JP2015116865A

JP2015116865A - 空気入りタイヤ

Info

Publication number: JP2015116865A
Application number: JP2013260084A
Authority: JP
Inventors: 一泰榊原; Kazuyasu Sakakibara
Original assignee: Toyo Tire and Rubber Co Ltd
Current assignee: Toyo Tire Corp
Priority date: 2013-12-17
Filing date: 2013-12-17
Publication date: 2015-06-25
Anticipated expiration: 2033-12-17
Also published as: JP6144615B2

Abstract

【課題】タイヤ内周面に吸音材を確実に取り付けるとともに、走行時の振動を低減し、かつリム組性の悪化を抑制できる空気入りタイヤを提供する。【解決手段】タイヤ幅方向ＷＤに沿って延びる棒状の吸音材２をタイヤ内周面１ａに取り付けた空気入りタイヤ１であって、タイヤ内周面１ａに固定され、吸音材２を取り付けるための筒状の吸音材取付具３を備え、吸音材取付具３は、吸音材２の長手方向中央部２ａの周囲を圧縮状態で拘束しており、吸音材取付具３のタイヤ内周面１ａからの最大高さＨ３がタイヤ断面高さＨの４３％以下である。【選択図】図１

Description

本発明は、タイヤ幅方向に沿って延びる棒状の吸音材をタイヤ内周面に取り付けた空気入りタイヤに関するものである。

従来より、空気入りタイヤの性能を向上させるために、空気入りタイヤの内面に種々の機能を有するデバイス、例えば吸音材等を取り付けることが提案されている。また、これらのデバイスを空気入りタイヤの内面に取り付けるに当たり、デバイスを容易に取り付けるための種々の工夫がなされている。

下記特許文献１には、モジュールを空気入りタイヤの内面に固定する装置が記載されている。この装置は、タイヤに固定された支持体と、モジュールを取り付けるための可撓性ストリップとで構成されている。また、下記特許文献２には、タイヤ内部に電子装置を取り付けるための取付パッチが記載されている。この取付パッチは、電子装置を支持するためのプラットホームと、取付パッチの基部とプラットホームとを結合するピラーとを有している。

ところで、種々のデバイスを取付具を介してタイヤ内面に取り付ける場合、取付具及び取り付けられるデバイスの重量によって、タイヤ走行時のユニフォミティに影響を与え、走行時の振動による乗り心地の悪化が懸念される。また、デバイス及び取付具の高さが高過ぎると、リム組み付け時にリムフランジ等と接触し、リム組性を損なう恐れがある。そのため、取付具によりデバイスをタイヤ内面に確実に固定しつつ、デバイスと取付具には軽量化及び小型化が要求される。

特表２００９−５３２２６６号公報特開２００５−１７８７６１号公報

そこで、本発明の目的は、タイヤ内周面に吸音材を確実に取り付けるとともに、走行時の振動を低減し、かつリム組性の悪化を抑制できる空気入りタイヤを提供することにある。

上記目的は、下記の如き本発明により達成できる。
即ち、本発明の空気入りタイヤは、タイヤ幅方向に沿って延びる棒状の吸音材をタイヤ内周面に取り付けた空気入りタイヤであって、
前記タイヤ内周面に固定され、前記吸音材を取り付けるための筒状の吸音材取付具を備え、
前記吸音材取付具は、前記吸音材の長手方向中央部の周囲を圧縮状態で拘束しており、
前記吸音材取付具のタイヤ内周面からの最大高さがタイヤ断面高さの４３％以下であることを特徴とする。

本発明の空気入りタイヤは、タイヤ内周面にタイヤ幅方向に沿って延びる棒状の吸音材を取り付けたものである。このような吸音材をタイヤ内周面に取り付けることで、空洞共鳴音の低減を図ることができる。タイヤ内周面に固定される筒状の吸音材取付具は、吸音材の長手方向中央部の周囲を圧縮状態で拘束しているため、吸音材が吸音材取付具から抜けにくく、吸音材をタイヤ内周面に確実に取り付けることができる。また、吸音材取付具のタイヤ内周面からの最大高さをタイヤ断面高さの４３％以下とすることで、吸音材取付具の重量を抑えて走行時の振動を低減し、かつ吸音材取付具の高さを抑えてリム組性の悪化を抑制できる。

本発明にかかる空気入りタイヤにおいて、前記吸音材取付具の前記最大高さが、前記吸音材のタイヤ内周面からの最大高さよりも低いことが好ましい。

この構成によれば、吸音材の大きさを確保して空洞共鳴音を効果的に低減しつつ、走行時の振動を低減し、かつリム組性の悪化を抑制できる。

本発明にかかる空気入りタイヤにおいて、前記吸音材のタイヤ内周面からの高さは、長手方向中央部から長手方向両端部に向かって徐々に高くなっていることが好ましい。

本発明にかかる空気入りタイヤにおいて、前記吸音材取付具のタイヤ内周面からの高さは、長手方向中央部から長手方向両端部に向かって徐々に高くなっていることが好ましい。

この構成によれば、吸音材の長手方向中央部を効果的に圧縮して、棒状の吸音材をＶ字状に屈曲させることができる。これにより、吸音材の長手方向両端部における最大高さを高くして空洞共鳴音の低減効果を高めることができる。

本発明にかかる空気入りタイヤにおいて、前記吸音材取付具の外周面には、周方向に延びるリブが形成されていることが好ましい。

この構成によれば、吸音材取付具のタイヤ内周面からの高さが、長手方向中央部よりも長手方向両端部で高くなりやすく、吸音材取付具により吸音材の長手方向中央部を効果的に圧縮して、棒状の吸音材をＶ字状に屈曲させることができる。これにより、吸音材の長手方向両端部における最大高さを高くして空洞共鳴音の低減効果を高めることができる。

本発明の空気入りタイヤの一例を示すタイヤ子午線断面図吸音材取付具の詳細な構成を示す三面図他の実施形態に係る空気入りタイヤのタイヤ子午線断面図他の実施形態に係る空気入りタイヤのタイヤ子午線断面図

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。初めに、本発明の空気入りタイヤの構成を説明する。図１は、空気入りタイヤの一例を示すタイヤ子午線断面図である。ここで、Ｈはタイヤ断面高さを示している。なお、タイヤ断面高さＨは、タイヤ子午線断面において、ＪＡＴＭＡ規定の空気圧を充填した状態で、ノミナルリム径からトレッド表面までの高さである。

空気入りタイヤ１は、タイヤ幅方向ＷＤに沿って延びる棒状の吸音材２がタイヤ内周面１ａに取り付けられている。吸音材２は、タイヤ内周面１ａに対してタイヤ周方向に間隔を空けて複数個設けられることが好ましい。例えば、４個の吸音材２をタイヤ周方向に等間隔で配置するのが好ましい。

吸音材２としては、特に限定されないが、軟質ポリウレタンフォームからなるスポンジが好ましく用いられる。ただし、吸音材２は、吸音効果があれば、軟質ポリウレタンフォームでなくともよく、グラスウール、不織布等の繊維体や穴あき板やスリット板等の共鳴吸音材料、フィルム等の膜状材料でもよい。吸音材２の形状としては、棒状であれば特に限定されないが、例えば円柱状、四角柱状、三角柱状等が挙げられる。このような形状のほか、吸音材２の形状は、中空の筒状が好ましい。吸音材２が筒状の場合、内部に空気層が形成されるため、吸音材２を通過する音を吸音する効果が高い。さらに、吸音材２の形状は円筒状が特に好ましい。吸音材２が円筒状の場合、あらゆる角度からの音に対して吸音効果を発揮できる。

吸音材２は、吸音材取付具３を介してタイヤ内周面１ａに取り付けられる。吸音材取付具３は、タイヤ内周面１ａに固定される。吸音材取付具３は、筒状をしており、内部に吸音材２が挿入される。

図２は、吸音材取付具３の詳細な構成を示す三面図である。吸音材取付具３は、タイヤ内周面１ａに固定するための取付ベース部３１を備えている。

本実施形態の吸音材取付具３は、略円筒状をしており、その外周面には、周方向に延びるリブ３０が形成されている。リブ３０は、取付ベース部３１に達している。リブ３０は、吸音材取付具３の軸方向の中央部に形成される。本実施形態では、４本のリブ３０が等間隔で形成されている。このリブ３０により吸音材取付具３の軸方向の中央部が補強され、吸音材２に対する拘束力が向上する。

取付ベース部３１は、略円形の板状であって、吸音材取付具３と一体となっている。取付ベース部３１の形状は特に限定されないが、軽量化と確実な固定のため、楕円形が好ましい。取付ベース部３１を楕円形の板状とする場合、取付ベース部３１は、楕円の長径方向がタイヤ周方向、短径方向がタイヤ幅方向ＷＤとなるようにタイヤ内周面１ａに固定される。

取付ベース３１の表面には、放射状に複数本のリブ３２が形成されている。リブ３２を設けることで、軽量化しつつ、取付ベース３１の強度を高めて耐久性を向上できる。

吸音材取付具３と取付ベース部３１は、例えば、熱可塑性樹脂で一体成形されるのが好ましい。熱可塑性樹脂で一体成形する際、吸音材取付具３と取付ベース部３１にそれぞれリブ３０とリブ３２を形成しているため、樹脂流れも良好となる。熱可塑性樹脂としては、ＴＰＵ（熱可塑性ポリウレタン：Thermoplastic Polyurethane）が例示される。

取付ベース部３１は、クッション層４を介してタイヤ内周面１ａに接着されることが好ましい。クッション層４は、伸縮性を有するクッション層本体４１と、クッション層本体４１の両側の接着剤層４２，４３とで構成されている。これにより、クッション層４中のクッション層本体４１がタイヤ内周面１ａの凹凸又は曲面の形状に追従して変形して接着されるので、取付ベース部３１をタイヤ内周面１ａに安定して固定することができる。

吸音材取付具３は、吸音材２の長手方向中央部２ａの周囲を圧縮状態で拘束している。圧縮状態とは、吸音材２が外力によりわずかでも潰れた状態のことをいい、吸音材２の外表面と吸音材取付具３の外周面が面一の場合であっても、少なくとも吸音材取付具３の厚みの分だけ吸音材２は圧縮されている。このように、吸音材２の長手方向中央部２ａの周囲を圧縮状態で拘束しているため、吸音材２が吸音材取付具３から抜けにくくなり、吸音材２をタイヤ内周面１ａに確実に取り付けることができる。

図１に示す吸音材２をタイヤ内周面１ａに取り付けた状態で、吸音材取付具３のタイヤ内周面１ａからの最大高さＨ３は、タイヤ断面高さＨの４３％以下である。好ましくは、吸音材取付具３の最大高さＨ３は、タイヤ断面高さＨの１７％以下である。本実施形態では、吸音材取付具３の軸方向の両端が最大高さとなっている。また、タイヤサイズが２３５／５０Ｒ１８の場合、吸音材取付具３の最大高さＨ３は、５０ｍｍ以下であり、好ましくは２０ｍｍ以下である。なお、最大高さＨ３は、タイヤ赤道の位置でのタイヤ内周面１ａを基準としたタイヤ径方向内側への最大高さとする。

吸音材取付具３の最大高さＨ３をタイヤ断面高さＨの４３％以下とすることで、リム組み付け時に吸音材取付具３がリムフランジ等と接触することを防ぎ、リム組性の悪化を抑制できる。なお、吸音材２は、吸音材取付具３に比べて柔らかいため、リムフランジ等に接触した際の悪影響は少ない。

また、吸音材２と吸音材取付具３の重量によって、タイヤ走行時のユニフォミティに影響を与え、走行時の振動による乗り心地の悪化が懸念される。吸音材取付具３の最大高さＨ３をタイヤ断面高さＨの４３％以下とすることで、吸音材取付具３の重量を抑えることができる。吸音材２に比べて密度の高い吸音材取付具３の重量を抑えることで、効果的に全体の重量を抑えて走行時の振動を低減できる。

吸音材２のタイヤ内周面１ａからの最大高さＨ２は、タイヤ断面高さＨの３０％以上であることが好ましく、５０％以下であることが好ましい。吸音材２の最大高さＨ２をタイヤ断面高さＨの３０％よりも低くすると、吸音材２による空洞共鳴音の低減効果が小さくなる。一方、吸音材２の最大高さＨ２をタイヤ断面高さＨの５０％よりも高くすると、吸音材２の重量が大きくなり、走行時の振動が増大する。なお、最大高さＨ２は、タイヤ赤道の位置でのタイヤ内周面１ａを基準としたタイヤ径方向内側への最大高さとする。

吸音材取付具３の最大高さＨ３が、吸音材２のタイヤ内周面１ａからの最大高さＨ２よりも低いことが好ましい。この構成によれば、吸音材２の大きさを確保して空洞共鳴音を効果的に低減しつつ、吸音材取付具３の重量と高さを抑えて、走行時の振動を低減し、かつリム組性の悪化を抑制できる。

吸音材２のタイヤ内周面１ａからの高さは、長手方向中央部２ａから長手方向両端部２ｂに向かって徐々に高くなっていることが好ましい。空洞共鳴音を低減するためには、吸音材２の高さは、出来る限り高くするのが好ましい。吸音材２の長手方向両端部２ｂを高くしても、リムフランジ等への接触による悪影響は少ないため、吸音材２の高さを、長手方向中央部２ａから長手方向両端部２ｂに向かって徐々に高くすることで、吸音材２の大きさを確保して空洞共鳴音を効果的に低減できる。

吸音材取付具３のタイヤ内周面１ａからの高さは、長手方向中央部３ａから長手方向両端部３ｂに向かって徐々に高くなっていることが好ましい。この構成によれば、吸音材２の長手方向中央部２ａを効果的に圧縮して、棒状の吸音材２の軸を図１に示すような略Ｖ字状に屈曲させることができる。これにより、吸音材２の最大高さＨ２を高くして空洞共鳴音の低減効果を高めることができる。また、吸音材取付具３の高さを長手方向中央部３ａから長手方向両端部３ｂに向かって徐々に高くすることで、吸音材取付具３の長手方向両端部３ｂにおける吸音材２の応力集中が緩和され、吸音材２が壊れにくくなる。

吸音材２と吸音材取付具３を合わせた総重量は、３０ｇ以下が好ましく、１５ｇ以下がより好ましい。吸音材２と吸音材取付具３の総重量が３０ｇを超えると、高速ユニフォミティの悪化やそれに伴う振動、乗り心地が悪化する傾向にある。

［他の実施形態］
（１）前述の実施形態では、棒状の吸音材２の軸が略Ｖ字状に屈曲した例を示したが、図３Ａに示すように、棒状の吸音材２の軸はタイヤ幅方向ＷＤに直線状であってもよい。

（２）また、前述の実施形態では、吸音材取付具３の最大高さＨ３を、吸音材２の最大高さＨ２よりも低くしているが、図３Ｂに示すように、吸音材取付具３の最大高さＨ３と吸音材２の最大高さＨ２を等しくしてもよい。

以下、本発明の構成と効果を具体的に示す実施例等について説明する。なお、実施例等における評価項目は下記のようにして測定を行った。

（１）振動
吸音材をタイヤ内周面に取り付けた空気入りタイヤについて、実車走行にて官能評価及び振動計測を行った。評価は、「◎」、「○」、「×」の三段階とし、「○」は走行時の振動が小さく、乗り心地が良好であることを示し、「◎」は特に良好であることを示し、「×」は走行時の振動が大きく、乗り心地が悪いことを示す。

（２）リム組性
吸音材をタイヤ内周面に取り付けた空気入りタイヤについて、実際にリム組を実施する際、リムフランジ等への接触による吸音材と吸音材取付具の破壊の有無を調べた。評価は、「◎」、「○」、「×」の三段階とし、「○」は吸音材又は吸音材取付具がリムフランジ等へ接触せずリム組性が良好であることを示し、「◎」は特に良好であることを示し、「×」は吸音材及び吸音材取付具がリムフランジ等へ接触し、破壊に至ったことを示す。

（３）低減効果
吸音材をタイヤ内周面に取り付けた空気入りタイヤについて、実車走行における官能評価およびノイズ計測により、空洞共鳴音の低減効果を調べた。評価は、「◎」、「○」、「△」の三段階とし、「○」は低減効果があったことを示し、「◎」は低減効果が特に大きかったことを示し、「△」は低減効果がわずかしかなかったことを示す。

表１に示す寸法及び形状にて空気入りタイヤを製造して、上記性能を評価した。なお、何れの空気入りタイヤのサイズも２３５／５０Ｒ１８とした。表１の総重量（ｇ）とは吸音材と吸音材取付具を合わせた重量を示す。吸音材取付具の絞りの有無とは、図１のように、吸音材取付具のタイヤ内周面からの高さが長手方向中央部から長手方向両端部に向かって徐々に高くなっており、中央部が凹んだものを絞りが「あり」と示す。図３Ａや図３Ｂのように、吸音材取付具のタイヤ内周面からの高さが長手方向に一定のものを絞りが「なし」と示す。振動、リム組性、低減効果の評価結果を表１に併せて示す。

表１の結果から以下のことが分かる。実施例１〜４の空気入りタイヤは、比較例１と比べて、振動が小さく、乗り心地が良好であり、かつリム組性も良好であった。ただし、実施例１は、振動が小さく、かつリム組性も良好であるが、吸音材が小さいため、空洞共鳴音の低減効果がわずかしか得られなかった。

１空気入りタイヤ
１ａタイヤ内周面
２吸音材
２ａ吸音材の長手方向中央部
３吸音材取付具
３０リブ
Ｈタイヤ断面高さ
Ｈ２吸音材のタイヤ内周面からの最大高さ
Ｈ３吸音材取付具のタイヤ内周面からの最大高さ
ＷＤタイヤ幅方向

Claims

タイヤ幅方向に沿って延びる棒状の吸音材をタイヤ内周面に取り付けた空気入りタイヤであって、
前記タイヤ内周面に固定され、前記吸音材を取り付けるための筒状の吸音材取付具を備え、
前記吸音材取付具は、前記吸音材の長手方向中央部の周囲を圧縮状態で拘束しており、
前記吸音材取付具のタイヤ内周面からの最大高さがタイヤ断面高さの４３％以下であることを特徴とする空気入りタイヤ。
前記吸音材取付具の前記最大高さが、前記吸音材のタイヤ内周面からの最大高さよりも低いことを特徴とする請求項１に記載の空気入りタイヤ。
前記吸音材のタイヤ内周面からの高さは、長手方向中央部から長手方向両端部に向かって徐々に高くなっていることを特徴とする請求項１又は２に記載の空気入りタイヤ。
前記吸音材取付具のタイヤ内周面からの高さは、長手方向中央部から長手方向両端部に向かって徐々に高くなっていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の空気入りタイヤ。
前記吸音材取付具の外周面には、周方向に延びるリブが形成されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の空気入りタイヤ。