低噪音充气轮胎
专利汇可以提供低噪音充气轮胎专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且提供一种低噪音 充气轮胎 ，其带状吸音材料的设置操作简单，并可以同时降低空腔共鸣音以及高频噪音，有效降低车辆行驶时的噪音。本 发明 的低噪音充气轮胎，将由与 频率 相对应的吸音特性不同的至少2种多孔材料构成的带状吸音材料安装在环状的弹性固定带上，并基于上述弹性固定带的弹性 力 而将这些带状吸音材料装设在 胎面 内表面上。，下面是低噪音充气轮胎专利的具体信息内容。
1.一种低噪音充气轮胎，其中：将带状吸音材料安装在环状的弹性 固定带上，并基于上述弹性固定带的弹性力而将该带状吸音材料装设在胎 面内表面上，所述带状吸音材料是将由与频率相对应的吸音特性不同的至 少2种多孔材料构成的至少2种吸音部混合排列而成的，且使所述至少2 种吸音部在带状吸音材料的表面方向上混合排列。
2.如权利要求1所述的低噪音充气轮胎，其中：以在轮胎圆周方向 上交替地排列的方式配置至少2种吸音部。
3.如权利要求1所述的低噪音充气轮胎，其中：以在轮胎宽度方向 上交替地排列的方式配置至少2种吸音部。
4.一种低噪音充气轮胎，其中：将带状吸音材料安装在环状的弹性 固定带上，并基于上述弹性固定带的弹性力而将该带状吸音材料装设在胎 面内表面的整个圆周上，所述带状吸音材料是将由频率200Hz的吸音率为 20％或以上的第1多孔材料构成的吸音部和由频率1kHz的吸音率为25％ 或以上的第2多孔材料构成的吸音部混合排列而成的，且使由第1多孔材 料构成的吸音部和由第2多孔材料构成的吸音部在带状吸音材料的表面方 向上混合排列。
5.如权利要求4所述的低噪音充气轮胎，其中：以在轮胎圆周方向 上交替地排列的方式配置由第1多孔材料构成的吸音部和由第2多孔材料 构成的吸音部。
6.如权利要求4所述的低噪音充气轮胎，其中：以在轮胎宽度方向 上交替地排列的方式配置由第1多孔材料构成的吸音部和由第2多孔材料 构成的吸音部。
7.如权利要求4～6中的任何一项所述的低噪音充气轮胎，其中： 由第1多孔材料构成的吸音部的表面面积为带状吸音材料整体的表面面积 的30～70％，由第2多孔材料构成的吸音部的表面面积为带状吸音材料整 体的表面面积的30～70％。
8.一种低噪音充气轮胎，其中：将带状吸音材料安装在环状的弹性 固定带上，并基于上述弹性固定带的弹性力而将该带状吸音材料装设在胎 面内表面的整个圆周上，所述带状吸音材料是将由频率200Hz的吸音率为 20％或以上的第1多孔材料构成的吸音部、由频率1kHz的吸音率为25％ 或以上的第2多孔材料构成的吸音部和由频率1.5kHz的吸音率为30％或 以上的第3多孔材料构成的吸音部混合排列而成的，且使由第1多孔材料 构成的吸音部、由第2多孔材料构成的吸音部和由第3多孔材料构成的吸 音部在带状吸音材料的表面方向上混合排列。
9.如权利要求8所述的低噪音充气轮胎，其中：以在轮胎圆周方向 上交替地排列的方式配置由第1多孔材料构成的吸音部、由第2多孔材料 构成的吸音部和由第3多孔材料构成的吸音部。
10.如权利要求8所述的低噪音充气轮胎，其中：以在轮胎宽度方向 上交替地排列的方式配置由第1多孔材料构成的吸音部、由第2多孔材料 构成的吸音部和由第3多孔材料构成的吸音部。
11.如权利要求8～10中的任何一项所述的低噪音充气轮胎，其中： 由第1多孔材料构成的吸音部的表面面积为带状吸音材料整体的表面面积 的30～50％，由第2多孔材料构成的吸音部的表面面积为带状吸音材料整 体的表面面积的20～30％，由第3多孔材料构成的吸音部的表面面积为带 状吸音材料整体的表面面积的20～50％。
技术领域
本发明涉及具备了带状吸音材料的低噪音充气轮胎，更详细地说，涉 及可以同时降低空腔共鸣音以及高频噪音，并有效降低车辆行驶时的噪音 的低噪音充气轮胎。
背景技术
作为降低这样的由空腔共鸣现象产生的噪音的方法，有提案在轮胎内 部添加吸音材料而吸收共鸣音(例如，参照专利文献1)。但是，在上述 方法中，由于在轮胎内表面或轮辋外周表面上粘贴有吸音材料，因此具有 该吸音材料的设置操作比较麻烦的缺点。
另外，在上述方法中，可以由吸音材料抑制空腔共鸣，但是在车辆行 驶时在轮胎内部产生的噪音并不仅限于空腔共鸣音，也包括与空腔共鸣音 不同的频带的高频噪音。但是，吸音材料只对特定的频带发挥优异的吸音 特性，而与其他的频带相对应的吸音特性则不一定非常充分。因此，虽然 可以实现空腔共鸣音的降低，但难以降低高频噪音等。
发明内容
用于达到上述目的的本发明的低噪音充气轮胎，其特征在于：将由与 频率相对应的吸音特性不同的至少2种多孔材料构成的带状吸音材料安装 在环状的弹性固定带上，并基于上述弹性固定带的弹性力而将这些带状吸 音材料装设在胎面内表面上。
换言之，本发明的低噪音充气轮胎，其特征在于：将带状吸音材料安 装在环状的弹性固定带上，并基于上述弹性固定带的弹性力而将这些带状 吸音材料装设在胎面内表面上，所述带状吸音材料是将由与频率相对应的 吸音特性不同的至少2种多孔材料构成的至少2种吸音部混合排列而成的。 至少2种吸音部，以在轮胎圆周方向或轮胎宽度方向上交替地排列的方式 配置，并在带状吸音材料的表面方向上混合排列。
更具体地说，本发明的低噪音充气轮胎，其特征在于：将带状吸音材 料安装在环状的弹性固定带上，并基于上述弹性固定带的弹性力而将该带 状吸音材料装设在胎面内表面的整个圆周上，所述带状吸音材料是将由频 率200Hz的吸音率为20％或以上的第1多孔材料构成的吸音部和由频率 1kHz的吸音率为25％或以上的第2多孔材料构成的吸音部混合排列而成 的。由第1多孔材料构成的吸音部和由第2多孔材料构成的吸音部，以在 轮胎圆周方向或轮胎宽度方向上交替地排列的方式配置，并在带状吸音材 料的表面方向上混合排列。此时，优选为：由第1多孔材料构成的吸音部 的表面面积为带状吸音材料整体的表面面积的30～70％，由第2多孔材料 构成的吸音部的表面面积为带状吸音材料整体的表面面积的30～70％。
另外，本发明的低噪音充气轮胎，其特征在于：将带状吸音材料安装 在环状的弹性固定带上，并基于上述弹性固定带的弹性力而将该带状吸音 材料装设在胎面内表面的整个圆周上，所述带状吸音材料是将由频率 200Hz的吸音率为20％或以上的第1多孔材料构成的吸音部、由频率1kHz 的吸音率为25％或以上的第2多孔材料构成的吸音部和由频率1.5kHz的 吸音率为30％或以上的第3多孔材料构成的吸音部混合排列而成的。由第 1多孔材料构成的吸音部、由第2多孔材料构成的吸音部和由第3多孔材 料构成的吸音部，以在轮胎圆周方向或轮胎宽度方向上交替地排列的方式 配置，并在带状吸音材料的表面方向上混合排列。此时，优选为：由第1 多孔材料构成的吸音部的表面面积为带状吸音材料整体的表面面积的 30～50％，由第2多孔材料构成的吸音部的表面面积为带状吸音材料整体 的表面面积的20～30％，由第3多孔材料构成的吸音部的表面面积为带状 吸音材料整体的表面面积的20～50％。
在本发明中，由多孔材料构成的吸音部以及带状吸音材料的表面面积， 是把它们假定为实心物体时的表观表面面积，并且是露出到充气轮胎的空 腔部内的部分的表面面积。
根据本发明，由于将由与频率相对应的吸音特性不同的至少2种多孔 材料构成的带状吸音材料装设在胎面内表面上，因此与使用了单一的多孔 材料的情况相比，可以在广泛的频带内发挥优异的吸音效果。即，可以同 时降低空腔共鸣音以及高频噪音，有效降低车辆行驶时的噪音。而且，由 于上述带状吸音材料安装在环状的弹性固定带上，并基于该弹性固定带的 弹性力而装设在胎面内表面上，因此带状吸音材料的设置操作极为简单。
附图说明
图1是表示由本发明的实施方式构成的低噪音充气轮胎的立体剖面 图。
图2是表示装设在轮胎内表面上的带状吸音材料以及弹性固定带的侧 视图。
图3(a)～(d)分别是以直线状地打开的状态表示由2种多孔材料 构成的带状吸音材料的立体图。
图4是表示多孔材料A、B的吸音特性的一例的图。
图5(a)～(c)分别是以直线状地打开的状态表示由3种多孔材料 构成的带状吸音材料的立体图。
图6是表示多孔材料A、B、C的吸音特性的一例的图。
图7(a)～(c)是分别表示由弹性固定带实现的带状吸音材料的安 装构造的剖面图。
图8是由弹性固定带实现的带状吸音材料的其他的安装构造的剖面 图。
具体实施方式
图1是表示由本发明的实施方式构成的低噪音充气轮胎的图，图2是 表示装设在轮胎内表面上的带状吸音材料以及弹性固定带的图。在图1中， 充气轮胎T包括：胎面部1，左右一对胎圈部2，和将这些胎面部1与胎 圈部2互相连接的胎侧部3。
在胎面部1的内表面上，通过环状的弹性固定带11装设有由与频率相 对应的吸音特性不同的至少2种多孔材料构成的带状吸音材料12。该带状 吸音材料12，存在于胎面部1的整个圆周上，并相对于弹性固定带11而 安装(参照图2)。而且，由于带状吸音材料12基于弹性固定带11的弹 性力而装设在硫化之后的充气轮胎T的胎面内表面上，因此其设置操作极 为简单。
弹性固定带11，可以是无接头的环状体，或者也可以是将带状材料的 纵向的两端部互相连结而加工成环状的部件。特别是，在由带状材料构成 弹性固定带11时，可以根据轮胎尺寸调整周长。作为该弹性固定带11的 构成材料，可以使用聚丙烯树脂等合成树脂。特别是，在使用聚丙烯树脂 时，优选由ASTM试验方法的D638中所规定的试验方法测出的拉伸弹性 率为700Mpa左右。另外，除了合成树脂，也可以使用金属材料。
作为构成带状吸音材料12的多孔材料，可以使用树脂的泡沫体，特别 优选使用聚氨酯泡沫。多孔材料除了树脂泡沫体，也可以是将纤维结合起 来而成的毛毡、垫子等无纺布。在树脂泡沫体中，气泡的形态优选为连续 气泡。在以聚氨酯泡沫为代表的树脂泡沫体的情况下，可以根据其密度、 孔的大小来使与频率相对应的吸音特性变化。例如，可以任意地对频率 200Hz的吸音率相对较高的多孔材料、频率1kHz的吸音率相对较高的多 孔材料和频率1.5kHz的吸音率相对较高的多孔材料进行调整。特别是，频 率200Hz的吸音率为20％或以上的聚氨酯泡沫的密度为20～40kg/m3，频 率1kHz的吸音率为25％或以上的聚氨酯泡沫的密度为5～20kg/m3。这里， 本发明所说的吸音率是JIS A1405所规定的吸音率。
图3(a)～(d)，是表示由2种多孔材料(A、B)构成的带状吸音 材料的图。在图3(a)～(d)中，为了使理解容易，以将在胎面部的整 个圆周上延长的带状吸音材料打开为直线状的状态进行表示，并以相同的 图案表示由相同的多孔材料构成的吸音部。如图3(a)～(d)所示，在 带状吸音材料12中，由互相不同的多孔材料构成的吸音部12A、12B，不 是在厚度方向上层叠，而是以在轮胎圆周方向或轮胎宽度方向上交替地排 列的方式配置。即，吸音部12A、12B在带状吸音材料12的表面方向上混 合排列。
带状吸音材料12的吸音部12A，由频率200Hz的吸音率为20％或以 上的多孔材料(A)构成。在选择频率200Hz的吸音率为20％或以上的多 孔材料(A)时，可以有效降低该频率附近的空腔共鸣音。
带状吸音材料12的吸音部12B，由频率1kHz的吸音率为25％或以上 的多孔材料(B)构成。在选择频率1kHz的吸音率为25％或以上的多孔 材料(B)时，可以有效降低该频率附近的高频噪音。
图4是表示多孔材料A、B的吸音特性的一例的图。如图4所示，多 孔材料A的吸音材料，具备频率200Hz下的吸音率比频率1kHz下的吸音 率高的吸音特性。另一方面，多孔材料B的吸音材料，具备频率200Hz下 的吸音率相对较低、在频率1kHz附近具有吸音率的峰值的吸音特性。由 于这2种吸音材料分别承担不同的频带的吸音效果，因此可以同时降低空 腔共鸣音以及高频噪音，有效降低车辆行驶时的噪音。
特别是，在由多孔材料A构成的吸音部12A的表面面积为带状吸音材 料12的整体的表面面积的30～70％，由多孔材料B构成的吸音部12B的 表面面积为带状吸音材料12的整体的表面面积的30～70％时，可以均衡 地降低空腔共鸣音以及高频噪音这双方。如果该表面面积的比例偏离上述 范围，则难以均衡地降低车辆行驶时的噪音。
图5(a)～(c)，是表示由3种多孔材料(A、B、C)构成的带状 吸音材料的图。在图5(a)～(c)中，为了使理解容易，以将在胎面部 的整个圆周上延长的带状吸音材料打开为直线状的状态进行表示，并以相 同的图案表示由相同的多孔材料构成的吸音部。如图5(a)～(c)所示， 在带状吸音材料12中，由互相不同的多孔材料构成的吸音部12A、12B、 12C，不是在厚度方向上层叠，而是以在轮胎圆周方向或轮胎宽度方向上 交替地排列的方式配置。即，吸音部12A、12B、12C在带状吸音材料12 的表面方向上混合排列。
带状吸音材料12的吸音部12A，由频率200Hz的吸音率为20％或以 上的多孔材料(A)构成。在选择频率200Hz的吸音率为20％或以上的多 孔材料(A)时，可以有效降低该频率附近的空腔共鸣音。
带状吸音材料12的吸音部12B，由频率1kHz的吸音率为25％或以上 的多孔材料(B)构成。在选择频率1kHz的吸音率为25％或以上的多孔 材料(B)时，可以有效降低该频率附近的高频噪音。
带状吸音材料12的吸音部12C，由频率1.5kHz的吸音率为30％或以 上、更优选为60％或以上的多孔材料(C)构成。在选择频率1.5kHz的吸 音率为30％或以上的多孔材料(C)时，可以有效降低该频率附近的高频 噪音。
图6是表示多孔材料A、B、C的吸音特性的一例的图。如图6所示， 多孔材料A的吸音材料，具备频率200Hz下的吸音率比频率1kHz以及 1.5kHz下的吸音率高的吸音特性。另一方面，多孔材料B的吸音材料，具 备频率200Hz下的吸音率相对较低、在频率1kHz附近具有吸音率的峰值 的吸音特性。多孔材料C的吸音材料，具备频率200Hz下的吸音率相对较 低、在频率1.5kHz附近具有吸音率的峰值的吸音特性。由于这3种吸音材 料分别承担不同的频带的吸音效果，因此可以同时降低空腔共鸣音以及高 频噪音，有效降低车辆行驶时的噪音。
特别是，在由多孔材料A构成的吸音部12A的表面面积为带状吸音材 料12的整体的表面面积的30～50％，由多孔材料B构成的吸音部12B的 表面面积为带状吸音材料12的整体的表面面积的20～30％，由多孔材料C 构成的吸音部12C的表面面积为带状吸音材料12的整体的表面面积的 20～50％时，可以均衡地降低空腔共鸣音以及高频噪音这双方。如果该表 面面积的比例偏离上述范围，则难以均衡地降低车辆行驶时的噪音。
图7(a)～(c)是分别表示由弹性固定带实现的带状吸音材料的安 装构造的图。在图7(a)中，弹性固定带11配置在带状吸音材料12的内 周侧。在图7(b)中，弹性固定带11配置在带状吸音材料12的外周侧。 在图7(c)中，弹性固定带11贯通带状吸音材料12的内部。如上所述， 弹性固定带11与带状吸音材料12的轮胎直径方向的位置关系没有特别限 定。
图8是表示由弹性固定带实现的带状吸音材料的其他的安装构造的 图。在图8中，带状吸音材料12在宽度方向上被割开，并在其中配置有环 状的弹性固定带11。弹性固定带11，其宽度方向两端部埋设在带状吸音材 料12内，在其宽度方向中央部具备向外周侧突出的鼓出部11a。另一方面， 在充气轮胎T的胎面部1的内表面上形成有在轮胎圆周方向上连续的槽 1a，并相对于该槽1a而将弹性固定带11的鼓出部11a卡合。根据这样的 安装构造，具有装设带状吸音材料12时的定位容易、而且装设后的带状吸 音材料12难以变位的优点。
上面，对本发明的优选的实施方式详细地进行了说明，但应该理解为， 在不脱离附加的权利要求所规定的本发明的精神以及范围的情况下，可以 对其进行各种变更、代用以及置换。
实施例
在轮胎尺寸215/60R1695H的充气轮胎中，分别制作：在胎面内表面 上没有装设吸音材料的以往例的轮胎；通过弹性固定带将由多孔材料A构 成的带状吸音材料装设在胎面内表面上的比较例的轮胎；通过弹性固定带 将由多孔材料A、B构成的带状吸音材料装设在胎面内表面上的实施例1 的轮胎；和通过弹性固定带将由多孔材料A、B、C构成的带状吸音材料 装设在胎面内表面上的实施例2的轮胎。上述多孔材料A、B、C的吸音 特性，如图6所示。
在实施例1中，将由多孔材料A构成的吸音部的表面面积设为带状吸 音材料整体的表面面积的50％，将由多孔材料B构成的吸音部的表面面积 设为带状吸音材料整体的表面面积的50％。在实施例2中，将由多孔材料 A构成的吸音部的表面面积设为带状吸音材料整体的表面面积的50％，将 由多孔材料B构成的吸音部的表面面积设为带状吸音材料整体的表面面积 的30％，将由多孔材料C构成的吸音部的表面面积设为带状吸音材料整体 的表面面积的20％。
对于这些试验轮胎，通过下面的实验方法，评价车内噪音。即，将各 试验轮胎安装在轮辋尺寸16×6.5JJ的车轮上，并以220kPa的空气压力装 设在排气量2400cc的轿车上，在机室内的驾驶席窗口侧耳朵的位置上设置 话筒，测量并记录以80km/h的速度在粗糙路面上行驶时的200Hz、1kHz、 1.5kHz的1/3倍频带的声压级(dB)。
表1
如该表1所示，在实施例1～2的轮胎中，与以往例的轮胎相比较，不 但200Hz附近的空腔共鸣音、对于1kHz和1.5kHz附近的高频噪音也可以 得到降低效果。
专利文献1：日本特开昭64-78902号公报
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