WO2005012006A1 - 空気入りタイヤ - Google Patents

Abstract

　本発明は、タイヤから独立した部材をトレッド内面に安定的に装着させる耐久性に優れた弾性固定バンドを備えた空気入りタイヤに関するものである。本発明の空気入りタイヤは、タイヤから独立した部材を弾性固定バンドによりタイヤのトレッド内面に装着した空気入りタイヤにおいて、前記弾性固定バンドを、幅１０～４０ｍｍ、厚さ０．１～０．５ｍｍの金属からなる帯状体で構成したものである。

Description

明 細 書

空気入りタイヤ

技術分野

[0001] 本発明は、空気入りタイヤに関し、更に詳しくは、タイヤから独立した部材を輪状の 弾性固定バンドによりトレッド内面に装着するようにした空気入りタイヤに関する。 背景技術

[0002] タイヤの内部には、例えば、騒音低減用の吸音材を装着したり、空気圧管理用の 圧力センサーや温度センサー等を装着することがしばしば行なわれる。

[0003] これらの部材は、タイヤから独立した部材であるため、タイヤ走行時のタイヤの変形 や遠心力等によって、移動したり脱落することが多ぐこれらを安定した状態に取り付 けるためには非常に難しい問題があった。

[0004] 上述した部材の代表例として、タイヤ内部の空気の振動音を吸収させるための吸音 材は、トレッド内面に直接貼りつけると吸音効果が良いことから、トレッド内面に吸音 材を付加することが提案されている（例えば、特許文献 1参照）。しかしながら、吸音 材をタイヤ内面に接着剤などにより取り付ける場合には、タイヤと異なる部材をタイヤ 内部に付加させることから、タイヤ転動時のタイヤ変形により接着界面に応力が集中 して剥離してしまうことが多レ、。したがって、その取り付け方法には多くの難題があつ た。

[0005] 一方、本件出願人は、上記した課題の対策として、トレッド内面に吸音材を装着す るに際して、吸音材を合成樹脂からなる弾性固定バンドの弾性力を利用してトレッド 内面に装着させることを提案した（日本国特許出願特願 2002—28432号)。し力、しな がら、合成樹脂からなる弾性固定バンドは、所望の弾性力（剛性)を得るためには厚 さをある程度大きくしなければならず、このように厚さの大きい材料は、曲げ変形を受 けると厚さが大きくなるほど表面の応力が大きくなるため、疲労寿命が低下するという 問題があった。

特許文献 1 :日本国特開昭 62 - 216803号公報

発明の開示 [0006] 本発明の目的は、タイヤから独立した部材をトレッド内面に安定的に装着させる耐 久性に優れた弾性固定バンドを備えた空気入りタイヤを提供することにある。

[0007] 本発明は、上記した目的を達成するため、以下の（1)一 (9)の構成を有する。

(1)タイヤから独立した部材を弾性固定バンドによりタイヤのトレッド内面に装着した 空気入りタイヤにおいて、前記弾性固定バンドを、幅 10— 40mm、厚さ 0. 1-0. 5 mmの金属からなる帯状体で構成した空気入りタイヤ。

(2)前記帯状体が、引張強さ 400 1400MPaの金属材料である上記（1)記載の空 気入りタイヤ。

(3)前記弾性固定バンドの外周面をゴムまたは合成樹脂で被覆した上記（1)または（ 2)記載の空気入りタイヤ。

(4)前記弾性固定バンドの周長をタイヤ中央部の内周長より 10 50mm短くした上 記（1)、（2)または（3)記載の空気入りタイヤ。

(5)前記部材が多孔質材料からなる吸音材である上記（1)一 (4)のいずれかに記載 の空気入りタイヤ。

(6)弾性固定バンドの周長が一定長のものである上記（1)一 (5)のいずれかに記載 の空気入りタイヤ。

(7)弾性固定バンドが、該弾性固定バンドの周上の少なくとも 1箇所に周長を自動調 節する伸縮機構を有するものである上記（1)一（5)のいずれかに記載の空気入りタイ ャ。

(8)前記伸縮機構が弾性体のパネ機構で構成されている上記（7)記載の空気入りタ ィャ。

(9)前記伸縮機構が前記弾性固定バンドの両端部を互いにスライド可能に連結せし めてなるものである上記 (7)記載の空気入りタイヤ。

[0008] 上述した本発明の空気入りタイヤによれば、トレッド内面にタイヤ力、ら独立した部材 を装着するための弾性固定バンドを金属製にすることにより、その厚さを 0. 1-0. 5 mmの極く薄い状態にすることが可能になったので、タイヤ回転時に繰り返し曲げ変 形を受けてもその内外表面の応力を小さくし、疲労寿命を延長するため、弾性固定 バンドの耐久性を向上させることができる。 図面の簡単な説明

[0009] [図 1]図 1は、本発明の実施形態としての空気入りタイヤの一例を示す子午線断面図 である。

[図 2]図 2は、図 1の Rで囲んだ部分を拡大して示す断面図である。

[図 3(a)]図 3 (a)は、本発明の一実施形態としての、部材を弾性固定バンドにより装着 した際の配置関係の例を説明するための側面図である。

[図 3(b)]図 3 (b)は、本発明の他の一実施形態としての、部材を弾性固定バンドにより 装着した際の配置関係の例を説明するための側面図である。

[図 4]図 4は、タイヤのバックリング現象を説明するための側面図である。

[図 5]図 5は、弾性固定バンド 6の周長を、トレッド部 1の内周面の周長より 10— 50m m小さく設定した場合において、該空気入りタイヤを自動車に装着していないときの 状態を概略的に示した概略子午線断面図であり、弾性固定バンド 6とタイヤトレッド 1 の内面とが接触していない状態をあらわしたものである。

[図 6]図 6は、弾性固定バンドの周上の少なくとも 1箇所に弾性固定バンドの周長を自 動調節する伸縮機構を設けた弾性固定バンドを使用した本発明にかかる空気入りタ ィャの一実施態様例を示す側面図である。

[図 7(a)]図 7 (a)は、図 6に示した本発明の一実施態様例において、弾性固定バンド に使用される伸縮機構の他の態様例を示す概略図である。

[図 7(b)]図 7 (b)は、図 6に示した本発明の一実施態様例において、弾性固定バンド に使用される伸縮機構の他の態様例を示す概略図である。

[図 8]図 8は、図 6に示した本発明の一実施態様例において、弾性固定バンドに使用 される伸縮機構の更に他の態様例を示す概略図である。

符号の説明

[0010] 1 :トレッド部

2 :ビード部

3 :サイドウォール部

5 :吸音材

6 :弾性固定バンド 7a、 7b、 7c :板ノくネ

7 :連結冶具

G :路面

Q :接地部

T:タイヤ

t :弾性固定バンドの厚さ

W:弾性固定バンドの幅

発明を実施するための最良の形態

[0011] 以下、本発明の構成について添付の図面を参照しながら詳細に説明する。各図に おいて共通する構成要素には同一の符合を付し、重複する説明を省略する。

[0012] 図 1は、本発明の空気入りタイヤを、独立部材として多孔質材料力 なる吸音材をト レッド内面に取り付けた場合の実施形態を例示する断面図、図 2は図 1の Rで囲んだ 部分を拡大して示す断面図であり、図 1の要部（Rで囲んだ部分）を説明するための 側面図である。

[0013] 図 1において、空気入りタイヤ Tはトレッド部 1と、左右一対のビード部 2と、これらトレ ッド部 1とビード部 2とを互いに連接するサイドウォール部 3とを備えている。トレッド部 1の内面には、吸音材 5がタイヤから独立した部材として金属製の弾性固定バンド 6 により装着されている。

[0014] 弾性固定バンド 6の長手方向の両端部は、互いに連結されて輪状のバンドを形成 している。連結の手段は特に限定されないが、互いの両端部を重ねあわせて結束機 または封減機等によりシール止めする力、、または一対の締結バンドにより連結すると よい。吸音材 5と弾性固定バンド 6との結合手段も特に限定されるものではなぐ吸音 材 5の種類や形態に応じて、接着剤による結合であってもよぐあるいはボルト等の締 結手段による結合であってもよレ、。

[0015] 本発明において、弾性固定バンド 6は、薄い金属材料の帯状体からなり、その全体 構造から弾性力を持つものをレ、うものであり、幅 Wが 10— 40mm、より好ましくは 15 — 30mm,厚さ tが 0· 1—0. 5mm、より好ましくは 0· 1 -0. 2mmとなるように形成さ れている。金属材料としては、引張強さ 400— 1400MPaの特性を有するものが好ま しく、特にステンレススチールや弾性特性を持つ形状記憶合金がよレ、。

[0016] このように構成することにより、弾性固定バンド 6の弾性力により吸音材 5をトレッド内 面に、常に安定的に圧着させることができるとともに、弾性固定バンド 6はタイヤ転動 時に受ける表面応力を極小化して疲労寿命を延ばすことができる。

[0017] 吸音材 5と弾性固定バンド 6とのタイヤ径方向の位置関係は特に限定されるもので はなぐ図 3 (a)に示すように吸音材 5をタイヤ内側から弾性固定バンド 6によりタイヤ 内面に圧着するように配置させるほか、あるいは、図 3 (b)に示すように吸音材 5の外 側に配置したり、あるいは吸音材 5の厚さ方向の中央部に貫通するように配置しても よい。

[0018] 図 3 (b)に示すように、弾性固定バンド 6が直接タイヤ内面に接するように配置する 場合には、金属製の弾性固定バンド 6によるタイヤ表面の損傷を防ぐため、弾性固定 バンド 6のタイヤ内面側の外周面をゴムまたは合成樹脂により被覆するとよい。

[0019] また、図 3 (a)のように配置する場合であっても、吸音材 5の損傷を防ぐために、弾 性固定バンド 6の外周面をゴムまたは合成樹脂により被覆するとよい。これらのゴムま たは合成樹脂を発泡体で構成すると損傷防止の効果を一層発揮することができる。

[0020] また、本発明において、弾性固定バンド 6の周長が固定されている場合には、図 4 に示すようにタイヤが路面 Gに接地する接地部 Qにおいてバックリングを起こすことが ある。このバックリングにより、吸音材 5の保持を不安定にしたり、タイヤ内面に損傷を 与える原因となる場合がある。このような現象の発生を防ぐためには、弾性固定バン ド 6の周長は、トレッド部 1の内周面の周長より 10— 50mm小さく設定しておくことが 好ましい。

[0021] このように構成することは、特に、図 3 (b)に示した態様のように、弾性固定バンド 6 力 吸音材 5の外側に配置されていて該弹性固定バンド 6とタイヤトレッド 1の内面と が接触するような構造である場合に有効である。上述のように弾性固定バンド 6の周 長を、トレッド部 1の内周面の周長より 10— 50mm小さく設定した場合には、図 5に概 略断面図を示したように、弾性固定バンド 6とタイヤトレッド 1の内面とが接触していな レ、状態となるが、接触してレ、ないのは該空気入りタイヤを自動車に装着してレ、ないと きだけであり、特に問題はない。すなわち、 自動車に該空気入りタイヤを装着したとき には、空気入りタイヤが自動車重量により一部がへこみ、タイヤトレッド 1の内面周長 が少し小さくなるので、該弾性固定バンドとタイヤトレッド 1の内面とが接して理想的な 装着状態が実現できるものである。

[0022] なお、上記においては、弾性固定バンド 6は、その周長が固定されている場合につ いて説明をしたが、本発明においては、弾性バンド 6は、その周長が固定的なもので なぐ周長を変更できる構造のものとしてもよいものである。すなわち、特に、弾性固 定バンド 6の周長を可変とし、吸音材 5の周長を調節することにより、多種類の空気入 りタイヤに対して共通の吸音材 5および弾性固定バンド 6を使用することができるよう になる。更に、該弾性固定バンド 6の周長が微妙に調整されることになるので、吸音 材 5および弾性固定バンド 6を、タイヤ Tのトレッド部 1の内面の全周にわたって、より 適正な状態で装着することができることになり、リム組み時の作業性の障害などになる こともない。

[0023] 特に、このように、弾性固定バンド 6の周長を可変とし、吸音材 5の周長を調節する ことができるようにするためには、弾性固定バンドの周上の少なくとも 1箇所に周長を 自動調節する伸縮機構を設けた弾性固定バンドを使用するのがよい。

[0024] その弾性固定バンドの一実施態様例を図 6に示して説明すると、例えば、弾性固定 バンド 6は、前述した本発明に力かる幅と厚さを有する金属の帯状体からなり、同図 6 に示すように、周上の少なくとも 1箇所（図では 4箇所）に周長が切り欠かれ、その切り 欠き部の間が U字形に屈曲した板パネ 7aによって連結されて、弾性固定バンド 6の 全体が構成されている。この U字形の板パネ 7aの部分は、弾性固定バンド 6に負荷 される力の周方向成分を自動的に吸収する伸縮機構として作用するようになってい る。この図 6に示した実施態様からなる空気入りタイヤの態様では、図 3 (b)に示した ように、弾性固定バンド 6が吸音材 5の外周側に配置されているものである。

[0025] このような、板パネ 7aからなる伸縮機構としては、図 7 (a)および (b)に例示するよう にジグザグ状に折り曲げた板バネ 7b、 7cであってもよレ、。なお、弾性固定バンド 6の 周上に形成する伸縮機構の数は特に限定されないが、周上の 3— 8箇所に均等に配 置するとよい。

[0026] 上述のように、弾性固定バンド 6に伸縮機構 7a、 7b、 7cを設けたタイヤは、走行時 に弾性固定バンド 6にバックリング等を生じさせるような外力が作用しても、これを伸 縮機構が自動的に吸収するため、弾性固定バンド 6の寿命を延長し、かつ吸音材 5 のトレッド内面への装着を安定化することができる。

[0027] 図 8は、伸縮機構の更に他の実施形態を示す。弾性固定バンド 6はその長手方向 両端部 6b、 6cが互いに連結冶具 7によりスライド可能に連結されている。すなわち、 連結冶具 7に対して、弾性固定バンド 6の一方の端部 6bが固定され、他方の端部 6c が矢印方向に自由に摺動するようになつている。弾性固定バンド 6の端部 6cおよび /または連結冶具 7の摺動面には、摺動を円滑にするためフッ素系樹脂を被覆した り、潤滑剤を塗布したりするとよい。

[0028] このように構成することにより、上述もしたように、バックリング等を与えようとする外力 に対して弾性固定バンド 6が自動的に伸縮してその力を吸収することができ、弾性固 定バンド 6の疲労寿命を延長し、かつ吸音材 5のトレッド内面への安定装着を可能に すること力 Sできるようになる。すなわち、従来は、バックリングにより、吸音材 5の保持を 不安定にしたり、弾性固定バンド 6の疲労寿命を短くするという問題があつたのである 、弾性固定バンドに該弾性固定バンドの周長を自動調節する伸縮機構を設けたタ ィャとすれば、そのような問題は軽減することができるものである。

[0029] 上述した実施形態の説明では、タイヤ内部に装着するタイヤから独立した部材とし て、多孔質材料からなる吸音材 5を例にとり説明をした力 この部材は、タイヤ内部に 独立した部材として装着 (収納）されるものであれば何でも良ぐ特に、吸音材のみに 限定されるものではなレ、。例えば、タイヤ空気圧制御のために設ける空気圧センサー や温度センサーなどであってもよいものである。

産業上の利用可能性

[0030] 本発明の空気入りタイヤは、タイヤ産業界で利用することができ、ひいては、 自動車 産業界で有効に利用されるものである。

Claims

請求の範囲

[1] タイヤから独立した部材を弾性固定バンドによりタイヤのトレッド内面に装着した空 気入りタイヤにおいて、前記弾性固定バンドを、幅 10— 40mm、厚さ 0. 1—0. 5mm の金属からなる帯状体で構成した空気入りタイヤ。

[2] 前記帯状体が、引張強さ 400 1400MPaの金属材料である請求項 1記載の空気 入りタイヤ。

[3] 前記弾性固定バンドの外周面をゴムまたは合成樹脂で被覆した請求項 1または 2 記載の空気入りタイヤ。

[4] 前記弾性固定バンドの周長をタイヤ中央部の内周長より 10— 5 Omm短く設定した 請求項 1、 2または 3記載の空気入りタイヤ。

[5] 前記部材が多孔質材料からなる吸音材である請求項 1一 4のいずれかに記載の空 気入りタイヤ。

[6] 弾性固定バンドの周長が一定長のものである請求項 1一 5のいずれかに記載の空 気入りタイヤ。

[7] 弾性固定バンドが、該弾性固定バンドの周上の少なくとも 1箇所に周長を自動調節 する伸縮機構を有するものである請求項 1一 5のいずれかに記載の空気入りタイヤ。

[8] 前記伸縮機構が弾性体のパネ機構で構成されている請求項 7記載の空気入りタイヤ

[9] 前記伸縮機構が前記弾性固定バンドの両端部を互いにスライド可能に連結せしめて なるものである請求項 7記載の空気入りタイヤ。