JP2001180214A - 空気入りタイヤとリムとの組立体 - Google Patents

空気入りタイヤとリムとの組立体

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JP2001180214A
JP2001180214A JP36546599A JP36546599A JP2001180214A JP 2001180214 A JP2001180214 A JP 2001180214A JP 36546599 A JP36546599 A JP 36546599A JP 36546599 A JP36546599 A JP 36546599A JP 2001180214 A JP2001180214 A JP 2001180214A
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rim
tire
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band base
width
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Naoki Yugawa
直樹 湯川
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Sumitomo Rubber Industries Ltd
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60CVEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
    • B60C19/00Tyre parts or constructions not otherwise provided for
    • B60C19/002Noise damping elements provided in the tyre structure or attached thereto, e.g. in the tyre interior

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ロードノイズを低減する。 【解決手段】 空気入りタイヤ2をリム3に装着するこ
とによりリム周囲にタイヤ内腔4を形成するタイヤとリ
ムとの組立体1である。リム3の外周面に装着される可
撓性の環状のバンド基体6と、このバンド基体6に設け
られ、組立体1の回転に伴う遠心力でリム3の外周面か
らタイヤ半径方向へ立ち上がりタイヤ内腔4を遮る1以
上の立ち上がり部7とを有する制音具5を具える。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、リム組み性を向上
しつつ走行中のロードノイズを低減しうる空気入りタイ
ヤとリムとの組立体に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、自動車のさらなる低騒音化、静粛
化が望まれている。タイヤにより生じる騒音には様々な
ものがあるが、中でも荒れた路面を走行した際に、50
〜400Hzの周波数範囲で「ゴー」という音が生じるい
わゆるロードノイズは車内に伝達されて車室内でのこも
り音となり乗員に不快感を与える。発明者らの種々の実
験の結果、このようなロードノイズは、タイヤをリムに
装着した際に、リム周囲に形成されかつタイヤとリムと
が囲む空洞からなるタイヤ内腔が気柱管を構成して空気
が共鳴振動(空洞共鳴)していることが大きな影響を与
えていることが分かっている。
【0003】そこで、本件出願人は、例えば特公平7−
14682号公報において、タイヤ内腔に球状体からな
る遮蔽体を配し、このような共鳴を抑制することを提案
している。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記の
方法では、球状体はタイヤ内腔の断面積の例えば40%
以上を遮断する大きさを有するため、タイヤのバランス
を悪化させたり、また輸送時に脱落するなどの問題があ
った。本発明は、このような問題点に鑑み案出されたも
ので、リムの外周面に可撓性の環状のバンド基体を装着
するとともに、このバンド基体に組立体の回転に伴う遠
心力でリムの外周面からタイヤ半径方向へ立ち上がりタ
イヤ内腔を遮る1以上の立ち上がり部を設けることを基
本として、タイヤのリム組み性を損ねることなくロード
ノイズを低下させうる空気入りタイヤとリムとの組立体
を提供することを目的としている。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明のうち請求項1記
載の発明は、空気入りタイヤをリムに装着することによ
りリム周囲にタイヤ内腔を形成する空気入りタイヤとリ
ムとの組立体であって、前記リムの外周面に装着される
可撓性の環状のバンド基体と、このバンド基体に設けら
れ、組立体の回転に伴う遠心力でタイヤ半径方向へ立ち
上がりタイヤ内腔を遮る1以上の立ち上がり部とを有す
る制音具を具えたことを特徴としている。
【0006】このような空気入りタイヤとリムとの組立
体は、制音具がリム外周面に装着されるバンド基体から
構成されることにより、リム組時に邪魔にならないた
め、リム組性を損ねることがない。また走行中では、バ
ンド基体に設けた立ち上がり部が遠心力によってタイヤ
半径方向に立ち上がり、タイヤ内腔の空洞共鳴を抑制で
きロードノイズを低減しうる。
【0007】このようなバンド基体は、例えば加硫ゴム
からなり、しかも厚さが0.5〜3mmかつ巾がリムのリ
ム底巾と略等しいことが望ましい。バンド基体が、この
ような厚さと巾を有することにより、制音具をリム底部
(ウエルともいう。)に沿って容易に装着することがで
きるからより一層リム組性が向上できる。
【0008】またバンド基体は、幅方向縁が略平行に同
幅で連続するとともに、該バンド基体は、その両側の幅
方向縁から内方に距離Xを隔てしかも周方向同位置を起
点として同じ略周方向にびる縦の切り込みの各終端間を
横の切り込みにより連続して継いだコ字状切り込みを具
え、このコ字状切り込みで区画された切り込み片が遠心
力により立ち上がることにより前記立ち上がり部を形成
することが望ましい。これにより、簡単な構成でかつ能
率良く制音具を構成しうる。また、前記距離Xを3mm以
上とすることにより、縦の切り込みと幅方向縁との間の
強度を維持でき、耐久性の低下を防止できる。
【0009】また前記バンド基体は、例えばリム装着前
の周長さLaと、リム装着時の周長さLbとの比(Lb
/La)が1.0よりも大かつ1.3以下とすることが
望ましい。これにより、バンド基体にリムの外周面に装
着するための効果的な締付力ないし摩擦力を与えること
ができ、装着が容易に行え、また締め過ぎによる破断等
を防止できる。
【0010】前記立ち上がり部は、その立ち上がり時に
おいて、タイヤ周方向に略等間隔を隔てて配された複数
個から構成することが望ましい。さらに前記立ち上がり
部は、その立ち上げ状態において、タイヤ半径方向の高
さHaが、タイヤ負荷走行時のタイヤ内腔高さHの85
%以上であり、かつタイヤ軸方向の幅Waがタイヤ負荷
走行時のタイヤ内腔最大幅Wの20%以上とすること
が、タイヤ内腔の共鳴をより効果的に防止しうる点で好
ましい。またバンド基体は、タイヤ軸方向に並列された
複数本から構成することもできる。
【0011】
【発明の実施の形態】以下本発明の実施の一形態を図面
に基づき説明する。図1は本実施形態の空気入りタイヤ
とリムとの組立体(以下、単に「組立体」ということが
ある。)の断面図、図2はその制音具を例示する斜視
図、図3はその部分平面図を示している。図において、
組立体1は、空気入りタイヤ(以下、単に「タイヤ」と
いうことがある。)2をリム3に装着することにより、
リム3の周囲にタイヤ2とリム3とが囲むタイヤ内腔4
を形成している。
【0012】図1に示すように、本実施形態のリム3
は、例えば前記タイヤ2が装着されるリム本体3aとこ
のリム本体3aを保持するディスク3bとを有するいわ
ゆる2ピースホイールリムが例示され、タイヤ2のリム
組みを行う際にタイヤ2のビード部2aを落とし込むた
めに外径を減じたリム底部9が形成されている。また本
実施形態のタイヤ2は、ビード部2aをリム本体3aの
フランジ10に載置してリム組みされる。またタイヤ2
は、例えば騒音性能が問題となりやすい乗用車用であっ
て、タイヤ内腔4に向く内面に空気を透過しにくいいわ
ゆるインナーライナゴムを添設したチューブレス構造を
なし前記リム本体3aとで気密なタイヤ内腔4を形成し
ている。
【0013】前記リム3のタイヤ半径方向の外周面に
は、制音具5が装着されている。本実施形態の制音具5
は、リム3の外周面に装着される可撓性の環状のバンド
基体6と、このバンド基体6に設けられ、組立体1の回
転に伴う遠心力でリム3の外周面からタイヤ半径方向へ
立ち上がりタイヤ内腔4を遮る1以上の立ち上がり部7
とを有して構成されている。
【0014】前記バンド基体6は、本例では伸縮自在な
例えば加硫ゴムからなり、例えば引き延ばされてリム3
の一方のフランジ10側からリムの外周面、本例でリム
底部9の外周面に僅かに引き延ばされた状態で密着しな
がら装着されたものを例示している。加硫ゴムとして
は、特に限定はされないが、例えば天然ゴム(NR)、
イソプレンゴム(IR)、ブタジエンゴム(BR)、ス
チレンブタジエンゴム(SBR)、ニトリルゴム(NB
R)、クロロプレンゴム(CR)などのジエン系ゴムが
好ましい。特にNR、SBRなどが好適である。
【0015】またバンド基体6は、その厚さが過大であ
ると、リム装着時に張力が過大となったり、またリム組
み性を悪化させる傾向があり、逆に過小であると、耐久
性の点で問題がある。このような観点より、バンド基体
6は、例えば厚さ(リム装着前の厚さで以下同じ。)が
0.5〜3mm、より好ましくは0.5〜2mm、さらに好
ましくは1〜2mmであることが望ましい。また、バンド
基体6は、本例では図2、図3に示すように、その幅方
向縁6e、6eが略平行に同幅BW(図3に示す)で連
続するものを例示している。前記バンド基体6の巾BW
は、例えばリム3の前記リム底部9の巾と略等しくする
ことができる。ここでリム底部9の幅は、例えばビード
部2aを落とし込みうる小径の部分が実質的に連続した
幅RW(図4に示す)とする。このバンド基体6は、こ
のような巾BWを有することにより、リム底部9の外周
面に装着され、また小厚さをなすこと相まってリム底部
9内にとどまり、リム組性の悪化を防止している。なお
リム底部9は、タイヤ軸方向に対して小角度で傾くこと
もある。
【0016】また前記バンド基体6は、本例の如く加硫
ゴムからなる場合、例えばリム装着前の周長さLaと、
リム装着時の周長さLbとの比(Lb/La)を1.0
よりも大かつ1.3以下、さらに好ましくは1.08〜
1.16とすることが望ましい。これにより、バンド基
体6をリム3の外周面に装着するための効果的な締付力
ないし摩擦力を与えることができ、リム3へのバンド基
体6の装着が容易となる。なお前記比(Lb/La)が
1.0以下であると、バンド基体6がリム3の外周面上
で弛みがちとなるため前記立ち上がり部7が立ち上がり
難くなり、逆に前記比(Lb/La)が1.3を超える
と、リム3への装着時ないし装着中のバンド基体6に大
きな張力が作用して切断しやすくなり耐久性が低下する
傾向がある。
【0017】また本実施形態のバンド基体6は、その両
側の幅方向縁6eから内方に距離Xを隔てしかも周方向
同位置を起点Sとして同じ周方向側にのびる縦の切り込
み12の各終端G、G間を横の切り込み13により連続
して継いだコ字状切り込み14を具え、このコ字状切り
込み14で区画された切り込み片11が遠心力により立
ち上がることにより前記立ち上がり部7を形成するもの
を例示している。これにより、簡単な構成で、しかも能
率良くかつ安価に立ち上がり部7をバンド基体6に形成
し制音具5を構成することができる。なお立ち上がり部
7は、タイヤ内腔4で立ち上がりかつ空気を透過しない
ものであれば、このようなゴムからなる切り込み片11
に限定されることなく種々のものを採用できる。
【0018】前記距離Xは、例えば2mm以上、より好ま
しくは3mm以上とすることにより、バンド基体6の縦の
切り込み12、12と幅方向縁6eとの間の縁部分の強
度を維持でき、耐久性低下を防止することができる。ま
た前記縦の切り込み12、12の起点Sには、切り込み
片11が遠心力で立ち上がった場合に応力が集中しやす
く、該起点Sから亀裂等の損傷が生じやすくなる。かか
る損傷を防止するために、本実施形態では該起点Sへの
応力集中を防止するために該起点に、略円形にくり抜い
たくり抜き部16を設けた好ましい態様を例示してい
る。本例では、くり抜き部16は、中心を前記起点Sと
した直径dの円形をなし、該直径dは例えば2〜6mm、
より好ましくは3〜5mmとするのが望ましく、円形以外
にも楕円形とすることもできる。またこのようなくり抜
き部16は、切り込み片11の前記起点S側の基部11
aを小巾にでき、その剛性を相対的に弱めることによっ
て、より立ち上げ易くしうる。
【0019】また本実施形態では、前記立ち上がり部7
は、図2に示すように、その立ち上がり時において、タ
イヤ周方向に略等間隔を隔てて配された複数個、本例で
は6個から構成されたものを例示している。このように
複数個の立ち上がり部7を設けることにより、さらに効
果的にタイヤ内腔4での共鳴を抑制でき、走行中のロー
ドノイズを大幅に低減するのに役立つ。また立ち上がり
部7をタイヤ周方向に略等間隔に形成することにより、
例えばタイヤ2のユニフォミティなどが悪化するのも防
止できる。なお立ち上がり部7の個数は、特に限定され
るものではないが、例えば2以上、より好ましくは3以
上とすることが望ましい。
【0020】このような制音具5は、タイヤ2をリム3
にリム組みする際には、リム3の外周面に略面一に装着
させておくことが可能となるため、該リム3にタイヤ2
を容易に組み入れでき、リム組性を損ねることがない。
また組立体1の走行中では、遠心力により前記制音具5
の立ち上がり部7がタイヤ半径方向に立ち上がり、タイ
ヤ内腔の空気流れを遮ることにより空洞共鳴を抑制しロ
ードノイズを低減できる。
【0021】また前記立ち上がり部7は、その立ち上げ
状態において、タイヤ半径方向の高さHa、タイヤ軸方
向の幅Waなどを限定することが望ましい。図4にはタ
イヤの負荷走行時のタイヤ軸を含む組立体の子午線断面
図を例示している。立ち上がり部7の前記高さHaが著
しく小さすぎたり、また前記幅Waが著しく小さすぎる
と、ロードノイズを低減する効果が低下する。このよう
な観点より、立ち上がり部7の前記高さHaはタイヤ負
荷走行時のタイヤ内腔の最大高さであるタイヤ内腔高さ
Hの85〜100%、かつ前記幅Waをタイヤ負荷走行
時のタイヤ内腔最大幅Wの20%以上とすることが、タ
イヤ内腔4での共鳴をより効果的に防止しうる点で好ま
しいものとなる。
【0022】なお通常のタイヤの負荷走行状態は、荷重
や内圧などによって種々変化するが、本明細書では「タ
イヤの負荷走行時」を、タイヤ2を正規リム3にリム組
みしかつ正規内圧を充填するとともに、正規荷重の74
%の荷重を付与して平面に押し付けたときの状態として
定める。ここで、「正規リム」とは、タイヤが基づいて
いる規格を含む規格体系において、当該規格がタイヤ毎
に定めるリムであり、例えばJATMAであれば標準リ
ム、TRAであれば "Design Rim" 、或いはETRTO
であれば "Measuring Rim"とする。
【0023】また「正規内圧」とは、タイヤが基づいて
いる規格を含む規格体系において、各規格がタイヤ毎に
定めている空気圧であり、JATMAであれば最高空気
圧、TRAであれば表 "TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS
COLD INFLATION PRESSURES"に記載の最大値、ETRT
Oであれば "INFLATION PRESSURE" であるが、タイヤが
乗用車用の場合には、現実の使用頻度などを考慮し20
0kPaとする。さらに「正規荷重」とは、タイヤが基
づいている規格を含む規格体系において、各規格がタイ
ヤ毎に定めている荷重であり、JATMAであれば最大
負荷能力、TRAであれば表 "TIRE LOAD LIMITS AT VA
RIOUS COLD INFLATION PRESSURES" に記載の最大値、E
TRTOであれば "LOAD CAPACITY"とする。
【0024】またタイヤ内腔4のタイヤ軸を含む前記断
面での断面積As(無負荷時)と、一つのタイヤ子午線
断面内に含まれる立ち上がり部7の断面積Abとの比
(Ab/As)は、例えば5%以上、10%以上、より
好ましくは15%以上、さらに好ましくは20%以上と
することにより、さらに効果的にロードノイズを低減し
うる点で望ましい。
【0025】図5には本発明の他の実施形態を示してい
る。本例では、バンド基体6は、タイヤ軸方向に並列さ
れた複数本、本例では2本から構成されたものを例示し
ている。2本のバンド基体6A、6Bは、図6に示すよ
うにリム底部9を含むリム3の前記外周面にタイヤ軸方
向に並べて装着される。図5、図6の態様では、2本の
バンド基体6A、6Bの立ち上がり部7は、それぞれバ
ンド基体1本当たり3個形成されており、互いにタイヤ
周方向に位相を揃えてリム3に装着されたものを例示す
る。なお各バンド基体6は前記実施形態で説明したもの
と同一の箇所については同じ符号を付している。
【0026】この態様の場合、3つのタイヤ子午線断面
上において、図6に示すように2つの立ち上がり部7が
タイヤ軸方向に並んで同時に立ち上げることができ、よ
り広範囲でタイヤ内腔4を遮蔽しうるため、さらに大幅
にロードノイズを低減することができる。またこの例で
は、バンド基体6がリム底部9からはみ出ることもある
が、バンド基体6の厚さが小であるため、リム組み性の
大幅な悪化は防止される。
【0027】図7には本発明のさらに他の実施形態を示
している。本例では、図5の態様から一方のバンド基体
6Aのタイヤ周方向の位置を距離Yだけずらせることに
より、2本のバンド基体6A、6Bの立ち上がり部7
は、互いにタイヤ周方向に位相をずらせてリム3の外周
面に装着されたものを例示する。この態様では、図8に
示すように、立ち上がり部7のタイヤ半径方向の高さH
aを大きく確保しつつ、その個数を増加させるのに効果
的であり、同様にタイヤ内腔4を効率よく遮蔽すること
ができる。なお位相のずれは種々設定することができ
る。
【0028】
【実施例】タイヤ(195/65R15)、リム(15
×6JJ、リム底部の幅:55mm、リム底部の周長:1
10cm)、上記制音具を用いて空気入りタイヤとリムと
の組立体を試作し騒音性能などを評価した。また比較の
ために、制音具を外した組立体など本発明外の組立体
(比較例)についても併せて試作しテストを行った。な
お本例の制音具は、バンド基体が1本のもの(実施例1
〜19)と、2本のもの(実施例20、21)を採用し
た。なお実施例20では立ち上がり部の位相を揃え(図
5)、実施例21では立ち上がり部をタイヤ周方向に距
離約15cmずらした(図7)。テストの内容は次の通り
である。
【0029】(騒音テスト)内圧200KPaでリム組
みして国産2000ccのFR車に装着し、1名乗車に
てロードノイズ計測路(アスファルト粗面路)を速度6
0km/Hで走行したときの前席車内音を1/24オク
ターブバンドフィルターを通し、226Hz、240Hz、
253Hzの3チャンネルのパーシャルオーバーオールを
算出し、比較例1を基準とする増減値にて評価した。
【0030】(制音具の装着性、リム組み性)制音具の
リムへの装着性、リムに制音具を装着した後の手組によ
るリム組み性について調べた。
【0031】(制音具の耐久性)内圧200KPa、縦
荷重500N、速度60km/Hでドラム上を1時間走
行させ、制音具の損傷程度、クラックの発生状況などを
目視により調べた。テストの結果などを表1〜3に示
す。
【0032】
【表1】
【0033】
【表2】
【0034】
【表3】
【0035】テストの結果、実施例の組立体は、いずれ
も比較例に比べてロードノイズを低減していることが確
認できた。また、リム組み性についても、ほぼ良好であ
った。なお実施例2では、距離Xが小さすぎたため、耐
久性が低下していた。
【0036】
【発明の効果】上述したように、本発明の組立体は、制
音具の立ち上がり部は、遠心力を利用してリムの外周面
からタイヤ半径方向に立ち上がるため、空気入りタイヤ
のリム組性を損ねることなしにタイヤ内腔の空洞共鳴を
抑制でき、ひいてはロードノイズを大幅に低減しうる。
【0037】また請求項2記載のようにバンド基体にコ
字状切り込みを設け、このコ字状切り込みで区画された
切り込み片が遠心力により立ち上がることにより前記立
ち上がり部を形成した場合には、簡単な構成でしかも能
率良くかつ安価に制音具を構成しうる。
【0038】また請求項3記載のように、バンド基体を
ゴムから構成し、その厚さ、巾などを限定することによ
り、このバンド基体をリム底に沿って容易に装着するこ
とができるから、リム組み時に特に邪魔にならずより一
層リム組性を向上できる。
【0039】また請求項4記載のように、バンド基体の
リム装着前の周長さLaと、リム装着時の周長さLbと
の比(Lb/La)を限定することにより、該バンド基
体をリムに装着するための効果的な締付力ないし摩擦力
を確保することができ、装着性が容易となるほか過度の
締めすぎによる切断を防止でき、耐久性を向上するのに
も役立つ。
【0040】また請求項7記載のように、バンド基体
を、タイヤ軸方向に並列された複数本から構成すること
により、タイヤ内腔の遮蔽率を高めることが可能にな
り、ロードノイズをさらに低減するのに役立つ。
【図面の簡単な説明】
【図1】本実施形態の空気入りタイヤとリムとの組立体
を例示する部分斜視図である。
【図2】制音具を例示する斜視図である。
【図3】バンド基体を展開して示す部分展開図である。
【図4】組立体の負荷走行時の状態を示す断面図であ
る。
【図5】本発明の他の実施形態を示すバンド基体の展開
図である。
【図6】それを用いた組立体のタイヤ軸を含む断面略図
である。
【図7】本発明の他の実施形態を示すバンド基体の展開
図である。
【図8】それを用いた組立体のタイヤ周方向の断面略図
である。
【符号の説明】
1 組立体 2 空気入りタイヤ 3 リム 5 制音具 6 バンド基体 7 立ち上がり部 9 リム底部 11 切り込み片 12 縦の切り込み 13 横の切り込み 14 コ字状切り込み S 縦の切り込みの起点 G 縦の切り込みの終端

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】空気入りタイヤをリムに装着することによ
    りリム周囲にタイヤ内腔を形成する空気入りタイヤとリ
    ムとの組立体であって、 前記リムの外周面に装着される可撓性の環状のバンド基
    体と、このバンド基体に設けられ、組立体の回転に伴う
    遠心力でタイヤ半径方向へ立ち上がりタイヤ内腔を遮る
    1以上の立ち上がり部とを有する制音具を具えたことを
    特徴とする空気入りタイヤとリムとの組立体。
  2. 【請求項2】前記バンド基体は、幅方向縁が略平行に同
    幅で連続するとともに、該バンド基体は、その両側の幅
    方向縁から内方に距離Xを隔てしかも周方向同位置を起
    点として同じ略周方向にびる縦の切り込みの各終端間を
    横の切り込みにより連続して継いだコ字状切り込みを具
    え、このコ字状切り込みで区画された切り込み片が遠心
    力により立ち上がることにより前記立ち上がり部を形成
    することを特徴とする請求項1記載の空気入りタイヤと
    リムとの組立体。
  3. 【請求項3】前記バンド基体は、ゴムからなり、しかも
    厚さが0.5〜3mmかつ巾がリムのリム底巾と略等しい
    ことを特徴とする請求項1記載の空気入りタイヤとリム
    との組立体。
  4. 【請求項4】前記バンド基体は、リム装着前の周長さL
    aと、リム装着時の周長さLbとの比(Lb/La)が
    1.0よりも大かつ1.3以下であり、しかも前記距離
    Xが3mm以上であることを特徴とする請求項2記載の空
    気入りタイヤとリムとの組立体。
  5. 【請求項5】前記立ち上がり部は、その立ち上がり時に
    おいて、タイヤ周方向に略等間隔を隔てて配された複数
    個からなることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか
    に記載の空気入りタイヤとリムとの組立体。
  6. 【請求項6】前記立ち上がり部は、その立ち上げ状態に
    おいて、タイヤ半径方向の高さHaが、タイヤ負荷走行
    時のタイヤ内腔高さHの85%以上であり、かつタイヤ
    軸方向の幅Waがタイヤ負荷走行時のタイヤ内腔最大幅
    Wの20%以上であることを特徴とする請求項1乃至5
    のいずれかに記載の空気入りタイヤとリムとの組立体。
  7. 【請求項7】前記バンド基体は、タイヤ軸方向に並列さ
    れた複数本からなることを特徴とする請求項1乃至5の
    いずれかに記載の空気入りタイヤとリムとの組立体。
JP36546599A 1999-12-22 1999-12-22 空気入りタイヤとリムとの組立体 Withdrawn JP2001180214A (ja)

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