JP2020006720A - 空気入りタイヤ - Google Patents

Abstract

【課題】空洞共鳴音を抑制すると共に生産性の向上を図ることができる空気入りタイヤを提供する。【解決手段】空気入りタイヤ１は、タイヤ内面１ａに取り付けられてタイヤ周方向に延びるスポンジからなる吸音部材１０と、タイヤ内面１ａと吸音部材１０との間に配置されてタイヤ周方向に延びるゴムからなる制振部材２０とを備えている。【選択図】図１

Description

本発明は、空気入りタイヤに関する。

車両が荒れた路面を走行するときや路面の継ぎ目を通過するときなどに生じるタイヤ接地面からの振動によってタイヤ内部の空気による空洞共鳴音が発生することが知られている。空洞共鳴音は、車室内の騒音の原因となることから、空洞共鳴音を抑制することが行われている。

例えば特許文献１には、板状部材に複数の貫通孔とタイヤ周方向に延びる複数のスリットとを形成すると共に複数のスリットにタイヤ幅方向に延びる複数の円筒状の支持部材を挿通した後に、スリットに支持部材が挿通された板状部材をトレッド部のタイヤ内面に取り付けて、空洞共鳴音を抑制するようにした空気入りタイヤが開示されている。

特開２０１７−２０２７９０号公報

しかしながら、前記特許文献１に記載のものは、板状部材に複数の貫通孔や複数のスリットを形成すると共にスリットに複数の支持部材を挿通させ、その後に板状部材をトレッド部のタイヤ内面に取り付けるものであり、タイヤ製造時の生産性の低下を引き起こし得る。

そこで、本発明は、空洞共鳴音を抑制すると共に生産性の向上を図ることができる空気入りタイヤを提供することを課題とする。

本発明は、タイヤ内面に取り付けられてタイヤ周方向に延びるスポンジからなる吸音部材と、前記タイヤ内面と前記吸音部材との間に配置されてタイヤ周方向に延びるゴムからなる制振部材とを備えている空気入りタイヤを提供する。

本発明によれば、タイヤ接地面からの振動がタイヤ内面と吸音部材との間に配置されたゴムからなる制振部材によって低減され、タイヤ接地面からの振動によって生じるタイヤ内部の空気の振動による音が低減される。そして、この低減されたタイヤ内部の空気の振動による音がタイヤ内面に制振部材を介して取り付けられたスポンジからなる吸音部材を通過するときに低減されるので、タイヤ接地面からの振動によって生じるタイヤ内部の空気の振動による音が共鳴してタイヤ内部に発生する空洞共鳴音を抑制することができる。

また、タイヤ製造時に、タイヤ内面にゴムからなる制振部材とスポンジからなる吸音部材とを取り付けるだけで、空洞共鳴音を抑制することができるので、比較的容易に製造することができ、生産性の向上を図ることができる。

前記制振部材は、タイヤ周方向全体に亘って配置されていることが好ましい。

本構成によれば、タイヤ周方向の一部に制振部材が配置される場合に比して、空洞共鳴音を有効に抑制することができる。

前記吸音部材は、タイヤ周方向全体に亘って取り付けられていることが好ましい。

本構成によれば、タイヤ周方向の一部に吸音部材が取り付けられる場合に比して、空洞共鳴音を有効に抑制することができる。

前記制振部材は、タイヤ内面を構成するインナーライナのゴムより損失正接（ｔａｎδ）が大きいゴムから形成されていることが好ましい。

本構成によれば、インナーライナのゴムより損失正接が大きいゴムから形成される制振部材を用いることで、制振部材によって振動エネルギを有効に吸収することができるので、制振部材によってタイヤ接地面からの振動を有効に低減させることができ、空洞共鳴音を有効に抑制することができる。

前記制振部材は、タイヤ径方向内面にタイヤ径方向外側に窪む凹部を備え、制振部材と吸音部材との間に、凹部の内面と吸音部材のタイヤ径方向外面とによって区画される空洞部が形成されていてもよい。

本構成によれば、制振部材と吸音部材との間に形成される空洞部によって、タイヤ接地面からの振動によって生じるタイヤ内部の空気の振動による音が低減されるので、空洞共鳴音をさらに抑制することができる。

前記吸音部材は、タイヤ径方向内面にタイヤ周方向に離間して配置されてタイヤ径方向に内側に突出する突部を備えていてもよい。

本構成によれば、吸音部材のタイヤ径方向内面にタイヤ周方向に離間して配置された複数の突部によって吸音部材のタイヤ径方向内面に凹凸を形成することができるので、タイヤ接地面からの振動によって生じるタイヤ内部の音が放射状に伝播される際に、吸音部材のタイヤ径方向内面に形成される凹凸によって音を低減することができ、空洞共鳴音をさらに抑制することができる。

本発明に係る空気入りタイヤによれば、空洞共鳴音を抑制すると共に生産性の向上を図ることができる。

本発明の第１実施形態に係る空気入りタイヤの縦断面図である。 本発明の第１実施形態に係る空気入りタイヤの横断面図である。 本発明の第２実施形態に係る空気入りタイヤのタイヤ内面に取り付けられる吸音部材及び制振部材を示す図である。 本発明の第３実施形態に係る空気入りタイヤのタイヤ内面に取り付けられる吸音部材及び制振部材を示す図である。 図４のＹ５−Ｙ５線に沿った吸音部材及び制振部材の断面図である。 本発明の第４実施形態に係る空気入りタイヤのタイヤ内面に取り付けられる吸音部材及び制振部材を示す図である。

以下、本発明の実施形態について添付図面を参照しながら説明する。

図１は、本発明の第１実施形態に係る空気入りタイヤの縦断面図、図２は、本発明の第１実施形態に係る空気入りタイヤの横断面図である。図１及び図２に示すように、本発明の第１実施形態に係るゴム製の空気入りタイヤ１は、ホイール２に組み付けられてホイール２と共に車輪を構成するものであり、環状に形成されている。空気入りタイヤ１のタイヤ内面１ａとホイール２のリム部２ａの外面とによってタイヤ内部（内腔）８が円環状に形成されている。

空気入りタイヤ１は、図２に示すように、タイヤ径方向外側に位置して路面に接するトレッド部３と、タイヤ径方向内側に位置してホイール２のリム部２ａに組み付けられる両側のビード部４と、トレッド部３と両側のビード部４との間にそれぞれ位置してタイヤ径方向に延びる両側のサイドウォール部５とを備える。

空気入りタイヤ１は、両側のビード部４間に図示しないカーカスが設けられると共に、前記カーカスのタイヤ内面側にタイヤ内面１ａを構成する図示しないインナーライナが設けられている。前記インナーライナは、空気圧を保持するためのものであり、空気の透過を防ぐゴムで形成されている。

本実施形態では、空気入りタイヤ１のタイヤ内面１ａにタイヤ周方向に延びる吸音部材１０が取り付けられると共に、タイヤ内面１ａと吸音部材１０との間にタイヤ周方向に延びる制振部材２０が配置され、吸音部材１０は、制振部材２０を介してタイヤ内面１ａに取り付けられている。

吸音部材１０及び制振部材２０はそれぞれ、タイヤ周方向全体に亘ってタイヤ周方向に延びるように形成されている。制振部材２０は、空気入りタイヤ１のタイヤ内面１ａに、具体的にはトレッド部３、両側のビード部４及び両側のサイドウォール部５のタイヤ内面１ａにタイヤ周方向全体に亘って取り付けられている。吸音部材１０は、空気入りタイヤ１のタイヤ内面１ａに、具体的にはトレッド部３のタイヤ内面１ａにタイヤ周方向全体に亘って制振部材２０を介して取り付けられている。

吸音部材１０及び制振部材２０はそれぞれ好ましくは、タイヤ周方向全体に亘ってタイヤ周方向に延びるように形成されるが、タイヤ周方向の一部にタイヤ周方向に延びるように形成することも可能である。

吸音部材１０は、タイヤ周方向に延びるようにシート状に形成されている。吸音部材１０は、多孔質体であるスポンジから形成され、合成樹脂等を発泡させた連続気泡又は独立気泡を含むものである。スポンジからなる吸音部材１０は好ましくは、比重が０．０２１ｇ／ｃｍ^３以上０．０２７ｇ／ｃｍ^３以下のものが用いられる。吸音部材１０として、例えばポリウレタン系のスポンジを用いることができるが、種々のスポンジを用いることができる。吸音部材１０は、接着剤又は両面テープなどの適宜の接合手段を用いて制振部材２０に取り付けられる。

吸音部材１０は、空気入りタイヤ１のタイヤ幅方向最大幅であるタイヤ幅の３０％以上７０％以下のタイヤ幅方向長さを有するように形成されている。吸音部材１０のタイヤ幅方向長さをタイヤ幅の３０％より小さくすると空洞共鳴音の低減効果が小さくなる一方、タイヤ幅の７０％より大きくするとサイドウォール部５のタイヤ内面１ａに制振部材２０を介して取り付けられてタイヤ内面１ａから剥離するおそれがある。

制振部材２０は、タイヤ接地面からタイヤ内部８に伝達する振動を抑制するものであり、タイヤ周方向に延びるようにシート状に形成されている。制振部材２０は、制振性能を有するゴムから形成されている。ゴムからなる制振部材２０は好ましくは、タイヤ内面１ａを構成するインナーライナのゴムより損失正接（ｔａｎδ）が大きいゴムから形成されるものが用いられる。損失正接（ｔａｎδ）は、貯蔵弾性率に対する損失弾性率の割合であり、損失正接＝損失弾性率／貯蔵弾性率で表される。

制振部材２０として、例えば損失正接が０．５〜０．９である天然ゴム系のゴムを用い、インナーライナとして、例えば損失正接が０．１〜０．４であるブチル系のゴムを用い、制振部材２０は、インナーライナのゴムより損失正接が大きいものが用いられる。制振部材２０及びインナーライナとして共にブチル系のゴムを用いることも可能であるが、かかる場合においても、制振部材２０は、インナーライナのゴムより損失正接が大きいものが用いられる。制振部材２０は、タイヤ１が加硫成形されるときにタイヤ１と共に加硫成形されてタイヤ内面１ａに取り付けられる。

このようにして構成される空気入りタイヤ１を製造する際には、金型内で加硫成形してタイヤ１を製造するときにタイヤ内面１ａを構成するインナーライナに制振部材２０を重ね合わせて加硫成形してタイヤ内面１ａに制振部材２０が取り付けられたタイヤ１が製造されると共にスポンジからなる吸音部材１０が製造される。そして、加硫成形されたタイヤ１と共にタイヤ内面１ａに取り付けられた制振部材２０に吸音部材１０が取り付けられて空気入りタイヤが製造される。

このように、本実施形態に係る空気入りタイヤ１は、タイヤ内面１ａに取り付けられてタイヤ周方向に延びるスポンジからなる吸音部材１０と、タイヤ内面１ａと吸音部材１０との間に配置されてタイヤ周方向に延びるゴムからなる制振部材２０とを備えている。

これにより、タイヤ接地面からの振動がタイヤ内面１ａと吸音部材１０との間に配置されたゴムからなる制振部材２０によって低減され、タイヤ接地面からの振動によって生じるタイヤ内部８の空気の振動による音が低減される。そして、この低減されたタイヤ内部８の空気の振動による音がタイヤ内面１ａに制振部材２０を介して取り付けられたスポンジからなる吸音部材１０を通過するときに低減されるので、タイヤ接地面からの振動によって生じるタイヤ内部８の空気の振動による音が共鳴してタイヤ内部８に発生する空洞共鳴音を抑制することができる。

また、タイヤ製造時に、タイヤ内面１ａにゴムからなる制振部材２０とスポンジからなる吸音部材１０とを取り付けるだけで、空洞共鳴音を抑制することができるので、比較的容易に製造することができ、生産性の向上を図ることができる。

タイヤ内部８の空気の振動による音が放射状に伝播される際、リム部２ａによって一部反射され、タイヤ接地面からの振動によって生じるタイヤ内部８の空気の振動による音は、タイヤ接地面から放射状に拡がる音の他、リム部２ａから反射される音も含まれる。そして、タイヤ接地面からの振動によってタイヤ内部８の空気の振動による音が放射状に伝播される際にも、吸音部材１０によって音が低減させることができ、空洞共鳴音を抑制することができる。

また、制振部材２０は、タイヤ周方向全体に亘って配置されることにより、タイヤ周方向の一部に制振部材２０が配置される場合に比して、空洞共鳴音を有効に抑制することができる。

また、吸音部材１０は、タイヤ周方向全体に亘って取り付けられることにより、タイヤ周方向の一部に吸音部材１０が取り付けられる場合に比して、空洞共鳴音を有効に抑制することができる。

また、制振部材２０は、タイヤ内面１ａを構成するインナーライナのゴムより損失正接が大きいゴムから形成されている。これにより、インナーライナのゴムより損失正接が大きいゴムから形成される制振部材２０を用いることで、制振部材２０によって振動エネルギを有効に吸収することができるので、制振部材２０によってタイヤ接地面からの振動を有効に低減させることができ、空洞共鳴音を有効に抑制することができる。

図３は、本発明の第２実施形態に係る空気入りタイヤのタイヤ内面に取り付けられる吸音部材及び制振部材を示す図である。図３では、吸音部材及び制振部材を平面状に展開した状態で示している。第２実施形態に係る空気入りタイヤは、第１実施形態に係る空気入りタイヤと、制振部材の形状が異なること以外は同様であるので、同様の構成については説明を省略する。

第２実施形態に係る空気入りタイヤについても、タイヤ内面にタイヤ周方向に延びる吸音部材１０が取り付けられると共に、タイヤ内面と吸音部材１０との間にタイヤ周方向に延びる制振部材３０が配置され、吸音部材１０は、制振部材３０を介してタイヤ内面に取り付けられる。

第１実施形態に係る空気入りタイヤ１では、制振部材２０は、トレッド部３、両側のビード部４及び両側のサイドウォール部５のタイヤ内面１ａに取り付けられているが、第２実施形態に係る空気入りタイヤでは、図３に示すように、制振部材３０は、トレッド部のタイヤ内面に吸音部材１０のタイヤ径方向外面全体にのみ取り付けられる。

本実施形態に係る空気入りタイヤについても、タイヤ内面に取り付けられたスポンジからなる吸音部材１０と、タイヤ内面と吸音部材１０との間に配置されたゴムからなる制振部材３０とが備えられることにより、空洞共鳴音を抑制すると共に生産性の向上を図ることができる。

図４は、本発明の第３実施形態に係る空気入りタイヤのタイヤ内面に取り付けられる吸音部材及び制振部材を示す図、図５は、図４のＹ５−Ｙ５線に沿った吸音部材及び制振部材の断面図である。図４では、吸音部材及び制振部材を平面状に展開すると共に分離した状態で示している。第３実施形態に係る空気入りタイヤは、第２実施形態に係る空気入りタイヤと、制振部材の形状が異なること以外は同様であるので、同様の構成については説明を省略する。

第３実施形態に係る空気入りタイヤについても、タイヤ内面にタイヤ周方向に延びる吸音部材１０が取り付けられると共に、タイヤ内面と吸音部材１０との間にタイヤ周方向に延びる制振部材４０が配置され、吸音部材１０は、制振部材４０を介してタイヤ内面に取り付けられる。

図４及び図５に示すように、第３実施形態に係る空気入りタイヤでは、制振部材４０は、トレッド部のタイヤ内面に吸音部材１０のタイヤ径方向外面全体にのみ取り付けられる。

本実施形態では、制振部材４０は、タイヤ径方向内面にタイヤ径方向外側に窪む凹部４１を備えている。凹部４１は、略四角柱状に窪んで形成され、制振部材４０のタイヤ径方向内面に、タイヤ周方向及びタイヤ幅方向にそれぞれ複数の凹部４１が等間隔に形成されている。

これにより、制振部材４０に吸音部材１０が取り付けられると、制振部材４０と吸音部材１０との間に、凹部４１の内面と吸音部材１０のタイヤ径方向外面とによって区画される空洞部４２が形成される。制振部材４０と吸音部材１０との間には、タイヤ周方向及びタイヤ幅方向にそれぞれ複数の空洞部４２が等間隔に形成される。

本実施形態では、制振部材４０のタイヤ径方向内面に、略四角柱状に窪む凹部４１が形成されているが、略三角柱状や略円柱状などの他の形状に窪む凹部を形成することも可能である。また、制振部材４０のタイヤ径方向内面に形成される凹部として、タイヤ幅方向やタイヤ周方向に延びる凹部を形成することも可能である。

また、制振部材４０は、トレッド部のタイヤ内面に吸音部材１０のタイヤ径方向外面全体にのみ取り付けられているが、第１実施形態に係る空気入りタイヤ１と同様に、制振部材４０を、吸音部材１０よりタイヤ幅方向両側に延ばしてトレッド部３、両側のビード部４及び両側のサイドウォール部５のタイヤ内面１ａに取り付けるようにすることも可能である。

制振部材４０のタイヤ径方向内面に形成される凹部４１は、空気入りタイヤ１を製造する際に、タイヤを金型内で加硫成形するときに、加硫成形に用いるブラダーの表面を制振部材４０のタイヤ径方向内面に対応する形状に形成することで、加硫成形してタイヤが製造されるときにタイヤ内面に取り付けられる制振部材４０のタイヤ径方向内面に凹部４１を形成することができる。

本実施形態に係る空気入りタイヤについても、タイヤ内面に取り付けられたスポンジからなる吸音部材１０と、タイヤ内面と吸音部材１０との間に配置されたゴムからなる制振部材４０とが備えられることにより、空洞共鳴音を抑制すると共に生産性の向上を図ることができる。

また、制振部材４０は、タイヤ径方向内面にタイヤ径方向外側に窪む凹部４１を備え、制振部材４０と吸音部材１０との間に、凹部４１の内面と吸音部材１０のタイヤ径方向外面とによって区画される空洞部４２が形成される。これにより、制振部材４０と吸音部材１０との間に形成される空洞部４２によって、タイヤ接地面からの振動によって生じるタイヤ内部の空気の振動による音が低減されるので、空洞共鳴音をさらに抑制することができる。

図６は、本発明の第４実施形態に係る空気入りタイヤのタイヤ内面に取り付けられる吸音部材及び制振部材を示す図である。図６では、吸音部材及び制振部材を平面状に展開した状態で示している。第４実施形態に係る空気入りタイヤは、第２実施形態に係る空気入りタイヤと、制振部材及び吸音部材の形状が異なること以外は同様であるので、同様の構成については説明を省略する。

第４実施形態に係る空気入りタイヤについても、タイヤ内面にタイヤ周方向に延びる吸音部材１０´が取り付けられると共に、タイヤ内面と吸音部材１０´との間にタイヤ周方向に延びる制振部材５０が配置され、吸音部材１０´は、制振部材５０を介してタイヤ内面に取り付けられる。

図６に示すように、第４実施形態に係る空気入りタイヤでは、制振部材５０は、トレッド部のタイヤ内面に吸音部材１０のタイヤ径方向外面全体にのみ取り付けられる。

本実施形態では、制振部材５０は、略平板状に形成される基部５１と、タイヤ径方向内面にタイヤ径方向内側に突出する複数の凸部５２とを備えている。複数の凸部５２は、タイヤ周方向に離間して配置され、好ましくはタイヤ周方向に等間隔に離間して配置される。複数の凸部５２はそれぞれ、吸音部材１０´と同一のタイヤ幅方向長さを有してタイヤ幅方向に延び、タイヤ幅方向から見て略矩形状に形成されている。

吸音部材１０´は、タイヤ径方向外面に制振部材５０の複数の凸部５２に対応して形成されたタイヤ径方向内側に窪む複数の溝部１１を備えると共に、タイヤ径方向内面にタイヤ径方向内側に突出する複数の突部１２を備えている。複数の突部１２は、タイヤ周方向に離間して配置され、好ましくはタイヤ周方向に等間隔に離間して配置される。複数の突部１２はそれぞれ、タイヤ幅方向に延び、タイヤ幅方向に見て略半円状に形成されている。

本実施形態では、吸音部材１０´の突部１２は、タイヤ幅方向から見て略半円状に形成されているが、タイヤ幅方向から見て略三角状や略矩形状などの他の形状に形成することも可能である。

また、制振部材５０は、トレッド部のタイヤ内面に吸音部材１０´のタイヤ径方向外面全体にのみ取り付けられているが、第１実施形態に係る空気入りタイヤ１と同様に、制振部材５０を、吸音部材１０´よりタイヤ幅方向両側に延ばしてトレッド部３、両側のビード部４及び両側のサイドウォール部５のタイヤ内面１ａに取り付けるようにすることも可能である。

制振部材５０のタイヤ径方向内面に形成される凸部５２は、空気入りタイヤを製造する際に、タイヤを金型内で加硫成形するときに、加硫成形に用いるブラダーの表面を制振部材５０のタイヤ径方向内面に対応する形状に形成することで、加硫成形してタイヤが製造されるときにタイヤ内面に取り付けられる制振部材５０のタイヤ径方向内面に凸部５２を形成することができる。

本実施形態に係る空気入りタイヤについても、タイヤ内面に取り付けられたスポンジからなる吸音部材１０´と、タイヤ内面と吸音部材１０´との間に配置されたゴムからなる制振部材５０とが備えられることにより、空洞共鳴音を抑制すると共に生産性の向上を図ることができる。

また、吸音部材１０´は、タイヤ径方向内面にタイヤ周方向に離間して配置されてタイヤ径方向に内側に突出する突部１２を備えている。これにより、吸音部材１０´のタイヤ径方向内面にタイヤ周方向に離間して配置された複数の突部１２によって吸音部材１０´のタイヤ径方向内面に凹凸を形成することができるので、タイヤ接地面からの振動によって生じるタイヤ内部の音が放射状に伝播される際に、吸音部材１０´のタイヤ径方向内面に形成される凹凸によって音を低減することができ、空洞共鳴音をさらに抑制することができる。

前述した実施形態では、制振部材２０、３０、４０、５０は、タイヤが加硫成形されるときにタイヤと共に加硫成形されてタイヤ内面に取り付けられているが、タイヤ内面に、接着剤又は両面テープなどの適宜の接合手段を用いてタイヤ内面に取り付けるようにすることも可能である。

本発明は、例示された実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々の改良及び設計上の変更が可能である。

１ 空気入りタイヤ
１ａ タイヤ内面
１０、１０´ 吸音部材
１２ 突部
２０、３０、４０、５０ 制振部材
４１ 凹部
４２ 空洞部

Claims (6)

1. タイヤ内面に取り付けられてタイヤ周方向に延びるスポンジからなる吸音部材と、
   前記タイヤ内面と前記吸音部材との間に配置されてタイヤ周方向に延びるゴムからなる制振部材と
   を備えている、空気入りタイヤ。
2. 前記制振部材は、タイヤ周方向全体に亘って配置されている、
   請求項１に記載の空気入りタイヤ。
3. 前記吸音部材は、タイヤ周方向全体に亘って取り付けられている、
   請求項１又は請求項２に記載の空気入りタイヤ。
4. 前記制振部材は、タイヤ内面を構成するインナーライナのゴムより損失正接（ｔａｎδ）が大きいゴムから形成されている、
   請求項１から請求項３の何れか１項に記載の空気入りタイヤ。
5. 前記制振部材は、タイヤ径方向内面にタイヤ径方向外側に窪む凹部を備え、
   前記制振部材と前記吸音部材との間に、前記凹部の内面と前記吸音部材のタイヤ径方向外面とによって区画される空洞部が形成されている、
   請求項１から請求項４の何れか１項に記載の空気入りタイヤ。
6. 前記吸音部材は、タイヤ径方向内面にタイヤ周方向に離間して配置されてタイヤ径方向内側に突出する突部を備えている、
   請求項１から請求項４の何れか１項に記載の空気入りタイヤ。

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