(57)【要約】【課題】リムの外周に配設されるタイヤ吸音材において、タイヤの着脱時の傷付き及び破損を防止する。【解決手段】吸音材本体30の表面に、ウレタンフィルムからなる滑り層31を積層した。  タイヤの着脱時にビードが擦れたとしても、ビードが滑り層31の表面を滑ることで吸音材３に傷付きや破損が生じるのを防止することができる。また滑り層31によって吸音特性も向上する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
断面略Ｕ字形状のタイヤの内周面とリムの外周面とで形成されるリング状空間内で該リムの外周表面にリング状に配設されるタイヤ吸音材であって、その外周表面には滑り層をもつことを特徴とするタイヤ吸音材。
【請求項２】
前記滑り層は樹脂フィルムである請求項１に記載のタイヤ吸音材。
【請求項３】
前記滑り層は表面に微細な凹凸を有する請求項１又は請求項２に記載のタイヤ吸音材。
【請求項４】
発泡ウレタンからなり、前記滑り層はウレタンフィルムである請求項２又は請求項３に記載のタイヤ吸音材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車などのリムの外周表面に配設され、タイヤに防音機能を付与するタイヤ吸音材に関する。本発明のタイヤ吸音材は、自動車、産業車両、航空機などのタイヤに利用することができる。
【背景技術】
【０００２】
主として路面の凹凸に起因する騒音を低減するために、自動車のタイヤに防音部材を設けることが行われている。例えば特開昭62−216803号公報には、加圧空気が充填される充填空洞のインフレート下における全内容積の25％以上、70％未満に相当する見掛け体積のドーナツ状をなし、見掛け密度が 0.1ｇ／cm3 以下の多孔質物質を配置することが記載されている。このような多孔質体よりなる吸音部材を配置することで、空洞内での共鳴音を低減することができ、ロードノイズを低減することができる。
【０００３】
また特開平07−052616号公報には、タイヤの内周面とリムの外周面とで囲まれた空洞内に、多孔質の吸音部材を移動可能に配設することが記載されている。しかし移動可能に配設したのでは、走行時に吸音部材がタイヤあるいはリムに衝突を繰り返すため、吸音部材の摩耗変形により防音効果が早期に消失してしまう。したがって多孔質の吸音部材は、タイヤ又はリムに固着することが望ましく、吸音部材の装着が容易なホイールリムの外周に配設することが好ましい。
【０００４】
しかしながらリムの外周に吸音部材をリング状に配設した場合には、タイヤのリムへの着脱時にタイヤのビード部が吸音部材と擦れるために、吸音部材に傷付きや破れが生じる場合がある。このように吸音部材が破損すると、本来の吸音効果が発現されない。
【０００５】
そこで特開2002−307905号公報には、リムの外周表面にスポンジ材を用いた帯状シートからなる制音具をリング状に配設したタイヤとリムの組立体が記載されている。この公報によれば、制音具はリムのウエル部に形成された収容溝内に配設されているので、リムから突出する部分が僅かとなりタイヤの着脱時にビード部と擦れるのが抑制され、制音具の傷付き及び破損を抑制することができる。
【０００６】
しかしながらタイヤの着脱時には、タイヤの中心軸とリムの中心軸とが交差する位置関係となるために、制音具が収容溝内に収納されていたとしても、ビード部が制音具の表面と擦れるのを完全に防止することは困難であり、制音具の表面に傷付きや破損が生じるのを防止することは困難であった。
【特許文献１】特開昭62−216803号
【特許文献２】特開平07−052616号
【特許文献３】特開2002−307905号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、リムの外周に配設されるタイヤ吸音材において、タイヤの着脱時の傷付き及び破損を防止することを解決すべき課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決する本発明のタイヤ吸音材の特徴は、断面略Ｕ字形状のタイヤの内周面とリムの外周面とで形成されるリング状空間内でリムの外周表面にリング状に配設されるタイヤ吸音材であって、その外周表面には滑り層をもつことにある。
【０００９】
滑り層は、樹脂フィルムであることが好ましい。また滑り層は、表面に微細な凹凸を有することが好ましい。さらに吸音材本体は発泡ウレタンからなり、滑り層はウレタンフィルムであることが望ましい。
【発明の効果】
【００１０】
本発明のタイヤ吸音材によれば、タイヤの着脱時に傷付き及び破損を防止できるとともに、防音特性も向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明のタイヤ吸音材は、外周表面に滑り層を備えている。したがってタイヤの着脱時にビードが擦れたとしても、ビードが吸音材表面を滑ることで吸音材に傷付きや破損が生じるのを防止することができる。
【００１２】
本発明のタイヤ吸音材の本体は、吸音特性が必要であることから、弾性を有する多孔質体から形成される。例えば発泡ウレタン樹脂、発泡シリコーン樹脂などから形成することができ、軽量であること、コスト、吸音特性などの面から発泡ウレタン樹脂が特に好ましい。吸音材本体を発泡ウレタン樹脂から形成する場合には、その連泡率を80〜95％とすることが好ましい。連泡率が80％未満では吸音特性の発現が困難となる。また連泡率が95％を超えると、吸音効果が高い周波数域が高周波数側へ移行し、目的とする低周波数域の騒音を低減することが困難となる。
【００１３】
吸音材は、リムの外周表面に沿うリング状とすることが望ましい。もし一部に吸音材が存在しない部位があると、その部分でロードノイズを低減することが困難となるからであり、またアンバランスを招き操縦安定性が低下する。また従来と同様に、リムのウエル部に形成された収容溝内に配設し、リムからの突出高さをできるだけ小さくすることが望ましい。また吸音材の固定方法としては、接合による方法、機械的に固定する方法などを用いることができるが、部品点数の増加を防止するためには接着剤あるいは粘着剤などによってリム表面と接合することが望ましい。
【００１４】
また吸音材の断面形状は特に制限されないが、防音特性からはリムの外周表面の広い範囲を覆うことが望ましく、一般には断面矩形の帯状とされる。
【００１５】
本発明のタイヤ吸音材の最大の特徴は、リムに向かう表面と反対側の外周表面に滑り層を有しているところにある。この滑り層は、タイヤのビード部との摩擦抵抗が吸音材本体より小さければよいが、滑剤などを塗布するだけでは不十分であり、フィルム状とすることが望ましい。例えば、滑り層として樹脂フィルムを用いることができる。この樹脂フィルムの材質は熱可塑性又は熱硬化性を問わず、ポリエチレン、ポリプロピレン、ＡＢＳ、ポリスチレン、ポリウレタン、ポリアミド、ＰＥＴ、シリコーン、アクリル、フッ素樹脂、ポリアセタールなどから選択することができる。吸音材本体が発泡ウレタンから形成されている場合には、相性がよく接合強度に優れ耐久性にも優れたポリウレタンフィルムを用いることが望ましい。ポリウレタンフィルムを用いれば、延び性にも優れているので加工も容易である。
【００１６】
この樹脂フィルムは、吸音材本体とは別に形成されたものを吸音材本体に積層してもよいし、吸音材本体の成形時に金型内に樹脂フィルムを配置して一体成形することもできる。また吸音材本体を発泡ウレタンから形成する場合には、成形時に表面にインテグラルスキン層が形成されるので、そのインテグラルスキン層を滑り層とすることも可能である。
【００１７】
なお滑り層と吸音材本体とは接合されていなくてもよいが、リムへの組み付け性などを考慮すると、吸音材本体と少なくとも部分的に接合されていることが望ましい。
【００１８】
滑り層の厚さは、厚いほど吸音材本体の破損を防止できるが、厚くなり過ぎると却って吸音特性が低下する場合がある。一方、表面に樹脂フィルムのような薄い滑り層を設けることで、滑り層がマス、吸音層がバネとして作用し、マス−バネ共振により低周波数域の騒音が低減されることも明らかとなっている。したがって滑り層の厚さは、タイヤ本体の着脱時に破損しない程度でできるだけ薄くすることが好ましく、例えば20〜 100μｍの範囲のものが好ましい。
【００１９】
また滑り層は、表面に微細な凹凸を有することが好ましい。微細な凹凸によってタイヤの着脱時にビードと接触する面積が減少するため、摩擦抵抗がより小さくなり吸音材の損傷をさらに防止することができる。しかし凹凸が微細すぎたり大きくなるとその効果の発現が困難となるので、凹凸の頂部の間隔が 0.2〜２mm、凹凸の高低差が 0.5〜５mmの範囲とすることが望ましい。
【００２０】
なおタイヤは、従来用いられているものをそのまま用いることができる。例えば、ブタジエンゴム（ＢＲ）、スチレン−ブタジエンゴム（ＳＢＲ）、天然ゴム（ＮＲ）など、従来と同様の材料から従来と同様の断面略Ｕ字形状に形成することができる。もちろん各種繊維、カーボンブラック、シリカ、硫酸バリウムなどの充填材を従来と同様にゴム中に添加することもできる。ビードコア、ボディプライなどを埋設することができることももちろんである。
【実施例】
【００２１】
以下、実施例により本発明を具体的に説明する。
【００２２】
（実施例１）
図１及び図２に本実施例のタイヤ吸音材を配設したリムにタイヤを装着した組立体と、その組立体に用いられている吸音材を示す。この組立体は、ゴム製で断面略Ｕ字状に形成されたタイヤ１と、リム２と、リム２の外周表面に接合された吸音材３とから構成されている。
【００２３】
吸音材３は断面矩形の帯状をなし、リム２の外周表面を一周して延在する収容溝20内に接合され、リム２の外周表面を一周している。この吸音材３は、発泡ポリウレタン製の吸音材本体30と、吸音材本体30の表面に一体的に積層されたウレタンフィルム31とから構成されている。ウレタンフィルム31がタイヤ１の内周面とリム２の外周面とで囲まれた空洞内に表出している。
【００２４】
吸音材本体30の厚さは５mmであり、10倍発泡の成形品から形成されている。またウレタンフィルム31の厚さは、40μｍである。この吸音材３は、ウレタンフィルム31を発泡成形型内に配置した状態で吸音材本体30を発泡成形し、これによってウレタンフィルム31は吸音材本体30と一体的に接合されている。
【００２５】
（比較例１）
ウレタンフィルム31を積層することなく、吸音材本体30のみを比較例１の吸音材とした。
【００２６】
＜試験例１＞
リム２として18× 7.5JJのホイールを用い、幅 115mmの吸音材（実施例１及び比較例１）を深さ５mm、幅 115mmの収容溝20にそれぞれ接着した。実施例１では、吸音材３の外周表面にはウレタンフィルム31が表出している。その状態で 245/45R18のタイヤ１（標準市販品）を着脱し、タイヤ１の着時と脱時における吸音材の表面の傷を目視で判定した。
【００２７】
その結果、比較例１の吸音材では、特にタイヤの脱時にささくれ、傷、割れなどの損傷が認められたが、実施例１の吸音材３では、着時及び脱時ともに圧痕のみが認められ、ささくれ、傷、割れなどの損傷は全く認められなかった。
【００２８】
＜試験例２＞
次に、吸音材本体の厚さ30を10mm及び20mmとしたこと以外は実施例１及び比較例１と同様の吸音材について、垂直入射吸音率測定法（JIS A 1405）に従って各周波数の音の吸音率をそれぞれ測定した。結果を表１及び図３に示す。
【００２９】
【表１】
2005238888.tif 000003
表１及び図３より、ウレタンフィルムを積層することで、 100〜１KHz の低周波数域における吸音率が向上していることがわかる。また 250Hzにおける吸音率を吸音材本体の厚みに対してプロットしてみると、図４に示すように、吸音材本体の厚みと吸音率との関係はウレタンフィルムの有無に関係なく比例関係にあり、ウレタンフィルムを積層することで吸音率が向上しているので、この効果は吸音材本体の厚さには無関係に発現されていることも明らかである。
【００３０】
（実施例２）
ウレタンフィルム31の表面に、凹凸の頂部の間隔が 0.2〜２mm、凹凸の高低差が 0.5〜５mmのシボ模様を形成したこと以外は実施例１と同様の吸音材を実施例２とする。シボ模様は、成形型の型面に形成されていた模様が、吸音材本体30の成形時にウレタンフィルム31の表面に転写されたものである。この吸音材についても試験例１と同様に試験した結果、着時及び脱時ともに圧痕のみが認められ、ささくれ、傷、割れなどの損傷は全く認められなかった。
【００３１】
また実施例１と実施例２の吸音材について、試験例２と同様にして各周波数の音の吸音率をそれぞれ測定した。吸音材本体30の厚さは30mmである。結果を表２及び図５に示す。
【００３２】
【表２】
2005238888.tif 000004
表２及び図５から、ウレタンフィルム31の表面に細かな凹凸を形成することによって、 100〜１KHz の低周波数域における吸音率がさらに向上していることがわかる。
【産業上の利用可能性】
【００３３】
本発明のタイヤ吸音材は、自動車、産業車両、航空機などのリムとタイヤの組立体に利用することができ、タイヤの着脱時の損傷が防止されているので何度も利用することができ経済的である。また吸音特性がさらに向上するので、静粛性も向上し騒音をより防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の一実施例の吸音材を用いたタイヤ組付体の断面図である。
【図２】本発明の一実施例の吸音材を一部断面で示す要部斜視図である。
【図３】周波数と吸音率との関係を示すグラフである。
【図４】吸音材本体の厚みと 250Hzの音の吸音率を示すグラフである。
【図５】周波数と吸音率との関係を示すグラフである。
【符号の説明】
【００３５】
１：タイヤ              ２：リム              ３：吸音材
20：収容溝              30：吸音材本体        31：ウレタンフィルム（滑り層）
【図１】
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【図２】
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【図３】
2005238888.tif 000007
【図４】
2005238888.tif 000008
【図５】
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