JP2001347807A - 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。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を有する。立ち上
がり部７は、少なくともその一部に不織布１０からなる
吸音部８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、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】

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】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。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）することにより生じる。

【０００３】そこで、本件出願人は、例えば特開平８−
１３２８１６号公報において、タイヤ内腔に不織布から
なる制振シートを貼り付けることにより、空洞共鳴音を
抑制することを提案しているが、近年の車両の静粛化に
伴いさらなるロードノイズの改善が望まれている。

【０００４】本発明は、このような実状に鑑み案出され
たもので、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を
有するとともに、該立ち上がり部の少なくとも一部に制
振性の不織布からなる吸音部を設けることを基本として
ロードノイズをより一層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、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
ち上がり部を有するとともに、前記立ち上がり部は、少
なくともその一部に不織布からなる吸音部を具えること
を特徴としている。このような立ち上がり部は、タイヤ
内腔の連続性を遮ることで空気流れを阻害し空洞共鳴を
抑制するとともに、立ち上がり部には不織布からなる吸
音具を設けたことにより、この立ち上がり部に衝突する
音エネルギーを効果的に吸収でき、さらに空洞共鳴を抑
制してロードノイズを低減しうる。

【０００６】また前記不織布は、例えば熱可塑性の有機
繊維を絡み合わせたシート状をなすとともに、その見か
けの比重が０．０２〜１．５であることが望ましい。ま
た前記立ち上がり部は、前記リムの外周面に装着される
環状のバンド基体に設けた略コ字状の切り込みにより一
端部をこのバンド基体に連ねて型抜きされた切り込み片
からなり、しかもこの切り込み片の少なくとも一方の面
に前記不織布を配して構成することができる。これによ
り、１枚のバンド基体に切り込みを入れるだけで容易に
立ち上がり部を形成でき立ち上がり部の生産性を向上す
るのに役立つ。

【０００７】

【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はその要部斜視図、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。

【０００８】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１９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。

【０００９】前記リム３のタイヤ半径方向の外周面に
は、立ち上がり部７が設けられる。本実施形態の立ち上
がり部７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に設けた略コ字状の切り込み１４により
一端部１１ａをこのバンド基体６に連ねて型抜きされた
切り込み片１１から形成される。

【００１０】前記バンド基体６は、図２、図３に示すよ
うに、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底部９の外周面に密着した状態
で装着される。加硫ゴムとしては、例えば天然ゴム、イ
ソプレンゴム、ブタジエンゴムなど各種のゴムが採用で
きる。またバンド基体６の厚さｔ１（図２に示す）は、
リム３への装着容易性とリム組み性の悪化防止の観点よ
り、リム装着前において０．５〜３mm、より好ましくは
０．５〜２mmとするのが望ましい。またバンド基体６の
巾ＢＷは、本例ではリム３の前記リム底部９の巾と略等
しく設定されている。なおリム底部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。

【００１１】前記略コ字状の切り込み１４は、図３に示
すように本例ではバンド基体６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の略同位置を起点Ｓ
として同じ周方向側にのびる縦の切り込み１２と、その
各終端Ｇ、Ｇ間を連続して継ぐ横の切り込み１３とによ
り形成されている。そして、この略コ字状の切り込み１
４で区画されて型抜きされた切り込み片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。このような立ち上がり部７は、簡単な構成で、しか
も能率良くかつ安価に形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、このようなバンド基体６を切り
込んだ切り込み片１１に限定されることなく種々のもの
を採用できる。

【００１２】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、該
起点Ｓから亀裂等の損傷が生じやすくなる。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を設けている。
本例のくり抜き部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に設定される。なおくり抜き部１６は円
形以外にも楕円形など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
の一端部１１ａを小巾にでき、その剛性を相対的に弱め
ることによって、より立ち上げ易くするのに役立つ。

【００１３】また立ち上がり部７は、１以上、より好ま
しくは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されるのが望ましい。
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く、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。

【００１４】また本実施形態では、前記立ち上がり部７
の一方の面のほぼ全域に不織布１０を貼り付け吸音部８
を設けている。前記不織布１０は、例えば発泡体や織布
などに比して繊維間に包み込む空気の空隙率が大であっ
て、しかもその空隙は互いに導通している。従って、タ
イヤ内腔４内の音のエネルギの一部は図２に示す如く、
タイヤ内腔４を遮るようにして立ち上がる不織布１０に
よって効率良く受け止められ、その一部は不織布１０で
反射し、また残りの一部は不織布１０内に進入し繊維と
の摩擦により熱エネルギに変換されて吸音される。従っ
て、立ち上がり部７による空気流れの妨害による共鳴の
防止と、吸音作用の相乗効果によって、走行中のロード
ノイズが大幅に低減できる。

【００１５】本例の不織布１０は、多数のノズルから高
速の空気とともに溶融ポリマーを吹き出して不織布１０
とするメルトブロー法や、ポリマーを紡糸して繊維化し
た後に不織布１０に加工する溶融紡糸法など種々の方法
が用いられる。前者の方法では、細い繊維のものが容易
に形成でき、後者の方法では、より高い強度のものを得
ることができる点で好ましい。

【００１６】また前記不織布１０を形成する繊維は、本
例では高いヒステリシスロス（tanδ）を有する有機繊
維が用いられる。具体的にはヒステリシスロス（tan
δ）の値が、０．０１〜２．００、より好ましくは０．
０２〜１．００とするのが良い。このような有機繊維
は、粘性が高く変形に対する復元力が小さいため、いわ
ゆる制振効果を発揮することができる。従って、このよ
うな不織布１０を立ち上がり部７の一方の面に貼り付け
ることにより、立ち上がり部７自体の振動伝達を抑制
し、ロードノイズをさらに効果的に低減しうる。なお前
記ヒステリシスロス（tan δ）は、粘弾性測定器（レオ
バイブロン）により温度４０℃、周波数１１０Ｈｚで測
定した値である。

【００１７】このような不織布１０を形成する粘弾性を
有する有機繊維としては、図５にその構造概念図を示す
ように、ハード部２０とソフト部２１とのブロックより
なるブロック共重合体のうち、複数のハード部２０がソ
フト部２１を介して連結するトリブロック共重合体とし
たスチレン系エラストマーが採用でき、そのソフト部２
１のガラス転移温度が室温領域に設定されることによっ
て、室温近傍で大きなヒステリシスロス（tan δ）を発
揮できる。またこのような不織布１０としては、例えば
前記ハード部２０がポリスチレンからなりかつソフト部
２１がビニル化ポリイソプレンからなるスチレン−ビニ
ル化イソプレン系のトリブロック共重合体（商標：ハイ
ブラー、クラレ社製）があり、図６（Ａ）、（Ｂ）に、
そのハード部２０及びソフト部２１の分子構造の概略を
示す。

【００１８】また不織布１０の厚さｔ２は、例えば１０
mm未満、より好ましくは２〜１０mm、さらに好ましくは
４〜８mmとすることが望ましい。前記厚さｔ２が１０mm
を越えると重量が重くなりすぎ、タイヤのころがり抵抗
を悪化させる他、リム組み性を損ねる傾向がある。

【００１９】また不織布１０の見かけの比重は、０．０
２〜１．５、より好ましくは０．０３〜０．５とするこ
とが望ましい。前記見かけの比重が０．０２未満の場
合、吸音効果が十分に発揮されず、逆に１．５よりも大
の場合、タイヤ重量を不必要に増加して転がり抵抗、燃
費性能を悪化させるとともに、アンバランスを生じて、
ユニフォミティーを低下させる傾向がある。

【００２０】このような組立体１では、バンド基体６
は、タイヤ２をリム３にリム組みする際には、立ち上が
り部をリム３の外周面にほぼ面一に配しておくことが可
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。さらに立
ち上がり部７には、不織布からなる吸音部８を設けてい
ることにより、周方向に流れる音エネルギを効果的に受
け止めかつ吸収し、より一層ロードノイズを低減しう
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、図４に示す如く、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】以上本発明の一実施形態を説明したが、立
ち上がり部７の両方の面に不織布１０を配しても良く、
さらにはバンド基体６を前記不織布１０により形成する
とともに、このバンド基体６に前記コ字状の切り込み１
４を設けて立ち上がり部７を形成することもできる。こ
の例においては、バンド基体６、立ち上がり部７がいず
れも不織布１０からなるため、より広範囲にて吸音効果
を発揮しうる点で好ましい。

【００２５】

【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）を用いて吸音部付きの立ち上がり部を有する組
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。

【００２６】（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１／１２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。

【００２７】（リム組み性）リムに空気入りタイヤを手
組したときのリム組み性について調べた。

【００２８】（立ち上がり部の耐久性）内圧２００ＫＰ
ａ、縦荷重５００Ｎ、速度６０ｋｍ／Ｈでドラム上を１
時間走行させ、立ち上がり部の損傷程度、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。

【００２９】

【表１】

【００３０】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。

【発明の効果】上述したように、本発明の組立体は、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
上がる立ち上がり部を具えるため、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連続した空気流
れを遮り共鳴を空洞共鳴を抑制する。また立ち上がり部
に設けた吸音部によって内腔内の音エネルギーを効果的
に受け止めかつ吸収できより一層ロードノイズを低減し
うる。また吸音部は不織布からなることにより、軽量で
ありタイヤ重量の増加を抑制しうる。

【００３１】また請求項３記載のようにバンド基体に略
コ字状の切り込みを設け、このコ字状切り込みで型抜き
された切り込み片が遠心力により立ち上がることで立ち
上がり部を形成した場合には、簡単な構成でしかも能率
良くかつ安価に組立体を構成しうる。

【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】バンド基体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】有機繊維の分子構造を説明する構造概念図であ
る。

【図６】（Ａ）は有機繊維のハード部の分子構造を、
（Ｂ）は有機繊維のソフト部の分子構造をそれぞれ示す
概略図である。

【符号の説明】

１ 組立体 ２ 空気入りタイヤ ３ リム ６ バンド基体 ７ 立ち上がり部 ８ 吸音部 ９ リム底部 １０ 不織布 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 (3)

【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、 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を有するとと
   もに、 前記立ち上がり部は、少なくともその一部に不織布から
   なる吸音部を具える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】前記不織布は、熱可塑性の有機繊維を絡み
   合わせたシート状をなし、その見かけの比重が０．０２
   〜１．５であ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】前記立ち上がり部は、前記リムの外周面に
   装着される環状のバンド基体に設けた略コ字状の切り込
   みにより一端部をこのバンド基体に連ねて型抜きされた
   切り込み片からなり、 しかもこの切り込み片の少なくとも一方の面に前記不織
   布を配し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。