タイヤ騒音低減装置及び空気入りタイヤ
【課題】吸音性能を維持しつつ、耐久性の改善を図りながら軽量化することが可能なタイヤ騒音低減装置及び空気入りタイヤを提供する。
【解決手段】タイヤ空洞部１５に面したタイヤ内面１４に装着される、軟質ポリウレタンフォームからなる吸音材３を備えたタイヤ騒音低減装置１Ａである。吸音材３が、タイヤ内面側に配置した第１吸音層３Ａと、第１吸音層３Ａの反タイヤ内面側に積層した第２吸音層３Ｂとから構成されている。第１吸音層３Ａの単位密度（ｋｇ／ｍ3 ）当たりの引裂強さ（Ｎ／ｃｍ）が０．３０以上であり、かつ第２吸音層３Ｂの密度が第１吸音層３Ａの密度より低くなっている。
【解決手段】タイヤ空洞部１５に面したタイヤ内面１４に装着される、軟質ポリウレタンフォームからなる吸音材３を備えたタイヤ騒音低減装置１Ａである。吸音材３が、タイヤ内面側に配置した第１吸音層３Ａと、第１吸音層３Ａの反タイヤ内面側に積層した第２吸音層３Ｂとから構成されている。第１吸音層３Ａの単位密度（ｋｇ／ｍ3 ）当たりの引裂強さ（Ｎ／ｃｍ）が０．３０以上であり、かつ第２吸音層３Ｂの密度が第１吸音層３Ａの密度より低くなっている。
【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該タイヤ騒音低減装置を取り付けた空気入りタイヤに関し、更に詳しくは、耐久性を改善しながら軽量化するようにしたタイヤ騒音低減装置及び空気入りタイヤに関する。
【背景技術】
【０００２】
ホイールのリムと該リムに装着された空気入りタイヤとの間に形成される密閉したタイヤ空洞部で発生する空洞共鳴現象が、タイヤ騒音の大きな要因になっている。例えば、走行中に２５０Ｈｚ付近に定常的に聞こえる騒音や道路の継ぎ目などを乗り越す際に発生する衝撃音には、この空洞共鳴現象が関与している。
【０００３】
このような空洞共鳴現象による騒音を低減する手法として、例えば、発泡ウレタン樹脂などの多孔質材料からなる吸音材をタイヤ空洞部に面したタイヤ内面に配置し、それにより空洞共鳴現象に起因する騒音を低減するようにした技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。他方、吸音材は走行時に繰り返し変形するタイヤの内面との擦れにより欠けや裂けが発生するので、吸音材の密度を高めることで機械的な強度を増加させ、それにより欠けや裂けの発生を抑制して耐久性を高めることが行われている。
【０００４】
しかしながら、密度が高い吸音材を取り付けるとタイヤ重量が増加し、それによりバネ下質量の増加に伴って乗心地性が低下するという問題があった。また、単に密度を高めるだけでは高い要求に耐えうる十分な耐久性を得ることが難しいという問題があった。
【特許文献１】特開２００３−２２６１０４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、吸音性能を維持しつつ、耐久性の改善を図りながら軽量化することが可能なタイヤ騒音低減装置及び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】
【０００６】
上記目的を達成する本発明のタイヤ騒音低減装置は、タイヤ空洞部に面したタイヤ内面に装着される、軟質ポリウレタンフォームからなる吸音材を備えたタイヤ騒音低減装置において、前記吸音材を、タイヤ内面側に配置した第１吸音層と、該第１吸音層の反タイヤ内面側に積層した第２吸音層とから構成し、前記第１吸音層の単位密度（ｋｇ／ｍ3 ）当たりの引裂強さ（Ｎ／ｃｍ）を０．３０以上にし、かつ前記第２吸音層の密度を前記第１吸音層の密度より低くしたことを特徴とする。
【０００７】
本発明の空気入りタイヤは、上記タイヤ騒音低減装置をタイヤ空洞部に面したタイヤ内面に装着したことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
上述した本発明によれば、吸音材の第２吸音層の密度を従来より低くするため、吸音材の質量が低下して軽量化が可能になる一方、トレッド内面側に配置される第１吸音層の単位密度（ｋｇ／ｍ3 ）当たりの引裂強さ（Ｎ／ｃｍ）を上記のように特定することにより、走行時に繰り返し変形するタイヤの内面との接触により第１吸音層が擦られて欠けや裂けが発生するのを効果的に抑制することができるようになるので、耐久性を改善することができる。
【０００９】
しかも、吸音材の第２吸音層の密度を変更するだけで、吸音性能を左右する吸音材全体の体積には影響がないので、従来と同レベルの吸音性能を確保することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
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。
図１，２は、本発明のタイヤ騒音低減装置の一実施形態を示し、１Ａはタイヤ騒音低減装置、１０はこのタイヤ騒音低減装置１Ａを装着した空気入りタイヤである。
【００１１】
空気入りタイヤ１０は、トレッド部１１と、左右のビード部１２と、これらトレッド部１１とビード部１２とを互いに連接する左右のサイドウォール部１３とを備えている。タイヤ内面１４に囲まれた空間が空気入りタイヤ１０の空洞部１５になっている。図示せぬが、タイヤ内部には左右のビード部１２間にカーカス層が延設され、トレッド部１１のカーカス層外周側には複数のベルト層が設けられている。左右のビード部１２にはビードコアがそれぞれ埋設され、カーカス層の両端部がビードコアの周りにタイヤ内側から外側に折り返されている。
【００１２】
タイヤ騒音低減装置１Ａは、空気入りタイヤ１０の空洞部１５に面したタイヤ内面１４（トレッド部１１の内面１１ａ）に装着されるものであり、空気入りタイヤ１０に取り付けるための環状の弾性固定バンド（弾性固定部材）２と、この弾性固定バンド２の内周側に配置した帯状の吸音材３とを備えている。
【００１３】
弾性固定バンド２は、弾性体からなる無端のリング状に形成され、弾性固定バンド２の外周面２ａをトレッド部１１の内面１１ａ側にして、弾性固定バンド２の弾性復元力によりタイヤ騒音低減装置１（吸音材３）をトレッド部１１の内面１１ａに装着するようになっている。弾性固定バンド２を構成する材料としては、装着可能な弾性復元力を発揮できるものであればよく、例えば、ステンレス鋼などの金属や、ナイロン樹脂、ポリプロピレン樹脂などの合成樹脂を好ましく使用することができる。弾性固定バンド２の寸法は、従来と同様であり、幅が１０〜３０ｍｍ、厚さが０．５〜２．０ｍｍの範囲を好ましく用いることができる。
【００１４】
軟質ポリウレタンフォームからなる吸音材３は、弾性固定バンド２に沿って１周にわたって環状に延在し、弾性固定バンド２の内周面２ｂに接着剤などにより固定されている。吸音材３は、タイヤ内面側に配置した第１吸音層３Ａと、この第１吸音層３Ａの反タイヤ内面側（弾性固定バンドの径方向内側）に積層した第２吸音層３Ｂとから構成されている。第１吸音層３Ａの密度は従来と同様に高いのに対して、第２吸音層３Ｂの密度を第１吸音層３Ａより低くし、これにより吸音材３を軽量化している。
【００１５】
タイヤ内面側に配置される第１吸音層３Ａは、その単位密度（ｋｇ／ｍ3 ）当たりの引裂強さ（Ｎ／ｃｍ）が０．３０以上であり、それにより走行時に繰り返し変形するタイヤの内面との擦れによる欠けや裂けの発生を効果的に抑制するようにしている。第１吸音層３Ａの単位密度（ｋｇ／ｍ3 ）当たりの引裂強さ（Ｎ／ｃｍ）は、好ましくは０．３３以上、より好ましくは０．３５以上、更に好ましくは０．３９以上、最も好ましくは０．４０以上がよい。単位密度（ｋｇ／ｍ3 ）当たりの引裂強さ（Ｎ／ｃｍ）の上限値としては、製造の難易性などの点から、０．９０以下にするのがよい。好ましくは、０．７０以下、最も好ましくは０．６５以下がよい。
【００１６】
なお、ここで言う単位密度（ｋｇ／ｍ3 ）当たりの引裂強さ（Ｎ／ｃｍ）は、測定した引裂強さ（Ｎ／ｃｍ）を測定した単位密度（ｋｇ／ｍ3 ）で除することで得られる値である。密度はＪＩＳ Ｋ７２２２に準拠して測定する。また引裂強さは、試験片の形状を「切込みなしアングル形試験片」としてＪＩＳ Ｋ６４００−５に準拠して測定する。
【００１７】
第１吸音層３Ａの密度としては、１８ｋｇ／ｍ3 〜４０ｋｇ／ｍ3 の範囲にすることができる。第１吸音層３Ａの密度が１８ｋｇ／ｍ3 より低いと、機械的な強度の低下を招く。逆に第１吸音層３Ａの密度が４０ｋｇ／ｍ3 を超えると、過度の重量の増加を招くので好ましくない。なお、ここで言う密度もＪＩＳ Ｋ７２２２に準拠して測定する。
【００１８】
第２吸音層３Ｂの密度としては、第１吸音層３Ａの４０％〜８０％の範囲にするのがよい。第２吸音層３Ｂの密度が第１吸音層３Ａの密度の４０％未満であると、機械的な強度の低下により接地部での繰り返し曲げ変形により損傷（裂け）を招き易くなる。逆に第２吸音層３Ｂの密度が第１吸音層３Ａの密度の８０％を超えると、重量を効果的に低減することが難しくなる。このような密度を有する軟質ポリウレタンフォームからなる第２吸音層３Ｂの単位密度（ｋｇ／ｍ3 ）当たりの引裂強さ（Ｎ／ｃｍ）も、上記第１吸音層３Ａと同様にするのが好ましい。
【００１９】
第１吸音層３Ａの引裂強さとしては、上記した単位密度当たりの引裂強さを達成する限り特に限定されない。好ましくは３〜２８Ｎ／ｃｍ、より好ましくは３〜２４Ｎ／ｃｍが欠けや裂けの発生をより効果的に抑制する上でよい。
【００２０】
このような第１吸音層３Ａ及び第２吸音層３Ｂに使用される軟質ポリウレタンフォームは、例えば、少なくともポリオール成分、ポリイソシアネート成分及び発泡剤、必要に応じて整泡剤、触媒、架橋剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、着色剤等の添加剤を含有するウレタンフォーム原料組成物を、ワンショット法などの公知の製造方法によって反応及び発泡させて得ることができる。ワンショット法では、例えば、各成分をミキシングチャンバーに同時に加えると同時に強力な攪拌によって混合し、軟質ポリウレタンフォームを製造する。
【００２１】
軟質ポリウレタンフォームの密度及び引裂強さは、ポリオール成分、ポリイソシアネート成分、発泡剤及び整泡剤の種類及び添加量、原料攪拌度合い、及びミキシングチャンバー、原料供給タンク及び配管の圧力等を調整することによって制御する。
【００２２】
軟質ポリウレタンフォームは、主原料であるポリオール成分の種類により、ポリエステルウレタンフォーム、ポリエーテルウレタンフォーム及びポリエステルエーテルウレタンフォームに大別されるが、上記のような密度と引裂強さを有する第１吸音層３Ａの軟質ポリウレタンフォームには、ポリエステルウレタンフォームを好ましく用いることができる。ポリエーテルウレタンフォームは、上記のような密度を有する第２吸音層３Ｂの軟質ポリウレタンフォームに好ましく使用することができる。
【００２３】
軟質ポリウレタンフォームの製造に用いるポリオール成分は、１分子中に２個以上の水酸基を有するもので、従来からポリウレタンフォームの製造に使用されるものであればいずれのものであってもよい。このようなポリオール成分として、ポリエステルウレタンフォームの場合にはポリエステルポリオール、ポリエーテルウレタンフォームの場合にはポリエーテルポリオールを好ましく例示することができる。
【００２４】
ポリエステルポリオールは、ポリカルボン酸と、１分子中に２個以上の水酸基を有する化合物とを重縮合させることによって得られるものである。ポリカルボン酸としては、１分子中に２個以上のカルボキシル基を有する化合物が使用され、具体的には、例えば、アジピン酸、マレイン酸、コハク酸、マロン酸、フタル酸などが使用可能である。１分子中に２個以上の水酸基を有する化合物としては、１分子中に活性水素原子を２個以上有する化合物を使用することができる。活性水素原子を２個以上有する化合物としては、例えば、エチレングリコール、プロピレングリコール、グリセリン、トリメチロールプロパン、トリエタノールアミン、ペンタエリスリトール、ソルビトール、蔗糖等を挙げることができる。ポリカルボン酸及び１分子中に２個以上の水酸基を有する化合物は、それぞれ１種類以上用いてもよい。ポリエステルポリオールは、公知の方法で製造することができる。
【００２５】
ポリエーテルポリオールは、上記した１分子中に活性活性水素原子を２個以上有する化合物を開始剤として、これにアルキレンオキサイドを付加重合させたものを使用することができる。アルキレンオキサイドとしては、例えば、エチレンオキサイド、プロピレンオキサイド等を挙げることができる。１分子中に活性活性水素原子を２個以上有する化合物及びアルキレンオキサイドも、それぞれ１種類以上用いるようにしてもよい。ポリエーテルポリオールは、グリセリン系ポリエーテルポリオールが好ましく、特にグリセリンを開始剤として、これにプロピレンオキサイドを付加重合させたものが好ましい。
【００２６】
ポリイソシアネート成分は、１分子中に２個以上のイソシアネート基を有する化合物であれば特に制限されず、例えば、脂肪族系、芳香族系等のポリイソシアネートを単独または２種類以上混合したものを使用することができる。脂肪族系ポリイソシアネートとしては、例えば、ヘキサメチレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート等を挙げることができる。芳香族系ポリイソシアネートとしては、例えば、２，４−トリレンジイソシアネート、２，６−トリレンジイソシアネート、２，４−トリレンジイソシアネートと２，６−トリレンジイソシアネートの混合物、ジフェニルメタンジイソシアネート、ポリメチレンポリフェニルジイソシアネート等を挙げることができる。通常好ましく用いられるのは、２，４−トリレンジイソシアネートと２，６−トリレンジイソシアネートの混合物、或いはジフェニルメタンジイソシアネートである。
【００２７】
発泡剤としては、ポリウレタンの分野で従来から発泡剤として使用されているものが使用可能であり、環境的には水のみを用いるものが好ましい。水はポリイソシアネートと反応して炭酸ガスを発生することにより化学発泡剤として使用される。通常使用される発泡剤の量は、ポリオール成分１００質量部に対して１〜７質量部が好ましく、本発明の密度を現出させる観点からは２〜６質量部が好ましい。また、発泡剤として適宜物理発泡剤を使用するようにしてもよい。物理発泡剤としては、メチレンクロライドやクロロフルオロカーボン類や、ヒドロキシクロロフルオロカーボン類、炭化水素類（シクロペンタン等）、炭酸ガス、液化炭酸ガス、その他の発泡剤が発泡助剤として水と併用して使用される。物理発泡剤の使用量は、ポリオール成分１００質量部に対して２０質量部以下であるのが発泡を安定させる上でよく、また引裂強さの点からは１０質量部以下にするのがよい。
【００２８】
触媒、整泡剤としては、軟質ポリウレタンフォームの製造に用いられる一般的なものが使用でき、その添加量も軟質ポリウレタンフォームの製造に通常採用される量でよい。
【００２９】
このような軟質ポリウレタンフォームからなる第１吸音層３Ａと第２吸音層３Ｂの厚さとしては、第１吸音層３Ａの厚さｔ１を５ｍｍ〜１５ｍｍ、第２吸音層３Ｂの厚さｔ２を４ｍｍ〜３０ｍｍの範囲にすることができる。第１吸音層３Ａの厚さｔ１が５ｍｍ未満であると、第２吸音層３Ｂとタイヤ内面との間に配置される吸音材として吸音効果を発揮することが難しくなる。逆に第１吸音層３Ａの厚さｔ１が１５ｍｍを超えると、面外曲げの強制変位に対して表面応力が大きくなるため、第１吸音層３Ａに欠けや裂けが発生し易くなる。第２吸音層３Ｂの厚さｔ２が４ｍｍ未満であると、吸音材としての吸音性能を効果的に発揮することが難しくなる。逆に第２吸音層３Ｂの厚さｔ２が３０ｍｍを超えると、面外曲げの強制変位に対して表面応力が大きくなるため、第２吸音層３Ｂに欠けや裂けが発生し易くなる。
【００３０】
吸音材の幅としては、タイヤ断面幅の４０％〜９０％にすることができ、その幅は一定であっても可変であってもよい。
【００３１】
上述した本発明では、吸音材３の第２吸音層３Ｂの密度を従来より低くしたので、吸音材３を軽量化することができる一方、トレッド内面側に配置される第１吸音層３Ａの単位密度（ｋｇ／ｍ3 ）当たりの引裂強さ（Ｎ／ｃｍ）を上記のように規定することで、走行時に繰り返し変形するタイヤの内面との接触により第１吸音層３Ａが擦られて欠けや裂けが発生するのを効果的に抑制し、耐久性を改善することができる。
【００３２】
しかも、吸音材３の第２吸音層３Ｂの密度を変更するだけで、吸音性能に影響する吸音材３の体積は変える必要がないので、吸音性能を従来と同じレベルに維持することができる。
【００３３】
図３は、本発明のタイヤ騒音低減装置の他の実施形態を示す。このタイヤ騒音低減装置１Ｂは、吸音材３を弾性固定バンド２に沿って１周にわたって延在する上述した構成に代えて、吸音材３をタイヤ周方向（リング状の弾性固定バンドの周方向）に５〜５０個（図では１０個を例示）で分割された独立片３Ｘから構成したものであり、独立片３Ｘが弾性固定バンド２の内周面２ｂに接着剤などにより所定の間隔Ｄで固定されている。
【００３４】
各独立片３Ｘが、上記と同様に、タイヤ内面側に配置した第１吸音層３ＸＡと、この第１吸音層３ＸＡの反タイヤ内面側（弾性固定バンドの径方向内側）に積層した第２吸音層３ＸＢとから構成されている。第１吸音層３ＸＡと第２吸音層３ＸＢは、それぞれ上述した第１吸音層３Ａと第２吸音層３Ｂと同様の構成である。このように吸音材３をタイヤ周方向に５〜５０個で分割された独立片３Ｘから構成したタイヤ騒音低減装置１Ｂであっても、上記と同様の効果を得ることができる。
【００３５】
タイヤ騒音低減装置１Ｂにおいて、独立片３Ｘの数を５個以上にするのは、周上での独立片３Ｘの重量バランスを均一に保ち、高速走行時における振動の発生を抑制するためである。独立片３Ｘの数を５０個以下にするのは、各独立片３Ｘのタイヤ周方向の長さが短くなり過ぎて破損し易くなるのを防ぐためである。
【００３６】
独立片３Ｘのタイヤ周方向の合計長さとしては、タイヤ内周長の７５％以上にするのがよく、それにより吸音材３を分割した独立片３Ｘで構成しても、良好な吸音性能を発揮させることができる。
【００３７】
互いに隣接する独立片３Ｘ，３Ｘの間隔Ｄは、独立片３Ｘの端部における厚さの１倍以上、タイヤ内周長の１５％以下にするのがよい。間隔Ｄが独立片３Ｘの端部における厚さの１倍より狭いと、回転するタイヤの繰り返し変形に伴い隣接する独立片３Ｘ，３Ｘ同士が干渉し易くなる。間隔Ｄがタイヤ内周長の１５％を超えると、周上での独立片３Ｘの重量バランスが崩れて高速走行時に振動の発生を招き易くなる。間隔Ｄは、好ましくはタイヤ内周長の１０％以下にするのがよい。
【００３８】
なお、ここで言うタイヤ内周長とは、リム組みしたタイヤにＪＡＴＭＡに規定される最大負荷能力に対応する空気圧を充填した状態におけるタイヤ内周面の赤道位置での周長をいう。
【００３９】
独立片３Ｘの長手方向の長さＬとしては、タイヤ内周長の２〜１５％の範囲にすることができる。各独立片３Ｘの長さＬは同等であることが好ましいが、それぞれ異なる長さであってもよい。独立片３Ｘの長さＬがタイヤ内周長の２％未満では幅方向の曲げ剛性が低下し過ぎて損傷し易くなり、逆に１５％超では回転するタイヤの繰り返し変形に伴う独立片３Ｘのタイヤ半径方向の変形が大きくなり過ぎて損傷し易くなる。
【００４０】
独立片３Ｘの第１吸音層３ＸＡと第２吸音層３ＸＢは、図３では同じ周方向の長さにしているが、図４に示すように長さを異なるようにしてもよい。
【００４１】
図５，６は、それぞれ本発明のタイヤ騒音低減装置の更に他の実施形態を示し、図２と図３の構成の一部をぞれぞれ組み合わせるようにしたものである。即ち、図５のタイヤ騒音低減装置１Ｃは、吸音材３が図２の第１吸音層３Ａと図３の第２吸音層３ＸＢとから構成されている。図６のタイヤ騒音低減装置１Ｄは、吸音材３が図３の第１吸音層３ＸＡと図２の第２吸音層３Ｂとから構成してある。このようなタイヤ騒音低減装置１Ｃ，１Ｄをタイヤ空洞部１５に面するタイヤ内面１４（トレッド部１１の内面１１ａ）に装着するようにしても、上記と同様の効果を得ることができる。
【００４２】
図７は、本発明のタイヤ騒音低減装置の更に他の実施形態を示す。この図７のタイヤ騒音低減装置１Ｅは、吸音材３を弾性固定バンド２の内周側に取り付ける上述した構成に代えて、上記した吸音材３を弾性固定バンド２の外周側に固定するようにしたものである。吸音材３は、上述したいずれの構成を有するものであってもよく、このようなタイヤ騒音低減装置１Ｅをタイヤ空洞部１５に面するタイヤ内面１４（トレッド部１１の内面１１ａ）に装着するようにしても、上記と同様の効果を発揮することができる。
【００４３】
図８は、本発明のタイヤ騒音低減装置の更に他の実施形態を示す。この図８のタイヤ騒音低減装置１Ｆは、上記した弾性固定バンド２を有しておらず、吸音材３を接着剤などにより直接タイヤ内面１４（トレッド部１１の内面１１ａ）に貼り付けることで、吸音材３を空気入りタイヤ１０に装着するようにしている。このような構成のタイヤ騒音低減装置１Ｆであっても、上記と同様の効果を奏することができる。
【実施例】
【００４４】
軟質ポリウレタンフォームからなる吸音材の厚さを１５ｍｍ、幅を１５０ｍｍで共通にし、第１及び第２吸音層の厚さをそれぞれ７．５ｍｍにした図２の構成を有する本発明のタイヤ騒音低減装置（実施例）と、本発明のタイヤ騒音低減装置において、第２吸音層がなく、厚さ１５ｍｍの第１吸音層のみからなる吸音材を有する従来のタイヤ騒音低減装置（従来例）、及び本発明のタイヤ騒音低減装置において、第１吸音層がなく、厚さ１５ｍｍの第２吸音層のみからなる吸音材を有する比較のタイヤ騒音低減装置（比較例）をそれぞれ作製した。各吸音材の密度（ｋｇ／ｍ3 ）、引裂強さ（Ｎ／ｃｍ）、引裂強さ／密度は表１に示す通りである。
【００４５】
これら各タイヤ騒音低減装置をタイヤサイズ２１５／５５Ｒ１６の空気入りタイヤのトレッド部内面に装着し、該空気入りタイヤを標準リムに組み付け、以下に示す試験方法により、乗心地性、騒音低減性能、耐久性の耐久性の評価試験を行ったところ、表１に示す結果を得た。また、各タイヤ騒音低減装置の作製時に各吸音材の質量を測定したところ、表１に示す結果を得た。
【００４６】
乗心地性
リム組みした上記空気入りタイヤを空気圧２１０ｋＰａにして排気量２５００ｃｃの乗用車に取り付け、テストコースにおいて、３人のテストドライバーによる乗心地の官能評価試験を実施し、その結果を各テストドライバーが５段階で評価した。その評価結果の平均を表１に示す。数値が高い程、乗心地性が優れている。
【００４７】
騒音低減性能
リム組みした上記空気入りタイヤを上記と同様にして排気量２５００ｃｃの乗用車に取り付け、テストコースにおいて、時速６０ｋｍ／ｈで直進走行した時に車内で発生した空洞共鳴音のピークレベルを測定し、その結果を従来のタイヤ騒音低減装置を装着したタイヤを基準として示した。
【００４８】
耐久性
リム組みした上記空気入りタイヤを空気圧１２０ｋＰａにしてドラム試験機に取り付け、荷重８．１Ｎ、周囲温度３８°±３℃、速度８１ｋｍ／ｈの条件下で８０時間走行させた後、各タイヤ騒音低減装置をタイヤから取り出し、目視により各吸音材の欠け・裂けを観察し、その結果を◎、○、×、××の４段階で評価した。◎は欠け・裂けの発生が全くなし、○は欠け・裂けの発生が僅かに観察されるが、欠けた部分の最大長さが１０ｍｍ未満、裂けた部分の最大深さが５ｍｍ未満で実用上問題なし、×は欠け・裂けの発生が観察され、欠けた部分の最大長さが１０ｍｍ以上３０ｍｍ未満、裂けた部分の最大深さが５ｍｍ以上１０ｍｍ未満で実用上問題あり、××は顕著な欠け・裂けの発生が観察され、欠けた部分の最大長さが３０ｍｍ以上、裂けた部分の最大深さが１０ｍｍ以上で実用上大いに問題があることを意味する。
【００４９】
【表１】
【００５０】
表１から、本発明は、吸音性能を従来と同じレベルに維持しながら耐久性を向上することができ、かつ軽量化により乗心地性を改善できることがわかる。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】本発明のタイヤ騒音低減装置の一実施形態をタイヤに取り付けた状態で示す切欠き部分斜視図である。
【図２】図１のタイヤ騒音低減装置の斜視図である。
【図３】本発明のタイヤ騒音低減装置の他の実施形態を示す斜視図である。
【図４】本発明のタイヤ騒音低減装置の更に他の実施形態を示す部分拡大側面図である。
【図５】本発明のタイヤ騒音低減装置の更に他の実施形態を示す部分拡大側面図である。
【図６】本発明のタイヤ騒音低減装置の更に他の実施形態を示す部分拡大側面図である。
【図７】本発明のタイヤ騒音低減装置の更に他の実施形態をタイヤに取り付けた状態で示す切欠き部分斜視図である。
【図８】本発明のタイヤ騒音低減装置の更に他の実施形態をタイヤに取り付けた状態で示す切欠き部分斜視図である。
【符号の説明】
【００５２】
１Ａ〜１Ｆ タイヤ騒音低減装置
２ 弾性固定バンド（弾性固定部材）
３ 吸音材
３Ａ 第１吸音層
３Ｂ 第２吸音層
３Ｘ 独立片
３ＸＡ 第１吸音層
３ＸＢ 第２吸音層
１０ 空気入りタイヤ
１１ トレッド部
１１ａ 内面
１４ タイヤ内面
１５ 空洞部
ｔ１，ｔ２ 厚さ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、タイヤ騒音低減装置及び該タイヤ騒音低減装置を取り付けた空気入りタイヤに関し、更に詳しくは、耐久性を改善しながら軽量化するようにしたタイヤ騒音低減装置及び空気入りタイヤに関する。
【背景技術】
【０００２】
ホイールのリムと該リムに装着された空気入りタイヤとの間に形成される密閉したタイヤ空洞部で発生する空洞共鳴現象が、タイヤ騒音の大きな要因になっている。例えば、走行中に２５０Ｈｚ付近に定常的に聞こえる騒音や道路の継ぎ目などを乗り越す際に発生する衝撃音には、この空洞共鳴現象が関与している。
【０００３】
このような空洞共鳴現象による騒音を低減する手法として、例えば、発泡ウレタン樹脂などの多孔質材料からなる吸音材をタイヤ空洞部に面したタイヤ内面に配置し、それにより空洞共鳴現象に起因する騒音を低減するようにした技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。他方、吸音材は走行時に繰り返し変形するタイヤの内面との擦れにより欠けや裂けが発生するので、吸音材の密度を高めることで機械的な強度を増加させ、それにより欠けや裂けの発生を抑制して耐久性を高めることが行われている。
【０００４】
しかしながら、密度が高い吸音材を取り付けるとタイヤ重量が増加し、それによりバネ下質量の増加に伴って乗心地性が低下するという問題があった。また、単に密度を高めるだけでは高い要求に耐えうる十分な耐久性を得ることが難しいという問題があった。
【特許文献１】特開２００３−２２６１０４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、吸音性能を維持しつつ、耐久性の改善を図りながら軽量化することが可能なタイヤ騒音低減装置及び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】
【０００６】
上記目的を達成する本発明のタイヤ騒音低減装置は、タイヤ空洞部に面したタイヤ内面に装着される、軟質ポリウレタンフォームからなる吸音材を備えたタイヤ騒音低減装置において、前記吸音材を、タイヤ内面側に配置した第１吸音層と、該第１吸音層の反タイヤ内面側に積層した第２吸音層とから構成し、前記第１吸音層の単位密度（ｋｇ／ｍ3 ）当たりの引裂強さ（Ｎ／ｃｍ）を０．３０以上にし、かつ前記第２吸音層の密度を前記第１吸音層の密度より低くしたことを特徴とする。
【０００７】
本発明の空気入りタイヤは、上記タイヤ騒音低減装置をタイヤ空洞部に面したタイヤ内面に装着したことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
上述した本発明によれば、吸音材の第２吸音層の密度を従来より低くするため、吸音材の質量が低下して軽量化が可能になる一方、トレッド内面側に配置される第１吸音層の単位密度（ｋｇ／ｍ3 ）当たりの引裂強さ（Ｎ／ｃｍ）を上記のように特定することにより、走行時に繰り返し変形するタイヤの内面との接触により第１吸音層が擦られて欠けや裂けが発生するのを効果的に抑制することができるようになるので、耐久性を改善することができる。
【０００９】
しかも、吸音材の第２吸音層の密度を変更するだけで、吸音性能を左右する吸音材全体の体積には影響がないので、従来と同レベルの吸音性能を確保することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
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。
図１，２は、本発明のタイヤ騒音低減装置の一実施形態を示し、１Ａはタイヤ騒音低減装置、１０はこのタイヤ騒音低減装置１Ａを装着した空気入りタイヤである。
【００１１】
空気入りタイヤ１０は、トレッド部１１と、左右のビード部１２と、これらトレッド部１１とビード部１２とを互いに連接する左右のサイドウォール部１３とを備えている。タイヤ内面１４に囲まれた空間が空気入りタイヤ１０の空洞部１５になっている。図示せぬが、タイヤ内部には左右のビード部１２間にカーカス層が延設され、トレッド部１１のカーカス層外周側には複数のベルト層が設けられている。左右のビード部１２にはビードコアがそれぞれ埋設され、カーカス層の両端部がビードコアの周りにタイヤ内側から外側に折り返されている。
【００１２】
タイヤ騒音低減装置１Ａは、空気入りタイヤ１０の空洞部１５に面したタイヤ内面１４（トレッド部１１の内面１１ａ）に装着されるものであり、空気入りタイヤ１０に取り付けるための環状の弾性固定バンド（弾性固定部材）２と、この弾性固定バンド２の内周側に配置した帯状の吸音材３とを備えている。
【００１３】
弾性固定バンド２は、弾性体からなる無端のリング状に形成され、弾性固定バンド２の外周面２ａをトレッド部１１の内面１１ａ側にして、弾性固定バンド２の弾性復元力によりタイヤ騒音低減装置１（吸音材３）をトレッド部１１の内面１１ａに装着するようになっている。弾性固定バンド２を構成する材料としては、装着可能な弾性復元力を発揮できるものであればよく、例えば、ステンレス鋼などの金属や、ナイロン樹脂、ポリプロピレン樹脂などの合成樹脂を好ましく使用することができる。弾性固定バンド２の寸法は、従来と同様であり、幅が１０〜３０ｍｍ、厚さが０．５〜２．０ｍｍの範囲を好ましく用いることができる。
【００１４】
軟質ポリウレタンフォームからなる吸音材３は、弾性固定バンド２に沿って１周にわたって環状に延在し、弾性固定バンド２の内周面２ｂに接着剤などにより固定されている。吸音材３は、タイヤ内面側に配置した第１吸音層３Ａと、この第１吸音層３Ａの反タイヤ内面側（弾性固定バンドの径方向内側）に積層した第２吸音層３Ｂとから構成されている。第１吸音層３Ａの密度は従来と同様に高いのに対して、第２吸音層３Ｂの密度を第１吸音層３Ａより低くし、これにより吸音材３を軽量化している。
【００１５】
タイヤ内面側に配置される第１吸音層３Ａは、その単位密度（ｋｇ／ｍ3 ）当たりの引裂強さ（Ｎ／ｃｍ）が０．３０以上であり、それにより走行時に繰り返し変形するタイヤの内面との擦れによる欠けや裂けの発生を効果的に抑制するようにしている。第１吸音層３Ａの単位密度（ｋｇ／ｍ3 ）当たりの引裂強さ（Ｎ／ｃｍ）は、好ましくは０．３３以上、より好ましくは０．３５以上、更に好ましくは０．３９以上、最も好ましくは０．４０以上がよい。単位密度（ｋｇ／ｍ3 ）当たりの引裂強さ（Ｎ／ｃｍ）の上限値としては、製造の難易性などの点から、０．９０以下にするのがよい。好ましくは、０．７０以下、最も好ましくは０．６５以下がよい。
【００１６】
なお、ここで言う単位密度（ｋｇ／ｍ3 ）当たりの引裂強さ（Ｎ／ｃｍ）は、測定した引裂強さ（Ｎ／ｃｍ）を測定した単位密度（ｋｇ／ｍ3 ）で除することで得られる値である。密度はＪＩＳ Ｋ７２２２に準拠して測定する。また引裂強さは、試験片の形状を「切込みなしアングル形試験片」としてＪＩＳ Ｋ６４００−５に準拠して測定する。
【００１７】
第１吸音層３Ａの密度としては、１８ｋｇ／ｍ3 〜４０ｋｇ／ｍ3 の範囲にすることができる。第１吸音層３Ａの密度が１８ｋｇ／ｍ3 より低いと、機械的な強度の低下を招く。逆に第１吸音層３Ａの密度が４０ｋｇ／ｍ3 を超えると、過度の重量の増加を招くので好ましくない。なお、ここで言う密度もＪＩＳ Ｋ７２２２に準拠して測定する。
【００１８】
第２吸音層３Ｂの密度としては、第１吸音層３Ａの４０％〜８０％の範囲にするのがよい。第２吸音層３Ｂの密度が第１吸音層３Ａの密度の４０％未満であると、機械的な強度の低下により接地部での繰り返し曲げ変形により損傷（裂け）を招き易くなる。逆に第２吸音層３Ｂの密度が第１吸音層３Ａの密度の８０％を超えると、重量を効果的に低減することが難しくなる。このような密度を有する軟質ポリウレタンフォームからなる第２吸音層３Ｂの単位密度（ｋｇ／ｍ3 ）当たりの引裂強さ（Ｎ／ｃｍ）も、上記第１吸音層３Ａと同様にするのが好ましい。
【００１９】
第１吸音層３Ａの引裂強さとしては、上記した単位密度当たりの引裂強さを達成する限り特に限定されない。好ましくは３〜２８Ｎ／ｃｍ、より好ましくは３〜２４Ｎ／ｃｍが欠けや裂けの発生をより効果的に抑制する上でよい。
【００２０】
このような第１吸音層３Ａ及び第２吸音層３Ｂに使用される軟質ポリウレタンフォームは、例えば、少なくともポリオール成分、ポリイソシアネート成分及び発泡剤、必要に応じて整泡剤、触媒、架橋剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、着色剤等の添加剤を含有するウレタンフォーム原料組成物を、ワンショット法などの公知の製造方法によって反応及び発泡させて得ることができる。ワンショット法では、例えば、各成分をミキシングチャンバーに同時に加えると同時に強力な攪拌によって混合し、軟質ポリウレタンフォームを製造する。
【００２１】
軟質ポリウレタンフォームの密度及び引裂強さは、ポリオール成分、ポリイソシアネート成分、発泡剤及び整泡剤の種類及び添加量、原料攪拌度合い、及びミキシングチャンバー、原料供給タンク及び配管の圧力等を調整することによって制御する。
【００２２】
軟質ポリウレタンフォームは、主原料であるポリオール成分の種類により、ポリエステルウレタンフォーム、ポリエーテルウレタンフォーム及びポリエステルエーテルウレタンフォームに大別されるが、上記のような密度と引裂強さを有する第１吸音層３Ａの軟質ポリウレタンフォームには、ポリエステルウレタンフォームを好ましく用いることができる。ポリエーテルウレタンフォームは、上記のような密度を有する第２吸音層３Ｂの軟質ポリウレタンフォームに好ましく使用することができる。
【００２３】
軟質ポリウレタンフォームの製造に用いるポリオール成分は、１分子中に２個以上の水酸基を有するもので、従来からポリウレタンフォームの製造に使用されるものであればいずれのものであってもよい。このようなポリオール成分として、ポリエステルウレタンフォームの場合にはポリエステルポリオール、ポリエーテルウレタンフォームの場合にはポリエーテルポリオールを好ましく例示することができる。
【００２４】
ポリエステルポリオールは、ポリカルボン酸と、１分子中に２個以上の水酸基を有する化合物とを重縮合させることによって得られるものである。ポリカルボン酸としては、１分子中に２個以上のカルボキシル基を有する化合物が使用され、具体的には、例えば、アジピン酸、マレイン酸、コハク酸、マロン酸、フタル酸などが使用可能である。１分子中に２個以上の水酸基を有する化合物としては、１分子中に活性水素原子を２個以上有する化合物を使用することができる。活性水素原子を２個以上有する化合物としては、例えば、エチレングリコール、プロピレングリコール、グリセリン、トリメチロールプロパン、トリエタノールアミン、ペンタエリスリトール、ソルビトール、蔗糖等を挙げることができる。ポリカルボン酸及び１分子中に２個以上の水酸基を有する化合物は、それぞれ１種類以上用いてもよい。ポリエステルポリオールは、公知の方法で製造することができる。
【００２５】
ポリエーテルポリオールは、上記した１分子中に活性活性水素原子を２個以上有する化合物を開始剤として、これにアルキレンオキサイドを付加重合させたものを使用することができる。アルキレンオキサイドとしては、例えば、エチレンオキサイド、プロピレンオキサイド等を挙げることができる。１分子中に活性活性水素原子を２個以上有する化合物及びアルキレンオキサイドも、それぞれ１種類以上用いるようにしてもよい。ポリエーテルポリオールは、グリセリン系ポリエーテルポリオールが好ましく、特にグリセリンを開始剤として、これにプロピレンオキサイドを付加重合させたものが好ましい。
【００２６】
ポリイソシアネート成分は、１分子中に２個以上のイソシアネート基を有する化合物であれば特に制限されず、例えば、脂肪族系、芳香族系等のポリイソシアネートを単独または２種類以上混合したものを使用することができる。脂肪族系ポリイソシアネートとしては、例えば、ヘキサメチレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート等を挙げることができる。芳香族系ポリイソシアネートとしては、例えば、２，４−トリレンジイソシアネート、２，６−トリレンジイソシアネート、２，４−トリレンジイソシアネートと２，６−トリレンジイソシアネートの混合物、ジフェニルメタンジイソシアネート、ポリメチレンポリフェニルジイソシアネート等を挙げることができる。通常好ましく用いられるのは、２，４−トリレンジイソシアネートと２，６−トリレンジイソシアネートの混合物、或いはジフェニルメタンジイソシアネートである。
【００２７】
発泡剤としては、ポリウレタンの分野で従来から発泡剤として使用されているものが使用可能であり、環境的には水のみを用いるものが好ましい。水はポリイソシアネートと反応して炭酸ガスを発生することにより化学発泡剤として使用される。通常使用される発泡剤の量は、ポリオール成分１００質量部に対して１〜７質量部が好ましく、本発明の密度を現出させる観点からは２〜６質量部が好ましい。また、発泡剤として適宜物理発泡剤を使用するようにしてもよい。物理発泡剤としては、メチレンクロライドやクロロフルオロカーボン類や、ヒドロキシクロロフルオロカーボン類、炭化水素類（シクロペンタン等）、炭酸ガス、液化炭酸ガス、その他の発泡剤が発泡助剤として水と併用して使用される。物理発泡剤の使用量は、ポリオール成分１００質量部に対して２０質量部以下であるのが発泡を安定させる上でよく、また引裂強さの点からは１０質量部以下にするのがよい。
【００２８】
触媒、整泡剤としては、軟質ポリウレタンフォームの製造に用いられる一般的なものが使用でき、その添加量も軟質ポリウレタンフォームの製造に通常採用される量でよい。
【００２９】
このような軟質ポリウレタンフォームからなる第１吸音層３Ａと第２吸音層３Ｂの厚さとしては、第１吸音層３Ａの厚さｔ１を５ｍｍ〜１５ｍｍ、第２吸音層３Ｂの厚さｔ２を４ｍｍ〜３０ｍｍの範囲にすることができる。第１吸音層３Ａの厚さｔ１が５ｍｍ未満であると、第２吸音層３Ｂとタイヤ内面との間に配置される吸音材として吸音効果を発揮することが難しくなる。逆に第１吸音層３Ａの厚さｔ１が１５ｍｍを超えると、面外曲げの強制変位に対して表面応力が大きくなるため、第１吸音層３Ａに欠けや裂けが発生し易くなる。第２吸音層３Ｂの厚さｔ２が４ｍｍ未満であると、吸音材としての吸音性能を効果的に発揮することが難しくなる。逆に第２吸音層３Ｂの厚さｔ２が３０ｍｍを超えると、面外曲げの強制変位に対して表面応力が大きくなるため、第２吸音層３Ｂに欠けや裂けが発生し易くなる。
【００３０】
吸音材の幅としては、タイヤ断面幅の４０％〜９０％にすることができ、その幅は一定であっても可変であってもよい。
【００３１】
上述した本発明では、吸音材３の第２吸音層３Ｂの密度を従来より低くしたので、吸音材３を軽量化することができる一方、トレッド内面側に配置される第１吸音層３Ａの単位密度（ｋｇ／ｍ3 ）当たりの引裂強さ（Ｎ／ｃｍ）を上記のように規定することで、走行時に繰り返し変形するタイヤの内面との接触により第１吸音層３Ａが擦られて欠けや裂けが発生するのを効果的に抑制し、耐久性を改善することができる。
【００３２】
しかも、吸音材３の第２吸音層３Ｂの密度を変更するだけで、吸音性能に影響する吸音材３の体積は変える必要がないので、吸音性能を従来と同じレベルに維持することができる。
【００３３】
図３は、本発明のタイヤ騒音低減装置の他の実施形態を示す。このタイヤ騒音低減装置１Ｂは、吸音材３を弾性固定バンド２に沿って１周にわたって延在する上述した構成に代えて、吸音材３をタイヤ周方向（リング状の弾性固定バンドの周方向）に５〜５０個（図では１０個を例示）で分割された独立片３Ｘから構成したものであり、独立片３Ｘが弾性固定バンド２の内周面２ｂに接着剤などにより所定の間隔Ｄで固定されている。
【００３４】
各独立片３Ｘが、上記と同様に、タイヤ内面側に配置した第１吸音層３ＸＡと、この第１吸音層３ＸＡの反タイヤ内面側（弾性固定バンドの径方向内側）に積層した第２吸音層３ＸＢとから構成されている。第１吸音層３ＸＡと第２吸音層３ＸＢは、それぞれ上述した第１吸音層３Ａと第２吸音層３Ｂと同様の構成である。このように吸音材３をタイヤ周方向に５〜５０個で分割された独立片３Ｘから構成したタイヤ騒音低減装置１Ｂであっても、上記と同様の効果を得ることができる。
【００３５】
タイヤ騒音低減装置１Ｂにおいて、独立片３Ｘの数を５個以上にするのは、周上での独立片３Ｘの重量バランスを均一に保ち、高速走行時における振動の発生を抑制するためである。独立片３Ｘの数を５０個以下にするのは、各独立片３Ｘのタイヤ周方向の長さが短くなり過ぎて破損し易くなるのを防ぐためである。
【００３６】
独立片３Ｘのタイヤ周方向の合計長さとしては、タイヤ内周長の７５％以上にするのがよく、それにより吸音材３を分割した独立片３Ｘで構成しても、良好な吸音性能を発揮させることができる。
【００３７】
互いに隣接する独立片３Ｘ，３Ｘの間隔Ｄは、独立片３Ｘの端部における厚さの１倍以上、タイヤ内周長の１５％以下にするのがよい。間隔Ｄが独立片３Ｘの端部における厚さの１倍より狭いと、回転するタイヤの繰り返し変形に伴い隣接する独立片３Ｘ，３Ｘ同士が干渉し易くなる。間隔Ｄがタイヤ内周長の１５％を超えると、周上での独立片３Ｘの重量バランスが崩れて高速走行時に振動の発生を招き易くなる。間隔Ｄは、好ましくはタイヤ内周長の１０％以下にするのがよい。
【００３８】
なお、ここで言うタイヤ内周長とは、リム組みしたタイヤにＪＡＴＭＡに規定される最大負荷能力に対応する空気圧を充填した状態におけるタイヤ内周面の赤道位置での周長をいう。
【００３９】
独立片３Ｘの長手方向の長さＬとしては、タイヤ内周長の２〜１５％の範囲にすることができる。各独立片３Ｘの長さＬは同等であることが好ましいが、それぞれ異なる長さであってもよい。独立片３Ｘの長さＬがタイヤ内周長の２％未満では幅方向の曲げ剛性が低下し過ぎて損傷し易くなり、逆に１５％超では回転するタイヤの繰り返し変形に伴う独立片３Ｘのタイヤ半径方向の変形が大きくなり過ぎて損傷し易くなる。
【００４０】
独立片３Ｘの第１吸音層３ＸＡと第２吸音層３ＸＢは、図３では同じ周方向の長さにしているが、図４に示すように長さを異なるようにしてもよい。
【００４１】
図５，６は、それぞれ本発明のタイヤ騒音低減装置の更に他の実施形態を示し、図２と図３の構成の一部をぞれぞれ組み合わせるようにしたものである。即ち、図５のタイヤ騒音低減装置１Ｃは、吸音材３が図２の第１吸音層３Ａと図３の第２吸音層３ＸＢとから構成されている。図６のタイヤ騒音低減装置１Ｄは、吸音材３が図３の第１吸音層３ＸＡと図２の第２吸音層３Ｂとから構成してある。このようなタイヤ騒音低減装置１Ｃ，１Ｄをタイヤ空洞部１５に面するタイヤ内面１４（トレッド部１１の内面１１ａ）に装着するようにしても、上記と同様の効果を得ることができる。
【００４２】
図７は、本発明のタイヤ騒音低減装置の更に他の実施形態を示す。この図７のタイヤ騒音低減装置１Ｅは、吸音材３を弾性固定バンド２の内周側に取り付ける上述した構成に代えて、上記した吸音材３を弾性固定バンド２の外周側に固定するようにしたものである。吸音材３は、上述したいずれの構成を有するものであってもよく、このようなタイヤ騒音低減装置１Ｅをタイヤ空洞部１５に面するタイヤ内面１４（トレッド部１１の内面１１ａ）に装着するようにしても、上記と同様の効果を発揮することができる。
【００４３】
図８は、本発明のタイヤ騒音低減装置の更に他の実施形態を示す。この図８のタイヤ騒音低減装置１Ｆは、上記した弾性固定バンド２を有しておらず、吸音材３を接着剤などにより直接タイヤ内面１４（トレッド部１１の内面１１ａ）に貼り付けることで、吸音材３を空気入りタイヤ１０に装着するようにしている。このような構成のタイヤ騒音低減装置１Ｆであっても、上記と同様の効果を奏することができる。
【実施例】
【００４４】
軟質ポリウレタンフォームからなる吸音材の厚さを１５ｍｍ、幅を１５０ｍｍで共通にし、第１及び第２吸音層の厚さをそれぞれ７．５ｍｍにした図２の構成を有する本発明のタイヤ騒音低減装置（実施例）と、本発明のタイヤ騒音低減装置において、第２吸音層がなく、厚さ１５ｍｍの第１吸音層のみからなる吸音材を有する従来のタイヤ騒音低減装置（従来例）、及び本発明のタイヤ騒音低減装置において、第１吸音層がなく、厚さ１５ｍｍの第２吸音層のみからなる吸音材を有する比較のタイヤ騒音低減装置（比較例）をそれぞれ作製した。各吸音材の密度（ｋｇ／ｍ3 ）、引裂強さ（Ｎ／ｃｍ）、引裂強さ／密度は表１に示す通りである。
【００４５】
これら各タイヤ騒音低減装置をタイヤサイズ２１５／５５Ｒ１６の空気入りタイヤのトレッド部内面に装着し、該空気入りタイヤを標準リムに組み付け、以下に示す試験方法により、乗心地性、騒音低減性能、耐久性の耐久性の評価試験を行ったところ、表１に示す結果を得た。また、各タイヤ騒音低減装置の作製時に各吸音材の質量を測定したところ、表１に示す結果を得た。
【００４６】
乗心地性
リム組みした上記空気入りタイヤを空気圧２１０ｋＰａにして排気量２５００ｃｃの乗用車に取り付け、テストコースにおいて、３人のテストドライバーによる乗心地の官能評価試験を実施し、その結果を各テストドライバーが５段階で評価した。その評価結果の平均を表１に示す。数値が高い程、乗心地性が優れている。
【００４７】
騒音低減性能
リム組みした上記空気入りタイヤを上記と同様にして排気量２５００ｃｃの乗用車に取り付け、テストコースにおいて、時速６０ｋｍ／ｈで直進走行した時に車内で発生した空洞共鳴音のピークレベルを測定し、その結果を従来のタイヤ騒音低減装置を装着したタイヤを基準として示した。
【００４８】
耐久性
リム組みした上記空気入りタイヤを空気圧１２０ｋＰａにしてドラム試験機に取り付け、荷重８．１Ｎ、周囲温度３８°±３℃、速度８１ｋｍ／ｈの条件下で８０時間走行させた後、各タイヤ騒音低減装置をタイヤから取り出し、目視により各吸音材の欠け・裂けを観察し、その結果を◎、○、×、××の４段階で評価した。◎は欠け・裂けの発生が全くなし、○は欠け・裂けの発生が僅かに観察されるが、欠けた部分の最大長さが１０ｍｍ未満、裂けた部分の最大深さが５ｍｍ未満で実用上問題なし、×は欠け・裂けの発生が観察され、欠けた部分の最大長さが１０ｍｍ以上３０ｍｍ未満、裂けた部分の最大深さが５ｍｍ以上１０ｍｍ未満で実用上問題あり、××は顕著な欠け・裂けの発生が観察され、欠けた部分の最大長さが３０ｍｍ以上、裂けた部分の最大深さが１０ｍｍ以上で実用上大いに問題があることを意味する。
【００４９】
【表１】
【００５０】
表１から、本発明は、吸音性能を従来と同じレベルに維持しながら耐久性を向上することができ、かつ軽量化により乗心地性を改善できることがわかる。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】本発明のタイヤ騒音低減装置の一実施形態をタイヤに取り付けた状態で示す切欠き部分斜視図である。
【図２】図１のタイヤ騒音低減装置の斜視図である。
【図３】本発明のタイヤ騒音低減装置の他の実施形態を示す斜視図である。
【図４】本発明のタイヤ騒音低減装置の更に他の実施形態を示す部分拡大側面図である。
【図５】本発明のタイヤ騒音低減装置の更に他の実施形態を示す部分拡大側面図である。
【図６】本発明のタイヤ騒音低減装置の更に他の実施形態を示す部分拡大側面図である。
【図７】本発明のタイヤ騒音低減装置の更に他の実施形態をタイヤに取り付けた状態で示す切欠き部分斜視図である。
【図８】本発明のタイヤ騒音低減装置の更に他の実施形態をタイヤに取り付けた状態で示す切欠き部分斜視図である。
【符号の説明】
【００５２】
１Ａ〜１Ｆ タイヤ騒音低減装置
２ 弾性固定バンド（弾性固定部材）
３ 吸音材
３Ａ 第１吸音層
３Ｂ 第２吸音層
３Ｘ 独立片
３ＸＡ 第１吸音層
３ＸＢ 第２吸音層
１０ 空気入りタイヤ
１１ トレッド部
１１ａ 内面
１４ タイヤ内面
１５ 空洞部
ｔ１，ｔ２ 厚さ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
タイヤ空洞部に面したタイヤ内面に装着される、軟質ポリウレタンフォームからなる吸音材を備えたタイヤ騒音低減装置において、
前記吸音材を、タイヤ内面側に配置した第１吸音層と、該第１吸音層の反タイヤ内面側に積層した第２吸音層とから構成し、前記第１吸音層の単位密度（ｋｇ／ｍ3 ）当たりの引裂強さ（Ｎ／ｃｍ）を０．３０以上にし、かつ前記第２吸音層の密度を前記第１吸音層の密度より低くしたタイヤ騒音低減装置。
【請求項２】
前記吸音材が前記タイヤ内面に直接貼り付けられる構成である請求項１に記載のタイヤ騒音低減装置。
【請求項３】
前記吸音材をリング状の弾性固定部材に固定し、該弾性固定部材により前記吸音材を前記タイヤ内面に取り付ける構成にした請求項１に記載のタイヤ騒音低減装置。
【請求項４】
前記第１吸音層の密度が１８ｋｇ／ｍ3 〜４０ｋｇ／ｍ3 であり、前記第２吸音層の密度が前記第１吸音層の密度の４０％〜８０％である請求項１，２または３に記載のタイヤ騒音低減装置。
【請求項５】
前記第１吸音層の厚さが５ｍｍ〜１５ｍｍ、前記第２吸音層の厚さが４ｍｍ〜３０ｍｍである請求項１，２，３または４に記載のタイヤ騒音低減装置。
【請求項６】
前記吸音材をタイヤ周方向に５〜５０個に分割された独立片で構成し、これら独立片のタイヤ周方向の合計長さをタイヤ内周長の７５％以上にすると共に、これら独立片が互いに隣接する間隔を該独立片の端部における厚さの１倍以上、タイヤ内周長の１５％以下にした請求項１乃至５のいずれかに記載のタイヤ騒音低減装置。
【請求項７】
請求項１乃至７のタイヤ騒音低減装置をタイヤ空洞部に面するタイヤ内面に装着した空気入りタイヤ。
【請求項１】
タイヤ空洞部に面したタイヤ内面に装着される、軟質ポリウレタンフォームからなる吸音材を備えたタイヤ騒音低減装置において、
前記吸音材を、タイヤ内面側に配置した第１吸音層と、該第１吸音層の反タイヤ内面側に積層した第２吸音層とから構成し、前記第１吸音層の単位密度（ｋｇ／ｍ3 ）当たりの引裂強さ（Ｎ／ｃｍ）を０．３０以上にし、かつ前記第２吸音層の密度を前記第１吸音層の密度より低くしたタイヤ騒音低減装置。
【請求項２】
前記吸音材が前記タイヤ内面に直接貼り付けられる構成である請求項１に記載のタイヤ騒音低減装置。
【請求項３】
前記吸音材をリング状の弾性固定部材に固定し、該弾性固定部材により前記吸音材を前記タイヤ内面に取り付ける構成にした請求項１に記載のタイヤ騒音低減装置。
【請求項４】
前記第１吸音層の密度が１８ｋｇ／ｍ3 〜４０ｋｇ／ｍ3 であり、前記第２吸音層の密度が前記第１吸音層の密度の４０％〜８０％である請求項１，２または３に記載のタイヤ騒音低減装置。
【請求項５】
前記第１吸音層の厚さが５ｍｍ〜１５ｍｍ、前記第２吸音層の厚さが４ｍｍ〜３０ｍｍである請求項１，２，３または４に記載のタイヤ騒音低減装置。
【請求項６】
前記吸音材をタイヤ周方向に５〜５０個に分割された独立片で構成し、これら独立片のタイヤ周方向の合計長さをタイヤ内周長の７５％以上にすると共に、これら独立片が互いに隣接する間隔を該独立片の端部における厚さの１倍以上、タイヤ内周長の１５％以下にした請求項１乃至５のいずれかに記載のタイヤ騒音低減装置。
【請求項７】
請求項１乃至７のタイヤ騒音低減装置をタイヤ空洞部に面するタイヤ内面に装着した空気入りタイヤ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２００８−８０８４６（Ｐ２００８−８０８４６Ａ）
【公開日】平成２０年４月１０日（２００８．４．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−２６０１３４（Ｐ２００６−２６０１３４）
【出願日】平成１８年９月２６日（２００６．９．２６）
【出願人】（０００００６７１４）横浜ゴム株式会社 (4,905)
【出願人】（０００００１０９６）倉敷紡績株式会社 (296)
【公開日】平成２０年４月１０日（２００８．４．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年９月２６日（２００６．９．２６）
【出願人】（０００００６７１４）横浜ゴム株式会社 (4,905)
【出願人】（０００００１０９６）倉敷紡績株式会社 (296)
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