产生轮胎噪音原因之一是由填充在轮胎内部的空气的振动导致的空腔 共鸣音。该空腔共鸣音，是这样产生的，即在使轮胎负载转动时，与地面 接触的胎面部由于路面的凹凸而振动，该振动使轮胎内部的空气振动。在 该空腔共鸣音中，作为噪音而能被听到声音的频率根据轮胎尺寸而改变， 但一般所知大概为200～250Hz左右。因此，降低该频率区域的噪音级对 降低轮胎噪音非常重要。
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，由于没 有对吸音材料的特性进行充分研究，所以不能说一定能有效降低噪音。
专利文献1：日本特开昭62-216803号公报

本发明的目的是为了提供一种低噪音充气轮胎，其通过有效利用吸音 材料的特性来得到高效消音效果。
本发明的低噪音充气轮胎为了达到上述目的，具有以下(1)～(11) 的结构。
(1)一种低噪音充气轮胎，其中，将由表观密度为10～70kg/m3 的多孔材料制成的带状吸音材料通过弹性固定带安装在胎面内表面上，该 表观密由日本标准JIS K6400所规定。
(2)根据上述(1)所述的低噪音充气轮胎，其中，带状吸音材料 通过弹性固定带安装在胎面内表面的整个圆周上。
(3)根据上述(1)或(2)所述的低噪音充气轮胎，其中，在上 述带状吸音材料的内表面形成阶梯差为20mm或以下的凹凸面。
(4)根据上述(1)、(2)或者(3)所述的低噪音充气轮胎，其 中，在上述带状吸音材料的空腔侧表面层压第2多孔材料，该第2多孔材 料的日本工业标准JIS A1405规定的对频率200Hz的声音的吸音率为10％ 或以上。
(5)根据上述(4)所述的低噪音充气轮胎，其中，上述带状吸音 材料的厚度为5～45mm，上述第2多孔材料的表面平坦且厚度为5～ 45mm。
(6)根据上述(4)所述的低噪音充气轮胎，其中，在上述第2多 孔材料的表面形成阶梯差为20mm或以下的凹凸。
(7)根据上述(6)所述的低噪音充气轮胎，其中，上述带状吸音 材料的厚度为5～45mm，上述第2多孔材料的厚度为5～45mm。
(8)根据上述(1)、(2)或者(3)所述的低噪音充气轮胎，其 中，在上述带状吸音材料的内外两面层压多孔材料，该多孔材料的日本工 业标准JIS A1405规定的对频率200Hz的声音的吸音率为10％或以上。
(9)根据上述(1)～(8)中任一项所述的低噪音充气轮胎，其 特征在于，弹性固定带是在该弹性固定带的圆周上的至少1个部位具有自 动调节周长的伸缩机构的部件。
(10)根据上述(9)所述的低噪音充气轮胎，其中，上述伸缩机构 由弹性体的弹簧机构构成。
(11)根据上述(9)所述的低噪音充气轮胎，其中，上述伸缩机构 使上述弹性固定带的两端部可滑动地相互连结固定。
根据本发明的低噪音充气轮胎，由于由多孔材料构成带状吸音材料， 适当地设定该多孔材料的日本工业标准JIS K6400中所规定的表观密度， 通过弹性固定带将其安装在胎面部的内表面的整个圆周上，所以可以得到 下述效果，即通过由多孔材料产生的整个圆周上的吸音作用，可以实现空 腔共鸣音的降低。
附图说明
图1是表示对由本发明的实施方式构成的低噪音充气轮胎组装轮辋、 并填充气压的状态的子午线剖面图；
图2(a)是用于说明由本发明的实施方式构成的带状吸音材料和弹性 固定带的配置关系的侧视图；
图2(b)是用于说明由本发明的实施方式构成的带状吸音材料和弹性 固定带的配置关系的侧视图；
图3(a)是用于说明由本发明的实施方式构成的带状吸音材料的内圆 周面的表面形状的立体图；
图3(b)是用于说明由本发明的实施方式构成的带状吸音材料的内圆 周面的表面形状的立体图；
图3(c)是用于说明由本发明的实施方式构成的带状吸音材料的内圆 周面的表面形状的立体图；
图3(d)是用于说明由本发明的实施方式构成的带状吸音材料的内圆 周面的表面形状的立体图；
图3(e)是用于说明由本发明的实施方式构成的带状吸音材料的内圆 周面的表面形状的立体图；
图4(a)是用于说明由本发明的实施方式构成的带状吸音材料的层压 结构的侧视图；
图4(b)是用于说明由本发明的实施方式构成的带状吸音材料的层压 结构的侧视图；
图5(a)是用于说明由本发明的其他实施方式构成的带状吸音材料的 层压结构的侧视图；
图5(b)是用于说明由本发明的其他实施方式构成的带状吸音材料的 层压结构的侧视图；
图6(a)是用于说明由本发明的实施方式构成的弹性固定带的配置的 立体图；
图6(b)是用于说明由本发明的实施方式构成的弹性固定带的配置的 立体图；
图6(c)是用于说明由本发明的实施方式构成的弹性固定带的配置的 立体图；
图7是表示使用了弹性固定带的本发明的低噪音充气轮胎的一个实施 方式例的侧视图，所述弹性固定带在弹性固定带的圆周上的至少1个部位 上设置了自动调节弹性固定带的周长的伸缩机构；
图8是表示填充气压的状态的子午线剖面图，其用于说明图7所示的 实施方式例的主要部分；
图9(a)是表示在图7所示的本发明的方式例中，在弹性固定带中使 用的伸缩机构的其他方式例的概略图；
图9(b)是表示在图7所示的本发明的方式例中，在弹性固定带中使 用的伸缩机构的其他方式例的概略图；
图10是表示在图7所示的本发明的方式例中，在弹性固定带中使用的 伸缩机构的又一其他方式例的概略图；
图11是用于说明轮胎的压弯(bucking)现象的说明图。
标号说明
1：胎面部
2：胎圈
3：胎侧部
4：空腔部
5：带状吸音材料
6：弹性固定带
7(a)、7(b)、7(c)：板簧
7：连接卡具
G：路面
Q：接地部

以下，参照附图对本发明的结构进行详细说明。对在各图中的相同构 成要素标以相同的标号，并省略重复说明。
图1是表示本发明的低噪音充气轮胎的一个例子的子午线剖面图，图 2(a)和图2(b)是用于说明图1的轮胎的主要部分的两个不同方式的侧 视图。
在图1中，充气轮胎T包括：胎面部1、左右一对胎圈2、将这些胎 面部1和胎圈2相互连接的胎侧部3。而且，在将轮胎T安装在轮辋R上 时，轮胎T和轮辋R之间形成空腔部4。
如图2(a)和(b)所示，在胎面部1的内表面上，在胎面部的内表 面的整个圆周上，以通过弹性固定带6、并利用其弹力而压接在胎面部1 的内表面侧的方式安装有带状吸音材料5。带状吸音材料5由日本标准JIS K6400规定的表观密度为10～70kg/m3的多孔材料构成，弹性固定带6由 具有高拉伸弹性率的合成树脂构成。另外，弹性固定带6的长度方向的两 端部以其周长可以改变的方式相互连接。
在该图2(a)和(b)中，表示了带状吸音材料5通过弹性固定带6 而被安装在胎面部的内表面的整个圆周上的例子，但在本发明中，不必在 整个圆周上都存在带状吸音材料。根据本发明的发明者们的各种发现，只 要在胎面部的内表面的整个周长的大约75％或以上安装带状吸音材料即 可，更优选为在该整个周长的大约80％或以上，最优选的是在该整个周长 的90％或以上安装带状吸音材料。根据本发明的发明者们的发现，在胎面 部的内表面的整个周长上安装带状吸音材料效果最高、最好。
在图1中，举例表示了带状吸音材料5安装成从内圆周面侧起通过弹 性固定带6压接在胎面部1的内表面上的情况，但弹性固定带6和带状吸 音材料5的轮胎径向的位置关系，也可以是将弹性固定带6配置在带状吸 音材料5的外圆周面侧。无论在哪个方式中，弹性固定带6只要通过粘合 剂等固定带状吸音材料5，将其长度方向的两端部相互连接，并使带状吸 音材料5压接在胎面部1的内表面即可。
这样，由于通过将日本标准JIS K6400规定的表观密度设为70kg/m3 或以下，带状吸音材料5具有多孔结构，同时还能以不会由于轮胎内压作 用而发生压缩变形的方式维持其结构，所以可得到较好的吸音效果。但是， 当表观密度小于10kg/m3时，多孔结构就会过大，就不能得到吸音性能。
这样，由于将带状吸音材料5的密度设定在规定的范围内，所以带状 吸音材料5具有多孔结构，同时不会因轮胎内压的作用而压缩变形，因此 可得到良好的吸音效果。另外，如上所述，带状吸音材料5利用弹性固定 带6的弹性力而压接在轮胎内表面的圆周上，更优选为轮胎内表面的整个 圆周上、或者优选为轮胎内表面的整个周长的大约75％或以上，所以可以 简单地保持稳定的状态而不会脱落。
构成带状吸音材料5的多孔材料，优选为树脂制的泡沫体，特别是由 于低密度聚氨酯泡沫具有难以因轮胎内压作用而发生压缩变形的抗性，因 此优选。气泡的形态优选为连续气泡。另外，多孔材料除了可以是树脂泡 沫体之外，还可以是结合了纤维的毡、垫子等的无纺布。
此外，作为构成弹性固定带6的材料，可优选使用聚丙烯树脂等的合 成树脂。在使用聚丙烯树脂时，可以优选使用该聚丙烯树脂的弯曲弹性率 在1100～1800MPa的范围内的聚丙烯树脂。弯曲弹性率小于1100MPa时， 则弹性变得过于小，从而弹性固定带6很难发挥作为弹性带的作用。弯曲 弹性率超过1800MPa时，则刚性变得过高，弹性固定带6无法随轮胎接地 时的变形而变形，所以变得较易破损，耐久性降低。更优选的是弯曲弹性 率在1300～1700MPa的范围内。另外，此处所说的弯曲弹性率，是由ASTM (AMERICAN SOCIETY FOR TESTING AND MATERIAL：美国试验与 材料协会)D790所规定的弯曲弹性率的试验方法求得的。
再者，在图2(a)的实施方式中，表示了带状吸音材料5安装成从内 圆周面侧通过弹性固定带6压接在胎面部1的内表面的情况，但弹性固定 带6和带状吸音材料5的轮胎径向的位置关系，也可以如图2(b)所示， 将弹性固定带6配置在带状吸音材料5的外圆周面侧。无论在哪个方式中， 只要弹性固定带6通过粘合剂等固定带状吸音材料5，将其长度方向的两 端部相互连接，并使带状吸音材料5压接在胎面部1的内表面上即可。
此外，在带状吸音材料5的内圆周面上，可以为提高吸音效果而形成 凹凸。凹凸面的方式虽没有特别的限定，但可以是图3(a)～(e)中例 示的方式。该凹凸面的凹凸的阶梯差可以设定在20mm或以下。
在本发明中，更优选的是，可以在带状吸音材料5的空腔4侧的表面， 层压吸音特性不同的第2多孔材料。在这样地在表层上层压其他的多孔材 料时，可以如图4(a)和(b)所例示，在轮胎内表面层压耐压缩性优异 的多孔材料，由于其表观密度为10～70kg/m3所以不会在空腔部4内的空 气压作用下而被压坏，在空腔4侧的表面层压JIS A1405所规定的对频率 200Hz的声音的吸音率为10％或以上的第2多孔材料5a。在这种情况下， 也可以在第2多孔材料5a的表面形成凹凸。作为多孔材料5a，可以是树 脂制的泡沫体，也可以是纤维制的无纺布等。
再者，本发明中所说的吸音率，是JIS A1405中定义的吸音率。
如上所述，在制成带状吸音材料5和第2多孔材料5a的层压体的情况 下，可以将带状吸音材料5的厚度A设为5～45mm，将第2多孔材料5a 的厚度B，当如图4(a)所示那样表面平坦时优选设为5～45mm，更优选 为5～10mm，当如图4(b)所示那样表面凹凸时优选设为5～45mm，更 优选为5～20mm。由此，可防止由于在轮胎内压作用下使带状吸音材料5 被压坏而丧失吸音效果，同时可提高吸音性能。另外，该带状吸音材料5 和第2多孔材料5a的层压体的厚度设为50mm或以内为好。
如上所述，当在带状吸音材料5的表面层压第2多孔材料5a时，为了 进一步提高吸音效果，可如图5(a)所示，在第2多孔材料5a上形成穿 过耐压缩性优异的带状吸音材料5的多个孔S。由此，孔S可实现作为将 从轮胎空腔部4的声能吸入带状吸音材料5的通道的作用，同时可防止由 轮胎气压引起的带状吸音材料5的破坏。
进而，如图5(b)所示，也可以构成为在耐压缩性优异的带状吸音材 料5的内外两面上用多孔材料5a覆盖的结构。由此，由于在作为空腔共鸣 的产生源的轮胎内侧面上接触配置有第2多孔材料5a，所以与将第2多孔 材料5a仅配置在内侧面的情况相比，吸音效果有所增大。
再者，在带状吸音材料5的表面层压第2多孔材料5a时的弹性固定带 6和带状吸音材料5的轮胎径向的位置关系，除了如图6(a)和(c)所示， 将弹性固定带6配置在带状吸音材料5的内圆周侧或者外圆周侧之外，还 可以如图6(b)所示，配置在带状吸音材料5和第2多孔材料5a之间。
由于本发明的带状吸音材料5和弹性固定带6，是后安装在经过硫化 工序之后的轮胎T上的部件，所以不需要改变轮胎和轮辋的生产设备等， 能够使用于现有的轮胎上。
再者，特别是，通过使弹性固定带6的周长可变，并调节带状吸音材 料5的周长，便可以对于多个种类的充气轮胎使用相同的带状吸音材料5 和弹性固定带6。进而，由于上述的带状吸音材料5和弹性固定带6可安 装在轮胎T的胎面部1的内表面的整个圆周上，所以也不会妨碍组装轮辋 时的操作性。
特别，如上所述，为了可改变弹性固定带6的周长，并可调节带状吸 音材料5的周长，可以使用在弹性固定带的圆周上的至少1个部位设置了 自动调节周长的伸缩机构的弹性固定带。
如果在图7中表示该弹性固定带的方式例，则弹性固定带6，其优选 为由金属制成，如图7所示，在圆周上至少1个部位(图中为4个部位) 上周长被切开一个切口，并将该切口部空隙用弯曲成U字形的板簧7a连 接，从而构成弹性固定带6的整体。该U字形的板簧7a的部分，形成得 作为自动吸收加载在弹性固定带6上的力的圆周方向分力的伸缩机构而起 作用。图8是表示由图7所示的实施方式构成的低噪音充气轮胎的填充了 气压的状态的子午线剖面图，在该图7和图8所示的方式中，如图2(b) 所示，弹性固定带6配置在带状吸音材料5的外圆周侧。
作为这样的由板簧7a制成的伸缩机构，只要是如图9(a)和(b)所 例示那样折弯成锯齿状的板簧7b、7c即可。再者，形成在弹性固定带6 的圆周上的伸缩机构的数量虽没有特别的限定，但最好均等地配置在圆周 上的3～8个部位。
作为弹性固定带6的宽度，优选为10～30mm的范围，可以在该范围 中按照带状吸音材料5的刚性而适当地决定。弹性固定带6的宽度小于 10mm时，弹性固定带的强度不足。弹性固定带的宽度大于30mm时，由 于重量增加，所以不优选。弹性固定带的厚度优选设为0.5～2.0mm。弹性 固定带的厚度小于0.5mm时，弹性固定带的强度不足。弹性固定带的厚度 超过2.0mm时，弯曲刚性变得过高而容易破损，所以不优选。更优选为弹 性固定带的厚度为0.75～1.5mm。
如上所述，在弹性固定带6上设定了伸缩机构7a、7b、7c的轮胎，即 使在行驶时在弹性固定带6上作用产生压弯(bucking)等那样的外力，伸 缩机构也能自动吸收该外力，所以可延长弹性固定带6的寿命，并且可稳 定地将带状吸音材料5安装到胎面内表面。
图10表示伸缩机构的又一其他实施方式。弹性固定带6的长度方向的 两端部6b、6c通过连接卡具7可滑动地相互连接。即，对于连接卡具7， 弹性固定带6的一方端部6b固定，另一方端部6c可沿箭头方向自由滑动。 在弹性固定带6的端部6c和/或连接卡具7的滑动面上，为了使滑动平滑， 可覆盖氟树脂、或者涂敷润滑剂。
由于通过这样地构成，对于将要产生压弯等的外力，弹性固定带6自 动伸缩而吸收该力，所以可延长弹性固定带6的疲劳寿命，并且可稳定地 将带状吸音材料5安装到胎面内表面。而且，附带说一下，图11所示的状 况是，由于组装在轮胎上的弹性固定带6的周长被固定为定长，所以在轮 胎接触路面G的接地部Q上产生压弯的情况；由于该压弯而使带状吸音材 料5的保持变得不稳定、或弹性固定带6的疲劳寿命变短这些问题以往就 有，但是如上本发明所述的那样，制成在弹性固定带上设置自动调节该弹 性固定带的周长的伸缩机构的轮胎，就可以减少这样的问题。
再者，在上述的实施方式中，例示了弹性固定带6从带状吸音材料5 的外圆周侧使该带状吸音材料5压接在胎面部内表面上的情况，但弹性固 定带6和带状吸音材料5的轮胎径向的位置关系，并不限定于此，弹性固 定带6也可以从带状吸音材料5的内圆周侧使该带状吸音材料5压接在胎 面内表面上。另外，带状吸音材料5和弹性固定带6的接合单元，可根据 带状吸音材料5的种类或形态决定，并不特别限制，可采用由粘合剂进行 的接合或者由其他连接单元进行的接合。
实施例
在轮胎尺寸为205/65R15的充气轮胎中，分别做成空腔部什么也没有 安装的以往轮胎(以往例)，和在空腔部、将如表1所示的JIS K6400规 定的表观密度不同的吸音材料如图2(a)所示那样安装在胎面内表面的整 个圆周上的本发明轮胎(实施例)和比较例(比较例1、2)。另外，所有 都一样，吸音材料的宽度为150mm，厚度为40mm。
将这些轮胎组装在轮辋尺寸15×61/2JJ的车轮上，充入220KPa的空 气压并安装在排气量为2500cc的轿车上，在车厢内的驾驶席车窗侧耳朵的 位置上设置话筒，测定在不平的路面上以50km/h的速度行驶时的频率 200～250Hz的车内噪音。将其结果取平均值，并通过将以往轮胎为100作 为指数，一并记入在表1冲。数值越小表示噪音越少。
                              表1   以往例   实施例  比较例1  比较例2   表观密度(kg/m3)   -   30  5  80   频率为200～250Hz的车内噪音   100   92  100  99
由表1可知，本发明轮胎与以往轮胎相比，频率为200～250Hz的空 腔共鸣音有所降低。
本发明的低噪音充气轮胎，可以利用于轮胎制造业，进而，可在汽车 制造业中有效用于实现安装了低噪音充气轮胎的汽车。