JP2002067608A

JP2002067608A - 空気入りタイヤとリムとの組立体

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Publication number: JP2002067608A
Application number: JP2000263519A
Authority: JP
Inventors: Naoki Yugawa; 直樹湯川; Tokuzo Nakajima; 徳三中島; Masami Nishikawa; 真美西川; Chieko Sugimoto; 知栄子杉本; Hideaki Sugihara; 秀明杉原
Original assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Priority date: 2000-08-31
Filing date: 2000-08-31
Publication date: 2002-03-08
Anticipated expiration: 2020-08-31
Also published as: JP3953264B2

Abstract

(57)【要約】【課題】リム組み性を損ねることなくロードノイズを
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、スポ
ンジ材を用いた帯状シート体５からなる制音具６を具え
るとともに、前記帯状シート体５の体積Ｓ２を、タイヤ
内腔の全体積Ｓ１の０．４％以上としたことを特徴とす
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、リム組み性を損ね
ることなく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。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、本発明は、本件出願人は、例えば
特公平７−１４６８２号公報において、タイヤ内腔にゴ
ムなどからなる球状の遮蔽体を配し、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】発明者らは、タイヤ内
腔に配する材料の体積に着目して鋭意研究を行ったとこ
ろ、タイヤ内腔の全体積に対して一定の体積に限定した
スポンジ材を用いたときには、大幅にロードノイズ低減
効果を発揮しうることを見出した。

【０００５】すなわち本発明は、タイヤとリムとの組立
体のタイヤ内腔に、スポンジ材を用いた帯状シート体か
らなる制音具を具えるとともに、前記帯状シート体の体
積Ｓ２を、タイヤ内腔の全体積Ｓ１の０．４％以上とす
ることを基本として、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。

【０００６】

【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、前記タイヤ内腔に、スポンジ材
を用いた帯状シート体からなる制音具を具えるととも
に、前記帯状シート体の体積Ｓ２を、タイヤ内腔の全体
積Ｓ１の０．４％以上としたことを特徴としている。

【０００７】ここで、前記帯状シート体の体積Ｓ２と
は、帯状シート体の見かけの全体積であって、スポンジ
材の空孔部も含めた帯状シート体５の外形から定められ
る体積を言う。またタイヤ内腔の全体積Ｓ１は、組立体
の正規状態において下記式（１）で近似的に求めるもの
とする。Ａ×｛（Ｄｉ−Ｄｒ）／２＋Ｄｒ｝×π …
（１）なお、”Ａ”は前記正規状態のタイヤ内腔をＣＴ
スキャニングして得られるタイヤ内腔４の横断面積、”
Ｄｉ”は図１に示す正規状態でのタイヤ内腔４の最大外
径、”Ｄｒ”はリム径、”π”は円周率である。

【０００８】また前記「正規状態」とは、前記組立体に
正規内圧を充填しかつ無負荷とした状態を指す。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 P
RESSURES" に記載の最大値、ＥＴＲＴＯであれば "INFL
ATION 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。

【０００９】また請求項２記載の発明は、前記帯状シー
ト体は、タイヤ及びリムのいずれにも固定されていない
自由状態で前記タイヤ内腔内に配されたことを特徴とす
る請求項１記載の空気入りタイヤとリムとの組立体であ
る。

【００１０】また請求項３記載の発明は、前記帯状シー
ト体は、少なくとも一部がタイヤ又はリムに固定されて
前記タイヤ内腔内に配され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である。

【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。

【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。

【００１３】また本実施形態の組立体１は、タイヤ内腔
４に、スポンジ材を用いた帯状シート体５からなる制音
具６を具えている。本例の帯状シート体５は、タイヤ内
腔４、すなわちタイヤ２及びリム３のいずれにも固定さ
れていない自由状態でタイヤ内腔４に配されたものが例
示されている。なお図１、図２では、理解しやすいよう
にこの帯状シート体５をタイヤ回転軸Ｃを中心とする円
弧状で宙に浮かした状態が示されているが、実際には、
重力又は組立体１の走行に伴う遠心力を含む外力によっ
て、リム３上に又はタイヤ内腔４に近接ないし密着した
状態でタイヤ内腔４に存在しうる。

【００１４】前記スポンジ材は、海綿状の多孔構造体で
あり、例えばゴムや合成樹脂を発泡させた連続気泡を有
するいわゆるスポンジ、および動物繊維、植物繊維又は
合成繊維等を絡み合わせて一体に連結したものを含む。
なお本明細書で言う「多孔構造体」には、連続気泡のみ
ならず、独立気泡を有するものも包含する。このような
スポンジ材は、ソリッドゴム体などに比して比重が小さ
いためタイヤ重量バランスへの影響が小さく、かつ防振
性や吸音性が高く前記タイヤ内腔４内で生じた音エネル
ギーを吸収することにより空洞共鳴を抑制しロードノイ
ズを低減しうる。またスポンジ材は、屈曲変形が容易で
あるためリム組み性を損ねることもない。本例では、ポ
リウレタンからなる連続気泡のスポンジ材を用いたもの
を例示している。

【００１５】また帯状シート体５は、本例ではタイヤ周
方向に長い矩形の帯状をなすことによってタイヤ内腔４
内でタイヤ周方向に延在している。該帯状シート体５の
自然状態での厚さは、特に限定はされないが、例えば２
〜３０mm、より好ましくは３〜２０mm、さらに好ましく
は７〜１５mmであることが望ましい。前記厚さが２mm未
満であるとタイヤ内腔内での空洞共鳴の音エネルギーを
吸収する効果が相対的に低下する傾向があり、逆に前記
厚さが３０mmを超えると、タイヤ重量ないしタイヤのバ
ランスに影響を与えるおそれがある。なお図３に示すよ
うに、帯状シート体５は、少なくとも一部ないし全部
が、タイヤ２又は／及びリム３に固着されてタイヤ内腔
４に配されたものでも良い。なお固着には接着剤などを
用い得るが、リム３に対しては、ビス等を用いて固着す
ることもできる。

【００１６】また帯状シート体５は、特に限定はされな
いが、例えばその幅ＢＷがタイヤ内腔４の正規状態での
最大巾Ｗの２０％以上、より好ましくは４０〜１００
％、さらに好ましくは７０〜９０％であることが望まし
い。前記帯状シート体５の幅ＢＷが前記最大巾Ｗの２０
％未満であると、タイヤ内腔４内での空洞共鳴の音エネ
ルギーを吸収する効果が相対的に低下する傾向があり、
逆に前記幅ＢＷが前記最大巾Ｗの９０％を超えてもロー
ドノイズ低減効果は頭打ちとなる傾向がある。

【００１７】さらに帯状シート体５は、特に限定はされ
ないが、そのタイヤ周方向の長さＬが２５０mm以上、よ
り好ましくは３００mm以上、さらに好ましくは３００〜
１５００mmであることが望ましい。前記帯状シート体５
の前記長さが２５０mm未満であると、タイヤ内腔４内で
の空洞共鳴の音エネルギーを吸収する効果が相対的に低
下する傾向があり、逆に厚さ等にもよるが前記長さＬが
１５００mmを超えてもロードノイズ低減効果は頭打ちと
なる傾向がある。

【００１８】また前記スポンジ材は、特に限定はされな
いが、その比重が０．００５〜０．０６、より好ましく
は０．０１０〜０．０５、さらに好ましくは０．０１６
〜０．０５、特に好ましくは０．０１６〜０．０３５で
あることが望ましい。前記比重が０．００５未満又は
０．０６を超えると、空洞共鳴を十分に吸収する効果が
低下する傾向がある。

【００１９】また発明者らの種々の実験の結果、帯状シ
ート体５のスポンジ材の原材料、比重を同一とし、該帯
状シート体の体積Ｓ１（前述の通り特定される）のみを
変化させたところ、該体積Ｓ２をタイヤ内腔４の全体積
Ｓ１に対して一定の比率、具体的には０．４％以上、よ
り好ましくは１．５％以上、特に好ましくは２．５％以
上、さらに好ましくは４％以上かつ２０％以下、より好
ましくは４％以上かつ１５％以下とすることにより大幅
にロードノイズを低減しうることを見出した。以下、実
施例において検証する。

【００２０】

【実施例】タイヤ（２２５／６０Ｒ１６９８Ｈ）、リ
ム（１６×７ＪＪ）、連続気泡を有するポリウレタンス
ポンジからなる帯状シート体（比重０．０２２）の制音
具を用い、該制音具をタイヤ内腔内に自由状態で配して
空気入りタイヤとリムとの組立体を試作し騒音性能を評
価した。また比較のために、制音具を配していない組立
体や本発明外の組立体（比較例）についても併せて試作
しテストを行った。なお正規状態でのタイヤ内腔の断面
積は２３１７４mm²、タイヤ内腔の最大巾は２１４mmで
あった。テストの内容などは次の通りである。

【００２１】（ロードノイズテスト）内圧２００ＫＰａ
でリム組みして国産４０００ｃｃのＦＲ乗用車に全輪に
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６０ｋｍ／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、比較例を基準とする増減
値にて評価した。一表示がロードノイズの減少を意味し
ている。

【００２２】（実施例１〜８）実施例１〜６では、帯状
シート体の形状を幅１１０mm、厚さ１０mmとし、長さを
変えることにより帯状シート体の体積を変化させてロー
ドノイズテストを行った。また実施例７、８について
は、帯状シート体をさらに大型化してテストを行った。
テストの結果を表１に示す。

【００２３】

【表１】

【００２４】テストの結果、帯状シート体の体積Ｓ２が
タイヤ内腔の全体積Ｓ１の０．４％以上、より好ましく
は１．５％以上、特に好ましくは２．５％以上の範囲で
非常に高いロードノイズ低減効果が発揮されていること
が分かる。なお比（Ｓ２／Ｓ１）が２０％程度でロード
ノイズ低減効果がほぼ頭打ちとなっている。

【００２５】（実施例９〜１４）実施例９〜１４では、
タイヤサイズ１６５／６５Ｒ１５８１Ｓ、リム１５×
５ＪＪの組立体に、帯状シート体の形状を幅１１０mm、
厚さ１０mmで長さを種々変えてロードノイズテストを行
った。なお正規状態でのタイヤ内腔の断面積は１３４６
４mm²、タイヤ内腔の最大巾は１５３mmであった。また
帯状シート体はタイヤ内腔に自由状態で配した。さらに
テストに使用した車両は国産１５００ｃｃＦＦ車とし
た。テストの結果を表２に示す。

【００２６】

【表２】

【００２７】テストの結果、異なるタイヤサイズにおい
ても帯状シート体の体積Ｓ２がタイヤ内腔の全体積Ｓ１
の０．４％以上、より好ましくは１．５％以上、特に好
ましくは２．５％以上の範囲で非常に高いロードノイズ
低減効果が発揮されていることが再現された。

【００２８】（実施例１５〜１８）実施例１５では、上
記１６５／６５サイズの組立体において、帯状シート体
をリムの回りに弛みを持たせて環状に巻き付け装着した
ものである。実施例１６、１７は、帯状シート体の外面
をタイヤの内腔面のトレッド裏側に接着したものであ
る。実施例１８は、帯状シート体の内面をリムのウエル
部に接着したものである。テストの結果を表３に示す。

【００２９】

【表３】

【００３０】テストの結果、帯状シート体をタイヤ又は
リムに接着した場合においても、顕著なロードノイズ低
減効果が再現された。なお実施例１６、１７では、実施
例１０、実施例１１に比べると、ロードノイズ低減効果
が減少している。これは、帯状シート体がタイヤ内腔に
接着されたことによる該帯状シート体の表面積の減少が
関係していると考えられる。従って、好ましくは、帯状
シート体は、自由状態でタイヤ内腔内に配されることが
望ましい。

【００３１】（実施例１９〜３２）実施例１９〜２４で
は、上記１６５／６５サイズの組立体において、帯状シ
ート体の長さ各６００mm、３００mmとし、その巾を変化
させたものである。また実施例２５〜３２は、帯状シー
ト体の長さ各６００mm、３００mmにおいて、厚さを変化
させたものである。テストの結果を表４、表５に示す。

【００３２】

【表４】

【００３３】

【表５】

【００３４】実施例１９〜３２では、帯状シート体の体
積に略比例してロードノイズ低減効果が発揮されている
ことが確認できた。図４には、上記実施例のロードノイ
ズ低減量と、タイヤ内腔の全体積Ｓ１と帯状シート体の
体積Ｓ２との比（Ｓ２／Ｓ１）との関係を示している
（帯状シート体はいずれも自由状態のもの）。この図か
らも明らかなように、スポンジ材からなる帯状シート体
の体積Ｓ２と、ロードノイズ低減量との間には相関があ
る。

【００３５】

【発明の効果】上述したように、本発明の空気入りタイ
ヤとリムとの組立体では、リム組み性やタイヤの重量バ
ランスなどを損ねることなくタイヤ内腔内で生じる空洞
共鳴を吸収しロードノイズを低減しうる。また請求項２
記載の発明の如く、帯状シート体をタイヤ内腔に自由状
態で配するときには、組付が容易に行え、かつ帯状シー
ト体の全表面積を有効に利用でき、高い吸音効果を発揮
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
を例示する断面図である。

【図２】組立体のタイヤ周方向に沿った断面図である。

【図３】本発明の他の実施形態を示す組立体の断面図で
ある。

【図４】ロードノイズ低減量と帯状シート体の体積との
関係を示すグラフである。

【符号の説明】

１組立体２空気入りタイヤ３リム４タイヤ内腔５帯状シート体６制音具

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者西川真美兵庫県神戸市中央区脇浜町３丁目６番９号住友ゴム工業株式会社内 (72)発明者杉本知栄子兵庫県神戸市中央区脇浜町３丁目６番９号住友ゴム工業株式会社内 (72)発明者杉原秀明兵庫県神戸市中央区脇浜町３丁目６番９号住友ゴム工業株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【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、スポンジ材を用いた帯状シート体か
らなる制音具を具えるとともに、前記帯状シート体の体
積Ｓ２を、タイヤ内腔の全体積Ｓ１の０．４％以上とし
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】前記帯状シート体は、タイヤ及びリムのい
ずれにも固定されていない自由状態で前記タイヤ内腔内
に配され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。
【請求項３】前記帯状シート体は、少なくとも一部がタ
イヤ又はリムに固定されて前記タイヤ内腔内に配された
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。