(57)【要約】      （修正有）【課題】共鳴の発生の原因となる騒音エネルギー及びこれによって発生する周波数を変更させて、タイヤ内部の騒音をさらに効果的に低減させることができる空気圧タイヤの提供。【解決手段】タイヤ１内部のトレッド層に位置するインナーライナーの内側面に接着剤層２によって付着された多孔質の吸音材３を含み、吸音材はタイヤ内部の円周方向に連続的に連結されて、最終的には付着開始点と終了点が出会うか、または離隔して対向するように位置してり、前記吸音材の表面には開放型セルが形成され、トレッド底面からリム部位の下までをタイヤの全体積とするとき、タイヤの全体積において吸音材が占める体積の比は１４％〜２６％であり、吸音材の最大幅は、タイヤトレッド幅に対し３５％〜６０％であり、吸音材の表面積は、吸音材が付着されたインナーライナーの表面においてホイールのリム表面積に対し１０％〜５０％である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
タイヤ内部のトレッド層に位置するインナーライナーの内側面に接着剤層によって付着された多孔質の吸音材を含み、
前記吸音材は、タイヤ内部の円周方向に連続的に連結されて、最終的には付着開始点と終了点が出会うか、または離隔して対向するように位置しており、
前記吸音材の表面には開放型セルが形成され、
トレッド底面からリム部位の下までをタイヤの全体積とするとき、タイヤの全体積において前記吸音材が占める体積の比は１４％〜２６％であり、
前記吸音材の最大幅は、タイヤトレッド幅に対し３５％〜６０％であり、前記吸音材の表面積は、吸音材が付着されたインナーライナーの表面においてホイールのリム表面積に対し１０％〜５０％であることを特徴とする、共鳴音低減空気圧タイヤ。
【請求項２】
吸音材の上端面の高さが、タイヤの回転円周方向において幅又は長手方向に規則又は不規則に並べられたことを特徴とする、請求項１に記載の共鳴音低減空気圧タイヤ。
【請求項３】
前記開放型セルの大きさは、５００μｍ〜１３００μｍであり、
前記開放型セルの厚さ（深さ）は、２０μｍ〜１００μｍであることを特徴とする、請求項１に記載の共鳴音低減空気圧タイヤ。
【請求項４】
前記吸音材の下端面（インナーライナーの表面）は平坦であり、
前記吸音材の上端面は、タイヤが回転する円周方向に規則又は不規則に山と谷が交互に配列され、前記山の最大高さ地点と前記谷の最小高さ地点は、変形の中心高さ線（Ｌ１）から同一の距離に位置することを特徴とする、請求項２に記載の共鳴音低減空気圧タイヤ。
【請求項５】
前記吸音材の下端面（インナーライナーの表面）は平坦であり、
前記吸音材の上端面は、タイヤが回転する円周方向に左、右斜線で高低が異なるように山と谷が交互に形成された形状からなって、タイヤが走行時の衝撃によって発生させる共鳴音が、不規則な高低を有する吸音材の表面で減殺されるようにすることを特徴とする、請求項２に記載の共鳴音低減空気圧タイヤ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空気圧タイヤに関し、より詳細には、特定の大きさ及び形状を有する騒音低減用吸音材をタイヤ内部のインナーライナーに付着して、車両の走行によるタイヤの回転時にタイヤ内部の充填された空気の振動によって発生する共鳴騒音エネルギー及びこれによる発生周波数をさらに効果的に減少させることができる共鳴音低減空気圧タイヤに関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車騒音と関連して政府の規制の強化及び電気車の需要が拡大するにつれて、タイヤから発生する騒音低減の要求が次第に増加している趨勢である。しかし、最近の開発動向は、タイヤの路面に接触するトレッド部が広幅となっており、タイヤの側面に該当するサイドウォール（Ｓｉｄｅ  ｗａｌｌ）の扁平比が低いＵＨＰ（Ｕｌｔｒａ  ｈｉｇｈ  ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ）タイヤが脚光を浴びている。このようなタイヤは、構造的な特性に起因してサイドウォールの剛性が増加して、路面から伝達された衝撃をタイヤ自体の構造で適切なダンピング（Ｄａｍｐｉｎｇ）の役割を果たすことができず、これによって、騒音の誘発に関連する音圧を上昇させる結果をもたらす。
【０００３】
一般に、空気圧タイヤは、不規則な路面による振動を吸収して車両の耐久性を増進させ、車両搭乗者に快適な乗り心地を提供するように内部に空気を充填して使用する。そして、タイヤにおいて路面と当接するトレッドには、多数の溝で構成されるトレッドパターンを形成して車両の操向性能及び走行性能を向上させる。
【０００４】
しかし、車両の走行時に、タイヤは路面の屈曲及び表面によって加振され、加振されたタイヤは、ホイールとタイヤの組立体の内部（タイヤ空洞）の空気に流動を発生させる。ホイールとタイヤの組立体の内部の空気の流動は騒音を発生させる。ホイールとタイヤの組立体がなす空間が共鳴筒のような役割を果たして共鳴現象を起こしてしまい、このような騒音はさらに増幅される。
【０００５】
このように、タイヤの内部（Ｃａｖｉｔｙ）で空気の振動を発生させて車両の内部まで騒音が伝達され、ドライバーがこれを感知するようになるため、走行時の乗り心地を減少させる原因となる（以下、空気の振動による騒音は、「共鳴音」と通称する。）。これによって、タイヤメーカーでは、開放型セルを有しているポリウレタン材質の発泡体を活用してタイヤの内部で発生する騒音を低減させるタイヤを提案した。
【０００６】
具体的に、韓国特許公開第１０−２０１５−０１２３６８４号（特許文献１）は、共鳴音の低減のために、タイヤの内面によって形成される空間の断面積と吸音材の断面積の比を２３％〜２９％に設定して共鳴音低減効果を高める技術を開示しており、日本登録特許公報第３９６４８７８号（特許文献２）では、タイヤ内部の全体積に対する吸音材の体積を０．４％〜２０％とする技術を開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】韓国特許公開第２０１５−０１２３６８４号（公開日：２０１５．１１．４．）
【特許文献２】日本登録特許公報第３９６４８７８号（公開日：２００４．３．１６．）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、タイヤの騒音において、タイヤ内部の空気の振動で発生する共鳴音をさらに効果的に低減させるためのもので、本発明の目的は、タイヤ内部に特定の大きさ及び形状の吸音材を適用して、共鳴の発生の原因となる騒音エネルギー及びこれによって発生する周波数を変更させてタイヤ内部の騒音をさらに効果的に低減させることができる共鳴音低減空気圧タイヤを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、本発明の一具現例による空気圧タイヤは、タイヤ内部のトレッド層に位置するインナーライナーの内側面に接着剤層によって付着された多孔質の吸音材を含み、吸音材は、タイヤ内部の円周方向に連続的に連結されて、最終的には付着開始点と終了点が出会うか、または離隔して対向するように位置しており、トレッド底面からリム部位の下までをタイヤの全体積とするとき、タイヤの全体積において吸音材が占める体積の比は１４％〜２６％であり、吸音材の最大幅は、タイヤトレッド幅に対し３５％〜６０％であり、吸音材の表面積は、吸音材が付着されたインナーライナーの表面においてホイールのリム表面積に対し１０％〜５０％である。
【００１０】
吸音材の表面には開放型セルが形成され、開放型セルの大きさは、５００μｍ〜１３００μｍであり、開放型セルの厚さ（深さ）は、２０μｍ〜１００μｍであることが好ましい。
【００１１】
吸音材の上端面の高さが、タイヤの回転円周方向において幅又は長手方向に規則又は不規則に並べられる場合には、タイヤ共鳴音をさらに効果的に減少させることができる。
【００１２】
すなわち、吸音材の下端面（インナーライナーの表面）は平坦であり、吸音材の上端面は、タイヤが回転する円周方向に規則又は不規則に山と谷が配列され、変形の中心高さ線Ｌ１から山の最大高さ地点と谷の最小高さ地点は同一の距離に位置して、吸音材の体積は従来と同一であるが、空気層が流れる上面では不規則な面となっていてもよい。
【００１３】
また、吸音材の下端面（インナーライナーの表面）は平坦であり、吸音材の上端面は、タイヤが回転する円周方向に左、右斜線で高低が異なるように山と谷が交互に形成された形状からなって、タイヤが走行時の衝撃によって発生させる共鳴音が、不規則な高低を有する吸音材の表面で減殺されるようにすることができる。
【発明の効果】
【００１４】
タイヤ内部に特定の大きさ及び形状の吸音材を適用した本発明による共鳴音低減空気圧タイヤによれば、共鳴の発生の原因となる騒音エネルギー及びこれによって発生する周波数を変更させてタイヤ内部の騒音をさらに効果的に低減させることができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施例に係る共鳴音低減空気圧タイヤの側断面図である。
【図２】本発明の第１実施例に係る共鳴音低減空気圧タイヤの吸音材を展開した斜視図（ 図２ａ）、立面図（ 図２ｂ）及び一部側面図（ 図２ｃ）である。
【図３】本発明の第２実施例に係る共鳴音低減空気圧タイヤの吸音材を展開した一部斜視図（ａ）及び側面図（ｂ）である。
【図４】比較例のタイヤ及び本発明の実施例に係るタイヤに対する突起物通過（Ｃｌｅａｔ  ｉｍｐａｃｔ）試験時のタイヤ内の共鳴音を測定したグラフである。
【図５】本発明の実施例に係る共鳴音低減空気圧タイヤの吸音材の表面のＳＥＭ写真である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、添付の図面を参照して本発明の好ましい実施例を詳細に説明する。このとき、添付の図面において同一の構成要素は、可能な限り同一の符号で示していることに留意する。また、本発明の要旨を不明瞭にする可能性がある公知の機能及び構成についての詳細な説明は省略する。同様の理由で、添付の図面において一部の構成要素は誇張又は省略されるか、または概略的に図示された。
【００１７】
図１は、本発明の実施例に係る騒音低減空気圧タイヤの側断面図である。図１を参照すると、本発明に係る空気圧タイヤ１は、インナーライナーの内側面に接着剤２層によって付着された、開放型セルを有するポリウレタン材質からなる多孔質の吸音材３層を含む。開放型セルＳは、図５にＳＥＭ写真で示したように、吸音材３の表面に形成され、開放型セルＳの大きさ（長い方向の長さ）は５００μｍ〜１３００μｍであり、開放型セルの厚さ（深さ）は２０μｍ〜１００μｍであることが好ましい。開放型セルＳの大きさ及び厚さが前記範囲を外れて小さすぎる又は大きすぎると、共鳴音低減の効果が高くないことが確認された。
【００１８】
接着剤２は、シーラント系列の接着剤が使用され、ブチルゴム、ポリイソブチレン、無機添加剤及び加硫剤を含み、選択的に、その他の添加剤をさらに含むことができる。接着剤２は、通常の様々な接着剤を使用することができる。
【００１９】
多孔質の吸音材３は、タイヤ内部空間で発生する共鳴騒音を低減するためのもので、接着性が非常に強い接着剤２によって強く接着されている。ポリウレタン材質の多孔質吸音材３は、０．０１５ｇ／ｃｍ３〜０．０６ｇ／ｃｍ３の密度を有する。多孔質の吸音材３は、通常の様々な多孔性部材を使用することができ、スポンジ、ポリエステル系不織布、ポリスチレン系不織布、及びこれらの積層体からなる群から選択される１つを使用することができる。
【００２０】
吸音材３は、タイヤ内部の円周方向に連続的に連結されて、最終的には付着開始点と終了点が出会うか、または離隔して対向するように位置しており、タイヤ内部でトレッド底面からリム部位の下までを全体積とするとき、吸音材が占める体積の比は１４％〜２６％であり、吸音材の最大幅は、タイヤトレッド幅に対し３５％〜６０％であり、吸音材の表面積は、吸音材が付着されたインナーライナーの表面においてホイールのリム表面積に対し１０％〜５０％である。
【００２１】
図２は、本発明の第１実施例に係る騒音低減空気圧タイヤの吸音材を展開した斜視図（ 図２ａ、立体図）、立面図（ 図２ｂ）及び一部側面図（ 図２ｃ）である。第１実施例の吸音材１３は、吸音材１３の下端面１３ａ（インナーライナーの表面）は平坦であり、吸音材１３の上端面１３ｂは、タイヤが回転する円周方向、すなわち、長手方向に規則又は不規則に山と谷が配列され、変形の中心高さ線Ｌ１から山の最大高さ地点と谷の最小高さ地点は同一の距離に位置して、吸音材１３の体積は従来と同一であるが、空気層が流れる上面では不規則な面となっている。
【００２２】
図２の第１実施例において、インナーライナーの表面に接する部位での吸音材１３の最大高さに対する吸音材１３の最小高さは１０％が適合し、具体的には３０〜５０％でなければならない。吸音材１３の円周（長手）方向に最大高さ地点間又は最小高さ地点間の距離は１〜２０ｃｍ、より具体的には５〜１５ｃｍからなる。最大高さ地点又は最小高さ地点は変形に脆弱にならないように丸められる。
【００２３】
吸音材１３の下端面１３ａは、タイヤのインナーライナーと吸音材との付着力を高めるために、吸音材の面積を最大に有するように平坦な面積となっている。
【００２４】
図３は、本発明の第２実施例に係る騒音低減空気圧タイヤの吸音材を展開した一部斜視図である。第２実施例の吸音材２３は、吸音材２３の下端面（インナーライナーの表面）は平坦であり、吸音材２３の上端面２３ｂは、タイヤが回転する円周方向、すなわち、長手方向に左、右斜線で高低が異なるように山と谷が交互に形成された形状にマトリクス（ｍａｔｒｉｘ）をなして、タイヤが走行時の衝撃によって発生させる共鳴音が、不規則な高低を有する吸音材の表面で減殺される。
【００２５】
図３の第２実施例において、インナーライナーの表面に接する部位での吸音材２３の最大高さに対する吸音材２３の最小高さは３０〜８０％が適合し、具体的には４０〜７０％でなければならず、最大高さ地点間又は最小高さ地点間の距離は１〜１０ｃｍが適合し、より具体的には２〜５ｃｍであることが好ましい。最大高さと最小高さは４０〜５０°の傾斜からなっており、最大高さ地点又は最小高さ地点は、変形に脆弱にならないように丸められる。
【００２６】
本発明に係る空気圧タイヤは、乗用車用タイヤ、競走用タイヤ、飛行機用タイヤ、農機械用タイヤ、オフロード（ｏｆｆ−ｔｈｅ−ｒｏａｄ）タイヤ、トラックタイヤ、またはバスタイヤなどであってもよく、好ましくは、乗用車用タイヤとして使用することができる。また、前記タイヤは、ラジアル（ｒａｄｉａｌ）タイヤまたはバイアス（ｂｉａｓ）タイヤであってもよく、ラジアルタイヤであることが好ましい。
【００２７】
以下、本発明の属する技術分野における通常の知識を有する者が容易に実施できるように製造した本発明の製造実施例、製造実施例と比較試験するために製造した製造比較例、及び製造実施例と製造比較例を試験した試験例について説明する。本発明は、様々な異なる形態で具現可能であり、ここで説明する実施例に限定されない。
【００２８】
［製造実施例：タイヤの製造］
【００２９】
図１に示したように、２４５／４５Ｒ１９規格のタイヤ（ハンコックタイヤ社製）の内部のインナーライナーの内側面に対して接着剤２層が対面するようにして、図２（製造実施例１）及び図３（製造実施例２）において寸法で図式化した騒音低減用吸音材１３，２３をそれぞれ付着して、タイヤを製造した。吸音材の材質は多孔質のポリウレタン材質（０．０６ｇ／ｃｍ３の密度）である。
【００３０】
［試験例１：速度の増加による騒音低減有無の評価］
【００３１】
前記製造実施例で製造されたタイヤに対して突起物通過（Ｃｌｅａｔ  ｉｍｐａｃｔ）試験を行った。前記突起物通過試験は、突起物通過（Ｃｌｅａｔ  ｉｍｐａｃｔ）試験装備を用いて測定し、一定の間隔で突起物を通過しながらタイヤ内部の共鳴音を測定した。
【００３２】
本発明に係るタイヤとの効果を比較するために、一般のタイヤを製造比較例１とし、直方体形状の吸音材は製造比較例２とし、製造比較例２と体積が同じ状態で吸音材の上端部の形状を異ならせて測定した結果は、図４に示した。
【００３３】
図４を参照すると、突起物通過（Ｃｌｅａｔ  ｉｍｐａｃｔ）試験の結果、製造比較例１のタイヤは、騒音を増幅させるタイヤの１次共鳴周波数帯域（２００〜３００Ｈｚ）で共鳴音ピークが測定された反面、本発明に係る各製造実施例のタイヤは、共鳴音がなくなった。それだけでなく、各製造実施例のタイヤで発生する騒音は、製造比較例１に比べて騒音周波数が低く、音圧が低かった。このような結果から、本発明に係る製造実施例のタイヤでは、騒音が小さく、音圧の低い低騒音が発生することがわかる。
【００３４】
また、追加的に、走行が完了した後、吸音材の付着状態及び接着剤（シーラント）の付着状態を目視で観察した。観察結果、本発明に係る製造実施例のタイヤは、吸音材及び接着剤が両方とも良好に付着されていることが確認できた。
【００３５】
一方、本明細書と図面に開示された本発明の実施例は、本発明の技術内容を容易に説明し、本発明の理解を助けるために特定の例を提示したものに過ぎず、本発明の範囲を限定しようとするものではない。ここに開示された実施例以外にも、本発明の技術的思想に基づく他の変形例が実施可能であるということは、本発明の属する技術分野における通常の知識を有する者にとって明らかである。
【符号の説明】
【００３６】
１    タイヤ
２    接着剤
３，１３，２３    吸音材
１３ａ    下端面
１３ｂ，２３ｂ    上端面
Ｌ１    中心高さ線
【図１】
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【図２ａ】
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【図２ｂ】
2018158714.tif 000005
【図２ｃ】
2018158714.tif 000006
【図３】
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【図４】
2018158714.tif 000008
【図５】
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