JP2001239804A - 空気入りタイヤとリムとの組立体 - Google Patents
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Abstract
とによりリム周囲にタイヤ内腔4を形成する空気入りタ
イヤとリムとの組立体1である。タイヤ内腔4に、内径
Dがリム径Drよりも大きい環状の弛みバンド5からな
る制音具6を配する。
Description
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。
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。
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。
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、タイヤとリムとの組立体のタイヤ内腔
に、内径がリムベース径よりも大かつタイヤ内腔の最大
径よりも小である環状の弛みバンドからなる制音具を配
することを基本として、タイヤのバランス悪化を防止し
かつリム組み性など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。
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、前記タイヤ内腔に、内径がリム
径よりも大きい環状の弛みバンドからなる制音具を配し
たことを特徴としている。
は、タイヤ内腔に固定されていない自由状態の弛みバン
ドからな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である。
は、タイヤ内腔で少なくとも1カ所が固定された拘束状
態の弛みバンドからな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である。
ドの幅は、タイヤ内腔の最大巾の20%以上であること
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である。
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
記リムの外周面に周方向の両端が固定された可撓性を有
するバンド片からなりかつ前記バンド片の両端間の中央
部が組立体の回転に伴う遠心力でリム外周面からタイヤ
半径方向へ立ち上がりタイヤ内腔を遮る立ち上がり部を
形成する制音具を具えたことを特徴としている。
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。)の子午断面図、図2は組立体のタイヤ赤道面に
沿った周方向略断面図を示している。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。
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に密着させてリム組みされる例えば乗用車用ラジ
アルタイヤであって、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を形成しているものが例示される。
4に、弛みバンド5からなる制音具6を具えている。図
1には、理解しやすいように、弛みバンド5を円形に張
りつめかつその軸中心をタイヤ回転軸Cに整一させた状
態が示されている。図から明らかなように、本実施形態
の弛みバンド5は、内径Dがリム径Drよりも大かつタ
イヤ内腔4の最大内径Diよりも小とし、可撓性を有し
た環状体で形成されるとともに、この弛みバンド5は、
タイヤ内腔4に全く固定されていない自由状態の弛みバ
ンドからなるものが例示されている。
る部分の外径であり、規格等によってリムサイズ毎に予
め定められている。またタイヤ内腔4の最大内径Diと
は、組立体1に正規内圧を充填しかつ無負荷とした正規
状態での最大内径である。なお「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、ETRTOであれば "INFLATION PRESSURE" とする
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200kPaとする。
に示すように、重力又は組立体1の走行に伴う遠心力を
含む外力Fによって、タイヤ半径方向の一方側がリム3
側に、他方側がタイヤ内腔4側へそれぞれ近接ないし密
着した状態でタイヤ内腔4に存在する。そして弛みバン
ド5は、タイヤ内腔4を、弛みバンド5のタイヤ半径方
向外側の外のタイヤ内腔4aと、弛みバンド5のタイヤ
半径方向内側の内のタイヤ内腔4bとの実質的な2つの
空洞に区画する。これにより、タイヤ内腔4にタイヤ周
方向に連続した一連の空洞が形成されることを防止して
空洞共鳴を低減し、ひいてはロードノイズを低減しう
る。また、このような弛みバンド5は、可撓性を有しか
つリム径よりも大きな内径を具えることにより、予めタ
イヤ内部に配してタイヤ2をリム組みすることが可能と
なるため、リム組みを従来と変わらず行うことができ
る。
例えばゴム、およびスポンジが好適に使用できる。なお
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。
り、例えばゴムや合成樹脂を発泡させた連続気泡を有す
る所謂スポンジゴム、および動・ 植物繊維、合成繊維等
を絡み合わせて連結したものを含む。このスポンジは、
ゴムに比して比重が小さくタイヤ重量バランスへの影響
が小さいこと、並びに防振性や吸音性が高く前記空洞共
鳴の抑制効果に優れることから、特に好ましく使用でき
る。なお本例では、ポリエチレン、ポリウレタン等から
なるスポンジゴムを用いた好ましい場合を例示してい
る。
する膨張ゴム材など、吸音性能を有する他の材料を用い
ることもできる。
ると、リム組み性を悪化させたり、また剛性が大となっ
てタイヤ内腔を傷つけたり、さらにはタイヤ重量が増加
するなどの傾向があり、逆に過小であると耐久性の点で
問題がある。このような観点から、弛みバンド5がスポ
ンジの場合、自然状態での厚さは2〜30mm、より好
ましくは3〜20mm、さらに好ましくは3〜10mm
であることが望ましい。又弛みバンド5がゴムなどスポ
ンジ以外の場合、自然状態での厚さは0.5〜6mm、
より好ましくは0.5〜3mm、さらに好ましくは0.
5〜2mmであることが望ましい。
すぎるとロードノイズを低減する効果が低下するため、
例えば弛みバンド5の幅BWは、スポンジの場合、タイ
ヤ内腔4の前記正規状態での最大巾Wの20%以上が好
ましい。又弛みバンド5がスポンジ以外の場合、前記最
大巾Wの例えば40%以上、好ましくは45%以上、さ
らに好ましくは50〜95%とするのが望ましい。
Drとの比(D/Dr)は例えば1.02以上、より好
ましくは1.07以上、さらに好ましくは1.10以上
とすることが望ましい。前記比(D/Dr)が1.02
未満であると、リム組み時に弛みバンド5が邪魔になる
虞がある。また弛みバンド5の内径Dとタイヤ内腔の最
大内径Diとの比(D/Di)は、1.0よりも小、よ
り好ましくは0.98以下、さらに好ましくは0.96
以下とすることが望ましい。これにより、弛みバンド5
の全周がタイヤ内腔4に密着してしまうのを効果的に防
止しうる。
している。本例の制音具6は、タイヤ内腔4で少なくと
も1カ所が固定された拘束状態の弛みバンドからなるも
のが例示される。図3には弛みバンド5がリム3に1箇
所の固定部Aによって固定されたものを例示し、また図
4では弛みバンド5がリム3にタイヤ周方向に等間隔で
3つの固定部Aにより固定されたものが例示される。こ
のような実施形態においてもタイヤ内腔4を複数の領域
4a、4bに区画でき、前記実施形態と同様に共鳴振動
を抑制しうる。なお弛みバンド5を例えばリム3に固定
する固定部Aとしては、各種の接着剤、ビス、リベット
等の固定手段を用いることができる。
している。本実施形態の組立体1は、リム3の外周面に
周方向の両端7a、7bが固定された可撓性を有するバ
ンド片7からなる制音具6を具えている。このバンド片
7は周方向の端部7a、7bが前記リム3に固定部Aに
て固定されているが、その間の中央部7cはリム3に対
して非固定としている。また本例のバンド片7は、該バ
ンド片7のシート長さよりも前記リム3に沿って測った
両端7a、7b間の円弧長さを小とすることにより前記
中央部7cに弛みを持たせてリム3に固着されている。
立体1の静止時には、一点鎖線で示すように、リム3側
に寄りかかりリム組み時の邪魔にならないように構成さ
れる。またバンド片7に、組立体1の回転に伴う遠心力
が作用すると、前記弛みが張りつめて引き延ばされ、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を遮る立ち上がり部9を形成できる。これにより、
タイヤ内腔4の連続した空洞の形成を阻害し前記各実施
形態と同様に共鳴振動が抑制される。またこのバンド片
7には、前記実施形態の弛みバンド5と同様の材料、幅
寸法、厚さなどを適用することができる。
がり高さHaをタイヤ内腔4の最大高さ{=(Di−D
r)/2}の50%以上、より好ましくは70%以上、
さらに好ましくは100%以上とすることが望ましい。
また正規状態におけるタイヤ内腔のタイヤ軸を含む子午
線断面の断面積Saと、立ち上がり時の立ち上がり部9
を前記子午線断面に投影した遮蔽面積Sbとの比(Sb
/Sa)は、例えば30%以上、より好ましくは40%
以上とするのが良い。これらの値を上記範囲に限定して
やることによって、より確実に共鳴振動を低減できる。
また本例の制音具6は、本例では1つのバンド片7から
構成されているが、2以上設けることもできる。
明する。タイヤ(195/65R15)、リム(15×
6JJ、リム径380.2mm)、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、制音具を具えていない組
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。
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、240H
z、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。
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。テストの結果などを表1〜3に示す。
も比較例に比べてロードノイズを低減でき、特にスポン
ジを用いたものは、ロードノイズ低減効果に優れている
のが確認できた。また、リム組み性についても実施例の
ものは良好であることが確認できた。
発明では、弛みバンドが重力或いは組立体の走行に伴う
遠心力によって、タイヤ半径方向の一方側がリム側に、
他方側がタイヤ内腔側へそれぞれ近接ないし密着した状
態でタイヤ内腔に存在しうる結果、タイヤ内腔内にタイ
ヤ周方向に連続した空洞の形成を阻害して空洞共鳴を低
減し、ひいてはロードノイズを低減しうる。また、この
ような弛みバンド内径がリム径よりも大とされているた
め、予めタイヤ内腔に配してリム組みが可能となるた
め、リム組性の悪化をも防止しかつタイヤのバランス悪
化などを防止しうる。
中央部は、組立体の回転に伴う遠心力が作用すると、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
を遮る立ち上がり部を形成できる。これにより、タイヤ
内腔の連続した空洞の形成を阻害し共鳴振動が抑制され
る。
を例示する断面図である。
ある。
ある。
ある。
Claims (5)
- 【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、 前記タイヤ内腔に、内径がリム径よりも大きい環状の弛
みバンドからなる制音具を配したことを特徴とする空気
入りタイヤとリムとの組立体。 - 【請求項2】前記制音具は、タイヤ内腔に固定されてい
ない自由状態の弛みバンドからな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。 - 【請求項3】前記制音具は、タイヤ内腔で少なくとも1
カ所が固定された拘束状態の弛みバンドからなることを
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。 - 【請求項4】前記弛みバンドの幅は、タイヤ内腔の最大
巾の20%以上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。 - 【請求項5】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周方向の両端が固定された可撓性を
有するバンド片からなりかつ前記バンド片の両端間の中
央部が組立体の回転に伴う遠心力でリム外周面からタイ
ヤ半径方向へ立ち上がりタイヤ内腔を遮る立ち上がり部
を形成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。
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