(57)【要約】【課題】トレッド部からタイヤ空洞内に伝達してくる音波に対して制音体内での多重反射を促すことで、制音効果を高めてタイヤ騒音を低減する。【解決手段】空気入りタイヤ１０をリム１２に装着することにより、タイヤとリムとの間にタイヤ空洞１８を形成する空気入りタイヤとリムとの組立体において、タイヤ空洞１８内にタイヤ周方向に延びる制音体２６を設ける。制音体２６は、タイヤトレッド部２４の内面から空洞部３０を介して離れて配置された第１吸音材層３２と、該第１吸音材層のリム側に設けられて第１吸音材層よりも通気度が小さい第２吸音材層３４とを有する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
空気入りタイヤをリムに装着することにより、空気入りタイヤとリムとの間にタイヤ空洞を形成する空気入りタイヤとリムとの組立体であって、
前記タイヤ空洞内にタイヤ周方向に延びる制音体が設けられ、
前記制音体は、前記空気入りタイヤのトレッド部内面から空洞部を介して離れて配置された第１吸音材層と、前記第１吸音材層の前記リム側に設けられて前記第１吸音材層よりも通気度が小さい第２吸音材層と、を有する
ことを特徴とする空気入りタイヤとリムとの組立体。
【請求項２】
前記制音体は、前記リムの外周面に沿って環状にかつ該外周面に対して隙間をあけて非接着に設けられた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。
【請求項３】
前記制音体は、前記第１吸音材層と前記第２吸音材層との間に気体層を有することを特徴とする請求項１又は２記載の空気入りタイヤとリムとの組立体。
【請求項４】
前記制音体は、前記第２吸音材層の前記リム側に設けられて前記第２吸音材層よりも通気度が小さい第３吸音材層を有することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の空気入りタイヤとリムとの組立体。
【請求項５】
前記制音体は、前記第２吸音材層の前記リム側に設けられて前記第２吸音材層よりも通気度が大きい第３吸音材層を有することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の空気入りタイヤとリムとの組立体。
【請求項６】
前記制音体は、前記第３吸音材層の前記リム側に設けられて前記第３吸音材層よりも通気度が小さい第４吸音材層を有することを特徴とする請求項５記載の空気入りタイヤとリムとの組立体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空気入りタイヤとリムとの組立体に関し、より詳細には、タイヤ空洞内にタイヤ騒音を低減する制音体を設けたタイヤとリムの組立体に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、タイヤ騒音を低減することを目的として、タイヤ空洞内に吸音材などの制音体を設けることが提案されている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、タイヤ内面に軟質ポリウレタンフォームからなる吸音材を貼り付けた構成が開示されている。この文献では、該吸音材を、タイヤ内面側の第１吸音層と、その内周側に積層され第１吸音層よりも低密度の第２吸音層とで構成し、これにより吸音材の軽量化を図るとされている。しかしながら、タイヤ内面に貼り付けた吸音材では、路面からの入力により発生し、トレッド部からタイヤ空洞内に伝達される音波に対する吸音効果が十分ではなく、タイヤ騒音の低減効果に劣る。
【０００４】
これに対し、特許文献２には、タイヤ空洞内に複数の吸音材層を重ねて設けることが開示されている。また、特許文献３には、タイヤ空洞内に吸音材層を設けるとともに、吸音材層とタイヤ内面との間を空気の流れを可能にする穴等の微小空間を多く含む材料からなるスペーサーで満たすことが開示されている。しかしながら、通気度の異なる吸音材層を組み合わせてタイヤ空洞内に設けることで、制音体に進入、通過する音波に対して多重反射を促し、制音効果を高めることについては開示されていない。
【０００５】
一方、特許文献４には、リムの外周面に吸音材層を設け、該吸音材層の外周表面に樹脂フィルムからなる滑り層を設けることが開示されている。しかしながら、吸音材層の外周側、即ちタイヤ側に通気度の低い樹脂フィルムを設けると、トレッド部からタイヤ空洞内に伝達した音波の大部分が滑り層の表面で反射してしまい、吸音材層に進入する成分が少ないので、吸音材層での吸音効果を十分に発揮することができない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００８−０８０８４６号公報
【特許文献２】特開２０１１−００６０６３号公報
【特許文献３】特表２０１１−５１８７０７号公報
【特許文献４】特開２００５−２３８８８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、以上の点に鑑みてなされたものであり、トレッド部からタイヤ空洞内に伝達してくる音波に対して制音体内での多重反射を促すことで、制音効果を高めてタイヤ騒音を低減することができ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する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る空気入りタイヤとリムとの組立体は、空気入りタイヤをリムに装着することにより、空気入りタイヤとリムとの間にタイヤ空洞を形成する空気入りタイヤとリムとの組立体であって、前記タイヤ空洞内にタイヤ周方向に延びる制音体が設けられ、前記制音体は、前記空気入りタイヤのトレッド部内面から空洞部を介して離れて配置された第１吸音材層と、前記第１吸音材層の前記リム側に設けられて前記第１吸音材層よりも通気度が小さい第２吸音材層と、を有するものである。
【０００９】
該組立体の一態様として、前記制音体は、前記リムの外周面に沿って環状にかつ該外周面に対して隙間をあけて非接着に設けられてもよい。また、他の態様として、前記制音体は、前記第１吸音材層と前記第２吸音材層との間に気体層を有してもよい。更に他の態様として、前記制音体は、前記第２吸音材層の前記リム側に設けられて前記第２吸音材層よりも通気度が小さい第３吸音材層を有してもよい。また、他の態様として、前記制音体は、前記第２吸音材層の前記リム側に設けられて前記第２吸音材層よりも通気度が大きい第３吸音材層を有してもよい。この場合、前記制音体は、更に、前記第３吸音材層の前記リム側に設けられて前記第３吸音材層よりも通気度が小さい第４吸音材層を有してもよい。これらの各態様は適宜に組み合わせることができる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、上記のように通気度の異なる複数の吸音材層からなる制音体をタイヤ空洞内に設けたことにより、トレッド部からタイヤ空洞内に伝達してくる音波に対して制音体内での多重反射を促し、制音効果を高めることができ、タイヤ騒音を効果的に低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】実施例１に係る空気入りタイヤとリムとの組立体の一部欠截斜視図。
【図２】同組立体の断面図。
【図３】実施例１における制音体を装着したリムの斜視図。
【図４】実施例１における制音体の構成を示した概念図。
【図５】実施例２における制音体の構成を示した概念図。
【図６】実施例３における制音体の構成を示した概念図。
【図７】実施例４における制音体の構成を示した概念図。
【図８】実施例５における制音体の構成を示した概念図。
【図９】実施例６における制音体の構成を示した概念図。
【図１０】実施例７における制音体の斜視断面図。
【図１１】比較例１の制音体の構成を示した概念図。
【図１２】比較例２の制音体の構成を示した概念図。
【図１３】比較例３の制音体の構成を示した概念図。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施形態について図面に基づいて説明する。
【００１３】
［実施例１］
図１〜図４は実施例１に関するものである。図１において、符号１０は空気入りタイヤであり、符号１２はホイール１４のリムである。なお、図１及び図３では、ホイール１４のディスク１６（図２参照）を省略して示しているが、ホイール１４は、ディスク１６と、その外周側に設けられたリム１２とからなる剛性部品である。
【００１４】
リム１２に空気入りタイヤ１０を嵌め込んだ組立体としたときに、空気入りタイヤ１０とリム１２との間には、空気充填空洞としての円環状のタイヤ空洞１８が形成される。なお、タイヤ空洞１８に充填される気体としては、通常の空気の他、酸素分圧を変えた空気、更には窒素ガス等の不活性ガスなど、一般に空気入りタイヤに充填される各種気体が含まれるが、以下では単に空気ということがある。
【００１５】
空気入りタイヤ１０は、左右一対のビード部２０，２０及びサイドウォール部２２，２２と、左右のサイドウォール部２２，２２の径方向外方端部同士を連結するトレッド部２４とを備えてなり、ビード部２０がリム１２に係合している。
【００１６】
タイヤ空洞１８内には、タイヤ周方向に延びる制音体２６が設けられている。制音体２６は、タイヤ空洞１８内において、トレッド部２４よりもリム１２に近い内周側に配置されている。
【００１７】
詳細には、制音体２６は、図３に示すように、リム１２の外周面に沿って、当該外周面を全周にわたって取り囲むように環状に設けられている。制音体２６は、図２に示すように、リム１２の外周面１２Ａに対して隙間２８をあけて非接着に設けられている。図３に示すように、制音体２６は、帯状材料を巻き付けてその端部２７，２７同士を接合することにより環状に形成されており、その内周面の直径がリム１２の外周面１２Ａの直径よりも若干大きく設定されることで、左右のリムフランジ１２Ｂ，１２Ｂの間において、リム外周面１２Ａに遊嵌された状態とされている。これにより、制音体２６とリム１２との間に空気層（気体層）としての隙間２８が形成されている。なお、制音体２６の内周面は、リムフランジ１２Ｂ，１２Ｂの外周端よりもタイヤ半径方向内方に位置している。
【００１８】
制音体２６は、リム１２だけでなく、タイヤ内面に対しても非接着に設けられている。詳細には、制音体２６は、リム１２の外周面１２Ａをその略全幅にわたって覆うように設けられているが、左右のビード部２０，２０に対しては接着されておらず、両ビード部２０，２０との間には隙間２９が設けられている。
【００１９】
図２に示すように、制音体２６は、トレッド部２４の内面から空洞部３０を介して離れて配置された第１吸音材層３２と、該第１吸音材層３２のリム１２側（即ち、内周側）に積層された第２吸音材層３４とからなる複層構造（ここでは２層構造）をなしている。そして、内周側（半径方向内側）の第２吸音材層３４の通気度が、外周側（半径方向外側）の第１吸音材層３２の通気度よりも小さく設定されている。
【００２０】
図４は、実施例１の制音体２６の構成を模式的に示した図であり、タイヤ側に通気度の大きい第１吸音材層３２（図では単に「第１層」と表記）が配され、リム側に通気度の小さい第２吸音材層３４（図では単に「第２層」と表記）が配されている。この例では、第１吸音材層３２と第２吸音材層３４との間には空気層となる隙間は設けられておらず、すなわち、両者は隙間なく重ね合わされており、両者の界面（層間）が接着されている。
【００２１】
第１吸音材層３２と第２吸音材層３４の素材としては、特に限定されず、不織布、織物、編物、メッシュ材などの繊維構造物、ポリウレタンフォームなどの各種樹脂フォームなどの多孔質体（スポンジ）、合成樹脂やゴムなどのフィルム、シート、板材などが挙げられる。
【００２２】
第１吸音材層３２と第２吸音材層３４の通気度と厚みについても、特に限定されないが、第１吸音材層３２の通気度が５０超１２０以下（cm3/cm2・sec）であり、第２吸音材層３４の通気度が０以上５０以下（cm3/cm2・sec）であり、全体の通気度が１２０以下（cm3/cm2・sec）であることが好ましい。また、第１吸音材層３２の厚みが２０ｍｍ以下であり、第２吸音材層３４の厚みが２０ｍｍ以下であり、全体の厚みが５〜２０ｍｍであることが好ましい。吸音材層３２，３４の厚みが大きくなりすぎると、重量増加が大きくなったり、空気入りタイヤ１０の組み付け作業への影響が出たりする。
【００２３】
ここで、通気度の測定は、カトーテック（株）「ＫＥＳ−Ｆ８−ＡＰ１通気度試験機」を用いて常温（２３℃）にて測定した通気抵抗Ｒを、ＪＩＳ  Ｌ１０９６通気性Ａ法（フラジール形法）の定義に基づく通気度Ｑに換算した値である。ＪＩＳフラジール形法では、圧力差125Paになった時，そこを通過する流量をＱとして、通気度Ｑ（cm3/cm2・sec）を定義する。ＫＥＳ−Ｆ８−ＡＰ１通気度試験機では、一定の流量Ｖ（m3/m2・sec）を通し、この時の圧力差ΔＰ（kPa）を測定し、Ｒ＝ΔＰ／Ｖから通気抵抗Ｒ（kPa・sec/m）を求める。通気度Ｑと通気抵抗Ｒの関係は、Ｑ＝12.5／Ｒであるため（通気穴の直径は2.828cm）、この関係式を用いて、ＪＩＳフラジール形法に基づく通気度を算出することができる。
【００２４】
実施例１に係る制音体２６であると、路面からの入力により発生し、トレッド部２４からタイヤ空洞１８内に伝達されてきた音波は、次のようにしてリム１２への伝達が低減される。
【００２５】
図４に示すように、トレッド部２４から伝達された音波ａは、空気層である空洞部３０から制音体２６に入射される。制音体２６の表面の第１吸音材層３２は通気度が大きいため、表面での反射波ｂとなる成分は少ない。そのため、第１吸音材層３２に進入する成分を多くすることができる。第１吸音材層３２に進入した進入波ｃは、第１吸音材層３２の内部でその一部が音響エネルギーから熱エネルギーに変化（以下、単に熱変換という。）することにより減衰しながら進行し、第２吸音材層３４との界面に到達する。該界面では、第２吸音材層３４の通気度が小さいため、反射波ｄとなる成分が多い。反射波ｄは第１吸音材層３２の内部でその一部が熱変換により減衰しながら進行し、更に制音体２６の表面での反射、空洞部３０への放出などを繰り返して、減衰がなされる。一方、第１吸音材層３２と第２吸音材層３４の界面から第２吸音材層３４に進入した進入波ｅは、第２吸音材層３４の内部でその一部が熱変換により減衰しながら進行し、第２吸音材層３４と空気層である隙間２８との界面に到達する。該界面において、反射波ｆと隙間２８への放射波ｇとなり、反射波ｆは第２吸音材層３４の内部で熱変換により減衰しながら進行する。一方、放射波ｇは隙間２８を通ってリム１２に伝達される。
【００２６】
上記のように実施例１であると、一層目である第１吸音材層３２の通気度が大きいので、制音体２６の表面での反射が少なく、音波の制音体２６内への進入を促すことができる。また、２層目である第２吸音材層３４の通気度が第１吸音材層３２よりも小さいので、両者の界面での反射が起こり、多重反射による吸音効果が高まる。このように音波の反射を制音体２６の内部で促すことができるので、トレッド部２４からタイヤ空洞１８内に伝達してくる音波に対する制音効果を高めることができ、タイヤ騒音を大幅に低減することができる。
【００２７】
また、実施例１であると、制音体２６をリム１２の外周面１２Ａに対して非接着に設けたので、空気入りタイヤ１０の回転時に遠心力により制音体２６はリム外周面１２Ａから離れて全周にわたって所定の隙間２８を確保しやすく、制音効果を高めることができる。なお、制音体２６は、リム外周面１２Ａ上を滑るように設けられてもよく、リム１２とともに回転するように設けられてもよい。
【００２８】
なお、本実施例において、対象とするタイヤ騒音は、車両が路面を走行する際にタイヤが路面からの入力を受けることで車内に発生するロードノイズと呼ばれる騒音であり、荒れた路面や路面の継ぎ目を乗り越えたりすると、顕著に感じることができる。このロードノイズは、タイヤが関係する騒音の一つであり、路面の凹凸がタイヤへの入力となってタイヤ内の空気を振動させ、リムを介して、車軸やサスペンションを通じ、車体に振動が伝わり、最終的に車内での騒音を引き起こす。特に、この車内騒音のうち２００〜２５０Ｈｚ付近に発生するものは、タイヤ内の空洞による空洞共鳴が関与していることが知られており、タイヤ空洞１８内を通過してリム１２に伝わる音を対象とする本実施例においては、この空洞共鳴に起因する騒音への寄与が最も大きいが、これに限定されるものではない。
【００２９】
［実施例２］
図５は実施例２に係る制音体２６Ａの構成を示したものである。実施例２の制音体２６Ａは、第１吸音材層３２と第２吸音材層３４との間に空気層（気体層）３６を有する点で、実施例１の制音体２６と異なる。
【００３０】
すなわち、実施例２では、第１吸音材層３２と第２吸音材層３４とが、空気層３６となる隙間をあけて積層されている。かかる空気層３６としては、第１吸音材層３２と第２吸音材層３４との間にスペーサを配して形成した隙間でもよく、第１吸音材層３２と第１吸音材層３２の界面（層間）を非接着とすることで両者の間に形成された微小隙間でもよい。後者の非接着の場合、制音体２６の縁部（例えばタイヤ幅方向両端部）のみにおいて、第１吸音材層３２と第２吸音材層３４を接着して両者を一体化させ、その他の部分を非接着として層間に微小隙間からなる空気層３６を形成してもよい。
【００３１】
実施例２に係る制音体２６Ａであると、図５に示すように、トレッド部２４から伝達され、空洞部３０から制音体２６Ａに入射された音波ａは、制音体２６Ａの表面の第１吸音材層３２の通気度が大きいため、表面での反射波ｂとなる成分が少ない。第１吸音材層３２に進入した進入波ｃは、第１吸音材層３２の内部でその一部が熱変換により減衰しながら進行し、空気層３６との界面において反射波ｄと空気層３６への放射波ｅとなり、反射波ｄは第１吸音材層３２の内部で熱変換により減衰しながら進行する。一方、放射波ｅは、第２吸音材層３４との界面に到達するが、通気度が小さい第２吸音材層３４により、当該界面では反射波ｆとなる成分が多い。反射波ｆは、第１吸音材層３２との界面で反射されたり、第１吸音材層３２の内部に進入したりして多重反射を繰り返し、減衰がなされる。空気層３６から第２吸音材層３４に進入した進入波ｇは、第２吸音材層３４の内部でその一部が熱変換により減衰しながら進行し、第２吸音材層３４と空気層である隙間２８との界面に到達する。該界面において、反射波ｈと隙間２８への放射波ｉとなり、反射波ｈは第２吸音材層３４の内部で熱変換により減衰しながら進行する。一方、放射波ｉは隙間２８を通ってリム１２に伝達される。
【００３２】
このように実施例２であると、第１吸音材層３２と第２吸音材層３４との間に空気層３６を設けたことにより、制音体２６の内部での多重反射をより促進することができ、吸音効果を高めることができる。実施例２について、その他の構成及び効果は実施例１と同じであり、説明は省略する。
【００３３】
［実施例３］
図６は実施例３に係る制音体２６Ｂの構成を示したものである。実施例３の制音体２６Ｂは、第２吸音材層３４のリム側に積層されて第２吸音材層３４よりも通気度が小さい第３吸音材層３８を有する点で、実施例１の制音体２６と異なる。
【００３４】
すなわち、実施例３の制音体２６Ｂは、第１吸音材層３２と第２吸音材層３４と第３吸音材層３８との三層構造をなし、タイヤ側（半径方向外方側）から段階的に吸音材層３２，３４，３８の通気度が小さくなるように設定されている。また、実施例３の制音体２６Ｂでは、各吸音材層３２，３４，３８の間に空気層となる隙間は設けられておらず、各層は隙間なく重ね合わされて、界面（層間）が接着されている。
【００３５】
第３吸音材層３８の素材としては、第１及び第２吸音材層３２，３４と同様のものを用いることができる。通気度と厚みの関係については特に限定されないが、第１吸音材層３２の通気度が５０超１２０以下（cm3/cm2・sec）であり、第２吸音材層３４の通気度が２０超５０以下（cm3/cm2・sec）であり、第３吸音材層３８の通気度が０以上２０以下（cm3/cm2・sec）であり、全体の通気度が１２０以下（cm3/cm2・sec）であることが好ましい。また、第１、第２及び第３吸音材層３２，３４，３８の各厚みが２０ｍｍ以下であり、全体の厚みが５〜２０ｍｍであることが好ましい。
【００３６】
実施例３に係る制音体２６Ｂであると、図６に示すように、トレッド部２４から伝達され、空洞部３０から制音体２６Ｂに入射された音波ａは、制音体２６Ｂの表面での反射波ｂとなる成分が少ない。第１吸音材層３２に進入した進入波ｃは、第１吸音材層３２の内部でその一部が熱変換により減衰しながら進行し、第２吸音材層３４との界面に到達する。該界面では、第２吸音材層３４の通気度が小さいため、反射波ｄとなる成分が多い。反射波ｄは第１吸音材層３２の内部でその一部が熱変換により減衰しながら進行し、更に制音体２６Ｂの表面での反射、空洞部３０への放出などを繰り返して、減衰がなされる。一方、第１吸音材層３２と第２吸音材層３４の界面から第２吸音材層３４に進入した進入波ｅは、第２吸音材層３４の内部でその一部が熱変換により減衰しながら進行し、第２吸音材層３４と第３吸音材層３８との界面に到達する。該界面では、第３吸音材層３８の通気度が小さいため、反射波ｆとなる成分が多い。反射波ｆは第２吸音材層３４の内部でその一部が熱変換により減衰しながら進行し、更に第１吸音材層３２との界面での反射、第１吸音材層３２への進入などを繰り返して、減衰がなされる。一方、第２吸音材層３４と第３吸音材層３８の界面から第３吸音材層３８に進入した進入波ｇは、第３吸音材層３８の内部でその一部が熱変換により減衰しながら進行し、第３吸音材層３８と空気層である隙間２８との界面に到達する。該界面において、反射波ｈと隙間２８への放射波ｉとなり、反射波ｈは第３吸音材層３８の内部で熱変換により減衰しながら進行する。一方、放射波ｉは隙間２８を通ってリム１２に伝達される。
【００３７】
このように実施例３であると、第３吸音材層３８を設けたことにより、実施例１に対してより段階的な多重反射を制音体２６Ｂの内部で起こすことができ、吸音効果を高めることができる。実施例３について、その他の構成及び効果は実施例１と同じであり、説明は省略する。
【００３８】
［実施例４］
図７は実施例４に係る制音体２６Ｃの構成を示したものである。実施例４の制音体２６Ｃは、第１吸音材層３２と第２吸音材層３４との間および第２吸音材層３４と第３吸音材層３８との間に空気層（気体層）３６を有する点で、実施例３の制音体２６Ｂと異なる。
【００３９】
すなわち、実施例４では、第１吸音材層３２と第２吸音材層３４と第３吸音材層３８が、各層間に空気層３６となる隙間をあけて積層されている。空気層３６の構成としては、実施例２と同様の構成を採用することができる。
【００４０】
実施例４に係る制音体２６Ｃであると、図７に示すように、トレッド部２４から伝達され、空洞部３０から制音体２６Ｃに入射された音波ａは、制音体２６Ｃの表面での反射波ｂとなる成分が少ない。第１吸音材層３２に進入した進入波ｃは、第１吸音材層３２の内部でその一部が熱変換により減衰しながら進行し、空気層３６との界面において反射波ｄと空気層３６への放射波ｅとなり、反射波ｄは第１吸音材層３２の内部で熱変換により減衰しながら進行する。一方、放射波ｅは、第２吸音材層３４との界面に到達するが、通気度が小さい第２吸音材層３４により、当該界面では反射波ｆとなる成分が多い。反射波ｆは、第１吸音材層３２との界面で反射されたり、第１吸音材層３２の内部に進入したりして多重反射を繰り返し、減衰がなされる。空気層３６から第２吸音材層３４に進入した進入波ｇは、第２吸音材層３４の内部でその一部が熱変換により減衰しながら進行し、空気層３６との界面において反射波ｈと空気層３６への放射波ｉとなり、反射波ｈは第２吸音材層３４の内部で熱変換により減衰しながら進行する。一方、放射波ｉは、第３吸音材層３８との界面に到達するが、通気度が小さい第３吸音材層３８により、当該界面では反射波ｊとなる成分が多い。反射波ｊは、第２吸音材層３４との界面で反射されたり、第２吸音材層３４の内部に進入したりして多重反射を繰り返し、減衰がなされる。空気層３６から第３吸音材層３８に進入した進入波ｋは、第３吸音材層３８の内部でその一部が熱変換により減衰しながら進行し、第３吸音材層３８と空気層である隙間２８との界面に到達する。該界面において、反射波ｌと隙間２８への放射波ｍとなり、反射波ｌは第３吸音材層３８の内部で熱変換により減衰しながら進行する。一方、放射波ｍは隙間２８を通ってリム１２に伝達される。
【００４１】
このように実施例４であると、各吸音材層３２，３４，３８の間に空気層３６を設けたことにより、実施例３に対してより段階的な多重反射を制音体２６Ｃの内部で起こすことができ、吸音効果を高めることができる。実施例４について、その他の構成及び効果は実施例３と同じであり、説明は省略する。
【００４２】
［実施例５］
図８は実施例５に係る制音体２６Ｄの構成を示したものである。実施例５の制音体２６Ｄは、第２吸音材層３４のリム側に積層されて第２吸音材層３４よりも通気度が大きい第３吸音材層４０を有する点で、実施例１の制音体２６と異なる。
【００４３】
すなわち、実施例５の制音体２６Ｄは、第１吸音材層３２と第２吸音材層３４と第３吸音材層４０との三層構造をなし、通気度が小さい第２吸音材層３４を、通気度が大きい第１吸音材層３２と第３吸音材層３８とで挟み込んだ構成を持つ。また、実施例５の制音体２６Ｄでは、各吸音材層３２，３４，４０の間に空気層となる隙間は設けられておらず、各層は隙間なく重ね合わされて、界面（層間）が接着されている。なお、実施例４と同様に、各吸音材層３２，３４，４０の間に空気層となる隙間をあけて積層してもよい。
【００４４】
第３吸音材層４０の素材としては、第１及び第２吸音材層３２，３４と同様のものを用いることができる。通気度と厚みの関係については特に限定されないが、第１吸音材層３２及び第３吸音材層４０の通気度が５０超１２０以下（cm3/cm2・sec）であり、第２吸音材層３４の通気度が０以上５０以下（cm3/cm2・sec）であり、全体の通気度が１２０以下（cm3/cm2・sec）であることが好ましい。また、第１、第２及び第３吸音材層３２，３４，４０の各厚みが２０ｍｍ以下であり、全体の厚みが５〜２０ｍｍであることが好ましい。
【００４５】
実施例５に係る制音体２６Ｄであると、図８に示すように、トレッド部２４から伝達され、空洞部３０から制音体２６Ｄに入射された音波ａは、制音体２６Ｄの表面での反射波ｂとなる成分が少ない。第１吸音材層３２に進入した進入波ｃは、第１吸音材層３２の内部でその一部が熱変換により減衰しながら進行し、第２吸音材層３４との界面に到達する。該界面では、第２吸音材層３４の通気度が小さいため、反射波ｄとなる成分が多い。反射波ｄは第１吸音材層３２の内部でその一部が熱変換により減衰しながら進行し、更に制音体２６Ｄの表面での反射、空洞部３０への放出などを繰り返して、減衰がなされる。一方、第１吸音材層３２と第２吸音材層３４の界面から第２吸音材層３４に進入した進入波ｅは、第２吸音材層３４の内部でその一部が熱変換により減衰しながら進行し、第２吸音材層３４と第３吸音材層４０との界面に到達する。該界面では、第３吸音材層４０の通気度が大きいため、反射波ｆとなる成分は少ない。該界面から第３吸音材層４０に進入した進入波ｇは、第３吸音材層４０の内部でその一部が熱変換により減衰しながら進行し、第３吸音材層４０と空気層である隙間２８との界面に到達する。該界面において、反射波ｈと隙間２８への放射波ｉとなり、反射波ｈは第３吸音材層４０の内部で熱変換により減衰しながら進行する。一方、放射波ｉは隙間２８を通ってリム１２に伝達され、リム１２で反射した反射波ｊが、通気度の大きい第３吸音材層４０に進入して減衰され、更に第３吸音材層４０と第２吸音材層３４との界面で反射されるなどして減衰される。
【００４６】
このように実施例５であると、第２吸音材層３４のリム１２側に通気度の大きい第３吸音材層４０を設けたことにより、制音体２６Ｄを通過し、リム１２と二次反射した音波を再び制音体２６Ｄの内部で多重反射により減衰させることができ、実施例１に対して吸音効果を高めることができる。実施例５について、その他の構成及び効果は実施例１と同じであり、説明は省略する。
【００４７】
［実施例６］
図９は実施例６に係る制音体２６Ｅの構成を示したものである。実施例６の制音体２６Ｅは、第３吸音材層４０のリム側に積層されて第３吸音材層４０よりも通気度が小さい第４吸音材層４２を有する点で、実施例５の制音体２６Ｄと異なる。
【００４８】
すなわち、実施例６の制音体２６Ｅは、第１吸音材層３２と第２吸音材層３４と第３吸音材層４０と第４吸音材層４２との四層構造をなし、実施例１の制音体２６を２層重ねた構成を持つ。なお、実施例６の制音体２６Ｅも、各吸音材層３２，３４，４０，４２の間に空気層となる隙間は設けられていないが、各吸音材層３２，３４，４０，４２の間に空気層となる隙間をあけて積層してもよい。
【００４９】
第４吸音材層４２の素材としては、第１及び第２吸音材層３２，３４と同様のものを用いることができる。通気度と厚みの関係については特に限定されないが、第１吸音材層３２及び第３吸音材層４０の通気度が５０超１２０以下（cm3/cm2・sec）であり、第２吸音材層３４及び第４吸音材層４２の通気度が０以上５０以下（cm3/cm2・sec）であり、全体の通気度が１２０以下（cm3/cm2・sec）であることが好ましい。また、第１、第２第３及び第４吸音材層３２，３４，４０，４２の各厚みが２０ｍｍ以下であり、全体の厚みが５〜２０ｍｍであることが好ましい。
【００５０】
実施例６に係る制音体２６Ｅであると、図９に示すように、トレッド部２４から伝達され、空洞部３０から制音体２６Ｅに入射された音波ａは、制音体２６Ｅの表面での反射波ｂとなる成分が少ない。第１吸音材層３２に進入した進入波ｃは、第１吸音材層３２の内部でその一部が熱変換により減衰しながら進行し、第２吸音材層３４との界面に到達する。該界面では、第２吸音材層３４の通気度が小さいため、反射波ｄとなる成分が多い。反射波ｄは第１吸音材層３２の内部でその一部が熱変換により減衰しながら進行し、更に制音体２６Ｅの表面での反射、空洞部３０への放出などを繰り返して、減衰がなされる。一方、第１吸音材層３２と第２吸音材層３４の界面から第２吸音材層３４に進入した進入波ｅは、第２吸音材層３４の内部でその一部が熱変換により減衰しながら進行し、第２吸音材層３４と第３吸音材層４０との界面に到達する。該界面では、第３吸音材層４０の通気度が大きいため、反射波ｆとなる成分は少ない。該界面から第３吸音材層４０に進入した進入波ｇは、第３吸音材層４０の内部でその一部が熱変換により減衰しながら進行し、第３吸音材層４０と第４吸音材層４２との界面に到達する。該界面では、第４吸音材層４２の通気度が小さいため、反射波ｈとなる成分が多い。反射波ｈは第３吸音材層４０の内部でその一部が熱変換により減衰しながら進行し、更に第２吸音材層３４との界面での反射、第２吸音材層３４への進入などを繰り返して、減衰がなされる。一方、第４吸音材層４２に進入した進入波ｉは、第４吸音材層４２の内部でその一部が熱変換により減衰しながら進行し、第４吸音材層４２と空気層である隙間２８との界面に到達する。該界面において、反射波ｊと隙間２８への放射波ｋとなり、反射波ｊは第４吸音材層４２の内部で熱変換により減衰しながら進行する。一方、放射波ｋは隙間２８を通ってリム１２に伝達される。
【００５１】
このように実施例６であると、実施例１の制音体２６を二重に設けたので、制音体２６Ｅの内部で多重反射をより一層促進することができ、吸音効果を高めることができる。実施例６について、その他の構成及び効果は実施例１と同じであり、説明は省略する。
【００５２】
［実施例７］
図１０は実施例７に係る制音体２６Ｆの構成を示したものである。実施例７の制音体２６Ｆは、図６に示した実施例３の制音体２６Ｂの変更例である。この例では、最も通気度が大きい第１吸音材層３２として、穴あき加工を施した樹脂フィルムを用いており、これよりも通気度が小さい第２吸音材層３４及び第３吸音材層３８としては、不織布等の繊維構造物や多孔質体を用いている。
【００５３】
図１０に示されるように、第１吸音材層３２には、多数の小孔４４が設けられており、小孔４４を設けることで通気度を制御している。このような小孔４４は、通気度を測定する際の通気穴に対して十分に小さい孔であり、特に限定するものではないが、直径が２ｍｍ以下であることが好ましい。
【００５４】
このような穴開け加工を施したフィルムであれば、強度を確保しつつ通気性を高めることができるので、第２吸音材層３４として通気度が比較的大きく強度の低い不織布や多孔質体を用いた場合に、該第２吸音材層３４を保護する補強層としての機能を持たせることもできる。すなわち、強度の低い第２吸音材層３４を保護しながら、通気度の大きい第１吸音材層３２としての機能も発揮することができる。実施例７について、その他の構成及び効果は実施例３と同じであり、説明は省略する。
【００５５】
［その他の実施形態］
上記実施例では、制音体をリムの外周面に沿ってその全周にわたって環状に設けたが、制音体は必ずしもリムの全周にわたって設けなくてもよい。また、上記実施例では、制音体を比較的平らな板状に形成したが、制音体は、タイヤ幅方向中央部においてタイヤ半径方向外方に膨らんだ子午線断面ドーム状に形成してもよい。その他、一々列挙しないが、本発明の趣旨を逸脱しない限り、種々の変更が可能である。
【実施例】
【００５６】
上記実施例１〜６の構成を持つ空気入りタイヤ１０とリム１２との組立体と、比較例１〜３として図１１〜１３に示す各構成の制音体を設けた組立体とについて、比較テストを行った。実施例及び比較例における各制音体の諸元は、下記表１に示す通りであり、制音体を除くその他の構成は、共通とした。制音体を構成する各吸音材層の材料としては全て不織布を用いた。なお、実施例２では、実施例１の構成において、第１吸音材層３２と第２吸音材層３４との間を層間非接着とすることで、両層の間に空気層３６を設けた。実施例４では、実施例３の構成において、第１〜３吸音材層３２，３４，３８の各層間を非接着とすることで、各層間に空気層３６を設けた。
【００５７】
タイヤサイズは１９５／６５Ｒ１５、リムサイズは１５×６ＪＪとし、タイヤ空洞１８に空気圧２００ｋＰａを充填し、下記の方法により制音効果を評価した。
【００５８】
・制音効果：タイヤ（１９５／６５Ｒ１５）を３０００ｃｃクラスのミニバンに装着し、所定の空気圧とした後、時速６０ｋｍでテストコースを走行し、運転席窓側の耳位置に取り付けたマイクロフォンで音圧を測定し、オクターブ分析により、２００〜２５０Ｈｚ帯域のパワースペクトルを用いて比較した。比較例１に対するｄＢの差で評価した。
【００５９】
【表１】
2014031087.tif 000003
【００６０】
結果は表１に示す通りであり、単一層の制音体を持つ比較例１に対し、比較例２では、制音体を２層構造としたことにより、制音効果を高めることができたが、その効果は小さかった。詳細には、比較例１では、図１１に示すように、タイヤから伝達された音波ａは、第１吸音材層１００の表面で反射波ｂと第１吸音材層１００への進入波ｃとになり、進入波ｃはリムとの隙間との界面で反射波ｄと隙間への放射波ｅとなり、リムに伝達する。これに対し、比較例２では、図１２に示すように、進入波ｃが第１吸音材層１００と第２吸音材層１０２との界面での反射波ｄと第２吸音材層１０２への進入波ｅとなり、更に該進入波ｅがリムとの隙間との界面で反射波ｆと隙間への放射波ｇとなり、リムに伝達するので、比較例１に対して多重反射を生じさせて制振効果を高めることができる。しかしながら、比較例２では、第１吸音材層１００と第２吸音材層１０２の通気度が同一であるため、両層の界面での反射波ｄの成分が十分に多いとは言えず、制音体の内部での多重反射の効果が十分とは言えない。
【００６１】
一方、比較例３では、図１３に示すように、第１吸音材層１００の通気度が小さいため、タイヤから伝達された音波ａは、第１吸音材層１００の表面での反射波ｂの成分が多い。また、第１吸音材層１００への進入波ｃは、第２吸音材層１０２との界面において、第２吸音材層１０２の通気度が大きいため、該界面での反射波ｄの成分が少ない。第２吸音材層１０２に進入する進入波ｅは、第２吸音材層１０２を通過して、リムとの隙間に放射された放射波ｆがリムに伝達する。そのため、比較例３では、比較例２よりも制振効果に劣っていた。
【００６２】
これに対し、実施例１であると、図４に示すように、第１吸音材層３２の通気度が大きく反射しにくいため、制音体２６への音波の進入を促すことができ、また、第２吸音材層３４の通気度が小さいため、第２吸音材層３４との界面での反射が起こり、多重反射による吸音効果が高められていた。実施例２であると、更に空気層３６を設けたことにより、より一層多重反射を促して優れた制音効果が得られた。
【００６３】
また、実施例３では、段階的に通気度に差を設けて、徐々に通気度を下げていくことにより、各吸音材層３２，３４，３８での多重反射を促すことができ、効果的に吸音することができた。また、実施例４では、更に空気層３６を設けたことにより、より一層多重反射を促して優れた制音効果が得られた。
【００６４】
実施例５では、通気度の大きい第１吸音材層３２のリム側に通気度の小さい第２吸音材層３４を設けた上で、該第２吸音材層３４のリム側に通気度の大きい第３吸音材層４０を設けたことにより、リムで二次反射した音波を再び制音体２６Ｄの内部で多重反射により減衰させることができ、実施例１に対して制音効果を高めることができた。
【００６５】
実施例６では、実施例１に類似の制音体構成を二重にしたことにより、多重反射による吸音と、リムに音を伝えない隔壁の効果も高まり、実施例１に対して制音効果が相乗的に高くなった。
【産業上の利用可能性】
【００６６】
本発明は、乗用車用空気入りタイヤをはじめとして、トラックやバス用の重荷重用空気入りタイヤ、自動二輪用空気入りタイヤなど、各種空気入りタイヤに利用することができる。
【符号の説明】
【００６７】
１０…空気入りタイヤ、１２…リム、１２Ａ…外周面、１８…タイヤ空洞
２６，２６Ａ〜Ｆ…制音体、２８…隙間、３０…空洞部、３２…第１吸音材層
３４…第２吸音材層、３６…空気層、３８，４０…第３吸音材層、４２…第４吸音材層
【図１】
2014031087.tif 000004
【図２】
2014031087.tif 000005
【図３】
2014031087.tif 000006
【図４】
2014031087.tif 000007
【図５】
2014031087.tif 000008
【図６】
2014031087.tif 000009
【図７】
2014031087.tif 000010
【図８】
2014031087.tif 000011
【図９】
2014031087.tif 000012
【図１０】
2014031087.tif 000013
【図１１】
2014031087.tif 000014
【図１２】
2014031087.tif 000015
【図１３】
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