JP2001294003A - タイヤ騒音低減装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 タイヤから生じる騒音の伝播を防止する。 【解決手段】 タイヤ２ａとこのタイヤ２ａを受けるリ
ム２ｂとからなる車輪２のタイヤ軸方向外側に、前記リ
ム２ｂに固定され前記車輪２とともに回転する回転部３
と、この回転部３に前記タイヤ軸回りで回転自在に取り
付けられしかも回り止め手段９により車輪２との供回り
が防止される非回転部４とを具える。この非回転部４
は、車輪のタイヤ軸方向の外側で前記タイヤの外側面Ｓ
と離間して前記リム２ｂを半径方向外側に超えてのびる
遮音壁状部４ｂを有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、自動車の走行中に
おいて、タイヤから生じる騒音を低減するのに役立つタ
イヤ騒音低減装置に関する。

【０００２】

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】近年の
自動車は、走行時に生じる車外騒音を低減するため、例
えば自動車の内燃機関、排気系、サスペンションなど種
々の装置について改善が施されており、その静粛性レベ
ルが大幅に向上している。このような車両の静粛性レベ
ルの向上に伴い、車外騒音中に占めるタイヤ騒音の割合
が増加しており、このようなタイヤ騒音の低減が急務と
なっている。タイヤ騒音を減じる方法としては、例えば
タイヤのトレッドパターンにおいてブロックの形状やそ
の配列などをランダム化しノイズ周波数を分散化する方
法や、溝の容積を減じて共鳴音を低減する方法、さらに
はタイヤの内部構造やタイヤの輪郭形状などを改善しタ
イヤを振動し難くする方法などが挙げられる。

【０００３】しかしながら、このような騒音低減の改善
には、乗り心地や操縦安定性といったタイヤの基本性能
の犠牲を伴う場合がある。従って、従来の方法ではタイ
ヤ騒音の低減におのずと限界があり、さらなるタイヤ騒
音の低減が切望されている。

【０００４】本発明は、以上のような実状に鑑み案出な
されたもので、タイヤから放出される騒音（空気振動）
が外部に発散、伝播することを防止する遮音壁状部を車
輪の外側にも設けることを基本として、タイヤのトレッ
ドパターン、内部構造など設計自由度を確保しつつタイ
ヤの騒音の低減を図りうるタイヤ騒音低減装置を提供す
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、タイヤとこのタイヤを受けるリムとからな
る車輪のタイヤ軸方向外側に、前記リムに固定され前記
車輪とともに回転する回転部と、この回転部に前記タイ
ヤ軸回りで回転自在に取り付けられしかも回り止め手段
により車輪との供回りが防止される非回転部とを具える
とともに、この非回転部は、車輪のタイヤ軸方向の外側
で前記タイヤの外側面と離間して前記リムを半径方向外
側に超えてのびる遮音壁状部を有することを特徴として
いる。このようなタイヤ騒音低減装置では、タイヤの外
側面から生じる空気振動の外部への伝達を遮断して車両
走行時のタイヤ騒音（通過騒音）を効果的に低減しう
る。

【０００６】前記遮音壁状部は、例えば前記タイヤの半
径よりも大きい半径の円形基体の路面側を切欠き、路面
との接触を防止する切欠き部を形成した板状材から構成
することが可能である。これによって、タイヤの側面の
振動が外部に伝達されるのをより効果的に遮断できると
ともに、切欠き部を設けたことにより板状材が走行中に
路面と接触することも防止できる。また遮音壁状部は、
例えば前記板状部の周縁からタイヤ軸方向かつ車両中心
側にトレッド面と離間してかつ前記切欠き部を残しての
びるトレッド面覆い部を設けることもできる。この場
合、タイヤの側面のみならず、トレッド面から生じる空
気振動についても効果的に遮断でき、より一層タイヤ騒
音の低減効果を高めうる点で好ましいものとなる。

【０００７】また前記遮音壁状部は、車輪側を向く内向
き面に、吸音材を配することができる。これにより、遮
音壁状部の前記吸音材は、タイヤの側面で生じた空気振
動エネルギーを吸収し反射音の拡散なども防止しうる結
果、さらにタイヤ騒音の低減に役立つ。また遮音壁状部
は、リムを覆う位置に空気が該遮音壁状部を通過しうる
空気孔を具えることができ、この場合には、走行時に空
気をリムへと流すことができるため、車輪に付設された
ブレーキ装置を冷却する事が可能となる。

【０００８】

【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は本実施形態のタイヤ騒音低減
装置の分解斜視図、図２はそれを車輪に装着した状態を
示す断面図を示している。図において、タイヤ騒音低減
装置１は、タイヤ２ａとこのタイヤ２ａを受けるリム２
ｂとからなる自動車の車輪２のタイヤ軸方向の外側（タ
イヤ軸方向の「外側」とは車両の外側を指す。）に取り
付けされる。該タイヤ騒音低減装置１は、前記車輪２の
外側にリム２ｂに固定され前記車輪２とともに回転する
回転部３と、この回転部３に前記タイヤ軸回りで回転自
在に取り付けられしかも回り止め手段９により車輪２と
の供回りが防止される非回転部４とを具える。

【０００９】前記回転部３は、例えば金属材料からなる
矩形の板体をプレス等により略ハット状に折り曲げて形
成した回転基部５を含む。この回転基部５は、本例では
リム２ｂのディスク部に固着される一対の取付部５ａ
と、この取付部５ａの間に形成されかつタイヤ軸方向外
側へ張り出した中央部５ｂとを具える。前記一対の取付
部５ａは、車軸のハブＨＢに植設されたハブボルト１０
が挿通可能な横長の長孔６を有しており、ナット１１を
用いてリム２ｂのディスク部と共に車軸のハブＨＢに締
め付けされる。これにより、回転基部５はリム２ｂと一
体となって回転しうる。

【００１０】また前記取付部５ａは、タイヤ軸（タイヤ
回転軸）を挟んで対向する２本のハブボルト１０、１０
に固定されるものを示しているが、例えばタイヤ軸を中
心として等角度で配置された３本以上のハブボルト１０
を用いて固着しても良い。また前記回転基部５の中央部
５ｂは、その略中央に円形の孔部７が形成されており、
この孔部７の中心がタイヤ軸と同軸となるように前記取
付部５ａをハブボルトに位置合わせして取り付けする。

【００１１】前記非回転部４は、本例では取付基体４ａ
と、該取付基体４ａに装着される遮音壁状部４ｂとを含
んで構成される。前記取付基体４ａは、玉軸受１２を例
えば止め輪１３等を用いて抜け止めして保持しうる筒状
部１５と、この筒状部１５の外周部から半径方向に本例
では略矩形に張り出した張出部１６と、該張出部１６の
一端に形成された回り止め手段９としての錘部１７とを
具える。前記玉軸受１２には、タイヤ軸方向の外側から
ねじ部を有するボルトないしボルト状の軸体２０がワッ
シャないしスリーブ２１等を介して嵌入されるととも
に、この軸体２０を前記回転基部５の中央部５ｂに設け
た孔部に挿通してナット２２により締め付けしている。
また筒状部１５の内周面には、玉軸受１２の外面側を保
持する段差部１５ｉが形成されている。

【００１２】図２に示すように、玉軸受１２は、そのイ
ンナーレース１２ｉが前記回転基部５の中央部５ｂと当
接するが、玉軸受１２のアウターレース１２ｏは中央部
５ｂとは離間した状態で取り付けされる。また取付基体
４ａの筒状部１５は、前記中央部５ｂから離間して取り
付けされる。

【００１３】前記錘部１７は、本例ではタングステン、
銅といった高比重の金属材料の塊状体からなり、取付基
体４ａの張出部１６の一端に固着されることにより取付
基体４ａの回転を防止する。すなわち、錘部１７は、玉
軸受１２のアウターレース１２ｏ側に負荷を作用させる
ことにより、該アウターレース１２ｏがインナーレース
１２ｉと供回りするのを防止している。これにより、取
付基体４ａは、回転基部５に対して回転可能に取り付け
されるとともに、前記回り止め手段９により、車輪２が
回転してもリム２ｂとの供回りが防止できる。

【００１４】前記遮音壁状部４ｂは、本例では前記取付
基体４ａの張出部１６を差し込み可能な鞘部２５を有
し、上方からこの鞘部２５を前記張出部１６に差し込む
ことによって前記取付基体４ａに固定される。なお両者
の固定をより強固とするために、ビス等を用いて着脱自
在に一体化しても良い。このように遮音壁状部４ｂは、
前記取付基体４ａと一体となるため、車輪２が回転して
も略静止しうる。また遮音壁状部４ｂは、図２に示すよ
うに、車輪２のタイヤ軸方向の外側で前記タイヤ２ａの
外側面Ｓと離間して前記リム２ｂを半径方向外側に超え
てのびるように構成される。

【００１５】一般に自動車が走行すると、タイヤ２ａが
路面と接地と解放を繰り返すことにより該タイヤ２ａの
外側面Ｓは屈曲変形しかつ振動する。この変形ないし振
動がタイヤ２ａの外側面Ｓの周囲の空気を加振し騒音を
外部に伝播させるが、本実施形態のようにリム２ｂを半
径方向外側に超えてのびる遮音壁状部４ｂを設けること
により、タイヤ２ａの外側面で生じた空気振動は遮音壁
状部４ｂに衝突し外部への発散、伝播が防止されるた
め、車両走行時のタイヤ騒音（通過騒音）を効果的に低
減することができる。また遮音壁状部４ｂ自体は前記回
り止め手段９により車輪２の走行時でも回転しないた
め、騒音源となることが防止される。また遮音壁状部４
ｂは、タイヤ２ａの外側面Ｓから離間しているため、走
行時にタイヤ２ａと接触することもない。なお図２に示
す如く、タイヤの外側面Ｓと遮音壁状部４ｂとの間のタ
イヤ軸方向の間隙Ｇは、例えば３〜９５mm、より好まし
くは１０〜６０mmとするのが望ましい。

【００１６】また、前記遮音壁状部４ｂは、例えば自動
車が高速走行等しても容易に変形等せず一定の形状を維
持できるものであれば、金属材料、樹脂、繊維強化樹
脂、硬質ゴム、ゴム弾性体、さらには樹脂組成物とゴム
組成物とを動的加硫することにより得られるいわゆるＤ
Ｃ材など種々の材料を用いて構成することができ、特に
好ましくはまた本実施形態では、軽量化のために遮音壁
状部４ｂを樹脂（ＡＢＳ樹脂）を切削加工して形成した
ものを例示している。

【００１７】また、このような遮音壁状部４ｂの厚さ
は、例えば０．５〜３０mm、より好ましくは２〜１５mm
とするのが望ましい。前記厚さが３０mmを超えると、タ
イヤの接地部で発生した空気振動が遮音壁状部４ｂの路
面側の側端面で反射し特定の方向への音圧レベルが高く
なる場合があり、逆に０．５mm未満になると、遮音壁状
部自身が共振し易くなり空気振動の外部への発散を十分
に抑制できない傾向がある。なお前記厚さは均一であっ
ても良いし、必要に応じて変化させても良い。

【００１８】本例の遮音壁状部４ｂは、図３に示すよう
に、自動車の前記車輪装着時のタイヤ２ａの半径Ｒｔ
（最大半径）よりも大きい半径Ｒｗの円形基体の路面側
を切欠き、路面との接触を防止する切欠き部２７を形成
した板状材Ｋから構成されている。このような遮音壁状
部４ｂは、タイヤ２ａの外側面Ｓの振動が外部に伝達、
拡散されるのをより効果的に遮断できるとともに、切欠
き部２７を設けたことにより板状材Ｋが走行中に路面と
接触することも防止できる。また遮音壁状部４ｂの前記
半径Ｒｗは、自動車のボディＢの車輪ケース２９と当接
しない寸法として定めるのが望ましい。

【００１９】また図４には、一般的なラグタイヤが速度
８０km／ｈで走行しているときのタイヤの外側面で発生
している騒音の音響インテンシティの計測結果を示して
いる。図４に示すように、路面への踏み込み側で最も大
きな騒音の発生源が見られ、その次に接地部のサイドウ
ォール部の振動によるノイズと踏み出し側に小さな発生
源が観察されることが分かっている。このため、タイヤ
２ａの外側面から生じる騒音をより効果的に抑制するた
めには、上述のような踏み込み側、踏み出し側、接地部
をより多く遮音壁状部４ｂにより覆うことが必要とな
る。このため、遮音壁状部４ｂは、タイヤ２ａをリム２
ｂ組みし正規内圧を充填して車両に装着した１名乗車状
態において、路面からの前記切欠き部の最下端までの高
さｈを１０〜１５０mmに設定することが望ましい。

【００２０】前記高さｈが１０mmを下回ると、騒音低減
効果は高められるが自動車の段差乗り越え時などに遮音
壁状部４ｂが路面と衝突するおそれがあり走行時に不具
合が生じるおそれがあり、逆に前記高さｈが１５０mmを
超えると騒音低減効果が相対的に小さくなる傾向があ
る。このような観点より前記高さｈは、好ましくは２０
〜９０mmとするのが望ましい。なお本例では前記切欠き
部を平坦に形成しているが、例えば最も騒音インテンシ
ティが大きいタイヤ２ａの踏み込み側をより下方まで延
在させることもできる。

【００２１】また前記遮音壁状部４ｂは、本例では車輪
２側を向く遮音壁状部の内向き面４ｂｉに、その周縁に
沿って環状に吸音材３０を配したものを例示する。これ
により、遮音壁状部４ｂの前記吸音材３０は、タイヤ２
ａの外側面Ｓで生じた空気振動エネルギーを吸収し遮音
壁状部４ｂでの反射音の拡散なども防止しうる結果、さ
らにタイヤ騒音の低減に役立つ。このような吸音材３０
としては、音エネルギーが通過する際にそのエネルギー
を熱エネルギーに変換して消費させ得るものであれば、
例えば織布、不織布、発泡体、多孔質体、または繊維を
通気性の良い状態にパックし、音を繊維の隙間の空気の
粘性によって弱める工夫を施したグラスウールやフェル
トを用いたものなど種々の材料を用いることができる。
本例では、不織布を前記内向き面４ｂｉに環状に貼り付
けたものを例示するが、前記内向き面４ｂｉ全域にこの
ような吸音材を配しても良いし、また最も騒音の大きい
タイヤ２ａの踏み込み側を含んだ領域（例えば切欠き部
２７）に配することが望ましい。

【００２２】また本例の遮音壁状部４ｂは、リム２ｂを
覆う位置に空気が該遮音壁状部４ｂを通過しうる空気孔
３１を形成したものを例示している。この空気孔３１
は、例えば種々の形状で構成することができ、図１、図
４に示すように、リム２ｂ側へと空気がより流れやすい
ように、遮音壁状部４ｂの外面を凹設して形成すること
ができる。このような空気孔３１を設けることにより、
走行時に空気をリム２ｂへと流すことができるため、車
輪２に付設されたブレーキ装置を冷却する事が可能とな
る。

【００２３】図５には、遮音壁状部４ｂの他の形態を略
示している。本例では前記板状部Ｋの周縁からタイヤ軸
方向かつ車両中心側にタイヤ２ａの路面と接地するトレ
ッド面と離間してかつ前記切欠き部２７を残してのびる
トレッド面覆い部３３を設けたものが例示される。この
場合、タイヤ２ａの外側面Ｓのみならず、トレッド面Ｔ
から生じる空気振動についても効果的に遮断でき、より
一層タイヤ騒音の低減効果を高めうる点で好ましいもの
となる。

【００２４】以上本発明の実施形態について詳述した
が、このようなタイヤ騒音低減装置１は自動車の前輪、
後輪のいずれか又は双方に装着することができ、操舵輪
に装着するときには、舵取り装置（図示省略）と干渉し
ないようにその寸法等を定めるのが好ましい。またその
具体的形状等にあっては本発明の要旨を逸脱しない範囲
において種々変形しうるのは言うまでもない。

【００２５】

【実施例】遮音壁状部をＡＢＳ樹脂を切削加工して形成
したタイヤ騒音低減装置を試作し、これを車輪（タイ
ヤ：１９５／６５Ｒ１５、リム１５×５ 1/2 ＪＪ、内
圧２１０ｋＰａ、荷重４ｋＮ）の外側に設けて走行時の
騒音を測定するテストを行った。なお実施例１、２は、
図１に示す構成、実施例３、４は図５に示す構成とし、
実施例２、４にはそれぞれ芳香族ポリアミド繊維からな
る厚さ１０mmの不織布シート（東レ社製、商標「ハイブ
ラー」）を遮音壁状部の内向き面に貼り付けている。ま
た比較のために、タイヤ騒音低減装置を取り付けない車
輪についても同様に騒音を測定し性能を比較した。

【００２６】また走行時の騒音は、ＪＡＳＯ／Ｃ／６０
６に規定するタイヤ単品での単体台上試験に準拠し、無
響室内において、図６（Ａ）、（Ｂ）に示すように、半
径１６００mmのドラムｄ上を速度４０km／ｈ、５０km／
ｈ及び６０km／ｈの各速度で走行させ、タイヤ中心から
１ｍ横、高さ０．２５ｍの位置に設置したマイクロフォ
ンにより騒音の最大レベルｄＢ（Ａ）を測定した。タイ
ヤ騒音低減装置の仕様とテストの結果などを表１に示す
が、この結果から実施例の装置を装着することにより、
走行時の騒音レベルを大幅に低減しうることが確認でき
る。

【００２７】

【表１】

【００２８】

【発明の効果】上述したように、請求項１記載の発明で
は、車輪のタイヤ軸方向外側に、回り止め手段により車
輪との供回りが防止される非回転部を具え、この非回転
部は、車輪のタイヤ軸方向の外側でタイヤの外側面と離
間してリムを半径方向外側に超えてのびる遮音壁状部を
有することにより、該遮音壁状部がタイヤの外側面で加
振された空気の振動を外部に発散、伝播するのを防止し
車外騒音を低減しうる。

【００２９】また請求項２記載の発明のように、前記遮
音壁状部は、前記タイヤの半径よりも大きい半径の円形
基体の路面側を切欠き、路面との接触を防止する切欠き
部を形成した板状材から構成したときには、タイヤの外
側面で生じた空気振動が外部に伝達されるのをより確実
に防止できる。また路面側の切欠き部により、板状材が
走行中に路面と接触することも防止でき、円滑な走行を
確保しうる。

【００３０】また請求項３記載の発明のように、遮音壁
状部は、前記板状部の周縁からタイヤ軸方向かつ車両中
心側にトレッド面と離間してかつ前記切欠き部を残して
のびるトレッド面覆い部を設けることにより、タイヤの
外側面のみならず、トレッド面で加振された空気振動に
ついても効果的に外部と遮断でき、より一層タイヤ騒音
の低減効果を高めうる点で好ましいものとなる。

【００３１】また請求項４記載の発明のように、前記遮
音壁状部は、車輪側を向く内向き面に、吸音材を配した
ときには、該吸音材は、遮音壁状部の内面に衝突する空
気振動エネルギーを吸収し反射音の拡散なども防止しう
る結果、さらにタイヤ騒音の低減に役立つ。

【００３２】また請求項５記載の発明のように、遮音壁
状部は、リムを覆う位置に空気が該遮音壁状部を通過し
うる空気孔を具えるときには、車両の走行時に空気をリ
ムへと流すことができるため、車輪に付設されたブレー
キ装置を冷却する事が可能となり、車両の制動性能の悪
化を防止できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態を示す分解斜視図である。

【図２】本実施形態の装置を車輪に装着した状態を示す
断面図である。

【図３】その側面図である。

【図４】タイヤ騒音のインテンシティを測定した結果を
示す線図である。

【図５】遮音壁状部の他の形態を示す斜視図である。

【図６】（Ａ）、（Ｂ）は騒音テストの方法を説明する
線図である。

【符号の説明】

１ タイヤ騒音低減装置 ２ 車輪 ２ａ タイヤ ２ｂ リム ３ 回転体 ４ 非回転体 ４ａ 取付基体 ４ｂ 遮音壁状部 ９ 回り止め手段

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】タイヤとこのタイヤを受けるリムとからな
   る車輪のタイヤ軸方向外側に、前記リムに固定され前記
   車輪とともに回転する回転部と、 この回転部に前記タイヤ軸回りで回転自在に取り付けら
   れしかも回り止め手段により車輪との供回りが防止され
   る非回転部とを具えるとともに、 この非回転部は、車輪のタイヤ軸方向の外側で前記タイ
   ヤの外側面と離間して前記リムを半径方向外側に超えて
   のびる遮音壁状部を有することを特徴とするタイヤ騒音
   低減装置。
2. 【請求項２】前記遮音壁状部は、前記タイヤの半径より
   も大きい半径の円形基体の路面側を切欠き、路面との接
   触を防止する切欠き部を形成した板状材からなることを
   特徴とする請求項１記載のタイヤ騒音低減装置。
3. 【請求項３】前記遮音壁状部は、前記板状部の周縁から
   タイヤ軸方向かつ車両中心側にトレッド面と離間してか
   つ前記切欠き部を残してのびるトレッド面覆い部を設け
   たことを特徴とする請求項２に記載のタイヤ騒音低減装
   置。
4. 【請求項４】前記遮音壁状部は、車輪側を向く内向き面
   に、吸音材を配したことを特徴とする請求項１乃至３の
   いずれかに記載のタイヤ騒音低減装置。
5. 【請求項５】前記遮音壁状部は、リムを覆う位置に空気
   が該遮音壁状部を通過しうる空気孔を具えることを特徴
   とする請求項１乃至４のいずれかに記載のタイヤ騒音低
   減装置。