マットなどの不織布や織布などから構成してもよい。

本発明で使用する吸音材の見かけ密度は、好ましくは５〜３０ｋｇ／ｍ³、より好ましくは１０〜２７ｋｇ／ｍ³にするとよい。見かけ密度が５ｋｇ／ｍ³未満であると、圧縮剛性が低く陸部が遠心力で潰されるので、低速走行時に連続空間が形成されない。また、見かけ密度が３０ｋｇ／ｍ³を超えると、吸音材の質量が大きくなり、タイヤ転動時に質量バランスを悪化させる場合がある。なお、吸音材の見かけ密度は、ＪＩＳ Ｋ６４００により測定した。

図３，１０及び１１に示したタイヤ騒音低減装置１は、吸音材２の弾性力により、タイヤのトレッド部４の内面に圧着するように装着することができる。この装着方法以外に、吸音材２の外周面２Ｚをトレッド部４の内面に接着剤などにより固定してもよい。吸音材２の外周面２Ｚをトレッド部４の内面に接着することにより、トレッド部４の内面におけるタイヤ騒音低減装置１の安定性が確保されるため、タイヤユニフォミティーを向上させると同時に、騒音低減装置１の耐久性を向上させることができる。

また、図１３及び１４に示すように、吸音材２を環状の弾性バンド８に取付けて、この弾性バンド８の弾性力により、トレッド部４の内面に圧着させるように装着してもよい。図１３は、吸音材２の外周面２Ｚにおいて、陸部２ａのタイヤ幅方向中央領域の頂部に弾性バンド８を取付けたものである。また、図１４は、吸音材２の外周面２Ｚにおいて、陸部２ａのタイヤ幅方向中央領域に凹部を形成して、その凹部に弾性バンド８を嵌め込み、陸部２ａと弾性バンド８との外周面が面一になるように取付けたものである。このように弾性バンド８を用いることにより、吸音材２と弾性バンド８との接着を確実にしながらタイヤ騒音低減装置１の着脱作業を容易にすることができる。なお、図１３及び１４の例は、環状の弾性バンド８を吸音材２の外周面２Ｚ側に取付けたが、内周面側に取付けることもできる。

また、図１３及び１４のタイヤ騒音低減装置において、吸音材２の外周面２Ｚに形成した連続溝２ｂのシースルー断面積は、それぞれ図１５及び１６に示すように、弾性バンド８の内周面と連続溝２ｂの溝底及び両側壁面とで囲まれた領域の断面積となる。また、弾性バンド８を吸音材２の外周面２Ｚに取付けるとき、吸音材２の外周面２Ｚがトレッド部４内面と接触する面積は、弾性バンド８の投影面積を除いた吸音材２の投影面積に対して規定するものとする。なお、吸音材２及び弾性バンド８の投影面積は、それぞれ前述の方法により求めた。

さらに、図１７に示すように吸音材２を、複数の分割体２ｘで構成し、これら複数の分割体２ｘをタイヤ周方向に間隔を隔てて配置するとよい。これにより、隣接する分割体２ｘの間にはタイヤ幅方向に延びる空間Ｒが周方向に対して間欠的に形成されるため、この空間Ｒに沿ってパンク修理液６が流動できることから、パンク修理液６がタイヤ幅方向に流動するのをさらに円滑にし、貫通孔Ａの封鎖を一層効率よく行うことができる。なお、図１７では、図示を簡略化するために、吸音材２の外周面に配設した複数の連続溝を省略して示した。

弾性バンド８の材料は、特に限定されるものではないが、ゴム又は樹脂で構成するとよい。その材料のヤング率は好ましくは３００〜３０００ＭＰａの範囲がよく、より好ましくは５００〜２０００ＭＰａにするとよい。これにより、トレッド部４の内面におけるタイヤ騒音低減装置１の位置が安定するため、良好なユニフォミティーを確保することができる。ヤング率が３００ＭＰａ未満ではユニフォミティーが低下する虞がある。また、ヤング率が３０００ＭＰａ超では、タイヤ騒音低減装置１の変形がタイヤの屈曲変形に追従できなくなるため、耐久性が低下する原因になる。

本発明の空気入りタイヤ３は、上述したタイヤ騒音低減装置１を、トレッド部４の内面に装着して構成する。このように構成された空気入りタイヤ３は、耐久性を維持しながら、釘踏みなどによりトレッド部４に貫通孔Ａが生じた場合に、空気圧入用のバルブからパンク修理液６を注入すると、パンク修理液６がトレッド部４の内面に行き渡り、貫通孔Ａに容易に流れ込みやすくするため、迅速かつ確実なパンク修理作業を行うことができる。

本発明のタイヤ騒音低減装置１は、多孔質材料からなる吸音材２の外周面に複数の連続溝をシースルーになるように配設したことことにより、タイヤの重量増加を抑制しながら、パンク修理時の作業性を向上させるようにしたものである。したがって、このタイヤ騒音低減装置１をトレッド部４の内面に装着した空気入りタイヤ３は、釘踏みなどにより生じた貫通孔Ａに対して迅速かつ確実な修理機能を発揮することができ、スペアタイヤを搭載しない車両に対して幅広く適用することができる。

タイヤサイズを２１５／６０Ｒ１５、発泡ポリウレタンフォーム（見かけ密度が１８ｋｇ／ｍ³）からなる幅１８０ｍｍ、厚さ２０ｍｍの吸音材を、トレッド部の内面にタイヤ１周にわたり装着することを共通にして、吸音材の形態を異ならせた８種類の空気入りタイヤ（実施例１〜５、比較例１〜３）を製作した。比較例１のタイヤは、タイヤ騒音低減装置を図１８に示すように、吸音材の外周面を平滑にして構成した。実施例１，２及び比較例２，３のタイヤは、吸音材の外周面に複数の連続溝を直線状（断面形状が矩形）に設けることを共通にした上で、連続溝の形状、溝縁間距離ｈ（ｍｍ）、最大のシースルー断面積（ｍｍ²）、連続溝の深さｔ（ｍｍ）、連続溝の幅ｗ（ｍｍ）、最大のシースルー断面積で特定されるシースルーの延長方向がタイヤ幅方向に対する角度θ（°）及び吸音体がトレッド部内面と接触する面積の投影面積に対する割合（表中で「接触面積割合」という）を表１に示すように異ならせた。

また、実施例３〜５のタイヤは、吸音材の材質及び外形寸法を比較例１と同じにし、かつ吸音材の外周面にタイヤ幅方向に延在する複数の連続溝とタイヤ周方向に延在する他の連続溝とを直線状に配設することを共通にした上で、連続溝の形状、溝縁間距離ｈ（ｍｍ）、最大のシースルー断面積（ｍｍ²）、連続溝の深さｔ（ｍｍ）、連続溝の幅ｗ（ｍｍ）、吸音体がトレッド部内面と接触する面積の投影面積に対する割合（表中で「接触面積割合」という）及び配置密度（１ｍ²当たりの個数）を表２に示すように異ならせた。

これら８種類のタイヤについて、空気圧２１０ｋＰａを充填して、トレッド面のタイヤ幅方向中心位置に長さ３０ｍｍの釘を打ち込んだ後、空気圧入用のバルブからパンク修理液（７００ｃｃ）を注入し、３０ｋｍ／ｈにて１０分間走行させた後、空気漏れが生じたか否かを空気圧の測定により確認した。この試験をそれぞれ５本のタイヤについて行ない、空気漏れが確認されなかったタイヤの本数を表１，２に記載した。

１ タイヤ騒音低減装置
２ 吸音材
２ｂ 連続溝
２ｘ 分割体
２Ｚ 外周面
３ 空気入りタイヤ
４ トレッド部
６ パンク修理液
８ 弾性バンド
ｈ 連続溝の溝縁間距離
ｔ 連続溝の深さ
ｗ 連続溝の幅

Claims (14)

1. 多孔質材料からなる少なくとも１つの吸音材をタイヤトレッド部の内面に装着するように構成したタイヤ騒音低減装置において、
   前記吸音材の外周面に、面状の溝底を有すると共に、前記吸音材のタイヤ幅方向の一方の側面から他方の側面へシースルーに延長する多数の連続溝をタイヤ周方向に配列し、これら連続溝が互いに隣接するタイヤ周方向の溝縁間距離を２〜４０ｍｍにし、かつ前記連続溝１本当たりにおける最大のシースルー断面積を２０〜１００ｍ²にしたタイヤ騒音低減装置。
2. 前記吸音材の少なくとも外周面に、撥水加工を施した請求項１に記載のタイヤ騒音低減装置。
3. 前記吸音材の見かけ密度を、５〜３０ｋｇ／ｍ³にした請求項１又は２に記載のタイヤ騒音低減装置。
4. 前記連続溝の深さを、１〜１０ｍｍにした請求項１，２又は３に記載のタイヤ騒音低減装置。
5. 前記連続溝の幅を、２〜３０ｍｍにした請求項１〜４のいずれか１項に記載のタイヤ騒音低減装置。
6. 前記連続溝の最大のシースルー断面積で特定されるシースルー延長方向を、タイヤ幅方向に対して０〜３０°にした請求項１〜５のいずれか１項に記載のタイヤ騒音低減装置。
7. 前記連続溝に他の連続溝を交差するように設け、これら連続溝と他の連続溝とによりブロック状陸部を区画した請求項１〜６のいずれか１項に記載のタイヤ騒音低減装置。
8. 前記他の連続溝の延長方向を略タイヤ周方向にした請求項７に記載のタイヤ騒音低減装置。
9. 前記ブロック状陸部の数を、４００〜８００００個／ｍ²にした請求項７又は８に記載のタイヤ騒音低減装置。
10. 前記吸音材の外周面が前記トレッド部内面と接触する面積を、前記吸音材をタイヤ径方向に投影した投影面積の２０〜９０％にした請求項１〜９のいずれか１項に記載のタイヤ騒音低減装置。
11. 前記吸音材に前記タイヤトレッド部の内面に装着するための環状の弾性バンドを取付けた請求項１〜１０のいずれか１項に記載のタイヤ騒音低減装置。
12. 前記吸音材を複数の分割体で構成し、これら分割体をタイヤ周方向に間隔を隔てて配置した請求項１１に記載のタイヤ騒音低減装置。
13. 請求項１〜１２のいずれか１項に記載のタイヤ騒音低減装置をタイヤトレッド部の内面に装着した空気入りタイヤ。
14. 請求項１〜１０のいずれか１項に記載のタイヤ騒音低減装置をタイヤトレッド部の内面に接着剤により固定した空気入りタイヤ。

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