JP4723342B2

JP4723342B2 - 空気入りタイヤとリムとの組立体

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Publication number: JP4723342B2
Application number: JP2005293933A
Authority: JP
Inventors: 直樹湯川; 裕司佐々木
Original assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd; Inoac Corp
Current assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd; Inoac Corp
Priority date: 2005-10-06
Filing date: 2005-10-06
Publication date: 2011-07-13
Anticipated expiration: 2025-10-06
Also published as: JP2007099162A

Description

本発明は、タイヤ内腔内に、スポンジ材からなる帯状の制音体を配した空気入りタイヤとリムとの組立体に関する。

タイヤ騒音の一つとして、約５０〜４００Hzの周波数域で発生するロードノイズがあり、その主原因として、タイヤ内腔内で起こす空気の共鳴振動（空洞共鳴）が知られている。そこで本出願人は、このようなロードノイズを低減するために、例えば図１１に示すように、タイヤ内腔ａ内でタイヤ周方向にのびるスポンジ材からなる帯状の制音体ｂを配置したタイヤとリムとの組立体ｃを提案している（例えば、特許文献１参照）。この制音体ｂは、タイヤ内腔ａ内での空気の振動エネルギーを熱エネルギーに変換し、タイヤ内腔ａ内での空洞共鳴を効果的に抑制しうる。

特開２００２−６７６０８号公報

ところで、このような組立体ｃは、一般市場では、予め制音体ｂをタイヤに貼着した複合体の状態で、保管される場合が多い。しかし、スポンジ材、とりわけ制音体ｂとして好ましいエーテル系ポリウレタンスポンジなどは、紫外線によって劣化しやすいなど耐光性に劣る傾向がある。従って、前記複合体を保管する際、制音体ｂであるスポンジ材が、屋外や屋内の紫外線によって劣化し、要求される耐久性を充分発揮できなくなるという問題がある。

本発明は、以上のような実情に鑑み案出なされたもので、制音体の少なくとも上面を特定の樹脂からなるコーティング層で被覆保護することを基本として、暴露による制音体の劣化を防止でき、制音体に要求される耐久性を充分発揮しうる空気入りタイヤとリムとの組立体を提供することを目的としている。

本発明のうち請求項１記載の発明は、リムと、このリムに装着される空気入りタイヤと、前記リムと前記空気入りタイヤとが囲むタイヤ内腔内に固定されてタイヤ周方向に延在する帯状の制音具とを具えるとともに、前記制音具は、前記タイヤ内腔の全体積の０．４〜２０％の体積を有するスポンジ材からなり、かつタイヤ内腔の中心側に向く上面を有する制音体と、前記制音体の前記上面を被覆保護するコーティング層とを具え、前記コーティング層は、シリコン系樹脂又はポリウレタン系樹脂のエマルジョンを塗布することにより形成されたことを特徴としている。

又請求項２の発明では、前記スポンジ材は、連続気泡を有するとともに、前記コーティング層は、前記スポンジ材の連続気泡を封鎖することを特徴としている。
又請求項３の発明では、前記制音体がポリウレタンスポンジ材からなることを特徴としている。
又請求項４の発明では、前記コーティング層は、厚さが０．１０〜０．５０ｍｍであることを特徴としている。
又請求項５の発明では、前記制音具は、トレッド内面に固定されるとともに、前記制音体は、前記トレッド内面側の底面と、タイヤ内腔の中心側に向く前記上面とを有し、
タイヤ軸を含むタイヤ子午線断面において、
前記制音体は、前記底面から上面までの厚さの最大値（ｔｍ）が５〜４５ｍｍの範囲かつ、前記底面の幅（Ｗ１）を前記厚さの最大値（ｔｍ）よりも大とした横長偏平断面形状をなし、
前記上面は、前記厚さの最大値（ｔｍ）を有する山頂部と、該山頂部の両側に位置しかつ厚さが最小値（ｔｉ）をなす谷底部と、前記山頂部から各谷底部にのびる傾斜部とからなる波エレメントを巾方向に繰り返した波状曲線に沿ってのび、しかも該上面の巾方向両端は、前記谷底部又は傾斜部にて終端するとともに、該上面の巾方向両端の前記底面からの厚さ（ｔｅ）は、１．０〜１５．０ｍｍの範囲としたことを特徴としている。
又請求項６の発明は、空気入りタイヤと制音体との複合体であって、空気入りタイヤと、そのトレッド内面に固定される請求項１〜５のいずれかに記載された制音具とからなることを特徴としている。

なお前記制音体の体積は、制音体の外形から定められる見かけの体積であり、内部の気泡が占める体積も含むものとする。また「タイヤ内腔の全体積」は、組立体に正規内圧を充填した無負荷の状態において下記式（１）で近似的に求めた値Ｖとして定める。
Ｖ＝Ａ×｛（Ｄｉ−Ｄｒ）／２＋Ｄｒ｝×π …（１）
式（１）において、「Ａ」は、前記正規状態のタイヤ内腔をＣＴスキャニングして得られるタイヤ内腔面積、「Ｄｉ」は、図１に示す正規状態でのタイヤ内腔の最大外径、「Ｄｒ」は、リム径、「π」は円周率とする。また「正規内圧」とは、タイヤが基づいている規格を含む規格体系において、各規格がタイヤ毎に定めている空気圧であり、ＪＡＴＭＡであれば最高空気圧、ＴＲＡであれば表 "TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES" に記載の最大値、ＥＴＲＴＯであれば "INFLATION PRESSURE" とする。しかしタイヤが乗用車用の場合には、現実の使用頻度などを考慮して一律に２００ｋＰａとする。

本発明では、タイヤ内腔に配される制音具は、スポンジ材からなる制音体の少なくとも上面を、コーティング層により被覆保護されている。またコーティング層は、シリコン系樹脂又はポリウレタン系樹脂のエマルジョンを塗布することにより形成されたことを特徴とする。このため、市場等において、制音具をタイヤに貼着した状態で保管した場合にも、制音体が紫外線によって劣化するのを防止できる。その結果、ロードノイズの低減効果を維持しながら、制音体に要求される耐久性を充分に発揮することができる。

以下本発明の実施の一形態を図面に基づき説明する。
図１に示すように、本実施形態の空気入りタイヤとリムとの組立体１は、リム２と、このリム２に装着されるタイヤ３と、前記リム２と前記タイヤ３とが囲むタイヤ内腔ｉ内に固定される制音具４とを含んで構成される。

前記リム２は、タイヤ３のビード部３ｂを装着する環状のリム本体２ａと、このリム本体２ａを車軸に固定する円盤状のディスク２ｂとを具える周知構造をなす。本例では、ＪＡＴＭＡ等の前記規格が規定する正規リムを採用した場合を例示している。

前記タイヤ３はチューブレスタイヤであって、図３に示すように、トレッド部３ｔと、その両端部からタイヤ半径方向内方にのびる一対のサイドウォール部３ｓと、各サイドウォール部３ｓの内方端に位置するビード部３ｂとを有するとともに、タイヤ内面３ｉは、低空気透過性ゴムからなるインナーライナで被覆される。これにより、前記タイヤ内面３ｉとリム内面２ｉとにより、気密なタイヤ内腔ｉが形成される。タイヤ３としては、内部構造やカテゴリーに規制されることなく、種々のタイヤが適用できる。しかし車室内での静粛性が強く求められている乗用車用タイヤ、特に偏平率が５０％以下の乗用車用ラジアルタイヤが好適に採用される。

なお前記タイヤ３は、ビード部３ｂ、３ｂ間を跨るカーカス６と、該カーカス６の半径方向外側かつトレッド部３ｔの内部に配されるベルト層７とを含むコード層によって補強される。

前記カーカス６は、例えば有機繊維コードをタイヤ周方向に対して例えば７０〜９０°の角度で配列した１枚以上、本例では１枚のカーカスプライ６Ａから形成される。前記カーカスプライ６Ａの両端部は、ビードコア８の周りで折り返されている。また前記ベルト層７は、例えばスチールコードをタイヤ周方向に対して例えば１０〜４０°の角度で配列した複数枚、本例では２枚のベルトプライ７Ａ、７Ｂから形成される。ベルト層７は、スチールコードがプライ間で交差することによりベルト剛性が高められる。なお必要に応じて、ベルト層７の外側に、公知のバンド層などが設けられても良い。

次に、前記制音具４は、タイヤ周方向に延在する長尺帯状のスポンジ材からなる制音体１０と、前記制音体１０の少なくとも上面１０Ｂを被覆保護するコーティング層１１とを含んで構成される。なお前記制音体１０の周囲面のうち、前記制音具４が固定される側の面を底面１０Ａと呼ぶとともに、タイヤ内腔ｉの中心側に向く面を前記上面１０Ｂと呼ぶ。

この帯状の制音具４は、両面粘着テープや接着剤などを用いて、前記タイヤ内面３ｉ又はリム内面２ｉにタイヤ周方向に沿って接着、固定される。これにより、制音具４が、走行中にタイヤ内腔ｉ内で自由に移動するのを妨げ、制音具４の損傷を防止するとともに、安定して共鳴抑制効果を発揮させる。特に制音具４は、リム組み性等の観点から、タイヤ内面３ｉとりわけトレッド内面３ｔｉに接着されるのが好ましい。なお前記トレッド内面３ｔｉは、タイヤ内面３ｉのうち、路面と接地するトレッド部３ｔに位置する面を意味し、本明細書では、少なくとも前記ベルト層７が配置されているタイヤ軸方向の巾領域ＴＷを含む。特に好ましい態様としては、制音具４は、その幅中心が、タイヤ赤道Ｃ上に位置するように取り付けられる。

前記制音体１０は、ほぼ一定の断面形状を有してタイヤ周方向に延在する。「ほぼ一定の断面形状」としているのは、耐久性を向上させる目的で、図２に示すように、制音体１０の周方向の両端部１０ｅに、断面高さが漸減するテーパー部が形成されているためである。同図２には、制音体１０の端部１０ｅ、１０ｅ間に隙間が形成されている場合が示されているが、前記端部１０ｅ、１０ｅ間を隙間なく連結することにより、前記制音具４を環状に形成しても良い。また図４（Ａ）の如く、制音具４をタイヤ周方向に螺旋状に周回させても良く、又図４（Ｂ）の如く、制音具４を複数本に分割し、その分割片４ｐを周方向に間欠的に配置させても良い。又図４（Ｃ）の如く、制音具４を複数列（例えば２列）で配置させても良い。

又前記制音体１０をなすスポンジ材は、海綿状の多孔構造体であり、例えばゴムや合成樹脂を発泡させた連続気泡を有するいわゆるスポンジそのものの他、動物繊維、植物繊維又は合成繊維等を絡み合わせて一体に連結したウエブ状のものを含む。また前記「多孔構造体」には、連続気泡のみならず独立気泡を有するものを含む。好ましくは、エーテル系ポリウレタンスポンジ、エステル系ポリウレタンスポンジ、ポリエチレンスポンジなどの合成樹脂スポンジ、クロロプレンゴムスポンジ（ＣＲスポンジ）、エチレンプロピレンゴムスポンジ（ＥＤＰＭスポンジ）、ニトリルゴムスポンジ（ＮＢＲスポンジ）などのゴムスポンジを好適に用いることができ、特にポリウレタンスポンジ、とりわけエーテル系ポリウレタンスポンジが、制音性、軽量性、発泡の調節性、耐久性などの観点から好ましい。

このスポンジ材は、その比重が大きすぎるとタイヤ重量の増加を招きやすく、逆に小さすぎても十分な強度が得られ難くかつ空洞共鳴を抑える効果が低下する。このような観点より、スポンジ材の比重の下限値は、０．００５以上、さらには０．０１以上が好ましい。又比重の上限値は、０．０６以下、さらには０．０４以下、さらには０．０３以下が好ましい。

また制音体１０の体積Ｖｓは、前記タイヤ内腔ｉの全体積Ｖの０．４〜２０％に設定される。先に述べた特許文献１に記載されているように、タイヤ内腔ｉの全体積Ｖに対して制音体１０の体積Ｖｓを０．４％以上確保することにより、概ね２ｄＢ以上の顕著なロードノイズ低減効果が期待できる。このノイズ低減レベルは車室内において明りょうに確認できる値と言える。このような観点から、好ましくは、制音体１０の体積Ｖｓは、タイヤ内腔ｉの全体積Ｖの１％以上、さらに好ましくは２％以上、より好ましくは４％以上である。一方、制音体１０の体積Ｖｓがタイヤ内腔ｉの全体積Ｖの２０％を超えると、ロードノイズの低減効果が頭打ちとなる他、コストを増加させたり或いは組立体１の重量バランスの悪化を招きやすい。このような観点より、特に好ましくは制音体１０の体積Ｖｓは、タイヤ内腔ｉの全体積Ｖの１５％以下、より好ましくは１０％以下が望ましい。なおこのような数値限定は、制音具４が一つの制音体１０で構成される場合のみならず、複数個、或いは複数本の制音体１０に分割されて形成された場合においても、その全体積Ｖｓが前記数値範囲内であれば同様の効果が発揮されることが確認されている。

次に、制音体１０の、巾方向断面（タイヤ軸を含むタイヤ子午線断面）における断面形状等については特に規制されないが、図６に示すように、トレッド内面３ｔｉに接着される側の前記底面１０Ａと、タイヤ内腔ｉの中心側に向く前記上面１０Ｂとの間の厚さｔの最大値ｔｍを５〜４５mmの範囲、かつ前記底面１０Ａの幅Ｗ１を前記厚さの最大値ｔｍよりも大とした横長偏平断面形状で形成される。前記厚さの最大値ｔｍ、及び幅Ｗ１は、タイヤ３に制音具４が取り付けられかつリム組前の状態（常温、常圧下）で測定されるものとする。又前記厚さの最大値ｔｍは、前記底面１０Ａに対して直角方向に、また幅Ｗ１は、前記底面１０Ａに沿って測定されるものとする。

発明者らは、トレッド内面３ｔｉに断面矩形状の制音体を配置した組立体について、タイヤ取り外しテストを行った。そして、制音体１０の破損状況を調べた。タイヤ取り外しテストは、図５に示すように、タイヤチェンジャー（図示しない）とタイヤレバーｆとを用いて複数の作業者により行われた。作業者には、制音体の存在を予め知らせていない。またサンプルの組立体には、最大厚さｔｍを違えた種々の制音体や、タイヤの偏平率を違えたものなど数多くの種類が用いられた。

タイヤ３をリム２から取り外す場合、タイヤレバーｆがタイヤ内腔ｉ内に差し込まれるが、その差し込み長さは、タイヤの種類（カテゴリー、偏平率等）、作業者のテクニックや作業時の癖などによって適宜異なる。しかし、テストの結果、厚さの最大値ｔｍが５〜４５mmに制限された制音体を有する組立体では、制音体の破損件数が低減することが判明した。その理由は、タイヤレバーｆとタイヤ内面３ｉとの接触を防ごうとする作業者の一般的な心得により、タイヤレバーｆの差し込み長さが制限され、そのために厚さｔの小さい制音体に対しては、接触機会が減ると考えられる。しかし、特に偏平率が５０％以下の偏平タイヤになると、制音体の側面にタイヤレバーｆがより頻繁に接触する傾向が見られた。

そこでさらなる実験を重ねたところ、図６に示すように、前記タイヤ子午線断面において、
（１）前記厚さｔが最大値ｔｍをなす山頂部２０ｔと、該山頂部２０ｔの両側に位置しかつ厚さｔが最小値ｔｉをなす谷底部２１ｂと、前記山頂部２０ｔから各谷底部２１ｂにのびる傾斜部２２とからなる波エレメント２３を巾方向に繰り返した波状曲線２４に沿って、前記制音体１０の上面１０Ｂがのびること：
（２）前記上面１０Ｂの巾方向両端１０Ｂｅが、前記谷底部２１ｂ又は傾斜部２２にて終端すること；及び
（３）前記上面１０Ｂの巾方向両端１０Ｂｅの前記底面１０Ａからの厚さｔｅが、１．０〜１５．０ｍｍの範囲であること；
により、タイヤレバーｆによる受傷を避け得ることを知見した。

言い換えると、前記上面１０Ｂが前記波状曲線２４に沿ってのびることにより、前記制音体１０には、厚さが大となる山部２０と、厚さが小となる谷部２１とが交互に形成される。しかも前記制音体１０の両端部が、前記谷部２１で終端するとともに、この両端部の前記底面１０Ａからの厚さｔｅが１．０〜１５．０ｍｍの範囲に規制されている。なお前記山部２０は、前記波状曲線２４の振幅中心線ＫＬを基準とし、この振幅中心線ＫＬよりも厚さが大な部分で定義されるとともに、前記谷部２１は、前記振幅中心線ＫＬよりも厚さｔが小な部分で定義される。

なお図１、３、６、８には、前記制音体１０の第１実施形態として、前記波状曲線２４が台形波状をなす場合を示す。第１実施形態では、図６に示すように、前記波状曲線２４は、前記山頂部２０ｔが前記底面１０Ａと平行な直線状の上辺３０からなり、かつ前記谷底部２１ｂが前記底面１０Ａと平行な直線状の下辺３１からなり、かつ前記傾斜部２２が直線状の斜辺３２からなる波エレメント２３を巾方向に繰り返した台形波状曲線をなす。前記斜辺３２は、上辺３０及び／又は下辺３１との接続部に、斜辺３２の全長さに比して十分に小さい曲率半径の円弧部を設ることができる。ここで、斜辺３２の全長さに比して十分に小さい曲率半径とは、斜辺３２の全長さの４２％以下を意味し、好ましくは３５％以下、さらに好ましくは２０％以下とする。

このように制音体１０の両端部が、前記谷部２１で終端するとともに、該両端部の厚さｔｅが１５．０ｍｍ以下に規制されている。そのため、タイヤレバーｆと制音体１０との接触がさらに回避される。しかも前記制音体１０は、その両端部から山頂部２０ｔまで、なだらかな傾斜部２２で構成される。このような傾斜部２２により、図７に示すように、タイヤレバーｆと干渉しやすい部分が取り除かれる。従って、タイヤレバーｆと制音体１０との接触がより一層回避される。又前記傾斜部２２は、タイヤレバーｆの先端部が描く円弧状の軌跡ｆＬに近似する。そのため、仮にタイヤレバーｆが制音体１０に接触した場合でも、タイヤレバーｆと傾斜部２２との間の摩擦力は小さく、かつタイヤレバーｆの先端部が制音体１０に食い込み難くなる。そしてこれらの相互作用によって、制音体１０の著しい損傷、及び制音体１０のタイヤ３からの剥離を効果的に防止できる。

なお前記両端部の厚さｔｅが１５．０ｍｍを超えると、制音体１０の両端部がタイヤレバーｆと干渉し易くなる。従って、前記厚さｔｅは１５．０ｍｍ以下、さらには１０．０ｍｍ以下、さらには７．０ｍｍ以下とするのが、制音体１０の損傷防止の観点から好ましい。しかし前記厚さｔｅが１．０ｍｍより小になると、制音体１０の生産性の向上効果が得られ難く、従って前記厚さｔｅは、１．０ｍｍ以上、さらには３．０ｍｍ以上、さらには４．０ｍｍ以上が好ましい。又前記厚さの最小値ｔｉも、生産性向上の観点から、１．０ｍｍ以上、さらには３．０ｍｍ以上、さらには４．０ｍｍ以上が好ましい。特に、前記両端部の厚さｔｅが、前記厚さの最小値ｔｉと等しい、即ち、制音体１０の両端部が、前記谷底部２１ｂにて終端するのが、制音体１０の損傷防止、及び生産性向上の観点から好ましい。しかし、前記厚さの範囲であるならば、厚さｔｅが最小値ｔｉより大、即ち制音体１０の両端部或いは一方の端部が、前記谷底部２１ｂとは異なる傾斜部２２上で終端していても良い。

又前記上面１０Ｂの輪郭形状を決定づける波状曲線２４においては、その振幅Ｈが小さすぎると、前記上面１０Ｂの表面積が小さくなってタイヤ内腔ｉでの共鳴抑制効果が低下しやすく、逆に大きすぎても傾斜部２２が急勾配となって、制音体１０の損傷防止に不利となる。このような観点より、前記振幅Ｈの下限値は、４ｍｍ以上、さらには８ｍｍ以上、さらには１０ｍｍ以上が好ましく、又上限値は、４４ｍｍ以下、さらには４０ｍｍ以下、さらには３５ｍｍ以下、さらには３０ｍｍ以下が好ましい。

又図１、３、６には、前記制音体１０の上面１０Ｂにおける山頂部２０ｔの形成数が１である態様、特に上面１０Ｂが一つの波エレメント２３によって形成される、即ち制音体１０の両端が谷底部２１ｂで終端する場合が示されている。しかし上面１０Ｂにおける山頂部２０ｔの形成数が２以上であっても良く、図８には形成数が２、特に上面１０Ｂが二つの波エレメント２３によって形成された態様が示されている。

前記山頂部２０ｔの形成数が２以上の場合には、上面１０Ｂの表面積が増加するため、より高い共鳴抑制効果を発揮しうる。また山部２０間に谷部２１が形成される。この谷部２１は、タイヤレバーｆが傾斜部２２と接触した際の、山部２０の巾方向内方への変形を容易とする。従って、制音体１０をタイヤレバーｆから逃がすことができ、タイヤレバーｆの食い込みをさらに抑制しうる。又谷部２１は、放熱効果を発揮するため、制音体１０の熱破壊などを防止するのにも役立つ。

なお前記底面１０Ａの幅Ｗ１は、大きすぎるとタイヤ内面３ｉへの貼り付け作業性が低下しやすい。このような観点より、前記底面１０Ａの幅Ｗ１は、トレッド幅ＴＷの１００％以下、さらには７０％以下が好ましい。

又制音体１０としては、図９に示すように、前記波状曲線２４が正弦波状をなしてもよく、前記台形波状の第１実施形態の場合と同様の効果をうることができる。斯かる場合には、前記傾斜部２２をタイヤレバーｆの前記軌跡ｆＬにより近似させるために、前記波エレメント２３の巾である波ピッチＷｐと、前記振幅Ｈとの比Ｈ／Ｗｐを０．３以下、さらには０．２５以下とするのが好ましい。

次に、前記制音体１０の少なくとも上面１０Ｂは、樹脂材からなるコーティング層１１によって被覆保護される。

このような樹脂材として、例えばアクリル系樹脂、スチレン−アクリル系樹脂、ポリウレタン系樹脂、ポリエステル系樹脂、アルキド系樹脂、アクリル−エチレン系複合樹脂、アクリル−ウレタン系複合樹脂、アクリル−オレフィン系複合樹脂、コロイダルシリカ−アクリル系複合樹脂、コロイダルシリカ−ウレタン系複合樹脂、シリコン系樹脂、シリコン−アクリル系複合樹脂、シリコン−ウレタン系複合樹脂、エチレン系アイオノマー樹脂、ポリオレフィン系アイオノマー樹脂、などが挙げられる。そしてこれらを、エマルジョンの状態で、１種単独で、又は２種以上を混合して前記上面１０Ｂに塗布することにより、前記コーティング層１１が形成される。

なお２種以上を混合して用いる場合には、少なくとも一方にアクリル系樹脂、スチレン−アクリル系樹脂、ポリウレタン系樹脂、アクリル−ウレタン系複合樹脂、アクリル−オレフィン系複合樹脂のうちの何れかを用いることが好ましい。

特にシリコン系樹脂、及びポリウレタン系樹脂は、耐候性以外に、柔軟性にも優れるため、スポンジ材の特性を保つことが可能であり、前記制音体１０が有する制音性を維持する上で好ましく採用できる。又前記シリコン系樹脂、及びポリウレタン系樹脂は、前記制音体１０がポリウレタンスポンジ材で形成されている場合には、該スポンジ材との相性が良くスポンジ材との剥離強度に優れるため、より好ましく採用しうる。

又前記樹脂材をエマルジョンの状態で塗布することにより、コーティング層１１を効率よく容易に形成しうる。このコーティング層１１は、必ずしもスポンジ材の連続気泡を前記上面１０Ｂで封鎖する必要はなく、規定量の被膜塗付によりスポンジ材内部の劣化も抑制することができる。もちろん、スポンジ材の連続気泡を封鎖するだけの量を塗付すると、確実にスポンジ材内部の劣化を抑制できる。

ここで、前記コーティング層１１の厚さは、０．１０〜０．５０ｍｍの範囲であるのが好ましく、０．１０ｍｍ未満では、耐候性の向上効果が充分発揮されない。逆に０．５ｍｍを超えても耐候性向上効果の更なる上昇が見込めず、不必要なコストの上昇を招くとともに、ロードノイズ低減効果、及び重量アンバランスによるタイヤ振動に不利となる。なお前記樹脂材のエマルジョンを塗布する際の目付量は、２０〜１００ｇ／ｍ²が好ましい。

前記コーティング層１１は、耐候性向上の観点からは、前記底面１０Ａ以外の全ての面に形成することが好ましいが、前記制音体１０の巾方向の側面及び周方向の端面は、タイヤ保管に際して天日が直接当たる可能性が低く、耐候性の向上効果は小さい。即ち、天日が直接当たる可能性の高い前記上面１０Ｂを被覆すれば、劣化を充分に抑制でき、保管中における制音体１０の劣化による強度低下を防止しうる。そのため、重量やコストの上昇抑制、或いは著熱による制音体１０の温度上昇の抑制の観点から、前記制音体１０の側面及び端面には、コーティング層１１を形成しないのが好ましい。

他方、前記コーティング層１１は、薄厚であり音の振動を通過させうるため、タイヤ内腔ｉ内で生じた空気の振動波を通過せしめ、制音体１０（スポンジ材）に伝達しうる。その結果、空洞共鳴の振動エネルギーの一部が熱エネルギーとして消費され、ロードノイズを低減することができる。又コーティング層１１は薄厚であるため、制音体１０のしなやかさを維持でき、そのためリム組み性の悪化や操縦安定性に影響を与えることもない。又コーティング層１１は制音体１０に密着しているため、前記制音体１０の上面１０Ｂを波状曲線としたことによる前述の効果も、そのまま発揮させることができる。

以上のように構成された制音具４は、種々の方法でタイヤ内面３ｉに固定できるが、コスト及び作業性の観点より、特に両面粘着テープによって接着するのが好ましい。そして制音具４を空気入りタイヤ３に接着し、これらを空気入りタイヤ３と制音具４との複合体としてセット販売等することもできる。なお接着性を向上するために、タイヤ内面３ｉは平滑に仕上げられていることが望ましい。通常、タイヤ内面３ｉには、加硫成形用ブラダーの表面に形成された排気溝が転写されてなる突条が形成されているが、これを研磨により除去して平滑化することが望ましい。また表面に排気溝のないブラダーを使用することによって、当初からタイヤ内面を平らに仕上げることもできる。又タイヤ内面３ｉとの接着性をさらに向上するために、タイヤ内面３ｉに離型剤を塗布することなくタイヤを加硫成形するのが好ましい。

以上本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態はあくまで一例であって、本発明は種々の態様に変形して実施しうるのは言うまでもない。

乗用車用ラジアルタイヤ（２１５／４５Ｒ１７）のトレッド内面に、表１の仕様の制音具を接着してタイヤと制音具との複合体を試作するとともに、この複合体に対してノイズ性能のテストを行った。

制音具は、比重０．０１６のエーテル系ポリウレタンスポンジ（丸鈴株式会社製品番号Ｅ１６）を使用し、タイヤ周方向の両端部は、図２に示したように４５゜の角度でテーパーカットを施した。また各例において、タイヤ内腔の全体積Ｖ、制音体の体積Ｖｓ及び断面形状（図１０に示す）は何れも同じであり、タイヤ内腔の全体積Ｖは２５３１８cm³、制音体の体積Ｖｓは２３００cm³、その比Ｖｓ／Ｖは９．１％である。また制音具とトレッド内面とは、両面粘着テープ（日東電工社製、型式５０００ＮＳ）を用いて接着した。なおタイヤは、タイヤ内面に離型剤を塗布することなく加硫成形されており、タイヤ内面を成形するブラダーには、表面に排気溝のないものが使用された。このためタイヤ内面は、平らに仕上げられており、制音具との良好な接着性が得られている。

又表中のコーティング層における樹脂材において、ＳｉＯ（シリコン）は、東レダウコーニング株式会社製のシリコン塗料（型番ＳＥ１９８０）をロールコータにより塗布することにより形成した。又ＰＵ（ポリウレタン）は、株式会社アデカ製のポリウレタン塗料（型番ＨＵＸ９８０）をロールコータにより塗布することにより形成した。又塗布後８０℃、２０分間乾燥炉にて乾燥させた。又実施例１〜１０は、上面のみにコーティング層を形成し、実施例１１は全面にコーティング層を形成している。

又接着前の制音具を、長さ２００ｍｍで切断した制音具サンプルを試作し、この制音具サンプルに対して耐暴露性能のテストを行った。

（１）ノイズ性能：
前記複合体を内圧（２００ｋＰａ）、リム（１７×７ＪＪ）にて車両（排気量２０００ｃｃの国産ＦＲ車）の全輪に装着し、１名乗車にてロードノイズ計測路（アスファルト粗面路）を速度６０ｋｍ／ｈで走行したときの車内騒音を、運転席窓側耳許位置にて測定し、２４０Hz付近の気柱共鳴音のピーク値の音圧レベルを、比較例１を基準とした増減値で示した。−（マイナス）表示は、ロードノイズの減少を意味する。

（２）耐暴露性能：
ＪＩＳＢ７７５３に規定するサンシャインカーボンアーク灯式耐光性及び耐候性試験機を用い、温度６３℃の条件にて、太陽光に近似した人工光の照射（９０分）と、水の噴霧（１０分）とのサイクルを繰り返し行った。そして、暴露時間（２４〜３００時間）において、スポンジ材の劣化部分が粉化して脱落したことによる制音体の重量減少量を測定した。重量減少量が少ないほど耐暴露性能に優れている。

表の如く、コーティング層を形成することにより、ロードノイズ低減効果を充分に発揮しながら、制音具の暴露による劣化を防止しうるのが確認できる。特に劣化防止効果を充分に発揮するためには、実施例２，４、及び実施例７、９を比較するように、コーティング層の厚さを０．１０ｍｍ以上とするのが好ましいことが確認できる。又実施例１，３，５、及び実施例６，８，１０を比較するように、コーティング層の厚さが０．５ｍｍ超えても劣化防止効果の更なる上昇が見込めず、逆に重量増加などに不利となるのが確認できる。又実施例１〜５、及び実施例６〜１０を比較するように、シリコン樹脂、及びポリウレタン樹脂では、劣化防止効果に差が殆ど生じないことが確認できる。又実施例６，１１を比較するように、コーティング層を上面に形成すれば、全面に形成した場合とほぼ同等の劣化防止効果が得られることが確認できる。

本発明の空気入りタイヤとリムとの組立体を示す断面図である。そのＩ−Ｉ端面図である。タイヤと制音体との複合体を示す拡大断面図である。（Ａ）〜（Ｃ）は、制音体の形成状態の他の例を略示する斜視図である。タイヤレバーを用いて、リムからタイヤを取り外す作業を説明する断面図である。制音体の拡大図である。制音体と、タイヤレバーとの位置関係を説明する部分断面図である。制音体の他の例を示す断面図である。制音体のさらに他の例を示す断面図である。表１に用いる制音体の断面形状及び寸法を示す断面図である。従来の制音具の一例を示すタイヤ組立体の部分断面図である。

符号の説明

２リム
３空気入りタイヤ
３ｔｉトレッド内面
４制音具
１０制音体
１０ｅ周方向両端部
１０Ａ底面
１０Ｂ上面
１１コーティング層
２０山頂部
２１谷底部
２２傾斜部
２３波エレメント
２４波状曲線
ｉタイヤ内腔

Claims

リムと、このリムに装着される空気入りタイヤと、前記リムと前記空気入りタイヤとが囲むタイヤ内腔内に固定されてタイヤ周方向に延在する帯状の制音具とを具えるとともに、
前記制音具は、前記タイヤ内腔の全体積の０．４〜２０％の体積を有するスポンジ材からなり、かつタイヤ内腔の中心側に向く上面を有する制音体と、前記制音体の前記上面を被覆保護するコーティング層とを具え、
前記コーティング層は、シリコン系樹脂又はポリウレタン系樹脂のエマルジョンを塗布することにより形成されたことを特徴とする空気入りタイヤとリムとの組立体。
前記スポンジ材は、連続気泡を有するとともに、前記コーティング層は、前記スポンジ材の連続気泡を封鎖することを特徴とする請求項１記載の空気入りタイヤとリムとの組立体。
前記制音体がポリウレタンスポンジ材からなる請求項１又は２記載の空気入りタイヤとリムとの組立体。
前記コーティング層は、厚さが０．１０〜０．５０ｍｍであることを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の空気入りタイヤとリムとの組立体。
前記制音具は、トレッド内面に固定されるとともに、前記制音体は、前記トレッド内面側の底面と、タイヤ内腔の中心側に向く前記上面とを有し、
タイヤ軸を含むタイヤ子午線断面において、
前記制音体は、前記底面から上面までの厚さの最大値（ｔｍ）が５〜４５ｍｍの範囲かつ、前記底面の幅（Ｗ１）を前記厚さの最大値（ｔｍ）よりも大とした横長偏平断面形状をなし、
前記上面は、前記厚さの最大値（ｔｍ）を有する山頂部と、該山頂部の両側に位置しかつ厚さが最小値（ｔｉ）をなす谷底部と、前記山頂部から各谷底部にのびる傾斜部とからなる波エレメントを巾方向に繰り返した波状曲線に沿ってのび、しかも該上面の巾方向両端は、前記谷底部又は傾斜部にて終端するとともに、該上面の巾方向両端の前記底面からの厚さ（ｔｅ）は、１．０〜１５．０ｍｍの範囲としたことを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載の空気入りタイヤとリムとの組立体。
空気入りタイヤと、該空気入りタイヤのトレッド内面に固定される請求項１〜５のいずれかに記載された制音具とからなる空気入りタイヤと制音体との複合体。