(57)【要約】【課題】空洞共鳴を抑制しつつも、パンク修理の効率を高め得るタイヤを提供する。【解決手段】一対のビード部と、該ビード部の径方向外側に延びるサイドウォール部と、該サイドウォール部間に跨るトレッド部と、をトロイダル状に連ねてなる空気入りタイヤであって、前記トレッド部の内周面からタイヤ径方向内側に離間し、かつタイヤ周方向に延在する環状の多孔質材と、前記多孔質材の外周に沿って環状に延び、該多孔質材の拡径を規制するバンドと、を有することを特徴とする。【選択図】図１
2015217889.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対のビード部と、該ビード部の径方向外側に延びるサイドウォール部と、該サイドウォール部間に跨るトレッド部と、をトロイダル状に連ねてなる空気入りタイヤであって、
前記トレッド部の内周面からタイヤ径方向内側に離間し、かつタイヤ周方向に延在する環状の多孔質材と、前記多孔質材の外周に沿って環状に延び、該多孔質材の拡径を規制するバンドと、を有することを特徴とする空気入りタイヤ。
【請求項２】
前記多孔質材のタイヤ幅方向両端部の少なくとも一部が、前記ビード部にて固定される、請求項１に記載の空気入りタイヤ。
【請求項３】
前記多孔質材は接着層を介して固着される、請求項１又は２に記載の空気入りタイヤ。
【請求項４】
前記バンドのタイヤ幅方向幅ＢＷの、前記サイドウォール部の内周面間のタイヤ幅方向最大距離ＧＷに対する比ＢＷ／ＧＷが、０.５以上０．９５以下である、請求項１〜３のいずれか一項に記載の空気入りタイヤ。
【請求項５】
前記バンドの外周面と前記トレッド部の内周面との間の、タイヤ赤道ＣＬ位置でのタイヤ径方向距離が２０ｍｍ以上である、請求項１〜４のいずれか一項に記載の空気入りタイヤ。
【請求項６】
前記多孔質材のタイヤ幅方向端部の少なくとも一部に、該多孔質材をタイヤ径方向に貫通する切欠部を有する、請求項１〜５のいずれか一項に記載の空気入りタイヤ。
【請求項７】
請求項６に係る空気入りタイヤを適用リムに装着してなる組立体において、
前記適用リムが具えるバルブと、前記多孔質材の前記切欠部との位置が対応していることを特徴とするリム組立体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、タイヤの内側に環状に延在する多孔質材を具えるタイヤに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両の走行中に、タイヤのトレッド部が路面の凹凸に接して振動すると、タイヤに充填された空気が空洞共鳴して騒音の原因となることが知られている。かような騒音の抑制を所期したタイヤの１つには、タイヤの内側に多孔質材を配置したものがある。
【０００３】
例えば、特許文献１には、弾性吸音材を、トレッド部の内周面に接して配置したタイヤが開示されている。
【０００４】
しかしながら、吸音材をトレッド部の内周面に接して配置すると、タイヤがパンクした際に、傷口を塞ぐためにタイヤ内部に注入される修理液が吸音材に阻まれて、トレッド部の故障箇所に到達しなかったり、吸音材に吸収されて実質的な供給量が減少してしまったりして、所期したほどの修理効果が得られない場合があった。
【０００５】
そこで、引用文献２には、吸音材による修理液の吸収を防止するべく、吸音材を、吸音材本体と、表面積が比較的小さい複数の支持部材とから構成し、複数の支持部材のみをトレッド部の内周面と接触させて、吸音材本体をトレッド部の内周面から離間して配置する構成が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００４−２９１８５５号公報
【特許文献２】特表２０１３−５３６７８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献２に記載される吸音材の構成では、トレッド部の内周面と吸音材の支持部材との接触面積及び、吸音材本体と吸音材の支持部材との接触面積がともに小さいため、車両走行中の負荷転動時にタイヤに外力が加わると、支持部材が破損してタイヤの故障を招く恐れがあった。
【０００８】
そこで、本発明の目的は、タイヤの内側に環状に延在する多孔質材を具えるタイヤにおいて、空洞共鳴を抑制しつつも、パンク修理の効率を高め得るタイヤを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の要旨は、以下のとおりである。
（１）本発明の空気入りタイヤは、一対のビード部と、該ビード部の径方向外側に延びるサイドウォール部と、該サイドウォール部間に跨るトレッド部と、をトロイダル状に連ねてなる空気入りタイヤであって、前記トレッド部の内周面からタイヤ径方向内側に離間し、かつタイヤ周方向に延在する環状の多孔質材と、前記多孔質材の外周に沿って環状に延び、該多孔質材の拡径を規制するバンドと、を有することを特徴とする。
【００１０】
（２）本発明の空気入りタイヤでは、前記多孔質材のタイヤ幅方向両端部の少なくとも一部が、前記ビード部にて固定されることが好ましい。
【００１１】
なお、本発明でいう「タイヤのビード部」とは、タイヤを適用リムに装着し、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最大負荷能力に対応する空気圧（以下、所定空気圧）を充填し、無負荷の状態における、ビードトゥからリムラインフランジ高さまでのタイヤ径方向領域をいうものとする。
【００１２】
また、「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  ＹＥＡＲ  ＢＯＯＫ、欧州ではＥＴＲＴＯ  ＳＴＡＮＤＡＲＤＳ  ＭＡＮＵＡＬ、米国ではＴＲＡ  ＹＥＡＲ  ＢＯＯＫ等に記載されている、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。
【００１３】
（３）本発明の空気入りタイヤにおいて、前記多孔質材は接着層を介して固着されることが好ましい。
【００１４】
（４）本発明の空気入りタイヤにおいて、前記バンドのタイヤ幅方向幅ＢＷの、前記サイドウォール部の内周面間のタイヤ幅方向最大距離ＧＷに対する比ＢＷ／ＧＷが、０.５以上０．９５以下であることが好ましい。
【００１５】
（５）本発明の空気入りタイヤでは、前記バンドの外周面と前記トレッド部の内周面との間のタイヤ径方向の最短距離が２０ｍｍ以上であることが好ましい。
【００１６】
（６）本発明の空気入りタイヤでは、前記多孔質材のタイヤ幅方向端部の少なくとも一部に、該多孔質材をタイヤ径方向に貫通する切欠部を有することが好ましい。
【００１７】
（７）本発明はまた、上記（６）に係る空気入りタイヤを適用リムに装着してなる組立体において、前記適用リムが具えるバルブと、前記多孔質材の前記切欠部と、の位置が対応していることを特徴とする。
【００１８】
なお、本発明における、多孔質材のタイヤ径方向の厚みやバンドのタイヤ幅方向幅等は、タイヤを平らな場所に置き、静止させ、無負荷の状態で測定するものとする。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、空洞共鳴を抑制するための多孔質材をタイヤの内側に配置した場合であっても、タイヤのパンクの原因となった傷口を塞ぐ修理液の働きを阻害しないため、パンク修理の効率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の一実施形態に係るタイヤのタイヤ幅方向断面図である。
【図２】本発明の他の実施形態に係るタイヤのタイヤ幅方向断面図である。
【図３】本発明のさらに他の実施形態に係るタイヤのタイヤ幅方向断面図である。
【図４】図３に記載される多孔質材の模式的な斜視図である。
【図５】本発明のさらに他の実施形態に係るタイヤのタイヤ幅方向断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、図面を参照しながら本発明の空気入りタイヤ（以下、単にタイヤとも称する）を、その実施形態を例示して詳細に説明する。図１は、本発明の一実施形態に係るタイヤ１０のタイヤ幅方向断面を示す。このタイヤ１０は、一対のビード部１１と、該ビード部１１の径方向外側に延びるサイドウォール部１２と、該サイドウォール部１２間に跨るトレッド部１３と、をトロイダル状に連ねてなる空気入りタイヤであって、トレッド部の内周面１３Ｆからタイヤ径方向内側に離間し、かつタイヤ周方向に延在する環状の多孔質材７を具える。本実施形態における吸音材としての多孔質材７は、タイヤの内側（以下、タイヤ内腔部ともいう）に、一方のサイドウォール部の内周面１２Ｆから他方のサイドウォール部の内周面１２Ｆに渡って、略一定の厚みｈを有して延在している。なお、本実施形態における多孔質材７の厚みｈはタイヤ断面高さＴＨに対して３０％程であるが、本発明の多孔質材の厚みはこれに限定されない。また、本実施形態では、サイドウォール部の内周面１２Ｆ間のタイヤ幅方向最大距離ＧＷよりもタイヤ幅方向幅の大きい多孔質材７を用い、該多孔質材７を、その弾性力又は反発力によってサイドウォール部の内周面１２Ｆ間に固定している。
【００２２】
また、多孔質材７のタイヤ径方向外側には、環状のバンド８が多孔質材７に沿って延在している。従って、本実施形態に係るタイヤ１０では、タイヤ内腔部のビード部１１周辺には、一対のビードトゥ５間に引いた線分Ｌ5と多孔質材７との間に環状の空間Ｒ１が区画され、同様に、トレッド部１３周辺には、バンド８とトレッド部の内周面１３Ｆとの間に環状の空間Ｒ２が区画されている。
【００２３】
このように、本発明のタイヤでは、トレッド部の内周面１３Ｆからタイヤ径方向内側に離間し、かつタイヤ周方向に延在する環状の多孔質材７と、該多孔質材７の外周に沿って環状に延び、多孔質材７の拡径を規制するバンド８と、を有することが肝要である。図１を例にとるならば、バンド８の外周面とトレッド部の内壁面１３Ｆとの間に、環状の空間Ｒ２を設けることが肝要である。
【００２４】
かようにバンド８とトレッド部の内壁面１３Ｆとの間に空間Ｒ２を設けると、タイヤのパンク時にタイヤ内腔部に注入される修理液を、トレッド部１３のパンク穴まで確実に且つ十分な量を流し込むことができる。そのため、本発明のタイヤでは、タイヤの内腔部に多孔質材７を設けて空洞共鳴を抑制すると同時に、パンクの修理効率を高めることができる。
【００２５】
従来の、多孔質材をトレッド部の内周面上に設けたタイヤでは、タイヤ内腔部に注入された修理液が多孔質材の毛細管現象によって吸い上げられ、多孔質材内に含浸されてしまうため、トレッド部の内表面に供給される液量が減少してしまう。このようなタイヤでは、タイヤの回転時には、多孔質材内に含浸された修理液が遠心力によってタイヤ径方向外側に移動するため、トレッド部の内周面にいくらかの修理液を供給することは可能である。しかしながら、タイヤの回転が停止した状態では、多孔質材の毛細管現象によって多孔質材中に修理液が蓄えられ、トレッド部の内周面に供給される修理液の量がパンク穴を覆うための必要量に満たないことがある。
【００２６】
本発明の構成では、ビード部１１側からタイヤ内腔部に注入された修理液は、いったん多孔質材７の中に含浸されるものの、タイヤの回転に伴う遠心力によってタイヤ径方向外側に移動し、結果的には、バンド８の表面を経由して該バンド８とトレッド部の内周面１３Ｆとの間の環状の空間Ｒ２に吐出される。本発明のタイヤでは、トレッド部の内周面１３Ｆと多孔質材７とが完全に離間しているため、いったん修理液が空間Ｒ２に吐出されてしまえば、再度、修理液が多孔質材７に含浸することがないので、タイヤが停止状態にある場合であっても、パンク穴を覆うのに十分な液量をトレッド部の内周面１３Ｆに供給することができる。
【００２７】
さらに、本発明のタイヤでは、多孔質材７のタイヤ径方向外側にバンド８を配置しているため、タイヤの高速回転時における遠心力の影響によって、多孔質材７がタイヤ径方向外側に向かって変形するのを抑制できる。すなわち、タイヤの高速回転時であっても上記の空間Ｒ２が維持されるため、多孔質材７による修理液の吸収を抑制して、パンクの修理効率を高めることができる。また、多孔質材７がトレッド部の内壁面１３Ｆに接触しないので、多孔質材７の不慮の破損を回避できる。
【００２８】
なお、バンド８のタイヤ幅方向幅ＢＷの、サイドウォール部の内周面１２Ｆ間のタイヤ幅方向最大距離ＧＷに対する比ＢＷ／ＧＷを、０.５以上０．９５以下とすることが好ましい。
【００２９】
比ＢＷ／ＧＷが０．５以上であれば、タイヤの高速回転時における多孔質材７のタイヤ径方向外側への変形をより確実に抑制することができる。また、同比ＢＷ／ＧＷが０．９５以下であれば、たとえタイヤ内圧を大きくした場合であっても、バンド８がタイヤのサイドウォール部の内壁面１２Ｆと接触しないため、バンド８による内壁面１２Ｆの損傷を回避してタイヤの耐久性を確保することができる。
【００３０】
また、本発明のタイヤでは、バンド８の外周面とトレッド部の内周面１３Ｆとの間の、タイヤ赤道ＣＬでのタイヤ径方向距離ＤＨが２０ｍｍ以上であることが好ましい。この構成によれば、タイヤのパンク時にタイヤを静止状態にしても、トレッド部１３周辺における、多孔質材７とタイヤの内腔部に注入された修理液との接触面積を無くすこと、又は当該接触面積を極めて小さくすることができるので、パンク修理の効率をさらに高めることができる。
【００３１】
ここで、図２には、本発明の他の実施形態に係るタイヤ２０のタイヤ幅方向断面を示す。タイヤ２０においてタイヤ１０と同様の構成は、同様の参照番号を付してその説明を省略する。タイヤ２０では、多孔質材２７の厚みｈ2がタイヤ断面高さＴＨの６０％程であり、該多孔質材２７は、タイヤ内腔部に、一方のビード部及びサイドウォール部の内周面１１Ｆ、１２Ｆから他方の同内周面１１Ｆ、１２Ｆに渡って延在している。ここでは、サイドウォール部の内周面１２Ｆ間のタイヤ幅方向最大距離ＧＷよりも、タイヤ幅方向幅の大きい多孔質材７を用いているため、多孔質材７は、その弾性力又は反発力によってビード部及びサイドウォール部位置にて固定されている。
【００３２】
このように、本発明のタイヤでは、多孔質材のタイヤ幅方向両端部７ｅの少なくとも一部を、ビード部１１にて固定することが好ましい。このように、多孔質材７をビード部１１にて固定すると、サイドウォール部から受ける変形の影響が少なく、多孔質材７の位置が変化し難いので、多孔質材７の破損をより確実に回避することができる。また、多孔質材７のタイヤ径方向の厚みｈ2を調整して、該多孔質材７をビード部１１間のみにて固定することが、多孔質材７の破損を回避する観点からさらに好ましい。
【００３３】
さらに、本発明のタイヤでは、多孔質材のタイヤ幅方向端部７ｅの少なくとも一部を、接着層Ａｄを介して固着させることが好ましい。上述したように、タイヤの内腔部の最大幅よりもタイヤ幅方向幅の大きい多孔質材７を用い、該多孔質材７を、その弾性力又は反発力によってタイヤの内腔部内に固定することが好適であるが、これに加えて、タイヤの内周部に接着層Ａｄを設けて多孔質材７を固着させると、多孔質材７が安定するため、タイヤの高速回転時に多孔質材７の変形を抑制する効果がさらに高まる。なお、接着層Ａｄとして、接着剤や両面テープ等を用いることができる。
【００３４】
また、図３には、本発明の他の実施形態に係るタイヤ３０のタイヤ幅方向断面を示す。タイヤ３０においてタイヤ１０及び２０と同様の構成は、同様の参照番号を付してその説明を省略する。このタイヤ３０における多孔質材３７は、略一定の厚みｈ3を有して環状に伸びるとともに、多孔質材３７のタイヤ幅方向端部の少なくとも一部に、該多孔質材３７をタイヤ径方向に貫通する切欠部Ｖを有する。
【００３５】
このように、多孔質材３７が切欠部Ｖを有する構成によれば、修理液を、リムのバルブＢからタイヤの内腔部に注入する際に、バルブＢの入り口と、タイヤの内腔部内の空間Ｒ２との間に連続する通路が確保されることになるので、修理液を、多孔質材３７に含浸させることなくタイヤ内側の空間Ｒ２に注入することができる。その結果、修理効率を格段に向上させることができる。
【００３６】
なお、図４には、図３に示すタイヤに用いた多孔質材３７の模式的な斜視図を示す。すなわち、図３に示す断面図は、タイヤ３０を、図４中のＡ−Ａ線の位置にて切断したものである。このように、多孔質材３７は、タイヤ幅方向端部の少なくとも一部分に、修理液をトレッドの内周面１３Ｆに効率的に提供するための切込部Ｖを有することが好ましい。
【００３７】
また、本発明は、上記の多孔質材３７を有するタイヤ３０を適用リムに装着してなる組立体において、適用リムが具えるバルブＢと、多孔質材３７の切欠部Ｖと、の位置が対応していることが好ましい。かかる構成のリム組立体によれば、タイヤの内腔部に多孔質材７を配置しつつも、パンク修理の効率を高めることができる。
【００３８】
以上、本発明のいくつかの実施形態について説明してきたが、本発明の多孔質材の厚みｈは、タイヤの断面高さＴＨやタイヤの扁平率、又は所期する吸音性能等により適宜設定することができる。例えば、タイヤが低扁平である場合、多孔質材の厚みｈをタイヤ幅方向にわたって略一定にすると、多孔質材とトレッド部の内表面とがタイヤ赤道ＣＬ付近にて接触する可能性がある。そこで、低扁平タイヤにおいては、図５に示すように、多孔質材５７の厚みｈをタイヤ幅方向外側から中央へと小さくすることが好ましい。なお、ここでいう「低扁平タイヤ」とは、タイヤ幅に対するタイヤの断面高さＴＨが、５５％以下のものをいうものとする。
【００３９】
なお、本発明における多孔質材とは、例えば、ウレタン等のスポンジ材料や不織布を含む。
【００４０】
また、本明細書に記載するタイヤは、一対のビード部１１と、該ビード部１１間にトロイダル状に跨るカーカス２と、該カーカス２のクラウン部のタイヤ径方向外側に、タイヤ周方向に対し傾斜して延びるコードを有する少なくとも１層の傾斜ベルト層３（図示では１層）及び、タイヤ周方向に沿って延びるコードを有する少なくとも１層の周方向ベルト層４（図示では１層）からなるベルトと、トレッド６と、を具えるが、本発明のベルト構造は、当該図示例に限定されない。
【実施例】
【００４１】
以下、本発明の実施例について説明する。
発明例タイヤ及び比較例タイヤ（ともにタイヤサイズは２５５／３５  Ｒ２０）を、表１に示す仕様のもと試作し、タイヤの修理効率を評価した。
【００４２】
発明例タイヤ１は、トレッド部の内周面からタイヤ径方向内側に離間し、かつタイヤ周方向に延在する環状の多孔質材と、多孔質材の外周に沿って環状に延び、該多孔質材の拡径を規制するバンドと、を有するタイヤである。
比較例タイヤ１は、トレッド部の内周面上に多孔質材が配設され、バンドを有しないこと以外は、発明例タイヤ１と同様である。
比較例タイヤ２は、バンドを有しないこと以外は、発明例タイヤ１と同様である。
発明例タイヤ２は、多孔質材がビード部間で固定されていること以外は、発明例タイヤ１と同様である。
発明例タイヤ３は、多孔質材がビード部間で接着層を介して固着されていること以外は、発明例タイヤ１と同様である。
発明例タイヤ４〜６は、バンドのタイヤ幅方向幅ＢＷの、サイドウォール部の内周面間のタイヤ幅方向最大距離ＧＷに対する比ＢＷ／ＧＷを変更したこと以外は、発明例タイヤ１と同様である。
発明例タイヤ７、８は、バンドの外周面とトレッド部の内周面との間の、タイヤ赤道ＣＬでのタイヤ径方向距離ＤＨの大きさを変更したこと以外は、発明例タイヤ１と同様である。
発明例タイヤ９は、多孔質材のタイヤ幅方向端部の少なくとも一部に、該多孔質材をタイヤ径方向に貫通する切欠部を有すること以外は、発明例タイヤ１と同様である。
発明例タイヤ１０は、多孔質材に上記切欠部を有すること及び上記比ＢＷ／ＧＷを変更したこと以外は、発明例タイヤ１と同様である。
【００４３】
【表１】
2015217889.tif 000003
【００４４】
（空洞共鳴音の抑制効果）
各供試タイヤを適用リムに組み付けて車輪とし、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最大負荷能力に対応する空気を充填して車両に装着し、この車両を速度６０ｋｍ／ｈの条件下でアスファルト路面を走行させた際の室内騒音を測定した。この測定結果を周波数分析し、２４０ｋＨｚ付近に見られるピーク音圧レベルにより空洞共鳴の抑制効果を評価した。表１に示す評価結果は、多孔質材がトレッド部の内周面上に配置された比較例タイヤ１における低減量を１００として指数化し、その他のタイヤにおける数値を算出したものである。この数値が大きいほど空洞共鳴の抑制効果が大きいことを意味する。
【００４５】
（修理効率）
タイヤとリムとの組立体内に１０００ｇの修理液を注入した。次に、リム組立体の内圧を２００ｋＰａに上げ、５ｋｍ走行させた後、リム組立体を倒さないよう静置し、タイヤのサイドウォール部をカットしてタイヤのトレッド部の内面を観察し、修理液表面と、トレッド部の内周面との間の、タイヤ赤道ＣＬ位置でのタイヤ径方向距離を測定して修理液による修理効率を評価した。表１に示す評価結果は、比較例タイヤ１における修理効率を１００として指数化し、その他のタイヤにおける数値を算出したものである。この数値が大きいほど、修理効率が高いことを意味する。なお、比較例タイヤ１については、サイドウォール部カット後、内路面接地面の多孔質材を剥がし、１０分さらに静置し、染み出してきた液表面の距離を測定した。
【００４６】
いずれの発明例タイヤも、比較例タイヤ１、２よりも空洞共鳴の抑制効果に優れ、修理効率が高いことが分かった。
【符号の説明】
【００４７】
１        ビードコア
２        カーカス
３        傾斜ベルト層
４        周方向ベルト層
５        ビードトゥ
７、２７、３７、５７          多孔質材
７ｅ、２７ｅ、３７ｅ、５７ｅ  多孔質材の端部
８、２８、３８、５８          バンド
１１    ビード部
１２    サイドウォール部
１３    トレッド部
ＢＷ    バンドのタイヤ幅方向幅
ＧＷ    タイヤ内腔部の最大幅
ＴＨ    タイヤの断面高さ
Ｖ      切欠部
ＶＷ    切欠部の開口幅
ｈ      多孔質材の厚み
ＤＨ    バンドの外周面とトレッド部の内周面との間のタイヤ赤道面位置でのタイヤ径方向距離
【図１】
2015217889.tif 000004
【図２】
2015217889.tif 000005
【図３】
2015217889.tif 000006
【図４】
2015217889.tif 000007
【図５】
2015217889.tif 000008