(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
多孔質材料により環状に構成された吸音材をタイヤのトレッド部内面に装着するようにしたタイヤ騒音低減装置において、
前記吸音材の外周面に修理液透過層を積層し、この修理液透過層を多数の連続通孔を有すると共に、前記多孔質材料よりも小さい流動抵抗を有するように構成し、かつ前記修理液透過層を前記吸音材の周方向に所定の間隔を隔てて複数に分割配置したタイヤ騒音低減装置。
【請求項２】
前記修理液透過層の空隙率が６０．０〜９９．５％である請求項１に記載のタイヤ騒音低減装置。
【請求項３】
前記修理液透過層の厚さが１．０〜１０ｍｍである請求項１又は２に記載のタイヤ騒音低減装置。
【請求項４】
前記修理液透過層が親水性加工を施されている請求項１〜３のいずれか１項に記載のタイヤ騒音低減装置。
【請求項５】
前記吸音材が撥水性加工を施されている請求項１〜４のいずれか１項に記載のタイヤ騒音低減装置。
【請求項６】
前記吸音材が環状の周方向に対して複数の分割体に分割され、これら分割体を周方向に所定の間隔を隔てて間欠的に配置した請求項１〜５のいずれか１項に記載のタイヤ騒音低減装置。
【請求項７】
前記吸音材が環状の弾性バンドに固定された請求項１〜６のいずれか１項に記載のタイヤ騒音低減装置。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか１項に記載のタイヤ騒音低減装置をトレッド部の内周面に装着した空気入りタイヤ。
【請求項９】
前記タイヤ騒音低減装置をトレッド部の内周面に接着により固定した請求項８に記載の空気入りタイヤ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はタイヤ騒音低減装置及びこれを装着した空気入りタイヤに関し、さらに詳しくは、トレッド部の内面に吸音材を装着した空気入りタイヤがパンクした際のパンク修理を迅速かつ確実にできるようにしたタイヤ騒音低減装置及びこれを装着した空気入りタイヤに関する。
【背景技術】
【０００２】
空気入りタイヤは、走行中にタイヤ空洞内の空気が振動することにより共鳴音が発生する。この空洞共鳴音は騒音となって人には不快感を与えることが知られている。従来、このようにタイヤ空洞部内に発生する空洞共鳴騒音を低減するためトレッド部の内面に多孔質材料からなる吸音材を配置することが知られている（例えば、特許文献１、２参照）。
【０００３】
一方、走行中のタイヤが釘などを踏んでトレッド部に貫通孔が生じた場合、そのタイヤ修理方法として、空気圧入用のバルブからパンク修理液を注入し、この修理液を空気圧の作用により貫通孔に流れ込ませて、貫通孔を封鎖させることが行われている。
【０００４】
しかし、上述したように、トレッド部の内面に吸音材を配置したタイヤにあっては、図６に示すように、吸音材２が修理液６の貫通孔Ａへの流れ込みの障害になるため、パンクの修理作業を円滑に行えないという問題があった。特に、図６に示すように釘Ｂなどの異物の先端が吸音材２の内周面にまで貫通しない場合、又は釘Ｂが吸音材２の内周面まで貫通した場合であっても、注入した修理液６が吸音材２の内周面の貫通孔にまで流入しない場合には、修理液６が吸音材２の多孔部分に含浸するものの、貫通孔Ａに容易に流れ込まないため、パンク孔の修理作業が手間取るという問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−２２４９２８号公報
【特許文献２】特開２００７−２３７９６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、トレッド部の内面に吸音材を装着した空気入りタイヤがパンクした際のパンク修理を迅速かつ確実にできるようにしたタイヤ騒音低減装置及びこれを装着した空気入り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】
【０００７】
上記目的を達成する本発明のタイヤ騒音低減装置は、多孔質材料により環状に構成された吸音材をタイヤのトレッド部内面に装着するようにしたタイヤ騒音低減装置において、前記吸音材の外周面に修理液透過層を積層し、この修理液透過層を多数の連続通孔を有すると共に、前記多孔質材料よりも小さい流動抵抗を有するように構成し、かつ前記修理液透過層を前記吸音材の周方向に所定の間隔を隔てて複数に分割配置したことを特徴とする。
【０００８】
また、本発明のタイヤ騒音低減装置は、以下の（１）〜（６）に記載するように構成することが好ましい。
【０００９】
（１）前記修理液透過層の空隙率を６０．０〜９９．５％にする。
（２）前記修理液透過層の厚さを１．０〜１０ｍｍにする。
（３）前記修理液透過層には親水性加工を施す。
（４）前記吸音材には撥水性加工を施す。
（５）前記吸音材を、環状の周方向に対して複数の分割体に分割すると共に、これら分割体を周方向に所定の間隔を隔てて間欠的に配置する。
（６）前記吸音材を、環状の弾性バンドに保持させるように固定する。
【００１０】
また、本発明の空気入りタイヤは、上述したタイヤ騒音低減装置をトレッド部の内周面に装着した構成からなる。このタイヤ騒音低減装置のトレッド部の内周面への装着方法は、タイヤ騒音低減装置の弾性力により圧着してもよいし、弾性バンドを用いてその弾性力により圧着してもよいし、或いは接着剤を用いて接着してもよい。
【発明の効果】
【００１１】
上述した本発明のタイヤ騒音低減装置によれば、多孔質材料からなる吸音材の外周面に、多数の連続通孔を有し多孔質材料よりも流動抵抗が小さい修理液透過層を積層させ、吸音材の周方向に所定の間隔を隔てて複数に分割配置したことにより、このタイヤ騒音低減装置をトレッド部内周面に装着すると、空気圧入用のバルブから注入したパンク修理液が、空気圧の作用により修理液透過層を容易に通過するため、トレッド部の内面と吸音材外周面との間に万遍なく行き渡らせることができる。このため、パンク修理液がトレッド部の内面に生じた貫通孔に流れ込み易くなり、その硬化に伴い貫通孔を封鎖するので、迅速かつ確実なパンク修理作業を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施形態によるタイヤ騒音低減装置を空気入りタイヤの内面に装着した概要を示す断面図である。
【図２】本発明が参照する実施形態によるタイヤ騒音低減装置を平面状に展張して示す一部斜視図である。
【図３】（ａ）及び（ｂ）は、それぞれ本発明の実施形態を例示する図２に相当する斜視図である。
【図４】（ａ）は本発明が参照する他の実施形態、（ｂ）及び（ｃ）は、それぞれ本発明の他の実施形態を例示する図２に相当する斜視図である。
【図５】（ａ）及び（ｂ）は、それぞれ本発明が参照するさらに他の実施形態を例示するタイヤ騒音低減装置の一部を破断して示す斜視図である。
【図６】従来のタイヤ騒音低減装置を空気入りタイヤの内面に装着した概略を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態について添付の図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１４】
図１に示す実施形態の本発明のタイヤ騒音低減装置１は、多孔質材料により環状の形態に構成された吸音材２からなる。このタイヤ騒音低減装置１が空気入りタイヤ３のトレッド部４の内面に装着される。このタイヤ騒音低減装置１は、環状の吸音材２の外周面に修理液透過層５を積層している。この修理液透過層５は、多数の連続通孔を有する材料により形成されており、その流動抵抗は、吸音材２を構成する多孔質材料の流動抵抗よりも小さい。
【００１５】
これにより、空気圧入用のバルブから注入されたパンク修理液６は、空気圧の作用により、吸音材２よりも修理液透過層５側へ容易に流動してトレッド部４の内面と吸音材２との間に万遍なく行き渡る。このため、パンク修理液６は、トレッド部４の内面に開口する貫通孔７に流れ込んで充満し、次いでそのパンク修理液６が硬化することにより貫通孔７を封鎖することができる。
【００１６】
修理液透過層５を構成する材料は、多数の連続通孔を有するものであれば特に限定されるものではない。例えばポリウレタン樹脂などからなる発泡樹脂や発泡ゴム、ヘチマやヤシ殻繊維などの植物繊維の集合体、有機繊維からなる不織布などの繊維集合体、任意のセルロースフォームなどを例示することができる。
【００１７】
修理液透過層５は、空隙率が６０．０〜９９．５％であることが好ましく、より好ましくは６５〜９９％であるとよい。これにより、修理液６の貫通孔７への流れ込みが一層円滑になり、貫通孔７をさらに迅速かつ確実に封鎖することができる。空隙率が６０％未満では、修理液透過層５における空隙部分が不足するため、修理液６が修理液透過層５内を流れ難くなる。逆に空隙率が９９．５％超になると、修理液透過層５の圧縮剛性が不足するため、空気圧により修理液透過層５が圧縮変形して修理液６が流れ難くなる。
【００１８】
修理液透過層５の空隙率は、以下の数式により求められる。
空隙率（％）＝（１−ｄ１／ｄ０）×１００
（ただし、ｄ０は素材の密度（ｇ／ｃｍ３）、ｄ１は見かけ密度（ｇ／ｃｍ３））
ここで、ｄ０はＪＩＳ  Ｌ１０１３の規定による密度勾配管法により求められる。
【００１９】
また、修理液透過層５を発泡樹脂や発泡ゴムで構成する場合には、ＪＩＳ  Ｋ６４００−１で規定するセル数が、好ましくは５〜３０個／２５ｍｍ２となるようにするとよい。
【００２０】
修理液透過層５の厚さは、好ましくは１．０〜１０ｍｍであり、より好ましくは１．２〜８ｍｍ、さらに好ましくは１．５〜５ｍｍに設定するとよい。修理液透過層５の厚さをこのような範囲内にすることにより、タイヤ重量の増加を抑えながら修理液６の円滑な流れを確保することができる。
【００２１】
修理液透過層５は、予め親水性加工を施しておくとよい。これにより、修理液６を吸音材２よりも修理液透過層５側に流れ込み易くすることができる。この親水性加工は、修理液透過層５を構成する材料にポリオキシエチレンアルキルエーテルやジオクチルスルホコハク酸ナトリウムなどを主成分とする浸透剤やその他の湿潤剤、界面活性剤などを添加することによって行うとよい。
【００２２】
また、修理液透過層５は、後述する吸音材と同様に、撥水性加工を施す場合がある。修理液透過層５の撥水性加工は、施さないことが推奨されるが、修理液透過層５を構成する材料によっては、修理液透過層５に撥水性加工を施してもよい。この場合には、単位体積当たりの修理液透過層５に添加する撥水剤の重量割合を、好ましくは吸音材２に添加する撥水剤の重量の５０％以下、より好ましくは４０％以下に抑えるとよい。なお、撥水剤の重量は溶剤をｎ−ヘキサンとしたときの抽出量により測定するとよい。
【００２３】
図２において、本発明が参照するタイヤ騒音低減装置１は、環状に形成された吸音材２の外周面（図の下面）に修理液透過層５を積層させた構造体からなる。修理液透過層５を吸音材２の外周面に積層する方法は、接着剤又は熱溶着による貼り付け、機械式の固定、ステープル、ファスナー等の通常の方法により積層固定することができる。
【００２４】
本発明のタイヤ騒音低減装置１の構造は、図２のように吸音材２の外周全長にわたり修理液透過層５を積層する態様ではなく、図３（ａ）に示すように修理液透過層５を吸音材２の外周方向に所定の間隔を隔てて間欠的に配置するように形成する。これにより、修理液透過層５が吸音材２とタイヤ内面との間に介在するスペーサーとして機能する。すなわち、吸音材２とタイヤ内面との間にタイヤ幅方向に延びる広い空間Ｒが周方向に対して間欠的に形成される。このため、この空間Ｒに沿って修理液６が流動できることから、貫通孔７の封鎖を効率よく行うことができる。特に、タイヤ空洞内に修理液６を注入する空気圧入用バルブは、一般に、タイヤ幅方向の片側に位置していることから、注入された修理液６がタイヤ幅方向の空気圧入用バルブ側に偏在することを防ぐ観点からも有効である。
【００２５】
さらに、図３（ｂ）に示すように吸音材２も、複数に分割した修理液透過層５と同様に、周方向に対して複数に分割し、これら複数の吸音材２の分割体と複数の修理液透過層５の分割体とを周方向に交互に所定の間隔を隔てて間欠的に配置するように構成することができる。これにより、空間Ｒに加え、隣接する吸音材２の間にも幅方向に延びる空間Ｓが形成されるため、修理液６がタイヤ幅方向に流動するのをさらに円滑にすることができる。
【００２６】
吸音材２は、予めその表面に撥水性加工を施しておくとよい。これにより、吸音材２の耐候性を確保して、早期の劣化を防止することができる。また、吸音材２内における修理液６の含浸量を極力抑制することにより、修理液６が修理液透過層５側に流れ込み易くして、貫通孔７の封鎖を一層効率的に行うことができる。
【００２７】
撥水性加工は、吸音材２を構成する多孔質材料に撥水剤を添加することによって行うとよい。撥水剤としては、例えば、ワックス類、金属石鹸、アルキルピリジニウムハロゲン化合物、シリコーン、フッ素化合物などを挙げることができる。また、吸音材２を発泡ポリウレタン樹脂で構成する場合には、製造時（発泡時）に撥水剤を配合しておくようにしてもよい。
【００２８】
図２、図３（ａ）及び（ｂ）に示したタイヤ騒音低減装置１は、吸音材２及び修理液透過層５の弾性力により、タイヤのトレッド部４の内面に圧着するように装着されている。この装着方法以外に、必要に応じて、修理液透過層５をトレッド部４の内面に接着剤などにより固定してもよい。修理液透過層５をトレッド部４の内面に接着することにより、トレッド部４の内面におけるタイヤ騒音低減装置１の安定性が確保されるため、タイヤユニフォミティーを向上させると同時に、騒音低減装置１の耐久性を向上させることができる。
【００２９】
また、図４（ａ）〜（ｃ）に示すように、タイヤ騒音低減装置１の吸音材２を環状の弾性バンド８により連結して、この弾性バンド８の弾性力により、トレッド部４の内面側に圧着させるように構成してもよい。図４（ａ）は、本発明が参照するタイヤ騒音低減装置１を、弾性バンド８を吸音材２と修理液透過層５との間に挟み込むようにして、構成した一例である。また、図４（ｂ）及び４（ｃ）は、修理液透過層５をタイヤ幅方向に２分割したうえで、その中間に弾性バンド８が位置するように構成した例である。これにより、タイヤ騒音低減装置１の着脱作業を容易にしながら、弾性バンド８が吸音材２のクッション作用により外部の衝撃力から保護されて耐久性を向上させることができる。
【００３０】
図５（ａ）及び（ｂ）は、本発明が参照するタイヤ騒音低減装置であり、それぞれ吸音材２と修理液透過層５との間に弾性バンド８を配置した場合のタイヤ騒音低減装置１の一部を破断して示す斜視図である。吸音材２と修理液透過層５とをそれぞれ環状に形成し、これらの間に環状の弾性バンド８を挟持させている。この場合において、図５（ｂ）に示すように、修理液透過層５の外周面を、トレッド部４の内面の形状に合致するように、幅方向に対して湾曲するように形成するとよい。これにより、タイヤ騒音低減装置１をトレッド部４の内面により的確に装着することが可能になるため、良好なユニフォミティーを確保するうえで有利になる。
【００３１】
弾性バンド８の材料は、特に限定されるものではないが、ゴム又は樹脂で構成するとよい。その材料のヤング率は好ましくは３００〜３０００ＭＰａの範囲がよく、より好ましくは５００〜２０００ＭＰａにするとよい。これにより、トレッド部４の内面におけるタイヤ騒音低減装置１の位置が安定するため、良好なユニフォミティーを確保することができる。ヤング率が３００ＭＰａ未満ではユニフォミティーが低下する虞がある。また、ヤング率が３０００ＭＰａ超では、タイヤ騒音低減装置１の変形がタイヤの屈曲変形に追従できなくなるため、耐久性が低下する原因になる。
【００３２】
本発明の空気入りタイヤ３は、上述したタイヤ騒音低減装置１を、トレッド部４の内周面に装着して構成される。このように構成された空気入りタイヤ３は、走行中に釘などを踏んでトレッド部４に貫通孔７が生じた場合に、空気圧入用のバルブからパンク修理液６を注入することにより、パンク修理液６がトレッド部４の内周面に行き渡り、貫通孔７に容易に流れ込みやすくするため、迅速かつ確実なパンク修理作業を行うことができる。
【００３３】
本発明のタイヤ騒音低減装置は、多孔質材料からなる吸音材の外周面に、多数の連続通孔を有し、かつ多孔質材料よりも流動抵抗が小さい修理液透過層を設けたことにより、タイヤの重量増加を抑制しながら、パンク修理時の作業性を向上させるようにしたものである。したがって、これをトレッド部内周面に装着した空気入りタイヤは、釘踏みなどにより生じた貫通孔に対して迅速かつ確実な修理機能を発揮することができ、スペアタイヤを搭載しない車両に対して広く適用することができる。
【実施例】
【００３４】
タイヤサイズを２１５／６０Ｒ１５と共通にして、比較タイヤ（比較例１、２）と、本発明タイヤ（実施例１）とをそれぞれ作製した。比較例１のタイヤは、タイヤ騒音低減装置を図６に示すように吸音材のみで構成し、これをトレッド部内面に接着することにより装着した。比較例２のタイヤは、比較例１と同じ構成のタイヤ騒音低減装置を接着しないで圧着することによりトレッド部内面に装着した。実施例１のタイヤは、タイヤ騒音低減装置を図１に示すように吸音材の外周面に修理液透過層を積層させたうえでタイヤ内面に接着しないで圧着することにより装着した。
【００３５】
なお、各タイヤにおいて、修理液透過層の有無を除き、空気入りタイヤ及び吸音材の仕様を共通にした。また、本発明タイヤ（実施例１）の修理液透過層は、発泡ポリウレタン樹脂で形成し、その厚さを５ｍｍ、空隙率を８５％とした。
【００３６】
これら３種類のタイヤについて、空気圧２１０ｋＰａを充填して、トレッド面の幅方向中心から３０ｍｍショルダー側にずらせた位置に長さ３０ｍｍの釘を打ち込んだ後、空気圧入用のバルブからパンク修理液（７００ｃｃ）を注入し、３０ｋｍ／ｈにて１０分間走行させた後、空気漏れが生じたか否かを空気圧の測定により確認した。この試験をそれぞれ５本のタイヤについて行ない、空気漏れが確認されなかったタイヤの本数を表１に記載した。
【００３７】
【表１】
0005347555.tif 000002
【００３８】
その結果、表１に示すように、本発明タイヤ（実施例１）は空気漏れが全く生じないことを確認した。なお、吸音材をタイヤ内面に接着しなかった比較例２のタイヤは、吸音材をタイヤ内面に接着した比較例１のタイヤに比して、空気漏れ防止効果が若干改善されていたことを確認した。このような差が生じた理由は、比較例２のタイヤでは吸音材とタイヤ内面との間の隙間に、僅かながらパンク修理液が流れ込んだためであると推察される。
【符号の説明】
【００３９】
１  タイヤ騒音低減装置
２  吸音材
３  空気入りタイヤ
４  トレッド部
５  修理液透過層
８  弾性バンド
【図１】
0005347555.tif 000003
【図２】
0005347555.tif 000004
【図３】
0005347555.tif 000005
【図４】
0005347555.tif 000006
【図５】
0005347555.tif 000007
【図６】
0005347555.tif 000008