JP7372795B2 - 空気入りタイヤ - Google Patents
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Description
(1)本発明の空気入りタイヤは、
タイヤ内面に、制音体を備え、
前記制音体は、タイヤ幅方向断面視において、タイヤ径方向外側から内側に向かって凸となるように湾曲したアーチ状の形状を有することを特徴とする。
トレッド部を備え、
前記トレッド部における前記タイヤ内面と前記制音体との間に、シーラント層をさらに備えることが好ましい。
前記制音体のタイヤ幅方向端部に、前記制音体の内周面から外周面へと貫通する穴を設けたことが好ましい。
前記穴により区画される前記制音体の輪郭線は、タイヤ幅方向から見た側面視において弧状であることが好ましい。
ここで、「適用リム」とは、タイヤが生産され、使用される地域に有効な産業規格であって、日本ではJATMA(日本自動車タイヤ協会)のJATMA YEAR BOOK、欧州ではETRTO(The European Tyre and Rim Technical Organisation)のSTANDARDS MANUAL、米国ではTRA(The Tire and Rim Association,Inc.)のYEAR BOOK等に記載されているまたは将来的に記載される、適用サイズにおける標準リム(ETRTOのSTANDARDS MANUALではMeasuring Rim、TRAのYEAR BOOKではDesign Rim)を指す(即ち、上記の「リム」には、現行サイズに加えて将来的に上記産業規格に含まれ得るサイズも含む。「将来的に記載されるサイズ」の例としては、ETRTO 2013年度版において「FUTURE DEVELOPMENTS」として記載されているサイズを挙げることができる。)が、上記産業規格に記載のないサイズの場合は、タイヤのビード幅に対応した幅のリムをいう。
また、「規定内圧」とは、上記JATMA等に記載されている、適用サイズ・プライレーティングにおける単輪の最大負荷能力に対応する空気圧(最高空気圧)を指し、上記産業規格に記載のないサイズの場合は、「規定内圧」は、タイヤを装着する車両毎に規定される最大負荷能力に対応する空気圧(最高空気圧)をいうものとする。
また、トレッド部5のゴムの材質等も、任意の既知の構成とすることができる。
ここで、図1、図2に示すように、本実施形態のタイヤ1は、タイヤ内面6(本例では、インナーライナーのさらに内面)に制音体7を備えている。本例では、タイヤ1は、トレッド部5におけるタイヤ内面6と制音体7との間に、シーラント層8をさらに備えている。
本実施形態では、制音体7は、タイヤ幅方向延在領域の少なくとも一部(図示例では全部)が、トレッド部5のタイヤ径方向内側に配置されている。図示例では、シーラント層8のタイヤ幅方向の幅は、制音体7のタイヤ幅方向の幅より大きいが、同じとすることもでき、小さくすることもできる。
なお、この例では、制音体7及びシーラント層8は、タイヤ周上に、タイヤ周方向に沿って連続して設けられている。一方で、制音体7やシーラント層8は、タイヤ周上に、タイヤ周方向に沿って断続的に設けることもできる。
スポンジ材の材料としては、例えば、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ジエンゴムスポンジ(EPDM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が挙げられる。制音性、軽量性、発泡の調節可能性、耐久性などの観点を考慮すれば、エーテル系ポリウレタンスポンジを含むポリウレタン系又はポリエチレン系等のスポンジを用いることが好ましい。
また、スポンジ材の比重は、0.001~0.090とすることが好ましい。スポンジ材の比重を0.001以上とすることにより、制音性を向上させることができ、一方で、スポンジ材の比重を0.090以下とすることにより、スポンジ材による重量増を抑制することができるからである。同様に、スポンジ材の比重は、0.003~0.080とすることがより好ましい。ここで、「比重」とは、JIS K6400の第5項の測定法に準拠し、見かけ密度を比重に換算した値とする。
また、スポンジ材の引張り強さは、20~500kPaとすることが好ましい。引張り強さを20kPa以上とすることにより、接着力を向上させることができ、一方で、引張り強さを500kPa以下とすることにより、スポンジ材の生産性を向上させることができるからである。同様に、スポンジ材の引張り強さは、40~400kPaとすることがより好ましい。ここで、「引張り強さ」とは、JIS K6400の第10項の測定法に準拠し、1号形のダンベル状試験片で測定した値とする。
また、スポンジ材の破断時の伸びは、110%以上800%以下とすることが好ましい。破断時の伸びを110%以上とすることにより、スポンジ材にクラックが発生するのを抑制することができ、一方で、破断時の伸びを800%以下とすることにより、スポンジ材の生産性を向上させることができるからである。同様に、スポンジ材の破断時の伸びは、130%以上750%以下とすることがより好ましい。ここで、「破断時の伸び」とは、JIS K6400の第10項の測定法に準拠し、1号形のダンベル状試験片で測定した値とする。
また、スポンジ材の引裂強さは、1~130N/cmとすることが好ましい。引裂強さを1N/cm以上とすることにより、スポンジ材にクラックが発生するのを抑制することができ、一方で、引裂強さを130N/cm以下とすることにより、スポンジ材の製造性を向上させることができるからである。同様に、スポンジ材の引裂強さは、3~115N/cmとすることがより好ましい。ここで、「引裂強さ」とは、JIS K6400の第11項の測定法に準拠し、1号形の試験片で測定した値とする。
また、スポンジ材の発泡率は、1%以上40%以下とすることが好ましい。発泡率を1%以上とすることにより、制音性を向上させることができ、一方で、発泡率を40%以下とすることにより、スポンジ材の生産性を向上させることができるからである。同様に、スポンジ材の発泡率は、2~25%とすることがより好ましい。ここで、「発泡率」とは、スポンジ材の固相部の比重Aの、スポンジ材の比重Bに対する比A/Bから1を引いて、その値に100を乗じた値をいう。
また、スポンジ材の全体の質量は、5~800gとすることが好ましい。質量を5g以上とすることにより、制音性を低減することができ、一方で、質量を800g以下とすることにより、スポンジ材による重量増を抑制することができるからである。同様に、スポンジ材の質量は、20~600gとすることが好ましい。
図1、図2に示すように、本例では、タイヤ幅方向断面視において、制音体7の内周面及び外周面は、1つ以上の円弧からなる形状を有している。本例では、制音体7の内周面及び外周面は、1つの円弧からなる形状を有しているが、2つ以上の円弧からなることにより、曲率がタイヤ幅方向に変化しても良い。
なお、本例では、タイヤ幅方向断面視において、制音体7の内周面及び外周面は、同心円状であり、従って、制音体7の厚さは一定であるが、タイヤ幅方向断面視における延在方向に沿って厚さが変化していても良い。
図1、図2に示すように、制音体7のタイヤ幅方向両端は、タイヤ内面6(本例ではシーラント層8)と接触している。
以下、本実施形態の空気入りタイヤの作用効果について説明する。
そして、制音体7は、タイヤ幅方向断面視において、タイヤ径方向外側から内側に向かって凸となるように湾曲したアーチ状の形状を有しているため、走行時(特に高速走行時)の遠心力に対して潰れにくく、且つ、遠心力を受けた際に上記(略半円状の)隙間が変位可能なスペースとして機能するため、制音体7の体積の減少を抑制することができる。
このように、本実施形態の空気入りタイヤによれば、制音性を向上させることができる。
ここで、タイヤ内面にシーラント層を配置した場合、釘がトレッド部を貫通して制音体が千切れ、その千切れた部分が釘の貫通により生じた穴に入り込むことによって、シーラント剤が穴にうまく流入することができなくなるおそれがある。また、シーラント剤が制音体(例えばスポンジ材)に吸収されることにより、シーラント剤の流動性が損なわれるおそれもある。これらのような現象が生じると耐パンク性能が低下するおそれがあった。
これに対し、本実施形態では、制音体7は、タイヤ幅方向断面視において、タイヤ径方向外側から内側に向かって凸となるように湾曲したアーチ状の形状を有しているため、(タイヤ幅方向端部を除いては)釘が制音体7まで到達せず、千切れた制音体7が釘の貫通により生じた穴に入り込む現象が発生するのを抑制することができる。また、シーラント層8と制音体7とは、大部分が非接触(制音体のタイヤ幅方向両端のみで接触している)ため、シーラント剤が制音体7に吸収されるのも抑制することができる。
このように、本実施形態の空気入りタイヤによれば、シーラント層を有する場合において、耐パンク性能の低下を抑制することもできる。
図3に示す例では、制音体7のタイヤ幅方向端部に、該制音体7の内周面から外周面へと貫通する穴9を設けている。これにより、シーラント剤の流動性(特にタイヤ幅方向への流動性)をより一層確保して、耐パンク性をより向上させることができる。この理由から、穴9は、タイヤ周方向に沿って複数個設けることが好ましく、等間隔で設けることが好ましいが、等間隔でなく設けることもできる。
この側面視において、穴9の幅(最大幅)は、特には限定されないが6~20mmとすることが好ましい。幅を6mm以上とすることにより、シーラント剤の流動性をより一層向上させて耐パンク性をより一層向上させることができ、一方で、幅を20mm以下とすることにより、制音体の体積の減少を抑えて、制音性の低下を抑制することができるからである。同様の理由により、穴9の幅は10~20mmとすることがより好ましい。
一方で、穴9の形状は、上記の場合に限定されず、例えば上記側面視において、矩形状とすることもできる。
2:ビード部
2a:ビードコア
2b:ビードフィラ
3:カーカス
4:ベルト
5:トレッド部
6:タイヤ内面
7:制音体
8:シーラント層
9:穴
Claims (3)
- タイヤ内面に、制音体を備え、
前記制音体は、タイヤ幅方向断面視において、タイヤ径方向外側から内側に向かって凸となるように湾曲したアーチ状の形状を有し、
前記制音体のタイヤ幅方向端部のみに、前記制音体の内周面から外周面へと貫通する穴を設け、
前記穴により区画される前記制音体の輪郭線は、タイヤ幅方向から見た側面視において弧状であることを特徴とする、空気入りタイヤ。 - タイヤ幅方向断面視において、前記制音体の内周面及び外周面は、1つ以上の円弧からなる形状である、請求項1に記載の空気入りタイヤ。
- トレッド部を備え、
前記トレッド部における前記タイヤ内面と前記制音体との間に、シーラント層をさらに備える、請求項1又は2に記載の空気入りタイヤ。
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