JP2019177753A - Sound absorber for pneumatic tire, and pneumatic tire - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、空気入りタイヤに用いられる吸音材、及び、そのような吸音材を備えた空気入りタイヤに関する。 The present invention relates to a sound absorbing material used for a pneumatic tire and a pneumatic tire provided with such a sound absorbing material.
上記した空気入りタイヤ（以下、タイヤとも称する）は、回転時に騒音が発生することが問題となっており、このような騒音は、タイヤ転動時に路面の凹凸によってトレッド部が振動し、その振動がタイヤ内部の空気を振動させることで生じることが知られている。このため、例えば、特許文献１には、タイヤの内部空間に、スポンジ、ポリエステル不織布等の多孔質の吸音材をインナーライナーの内側面に取着して騒音を抑制する方法が開示されている。 The above-mentioned pneumatic tire (hereinafter also referred to as a tire) has a problem that noise is generated during rotation. Such noise is caused by vibration of the tread due to unevenness of the road surface when the tire rolls. It is known that this occurs by vibrating the air inside the tire. For this reason, for example, Patent Document 1 discloses a method of suppressing noise by attaching a porous sound absorbing material such as sponge or polyester nonwoven fabric to the inner surface of the inner liner in the internal space of the tire.
上記した吸音材は、ある程度の騒音防止効果を発揮できるものの、更に騒音防止効果を高めることが望まれる。特に、最近では、電気自動車が市場に出回るようになり、このような電気自動車は、内燃機関によるエンジン音などの騒音が無いため、タイヤからの騒音（振動音）が顕著に聞こえるようになる。したがって、空気入りタイヤから発生する騒音については、より抑制できるようにすることが望ましい。 Although the above-described sound absorbing material can exhibit a certain level of noise prevention effect, it is desired to further enhance the noise prevention effect. In particular, recently, electric vehicles have been put on the market. Since such electric vehicles have no noise such as engine noise caused by an internal combustion engine, noise (vibration noise) from tires can be heard remarkably. Therefore, it is desirable that noise generated from the pneumatic tire can be further suppressed.
本発明は、上記した問題に着目してなされたものであり、転動時に発生する騒音や振動を効果的に抑制する空気入りタイヤ用の吸音材、及び、そのような吸音材を備えた空気入りタイヤを提供することを目的とする。 The present invention has been made paying attention to the above-described problems, and a sound absorbing material for a pneumatic tire that effectively suppresses noise and vibration generated during rolling, and air including such a sound absorbing material. An object is to provide a tire entering.
上記した目的を達成するために、本発明は、空気入りタイヤの内面、及び／又は、ホイールの外周面に、合成樹脂系で繊維径が１０〜１０００ｎｍのナノファイバー製の不織布で帯状に成形された吸音材を取着したことを特徴とする。 In order to achieve the above-mentioned object, the present invention is formed into a belt shape with a nonwoven fabric made of nanofiber having a fiber diameter of 10 to 1000 nm in a synthetic resin system on the inner surface of a pneumatic tire and / or the outer peripheral surface of a wheel. It is characterized by having attached a sound absorbing material.
上記した繊維径を有する合成樹脂系のナノファイバーは、繊維同士の分子間力が強く働いており、これを帯状の不織布に成形することで、スポンジ、ポリエステル不織布などの従来の多孔質の吸音材と比較すると、機械的強度及び吸音効果が極めて優れた特徴を発揮する。このため、このような吸音材を、例えば、自動車用のタイヤの内面（接地面の裏側や側面の裏側が該当する）、ホイールの外周面、或いは、その両者に取着することで、防音効果（共鳴騒音の低減）及び制振効果を高めることが可能となり、乗り心地の向上が図れるようになる。 Synthetic resin-based nanofibers having the fiber diameter described above are strongly affected by the intermolecular force between the fibers, and by forming this into a strip-shaped nonwoven fabric, conventional porous sound absorbing materials such as sponges and polyester nonwoven fabrics Compared with, the mechanical strength and sound absorption effect are extremely excellent. For this reason, by attaching such a sound absorbing material to, for example, the inner surface of a tire for an automobile (the back side of the ground contact surface or the back side of the side surface), the outer peripheral surface of the wheel, or both, a soundproof effect (Resonance noise reduction) and the vibration damping effect can be enhanced, and the riding comfort can be improved.
上記した吸音材は、タイヤの内面の全面、及び／又は、ホイールの外周面の全面に亘って取着可能となるように、一定の肉厚で帯状に裁断されていることが好ましく、チューブタイヤやチューブレスタイヤに使用することが可能である。また、そのような吸音材は、タイヤからホイールを外して、タイヤの内面やホイールの外周面に接着等によって取着しても良いし、予めタイヤ製造時にタイヤの内面やホイールの外周面に取着したものであっても良い。 The above-described sound absorbing material is preferably cut into a strip shape with a certain thickness so that it can be attached to the entire inner surface of the tire and / or the entire outer peripheral surface of the wheel. And can be used for tubeless tires. Such a sound absorbing material may be attached to the inner surface of the tire or the outer peripheral surface of the wheel by bonding or the like after removing the wheel from the tire, or previously attached to the inner surface of the tire or the outer peripheral surface of the wheel at the time of tire manufacture. It may be worn.
本発明に係る吸音材、及び、吸音材を備えた空気入りタイヤによれば、転動時に発生する騒音や振動を効果的に抑制することが可能となる。 According to the sound absorbing material and the pneumatic tire including the sound absorbing material according to the present invention, it is possible to effectively suppress noise and vibration generated during rolling.
以下、本発明に係る空気入りタイヤ用の吸音材について説明する。
本発明の吸音材は、合成樹脂系のナノファイバーを基本素材としている。合成樹脂系の材料としては、例えば、ポリプロピレン系、ポリエステル系、アクリル系、ポリエチレン系、ＥＶＡ系のものを用いることが可能であるが、ポリプロピレン系の樹脂を用いることが好ましい。ポリプロピレン系の樹脂は、他の合成樹脂材に比べて、比重が小さい、強靭で可撓性がある、加工性が良い、低コストである、等の利点があるためであり、このようなポリプロピレン系の材料については、エレクトロスピニング法（電界紡糸法）やメルトブロー法を実現する製造装置によって、繊維状（直径が１０ｎｍから１０００ｎｍの繊維状物質；ナノファイバーと定義する）にすることが可能である。具体的には、製造装置から吐出されるナノファイバーを、シート等の支持体上の直接付着させることで、ナノファイバー同士が密接に絡み合った不織布を製造することが可能である。
Hereinafter, the sound absorbing material for a pneumatic tire according to the present invention will be described.
The sound absorbing material of the present invention is based on synthetic resin-based nanofibers. As the synthetic resin-based material, for example, polypropylene-based, polyester-based, acrylic-based, polyethylene-based, and EVA-based materials can be used, but a polypropylene-based resin is preferably used. This is because polypropylene resins have advantages such as low specific gravity, toughness and flexibility, good workability, and low cost compared to other synthetic resin materials. The material of the system can be made into a fibrous form (fibrous substance having a diameter of 10 nm to 1000 nm; defined as nanofiber) by a manufacturing apparatus that realizes an electrospinning method (electrospinning method) or a melt blowing method . Specifically, it is possible to produce a nonwoven fabric in which nanofibers are intertwined closely by directly attaching nanofibers discharged from a production apparatus on a support such as a sheet.
上記したような不織布については、多孔性があり、吸音性に優れた特徴を備えている。実際に、単位体積当たりの重量を同じにした公知の吸音材であるシンサレート（スリーエムカンパニーの登録商標）や、スポンジと比較したところ、高い防音効果が得られたことから、空気入りタイヤの吸音材として優れた効果を発揮することが可能である。 The non-woven fabric as described above is porous and has characteristics of excellent sound absorption. Actually, the sound absorbing material for pneumatic tires was obtained because it had a high soundproofing effect when compared to the known sound absorbing material Synsalate (registered trademark of 3M Company), which has the same weight per unit volume, and sponge. As a result, it is possible to exhibit excellent effects.
タイヤに用いられる吸音材は、繊維量が少なすぎると十分な吸音効果が得られず、また、多すぎると重量化してしまうので、０．０１〜１．００ｇ／ｃｍ3 の目付、好ましくは、０．０４〜０．６０ｇ／ｃｍ3 の目付で成形される。なお、厚さについては特に限定されることはないが、タイヤ内面への取着作業性、重量化しないことを考慮して、１００ｍｍ以下であることが好ましい。 The sound absorbing material used in the tire cannot obtain a sufficient sound absorbing effect if the amount of fibers is too small, and if it is too large, the weight is increased, so that the basis weight is 0.01 to 1.00 g / cm 3 , preferably It is molded in basis weight of 0.04~0.60g / cm 3. The thickness is not particularly limited, but it is preferably 100 mm or less in consideration of attachment workability to the tire inner surface and weight reduction.
上記したような不織布については、装着されるタイヤのトレッド部の幅と略同じでトレッド部の内面に亘って取着できるように、帯状に裁断されていることが好ましい。すなわち、騒音は、地面と接触するトレッド部を介して生じることから、少なくともこの範囲をカバーできる幅があれば十分であり、また、このような幅に裁断された吸音材は、タイヤ交換が可能な場所（例えば、カー用品店、ディーラー、ガソリンスタンド等）において、ホイールを外した状態でタイヤの内面（インナーライナーの内面）に、接着剤などの固定手段によって容易に取着することが可能である。或いは、ホイールの外周面に取着しても良いし、タイヤの内面及びホイールの外周面の両方に取着しても良い（両方に取着することで、より好ましい効果が得られる）。そして、このような構成の吸音材によれば、自動車等、あらかじめ装着されているタイヤを、事後的に吸音効果の高い仕様に変更することが容易に行えるようになる。 The non-woven fabric as described above is preferably cut into a strip shape so that it can be attached over the inner surface of the tread portion having substantially the same width as the tread portion of the tire to be mounted. In other words, since noise is generated through the tread portion that contacts the ground, it is sufficient that there is at least a width that can cover this range, and the sound-absorbing material cut to such a width can be replaced with a tire. It can be easily attached to the inner surface of the tire (the inner surface of the inner liner) with a fixing means such as an adhesive in a difficult place (for example, a car accessory store, a dealer, a gas station). is there. Or you may attach to the outer peripheral surface of a wheel, and you may attach to both the inner surface of a tire and the outer peripheral surface of a wheel (a more preferable effect is acquired by attaching to both). According to the sound absorbing material having such a configuration, it is possible to easily change a pre-mounted tire such as an automobile to a specification having a high sound absorbing effect afterwards.
タイヤの内面やホイールの外周面に上記したような吸音材が取着されると、空気の内圧によってタイヤの内面側、ホイールの外周面側に押え付けられることから、路面の凹凸によって生じる騒音や振動を効果的に抑制することが可能となる。 When the sound absorbing material as described above is attached to the inner surface of the tire or the outer peripheral surface of the wheel, it is pressed against the inner surface of the tire and the outer peripheral surface of the wheel by the internal pressure of the air. Vibration can be effectively suppressed.
また、上記したような構成の吸音材については、予めタイヤの内面に組み込んでおいても良い。例えば、インナーライナーの内面に、そのような吸音材を取着しても良い。このような構成の吸音材を組み込んだタイヤを装着することにより、転動時に発生する騒音や振動を効果的に抑制することが可能であり、乗り心地を向上することが可能となる。 Further, the sound absorbing material having the above-described configuration may be incorporated in advance on the inner surface of the tire. For example, such a sound absorbing material may be attached to the inner surface of the inner liner. By mounting the tire incorporating the sound absorbing material having such a configuration, it is possible to effectively suppress noise and vibration generated at the time of rolling, and to improve riding comfort.
なお、上記した吸音材については、チューブレスタイヤやチューブタイヤに適用することができ、また、そのようなタイヤは、自動車用に限らず、バイク用、自転車用などに適用することが可能である。 The above-described sound absorbing material can be applied to tubeless tires and tube tires, and such tires can be applied not only to automobiles but also to motorcycles and bicycles.
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