(57)【要約】【課題】空洞共鳴音を効果的に抑制することができる空気入りタイヤを提供する。【解決手段】タイヤ内周面に沿ってタイヤ周方向に環状に配置されるスポンジ材からなる吸音体６を備える。吸音体６は、タイヤ幅方向に延びる突条を、タイヤ周方向に向かって所定ピッチで配置したものである。突条は、タイヤ幅方向の一方から他方に向かって高さ寸法が小さくなる第１突条８と、タイヤ幅方向の他方から一方に向かって高さ寸法が小さくなる第２突条９とから構成されている。【選択図】図２Ａ
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
タイヤ内周面に沿ってタイヤ周方向に環状に配置されるスポンジ材からなる吸音体を備え、
前記吸音体は、タイヤ幅方向に延びる突条を、タイヤ周方向に向かって所定ピッチで配置してなり、前記突条は、タイヤ幅方向の一方の第１端側から他方の第２端側に向かって高さ寸法が小さくなる第１突条と、前記第２端側から前記第１端側に向かって高さ寸法が小さくなる第２突条とからなる、空気入りタイヤ。
【請求項２】
前記第１突条は、前記第１端に開口して前記第２端側に向かって延び、タイヤ内周面とで形成される空洞部を有し、前記第２突条は、前記第２端に開口して前記第１端側に向かって延び、タイヤ内周面とで形成される空洞部を有する、請求項１に記載の空気入りタイヤ。
【請求項３】
前記空洞部は、前記第１突条の第２端で閉鎖し、前記第２突条の第１端で閉鎖している、請求項２に記載の空気入りタイヤ。
【請求項４】
前記突条は、前記第１端から前記第２端に向かって断面積が小さくなり、前記第２突条は前記第２端から前記第１端に向かって断面積が小さくなる、請求項１から３のいずれか１項に記載の空気入りタイヤ。
【請求項５】
前記突条は、半円錐壁で構成されている、請求項４に記載の空気入りタイヤ。
【請求項６】
前記第１突条と前記第２突条は、タイヤ周方向に交互に配置されている、請求項１から５のいずれか１項に記載の空気入りタイヤ。
【請求項７】
前記第１突条と前記第２突条は、タイヤ周方向に隙間なく配置されている、請求項６に記載の空気入りタイヤ。
【請求項８】
前記突条は、半円錐台状に形成されている、請求項４に記載の空気入りタイヤ。
【請求項９】
前記突条の両端の位置は、タイヤ内周面のうち、トレッド面の接地端に対応するタイヤ径方向の位置である、請求項１から８のいずれか１項に記載の空気入りタイヤ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空気入りタイヤに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、吸音構造を備えた空気入りタイヤが公知である（例えば、特許文献１から３参照）。
特許文献１は、シート状の基材と、不織布を山型に折り曲げることにより形成される、基材の片面に配置した複数の突部とからなる吸音構造体を備えた空気入りタイヤを開示する。
特許文献２は、トレッド部のタイヤ内腔側の面であるトレッド内腔面に、スポンジ材からなりかつタイヤ周方向にのびる帯状の制音体を固着した空気入りタイヤを開示する。
特許文献３は、スポンジ材からなる帯状シートを非リング状としてタイヤ内腔に固定し、タイヤ内腔に向く面を凹凸面とした空気入りタイヤを開示する。
【０００３】
しかしながら、特許文献１では、タイヤが回転すると、不織布である基材が変形しやすく、所望の吸音効果を発揮できない恐れがある。
特許文献２では、タイヤ周方向に一定間隔でラジエーション溝が形成されているが、これは放熱性を高めるためのものである。制音体の形状によって空洞共鳴音を減衰させるための工夫はなされていない。
特許文献３では、帯状シートに形成される凹凸面が表面積を大きくしているものの、突出部分の高さが均一であり、空洞共鳴音の抑制効果の点で改善の余地がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１７−１５４５４３号公報
【特許文献２】特許第４５３３１３０号公報
【特許文献３】特許第３６２２９５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、空洞共鳴音を効果的に抑制す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。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、前記課題を解決するための手段として、
タイヤ内周面に沿ってタイヤ周方向に環状に配置されるスポンジ材からなる吸音体を備え、
前記吸音体は、タイヤ幅方向に延びる突条を、タイヤ周方向に向かって所定ピッチで配置してなり、前記突条は、タイヤ幅方向の一方の第１端側から他方の第２端側に向かって高さ寸法が小さくなる第１突条と、前記第２端側から前記第１端側に向かって高さ寸法が小さくなる第２突条とからなる、空気入りタイヤを提供する。
【０００７】
この構成により、タイヤ内を周方向に伝播する空洞共鳴音が、高さがタイヤ幅方向に変化する第１突条又は第２突条のいずれかに衝突して消音する。また、各突条によって表面積が増大しているので吸音性に優れている。
【０００８】
前記第１突条は、前記第１端に開口して前記第２端側に向かって延び、タイヤ内周面とで形成される空洞部を有し、前記第２突条は、前記第２端に開口して前記第１端側に向かって延び、タイヤ内周面とで形成される空洞部を有するのが好ましい。
【０００９】
この構成により、タイヤ内周面との接触面積を抑えて、タイヤからの放熱性を高めることができる。また、開口から侵入した音が空洞部を通過することにより、空洞部内に侵入した音は徐々に減衰される。さらに、空洞部を形成することにより、吸音体が軽量化されるので、タイヤの回転性を悪化させることもない。
【００１０】
前記空洞部は、前記第１突条の第２端で閉鎖し、前記第２突条の第１端で閉鎖しているのが好ましい。
【００１１】
この構成により、第１端又は第２端の開口から空洞部に侵入した音が第２端又は第１端を超えて伝播されにくくなる。
【００１２】
前記第１突条は、前記第１端から前記第２端に向かって断面積が小さくなり、前記第２突条は前記第２端から前記第１端に向かって断面積が小さくなるのが好ましい。
【００１３】
この構成により、突条の形状を複雑化して、空洞共鳴音をより一層低減しやすくなる。
【００１４】
前記突条は、半円錐壁で構成されているのが好ましい。
【００１５】
この構成により、タイヤ内周面と半円錐壁で囲まれた空洞部内に侵入した空洞共鳴音を徐々に減衰することができる。
【００１６】
前記第１突条と前記第２突条は、タイヤ周方向に交互に配置されているのが好ましい。
【００１７】
この構成により、タイヤ幅方向の高さの変化に拘わらず、重量バランスを良好なものとすることができる。
【００１８】
前記第１突条と前記第２突条は、タイヤ周方向に隙間なく配置されているのが好ましい。
【００１９】
この構成により、タイヤ内周面に一体化した状態で、隣接する突条同士で互いに支え合い、タイヤが高速回転した場合であっても形状を維持しやすくなり、空洞共鳴音の吸音効果が損なわれることがない。
【００２０】
前記突条は、半円錐台状に形成されていてもよい。
【００２１】
前記突条の両端の位置は、トレッド面の接地端に対応する位置であるのが好ましい。
【００２２】
この構成により、接地時に路面から音が伝わる全域に吸音体を配置して吸音効果を高めることができる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、吸音体を、タイヤ幅方向の高さの変化方向が逆となった第１突条と第２突条とで構成するようにしたので、空洞共鳴音が衝突しやすくなり、効果的に消音することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本実施形態に係る空気入りタイヤの子午線半断面図である。
【図２Ａ】図１の吸音体の貼り付け前の状態を示す斜視図である。
【図２Ｂ】図２Ａの吸音体を下方側から見た状態を示す斜視図である。
【図３Ａ】図２に示す吸音体の平面図である。
【図３Ｂ】図２に示す吸音体の正面図である。
【図４】図２に示す吸音体の側面図である。
【図５Ａ】他の実施形態に係る吸音体の貼り付け前の状態を示す斜視図である。
【図５Ｂ】図５Ａの吸音体を下方側から見た状態を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、本発明に係る実施形態を添付図面に従って説明する。
【００２６】
図１は、本実施形態に係る空気入りタイヤ１（以下、単にタイヤ１と記載する。）の子午線半断面図である。タイヤ１は、踏面を構成するトレッド部２と、トレッド部２のタイヤ幅方向ＴＷの両側からタイヤ径方向ＴＲの内側に連なる一対のサイドウォール部３と、サイドウォール部３のタイヤ径方向ＴＲの内側に連なり、リムに組み付けられる一対のビード部４とを備える。
【００２７】
タイヤ１の内周面は、低空気透過性ゴムからなるインナーライナー５で構成されている。インナーライナー５の内周面には吸音体６が一体化されている。
【００２８】
吸音体６は、吸音率が高い多孔質材料からなり、ここではスポンジが使用されている。吸音体６は、図２Ａ及び図２Ｂに示すように、長手方向ＬＤの一端から他端に向かって延びる帯状に形成されている。吸音体６は、仮想平坦面７から突出する第１突条８と第２突条９とを備える。
【００２９】
第１突条８は、仮想平坦面７の幅方向ＷＤの一方（第１端７ａ）から他方（第２端７ｂ）に向かって断面積が小さくなる半円錐状に形成されている。第１突条８には、仮想平坦面７側と第１端７ａ側とに開口して第１端７ａの端面から第２端７ｂに向かう空間が形成されている。空間を構成する半円錐壁１０は均一な厚みｔに形成されている。吸音体６をインナーライナー５の内周面に一体化した状態では、半円錐壁１０とインナーライナー５の内周面とで囲まれた半円錐状の空洞部１１が形成される。第２突条９は、第１突条８と同様な構成であるが、断面積の最も大きい位置が第１突条８とは反対側の第２端７ｂ側となっている。つまり、第１突条８と第２突条９とは、断面積が小さくなる方向が仮想平坦面７の幅方向ＷＤで逆向きとなっている。第１突条８と第２突条９とは、半円錐壁１０の側縁同士が接するようにして仮想平坦面７の長手方向ＬＤの一端から他端に向かって交互に配置されている。第１突条８と第２突条９の側縁端面がインナーライナー５の内周面に貼り付けられる貼付部１２である。
【００３０】
前記構成の吸音体６は、グリーンタイヤを加硫成型して得られた製品タイヤの内周面に順次、タイヤ周方向ＴＣに沿って貼り付けられる。吸音体６の貼付は、接着剤、両面テープ等を利用して行う。吸音体６は、帯状に形成された一体物である。このため、インナーライナー５の内周面への貼り付け作業を効率良く行うことができる。また、インナーライナー５の内周面は、吸音体６の貼付部１２のみが貼り付けられ、大部分は空洞部１１が位置している。このため、タイヤ１で路面を走行した際に発生する熱が空洞部１１を介して放熱され、タイヤ自身が高温となって損傷に至ることが防止される。さらに、吸音体６の貼付範囲は、タイヤ１の接地領域（接地端の間の領域であり、図１では、接地端間隔の最大値ＧＡで示す。）に対応するインナーライナー５の内周面の領域とされている（ここでは、吸音体６の貼付範囲は、接地端間隔の最大値ＧＡに対応する位置よりも若干内側に配置されているが、最大値ＧＡに対応する位置とするのが好ましい。）。
【００３１】
前記構成からなるタイヤ１を備えた車両で路面を走行すると、トレッド部２が路面に接地する際、ロードノイズが発生する。発生したロードノイズはまず、タイヤ径方向ＴＲの内側に伝わる。吸音体６は、前述の通り、タイヤ１の接地領域ＧＡに対応するインナーライナー５の内周面の領域に貼り付けられている。したがって、発生したロードノイズの殆どが吸音体６を通過し、吸音される。
【００３２】
また、吸音体６を通過してタイヤ１の内部空間内に伝播したロードノイズにより、タイヤ１の周長に応じた複数の周波数範囲で音圧のピークを有する空洞共鳴音が発生する。発生した空洞共鳴音は、タイヤ周方向ＴＣに伝播するが、その際、高さを相違させた第１突条８と第２突条９とにそれぞれ衝突し、吸音される。第１突条８及び第２突条９は、半円錐状の外面を有し、その傾斜方向はタイヤ幅方向ＴＷで逆向きとなっている。このため、吸音体６の吸音面積が大きいだけでなく、リムで反射する等により得られる種々の方向からの空洞共鳴音に対する入射角度が小さくなる部位が形成され、消音しやすくなる。
【００３３】
また、タイヤ１の内部空間内を伝播する空洞共鳴音は、仮想平坦面７の第１端７ａ側に形成した第１突条８と、第２端７ｂ側に形成した第２突条９の開口を介して空洞部１１内にも伝播する。空洞部１１は、一端側から他端側に向かって開口面積が徐々に小さくなるように形成され、他端側では閉鎖されている。このため、空洞部１１内でも空洞共鳴音を確実に減衰させることができる。
【００３４】
ここで、吸音体６の各部の寸法について具体的に説明する（図３Ａ、３Ｂ及び４参照）。
第１突条８及び第２突条９では、第１端７ａ側での最大高さ寸法ｈが、タイヤ１の断面高さＨの０．１％以上、９５％以下（好ましくは、５％以上、５０％以下）に設定されている。ここに、タイヤ１の断面高さＨとは、ＪＡＴＭＡ規格で規定される、タイヤ１の外径とリム径の差の１／２の寸法を意味する。第１端７ａ側での最大高さ寸法ｈが５％未満ではロードノイズの低減効果を十分に発揮させることができない。一方、第１端７ａ側での最大高さ寸法ｈが５０％を超えれば、タイヤ１をリムに組み付ける際の組付性が悪化する。
【００３５】
また、第１突条８及び第２突条９では、第１端７ａ側での最大幅寸法ｗが、最大高さ寸法ｈの５０％以上、２００％以下（好ましくは、９０％以上、１５０％以下）に設定されている。第１端７ａ側での最大幅寸法ｗが最大高さ寸法ｈの９０％未満では空洞部１１を大きく取ることができず、放熱性が不十分となり、タイヤ１の耐久性が悪化する恐れがある。一方、第１端７ａ側での最大幅寸法ｗが最大高さ寸法ｈの１５０％を超えれば、接地面に対して開口する空洞部１１が１箇所のみとなり、ロードノイズの低減が不十分となる。
【００３６】
また、第１突条８及び第２突条９では、半円錐壁１０の厚みｔが１ｍｍ以上、最大高さ寸法ｈの９５％以下（好ましくは、５ｍｍ以上、最大高さ寸法ｈの５０％以下）に設定されている。半円錐壁１０の厚みｔが５ｍｍ未満では、タイヤ１の回転の伴い作用する力によって半円錐壁１０の形状を維持することが難しい。一方、半円錐壁１０の厚みｔが最大高さ寸法ｈの５０％を超えると、空洞部１１の占有体積を十分に確保できず、所望の吸音効果を得ることができない。
【００３７】
また、第１突条８及び第２突条９では、タイヤ幅方向ＴＷの寸法Ｌがタイヤ総幅Ｗの１％以上、９５％以下（好ましくは、３０％以上、７０％以下）に設定されている。各突条８、９のタイヤ幅方向ＴＷの寸法Ｌがタイヤ総幅の３０％未満であれば、消音面積が小さくなって消音効果が不十分となる。一方、７０％を超えれば、各突条８、９がタイヤ内周面の湾曲部分に至ることになり、形状変化を強いられるので、耐久性が低下することになる。
【００３８】
なお、本発明は、前記実施形態に記載された構成に限定されるものではなく、種々の変更が可能である。
【００３９】
前記実施形態では、第１突条８と第２突条９とを隣接するように配置したが、両突条８、９の間に平坦部を設けて間隔を空けて配置するようにしてもよい。
【００４０】
前記実施形態では、第１突条８と第２突条９とを交互に配置するようにしたが、必ずしも交互に配置する必要はなく、第１突条８又は第２突条９のいずれか一方あるいは両方を２以上連続して配置してもよい。２以上連続して配置する場合、突条の間には平坦部を形成すればよい。
【００４１】
前記実施形態では、第１突条８及び第２突条９を断面積が滑らかに変化するように構成したが、階段状等、段階的に断面積が変化するように構成することもできる。また、断面積が変化するのであれば、半円錐状に限らず、三角錐等、他の断面形状とすることもできるし、高さ寸法のみが変化する構成とすることもできる。特に、断面形状を三角形とする場合、そのタイヤ内周面からの高さと、タイヤ幅方向ＴＷの長さとを調整することにより、特定周波数の低減を行うことが可能となる。
【００４２】
前記実施形態では、第１突条８及び第２突条９を、断面積の最も大きい第１端の位置が反対側となる以外は同一形状としたが、高さや断面積等、サイズを相違させたり、形状自体を異形状としたりすることも可能である。また、形成する位置もタイヤ幅方向ＴＷに均等にする必要はなく、不均等に配置することも可能である。但し、いずれの場合も、サイズや形状を変更したり、形成位置を変更したりしてタイヤ幅方向ＴＷの重量バランスが均等になるように形成するのが好ましい。
【００４３】
前記実施形態では、各突条８、９が一端側から他端側に向かうに従って断面積が徐々に小さくなる半円錐形状としたが、図５Ａ及び図５Ｂに示すように、半円錐台形状とすることもできる。すなわち、一端側から他端側に向かって断面積が徐々に小さくなり、他端側では、半円錐の頂点ではなく、半円錐台の小半円部８ａ、９ａで構成することができる。これによれば、スポンジの耐久性が向上するという効果が得られる。なお、図５Ａ及び図５Ｂでは、図２Ａ及び図２Ｂと同様な構成には同一符号を付してその説明を省略する。
【００４４】
前記実施形態では、各突条８、９に凹部を形成し、吸音体をタイヤ内周面に貼り付けた際、空洞部が形成されるように構成したが、凹部を形成することなく中実状に形成するようにしてもよい。
【符号の説明】
【００４５】
１…タイヤ
２…トレッド部
３…サイドウォール部
４…ビード部
５…インナーライナー
６…吸音体
７…仮想平坦面
８…第１突条
９…第２突条
１０…半円錐壁
１１…空洞部
１２…貼付部
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４】
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【図５Ａ】
2020015461.tif 000009
【図５Ｂ】
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