JP2001180218A - 空気入りタイヤとリムとの組立体 - Google Patents

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。また
立ち上がり部７は、バンド基体６で基端部１７ａを保持
された複数の小幅の短冊片１５がバンド基体６の幅方向
に並ぶ小幅短冊状の立ち上がり部１７からなる。

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、タイヤをリムに組
み付け難くする他、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、かつ前記立ち上がり部は、前記バンド
基体で基端部を保持された複数の小幅の短冊片がバンド
基体の幅方向で並ぶ小幅短冊状の立ち上がり部を含むこ
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。特に本発明のように、立
ち上がり部が、バンド基体で基端部を保持された複数の
小幅短冊状の立ち上がり部からなることにより、タイヤ
内腔で吸音効果を発揮でき、空洞共鳴をより効果的に抑
制しうる。

【０００７】またバンド基体は、例えば幅方向縁が略平
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の位
置を起点として同じ略周方向にびる一対の縦の切り込み
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
切り込みを有し、かつこのコ字状切り込み内に前記横の
切り込みから周方向にのびる中の切り込みを設けること
により小幅の短冊片を一体に具えることが望ましい。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。前記小幅の短冊片の幅は、例えば１〜１０mmである
ことが望ましく、また、前記距離Ｘを例えば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、制音具の耐久性の低下を防止できる。

【０００８】また前記立ち上がり部は、タイヤ周方向に
並べて配された複数の前記小幅短冊状の立ち上がり部か
らなり、タイヤ周方向で隣り合う少なくとも１組の小幅
短冊状の立ち上がり部は、前記基端部を向き合わせかつ
近接して配されることが望ましい。これにより小幅短冊
状の立ち上がり部を密集して形成することが可能とな
り、より高い共鳴防止効果が発揮できる。

【０００９】

【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。

【００１０】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（ウエルとも言う。）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。

【００１１】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。

【００１２】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て
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（ＮＢＲ）、
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ＢＲ、ＳＢＲなどが好適である。

【００１３】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。

【００１４】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望ましい。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
をなすことと相まってリム底部９内にとどまり、より一
層リム組性を向上しうる。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がある。

【００１５】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。

【００１６】また本実施形態の立ち上がり部７は、図
１、図２に示すように、前記バンド基体６で基端部１７
ａを保持された複数の小幅の短冊片１５、１５…がバン
ド基体６の幅方向に並ぶ小幅短冊状の立ち上がり部１７
からなるものが例示されている。このような小幅短冊状
の立ち上がり部１７は、図２、図３に示すように、前記
環状をなすバンド基体６に切り込みを設けて形成してい
る。すなわち、前記バンド基体６に、その両側の幅方向
縁６ｅから内方に距離Ｘを隔てしかも本例では周方向同
位置を起点Ｓとして同じ周方向側にのびる一対の縦の切
り込み１２、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を形成すると
ともに、このコ字状切り込み１４内に前記横の切り込み
１３から周方向にのびて終端する複数の中の切り込みＣ
を形成している。これにより、該バンド基体６は、前記
起点Ｓ側の部分でこのバンド基体６に連結され前記コ字
状切り込み１４内で中の切り込みＣにより区分されたの
小幅の短冊片１５を一体に形成し、この小幅の短冊片１
５をタイヤ回転に伴う遠心力で立ち上げることができ
る。

【００１７】本例の短冊片１５は、周方向の両側縁、す
なわち横の切り込み１３と前記基体部１７ａとが前記バ
ンド基体６の幅方向と平行に形成されることにより、小
幅矩形をなすものが例示される。このような立ち上がり
部７は、バンド基体６に、非常に簡単な構成でしかも能
率良く安価に形成し制音具５を構成することができる。
また前記小幅の短冊片１５の１個当たりの幅Ｗｂは例え
ば１〜１３mm、より好ましくは１〜１０mm、さらに好ま
しくは３〜８mm程度とするのが望ましい。また小幅短冊
状の立ち上がり部１７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、このような構成に限
定されることなく種々のものを採用でき、例えばバンド
基体６に別体の小幅短冊状の立ち上がり部１７を接着等
により設けることもできる。

【００１８】また前記距離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。なおこの縁部分だけ厚さを増すなど適宜補強しても
良い。また前記縦の切り込み１２、１２の起点Ｓには、
小幅短冊状の立ち上がり部１７が遠心力で立ち上がった
際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。

【００１９】また本実施形態では、前記小幅短冊状の立
ち上がり部１７は、図２に示すように、その立ち上がり
時において、タイヤ周方向に並んで配された複数個、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は図５に示すように、タイヤ周方向に略等間隔
かつ立ち上がり部７の向きを揃えて形成することもでき
るが、本実施形態では、図２、図３に示したように、タ
イヤ周方向で隣り合う少なくとも１組の小幅短冊状の立
ち上がり部１７Ａ、１７Ｂは、前記基端部１７ａを互い
に向き合わせかつ近接して配されたものが例示される。

【００２０】前記基端部１７ａ、１７ａ間の周方向の長
さＫ（図３に示す）は、例えば１０〜３０mm、より好ま
しくは１０〜２０mm程度とすることが望ましい。これに
より、小幅の短冊片１５を一定の領域内に密集して配す
ることができ、より一層空洞共鳴を抑制する効果が高い
ものである。なお図２では、理解しやすいように小幅の
短冊片１５が面一に整列した状態でタイヤ半径方向に立
ち上がっている状態を示しているが、現実には図１に示
したように各短冊片１５毎に不規則的な立ち上がりとな
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。

【００２１】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。とりわけ立ち上がり部７が、
バンド基体６で基端部１７ａを保持された複数の小幅短
冊状の立ち上がり部１７からなることにより、タイヤ内
腔での音エネルギーを短冊片１５により効果的に乱反射
して反射エネルギーを減じるなど吸音効果を発揮するこ
とができ、空洞共鳴をより効果的に抑制しうることが実
験の結果判明している。

【００２２】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。

【００２３】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。

【００２４】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。

【００２５】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。

【００２６】図６には本発明の他の実施形態を示してい
る。本例の短冊片１５は、周方向の両側縁、すなわち横
の切り込み１３、基端部１７ａが前記バンド基体６の幅
方向に対して傾斜することにより、略平行四辺形状をな
すものが例示される。また小巾短冊状の立ち上がり部１
７は前記基端部１７ａを近接させかつ互いに向き合わせ
て配している。このような小巾短冊状の立ち上がり部１
７は、立ち上がりにより、図７に示すように立ち上がり
によって略Ｖ字状に広がり広範囲にタイヤ内腔を遮るこ
とができるため、より一層ロードノイズの低減に効果を
発揮しうる。

【００２７】

【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。テ
ストの内容は次の通りである。

【００２８】（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。

【００２９】（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。

【００３０】（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に示す。

【００３１】

【表１】

【００３２】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。

【００３３】

【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。
特に立ち上がり部を、バンド基体で基端部を保持された
複数の小幅短冊状の立ち上がり部から構成することによ
り、タイヤ内腔で吸音効果を発揮でき、空洞共鳴をより
効果的に抑制しうる。

【００３４】また請求項２記載のように、バンド基体
に、略コ字状をなすコ字状切り込みを形成することによ
り、コ字状切り込み内に小幅の短冊片を区分することで
小幅短冊状の立ち上がり部を一体に形成できるから、新
たな部材を別途設けることなく簡単な構成で能率良くか
つ安価に制音具を構成することができる。

【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部分
展開図である。

【図６】本発明の他の実施形態を示すバンド基体の部分
展開図である。

【図７】その立ち上がりを例示する断面略図である。

【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 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 １５ 短冊片 １７ 小巾短冊状の立ち上がり部 １７ａ 基端部 Ｓ 縦の切り込みの起点 Ｇ 縦の切り込みの終端

Claims (4)

【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、 かつ前記立ち上がり部は、前記バンド基体で基端部を保
   持された複数の小幅の短冊片がバンド基体の幅方向で並
   ぶ小幅短冊状の立ち上がり部を含む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の位置を起
   点として同じ略周方向にびる一対の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
   みを有し、かつこのコ字状切り込み内に前記横の切り込
   みから周方向にのびる中の切り込みを設けることにより
   前記小幅の短冊片を一体に具えた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】前記立ち上がり部は、タイヤ周方向に並べ
   て配された複数の前記小幅短冊状の立ち上がり部からな
   り、タイヤ周方向で隣り合う少なくとも１組の小幅短冊
   状の立ち上がり部は、前記基端部を向き合わせかつ近接
   して配されたことを特徴とする請求項１又は２記載の空
   気入りタイヤとリムとの組立体。
4. 【請求項４】前記小幅の短冊片の幅が１〜１０mmである
   ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の空
   気入りタイヤとリムとの組立体。