JP7136628B2 - 空気入りタイヤ - Google Patents

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、トレッド部のタイヤ内面に接合されて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、前記吸音部材のタイヤ径方向内面に接合されて取り付けられてタイヤ周方向に延びる布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によって生じるタイヤ内部の空気の振動による音が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と共に布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。布は、糸を組み合わせて形成される開口部を有することから、音が開口部を通過するときに音を低減することができ、空洞共鳴音を抑制することができる。また、音が布を通過するときには布自体の振動を引き起こして音を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。

さらに、布は、糸を組み合わせて表面に凹凸が形成されることから、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吸音部材及び布を通過して放射状に伝播される際に、布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。

加えて、タイヤ製造時に、トレッド部のタイヤ内面にスポンジからなる吸音部材と布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。

前記布は、織物からなる布であることが好ましい。

本構成によれば、織物からなる布は、たて糸とよこ糸を組み合わせて開口部が形成されると共に表面に凹凸が形成されることから、空洞共鳴音を抑制することができる。織物からなる布はまた、開口部のサイズを適宜変更することができ、空洞共鳴音を有効に抑制することが可能である。

前記布は、たて糸とよこ糸がそれぞれタイヤ周方向及びタイヤ幅方向に対して４５度傾斜するように配置された織物からなる布であることが好ましい。

本構成によれば、たて糸とよこ糸がそれぞれタイヤ周方向及びタイヤ幅方向に対して４５度傾斜するように配置されるので、タイヤ接地時にタイヤ内面が屈曲変形や捩れ変形する場合に、たて糸とよこ糸を追従して変形させることができ、タイヤ接地面からの振動によってタイヤ内部に発生する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、トレッド部のタイヤ内面に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、吸音部材がトレッド部のタイヤ内面においてタイヤ周方向の一部に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。

前記布は、吸音部材のタイヤ径方向内面に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、吸音部材のタイヤ径方向内面にタイヤ周方向の一部に布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。

前記布は、吸音部材に縫い付けられていてもよい。

本構成によれば、布を吸音部材に縫い付ける糸によって吸音部材のタイヤ径方向内面にも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音をさらに低減させることができ、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複数の凸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凸部によって吸音部材及び吸音部材に取り付けられる布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音をさらに低減させることができ、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。 タイヤ内面に取り付けられる吸音部材及び布を示す図である。 本発明の第２実施形態に係る空気入りタイヤの縦断面図である。 本発明の第２実施形態に係る空気入りタイヤの横断面図である。 タイヤ内面に取り付けられる吸音部材及び布を示す図である。 本発明の第２実施形態に係る空気入りタイヤの変形例を示す図である。

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、具体的にはトレッド部３のタイヤ内面１ａにタイヤ周方向に延びる吸音部材１０が取り付けられると共に、吸音部材１０のタイヤ径方向内面にタイヤ周方向に延びる布２０が取り付けられている。

図３は、タイヤ内面に取り付けられる吸音部材及び布を示す図である。図３では、吸音部材及び布をタイヤ内面に取り付ける前の状態で示している。吸音部材１０及び布２０はそれぞれ、タイヤ内面１ａに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。布２０は、吸音部材１０のタイヤ径方向内面にタイヤ周方向全体に亘って取り付けられ、図３に示すように、吸音部材１０のタイヤ径方向内面全体に取り付けられている。

吸音部材１０及び布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。また、布２０は好ましくは、吸音部材１０のタイヤ径方向内面にタイヤ周方向全体に亘って取り付けられるが、吸音部材１０のタイヤ径方向内面にタイヤ周方向の一部に取り付け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タイヤ内面１ａ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。

布２０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。布２０は、たて糸２１とよこ糸２２を交差して織られた織物から形成されている。布２０は好ましくは、たて糸２１とよこ糸２２がそれぞれタイヤ周方向及びタイヤ幅方向に対して４５度傾斜するように配置された織物から形成される。布２０として、平織物、綾織物、朱子織物などの織物からなる布を用いることができる。

布２０は、たて糸２１とよこ糸２２を組み合わせて四角形状の開口部２３を有すると共にたて糸２１とよこ糸２２とによって表面に凹凸を有するように形成されている。布２０を構成するたて糸２１とよこ糸２２として、天然繊維や化学繊維を用いることができる。布２０は、接着剤、両面テープ又は超音波接着などの適宜の接合手段を用いて吸音部材１０に固定して取り付けられる。

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、先ず、金型内で加硫成形してタイヤ１が製造されると共にスポンジからなる吸音部材１０と織物からなる布２０とがそれぞれ形成される。次に、布２０が、吸音部材１０に固定して取り付けられる。そして、布２０が取り付けられた吸音部材１０が、加硫成形されたタイヤ１のタイヤ内面１ａに取り付けられて空気入りタイヤが製造される。

吸音部材１０と布２０とは、それぞれ略平面状に形成した後に布２０を吸音部材１０に取り付け、その後にタイヤ内面１ａに取り付けることで環状または略環状に形成される。吸音部材１０と布２０とを、それぞれ環状に形成した後に布２０を吸音部材１０に取り付け、その後にタイヤ内面１ａに取り付けて環状に形成することも可能である。

本実施形態では、布２０として、たて糸とよこ糸がそれぞれタイヤ周方向及びタイヤ幅方向に対して４５度傾斜するように配置された織物が用いられているが、たて糸とよこ糸がそれぞれタイヤ周方向及びタイヤ幅方向に対して４５度とは異なる角度で傾斜するように配置された織物や、たて糸とよこ糸がそれぞれタイヤ周方向及びタイヤ幅方向に平行に配置された織物などを用いることも可能である。布２０として、織物が用いられているが、編物、平打組物などの組物、網、レースなどを用いることも可能である。

本実施形態ではまた、吸音部材１０と布２０とは、布２０が取り付けられた１つの吸音部材１０をタイヤ内面１ａに取り付けることで環状または略環状に形成されているが、布がそれぞれ取り付けられて分割された複数の吸音部材をタイヤ内面に取り付けて環状または略環状に形成することも可能である。

このように、本実施形態に係る空気入りタイヤ１は、トレッド部３のタイヤ内面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、吸音部材１０のタイヤ径方向内面に取り付けられてタイヤ周方向に延びる布２０とを備えている。

これにより、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と共に布２０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。布２０は、糸を組み合わせて形成される開口部２３を有することから、音が開口部２３を通過するときに音を低減することができ、空洞共鳴音を抑制することができる。また、音が布２０を通過するときには布自体の振動を引き起こして音を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。

さらに、布２０は、糸２１，２２を組み合わせて表面に凹凸が形成されることから、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吸音部材１０及び布２０を通過して放射状に伝播される際に、布２０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。

加えて、タイヤ製造時に、トレッド部３のタイヤ内面１ａにスポンジからなる吸音部材１０と布２０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及び布２０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、布２０は、織物からなる布であることにより、織物からなる布２０は、たて糸２１とよこ糸２２を組み合わせて開口部２３が形成されると共に表面に凹凸が形成されることから、空洞共鳴音を抑制することができる。織物からなる布２０はまた、開口部２３のサイズを適宜変更することができ、空洞共鳴音を有効に抑制することが可能である。

また、布２０は、たて糸２１とよこ糸２２がそれぞれタイヤ周方向及びタイヤ幅方向に対して４５度傾斜するように配置された織物からなる布であることにより、たて糸２１とよこ糸２２がそれぞれタイヤ周方向及びタイヤ幅方向に対して４５度傾斜するように配置されるので、タイヤ接地時にタイヤ内面が屈曲変形や捩れ変形する場合に、たて糸２１とよこ糸２２を追従して変形させることができ、タイヤ接地面からの振動によってタイヤ内部８に発生する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、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取り付けられることにより、吸音部材１０がトレッド部３のタイヤ内面１ａにおいてタイヤ周方向の一部に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、布２０は、吸音部材１０のタイヤ径方向内面にタイヤ周方向全体に亘って取り付けられることにより、吸音部材１０のタイヤ径方向内面にタイヤ周方向の一部に布２０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。

本実施形態では、布２０は、接着剤、両面テープ又は超音波接着などの適宜の接合手段を用いて吸音部材１０に固定して取り付けられるが、布２０を、縫付装置などを用いて吸音部材１０に縫い付けるようにすることも可能である。

かかる場合、布２０を吸音部材１０に縫い付ける糸によって吸音部材１０のタイヤ径方向内面にも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８の音が放射状に伝播される際に音をさらに低減させることができ、空洞共鳴音をさらに抑制することができる。

図４は、本発明の第２実施形態に係る空気入りタイヤの縦断面図、図５は、本発明の第２実施形態に係る空気入りタイヤの横断面図、図６は、タイヤ内面に取り付けられる吸音部材及び布を示す図である。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、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２実施形態に係る空気入りタイヤ１´についても、図４から図６に示すように、トレッド部３と、両側のビード部４と、両側のサイドウォール部５とを備え、トレッド部３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、吸音部材１０´のタイヤ径方向内面にタイヤ周方向に延びる布２０が取り付けられている。

本実施形態では、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、略平板状に形成される基部１１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１２とを備えている。複数の凸部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。複数の凸部１２はそれぞれ、タイヤ幅方向に延び、タイヤ幅方向から見て略半円状に形成されると共に内部にタイヤ幅方向に貫通する円形状の空洞部１３が形成されている。

吸音部材１０´の凸部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、吸音部材１０´の凸部１２には、円形状の空洞部１３が形成されているが、矩形状などの他の形状の空洞部を形成するようにしてよく、あるいは、図７に示すように空洞部を形成しないようにすることも可能である。

本実施形態に係る空気入りタイヤ１´についても、トレッド部３のタイヤ内面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、吸音部材１０´のタイヤ径方向内面に取り付けられてタイヤ周方向に延びる布２０とが備えられ、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内側に突出する複数の凸部１２を備えることにより、タイヤ周方向に離間して配置された複数の凸部１２によって吸音部材１０´及び吸音部材１０´に取り付けられる布２０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８の音が放射状に伝播される際に音をさらに低減させることができ、空洞共鳴音をさらに抑制することができる。

また、吸音部材１０´の凸部１２には、タイヤ幅方向に貫通する空洞部１３が形成されることにより、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スポンジからなる吸音部材１０´を通過するときに空洞部１３の内面における乱反射によって減衰させることができ、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、１´ 空気入りタイヤ
３ トレッド部
４ ビード部
５ サイドウォール部
１０、１０´ 吸音部材
１１ 基部
１２ 凸部
１３ 空洞部
２０ 布
２１ たて糸
２２ よこ糸

Claims (7)

1. トレッド部のタイヤ内面に接合されて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、
   前記吸音部材のタイヤ径方向内面に接合されて取り付けられてタイヤ周方向に延びる布と
   を備えている、空気入りタイヤ。
2. 前記布は、織物からなる布である、
   請求項１に記載の空気入りタイヤ。
3. 前記布は、たて糸とよこ糸がそれぞれタイヤ周方向及びタイヤ幅方向に対して４５度傾斜するように配置された織物からなる布である、
   請求項２に記載の空気入りタイヤ。
4. 前記吸音部材は、トレッド部のタイヤ内面に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から請求項３の何れかに記載の空気入りタイヤ。
5. 前記布は、前記吸音部材のタイヤ径方向内面にタイヤ周方向全体に亘って取り付けられている、
   請求項４に記載の空気入りタイヤ。
6. 前記布は、前記吸音部材に縫い付けられている、
   請求項１から請求項５の何れか１項に記載の空気入りタイヤ。
7. 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複数の凸部を備えている、
   請求項１から請求項６の何れか１項に記載の空気入りタイヤ。

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