JP2003226104A - 空気入りタイヤ及びタイヤ空洞共鳴抑制装置 - Google Patents
空気入りタイヤ及びタイヤ空洞共鳴抑制装置Info
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Abstract
空洞共鳴による騒音を効果的に低減することを可能にし
た空気入りタイヤ及びタイヤ空洞共鳴抑制装置を提供す
る。 【解決手段】 タイヤ周方向の位置に応じて断面積を変
化させた物体5を、弾性体からなるリング状の治具6に
よりトレッド部1の内面に装着する。
Description
びタイヤ空洞共鳴抑制装置に関し、更に詳しくは、空洞
共鳴による騒音を効果的に低減するようにした空気入り
タイヤ及びタイヤ空洞共鳴抑制装置に関する。
れる空洞部で発生する空洞共鳴現象は、タイヤ騒音の大
きな要因になっている。例えば、走行中に250Hz付
近に定常的に聞こえる騒音や道路の継ぎ目などを乗り越
す際に発生する衝撃音には、この空洞共鳴現象が関与し
ている。
する手法として、タイヤ内部に吸音材を付加して共鳴音
を吸収したり、空洞部を区画するようにリムに遮蔽板を
装着することが提案されている。しかし、吸音材は空洞
共鳴の発生を根本的に抑制するものではないので、タイ
ヤ内部に現実的に装着できる吸音材では騒音の低減効果
を十分に得ることができなかった。また、リムに遮蔽板
を装着した場合、リム組み性が悪化するという問題があ
った。
タイヤ周方向に変化させることで共鳴周波数を車輪の回
転と共に刻々と変化させ、それによって僅かな改良で空
洞共鳴音を効果的に低減することが提案されている。し
かしながら、この方法ではタイヤやリムの構造を変更す
る必要があるため、生産設備を大幅に変更する必要があ
り、しかも既存のタイヤやリムに対して適用することが
困難であるという問題があった。
ヤやリムの生産設備の変更を伴わずに、空洞共鳴による
騒音を効果的に低減することを可能にした空気入りタイ
ヤ及びタイヤ空洞共鳴抑制装置を提供することにある。
の本発明の空気入りタイヤは、タイヤ周方向の位置に応
じて断面積を変化させた物体を、弾性体からなるリング
状の治具によりトレッド内面に装着したことを特徴とす
るものである。
タイヤ空洞共鳴抑制装置は、タイヤ周方向の位置に応じ
て断面積を変化させた物体と、該物体をタイヤのトレッ
ド内面に係止する弾性体からなるリング状の治具とを備
えたことを特徴とするものである。
断面積を変化させた物体をタイヤ内部の空洞部に収容
し、リング状の治具によりトレッド内面に装着する。こ
れにより、空洞共鳴周波数がタイヤ回転に伴って刻々と
変化し、同一周波数で共鳴する時間が短縮されるので、
空洞共鳴に起因する騒音を効果的に低減することができ
る。しかも、本発明ではタイヤやリムの生産設備を変更
する必要がなく、既存のタイヤに対して適用することが
可能である。
を低減する効果的に低減するために、タイヤが標準リム
に装着された状態でタイヤ内部に形成される空洞部のタ
イヤ周方向の断面積変化率は最大断面積に対して0.2
5〜40%にすることが好ましい。また、サイズが異な
る多種類のタイヤに対して適合するために、治具の周長
が可変であることが好ましい。
の図面を参照しながら詳細に説明する。
洞共鳴抑制装置を備えた空気入りタイヤを示すものであ
る。図1において、空気入りタイヤTはトレッド部1
と、左右一対のビード部2と、これらトレッド部1とビ
ード部2とを互いに連接するサイドウォール部3とを備
えている。一方、ホイールWはタイヤTのビード部2,
2を装着するためのリム11と、該リム11と不図示の
車軸とを連結するディスク12とから構成されている。
そして、タイヤTをホイールWに装着したとき、タイヤ
TとホイールWとの間には空洞部4が形成される。
面には、タイヤ周方向の位置に応じて断面積が変化する
ような物体5が、タイヤ周方向に延在するリング状の治
具6によって装着されている。つまり、図2に示すよう
に、複数個の物体5がタイヤ周方向に不連続に配置さ
れ、物体5が存在する部分ではタイヤ子午線断面での断
面積が任意の値を持ち、物体5が存在しない部分ではタ
イヤ子午線断面での断面積が0(mm2 )になってい
る。この物体5はタイヤ周方向の2箇所以上、より好ま
しくは2〜4箇所に等間隔で配置することが好ましい
が、タイヤ周方向に連続的に延在させつつタイヤ周方向
の位置に応じて断面積を変化させても良い。その場合
も、タイヤ周方向の等間隔な2箇所以上、より好ましく
は2〜4箇所以上において物体5の断面積を変化させれ
ば良い。
り好ましくは0.05以下、更に好ましくは0.005
以下の低比重材料から構成すると良い。つまり、物体5
の比重が大きいとタイヤTに質量アンバランスが生じ、
そのアンバランスを調整するバランスウエイトが過大に
なるので好ましくない。なお、見掛け比重を0.005
以下とした場合でも、物体5の表面層を弾性率1MPa
以上の薄膜で覆うことにより、騒音低減効果を十分に発
揮することが可能である。上記のような低比重材料とし
て、発泡樹脂(スポンジ)などを挙げることができる。
グ状に成形し、その両端部を互いに結合したものであ
る。この治具6も軽量の材料から構成することが好まし
いが、少なくともタイヤTの変形に追従し、乗心地性等
のタイヤ性能に対して実質的な悪影響を与えないことが
要求される。そのため、治具6には弾性率200〜15
00MPaの材料を使用することが好ましく、例えば、
ナイロン樹脂等のプラスチックを用いることができる。
されたレール7上を摺動するようになっている。治具6
の外径は、トレッド部1の内径よりも小さく、かつ物体
5の内径よりも大きく設定されている。そのため、物体
5を治具6の周方向の任意の位置に配置し、これを治具
6の弾性力に基づいてトレッド部1の内面に押し付ける
ことにより、タイヤTの内部に物体5を固定することが
できる。物体5の固定に際して、トレッド部1の内面と
物体5との間に接着剤を介在させることが好ましいが、
この接着剤は必ずしも必要ではない。
6bは1対の締結バンド8,8によって結合されてい
る。両端部6a,6bの合わせ面には互いに噛み合う不
図示の凹凸等が形成されており、これら凹凸等の噛み合
いにより位置決めが行われている。また、両端部6a,
6bの重ね合わせ長さの調整により治具6の周長の変更
が可能であり、それによって各種タイヤサイズに適合す
るようになっている。なお、治具6の結合部は図示のよ
うに1箇所でも良いが、質量バランスを考慮して複数箇
所に設け、それらをタイヤ周方向に等間隔で配置しても
良い。
断面積を変化させた物体5をタイヤTの空洞部4に収容
し、リング状の治具6によりトレッド部1の内面に装着
することにより、空洞部4のタイヤ子午線断面での断面
積がタイヤ周方向に変化し、空洞共鳴周波数がタイヤ回
転に伴って刻々と変化し、同一周波数で共鳴する時間が
短縮される。そのため、従来から問題とされている概ね
200〜250Hzの空洞共鳴に起因する騒音を効果的
に低減することができる。
タイヤ空洞共鳴抑制装置は、加硫工程を経たタイヤTに
対して後から装着するものであるので、タイヤやリムの
生産設備を変更する必要がなく、既存のタイヤに対して
適用することが可能である。特に、治具6の周長を可変
にすれば、多種類の空気入りタイヤに対して共通のタイ
ヤ空洞共鳴抑制装置を使用することができる。更に、上
述したタイヤ空洞共鳴抑制装置は、タイヤTのトレッド
部1の内面に装着されるので、リム組み時に障害となる
こともない。
より空洞部4のタイヤ子午線断面での断面積をタイヤ周
方向に不均一にするが、タイヤが標準リムに装着された
状態でタイヤ内部に形成される空洞部4のタイヤ周方向
の断面積変化率は、その最大断面積(物体5が装着され
ない部分の断面積)に対して、好ましくは0.25〜4
0%、より好ましくは0.25〜15%、更に好ましく
は0.25〜2.5%にすると良い。この断面積変化率
が小さ過ぎると騒音低減効果が不十分になり、逆に大き
過ぎてもそれ以上の騒音低減効果が得られず質量増加を
繋がる。
質量アンバランスを調整するためのカウンターバランス
として用いることができる。即ち、タイヤTは一般に不
可避的な質量アンバランスをもっているが、タイヤTの
周方向で相対的に質量不足となる部位に物体5を配置す
ることにより、カウンターバランスとして有効に活用す
ることができる。
面積を変化させるための物体をリング状の治具の外周側
に配置したものであるが、これら治具と物体のタイヤ径
方向の位置関係は特に限定されるものではなく、例え
ば、上記物体をリング状の治具の内周側に配置したり、
リング状の治具の内外両側に配置しても良い。いずれの
形態においても、上記物体がリング状の治具によってト
レッド内面に装着されていれば良い。
タイヤにおいて、空洞部の条件だけを下記の如く異なら
せた従来タイヤ及び本発明タイヤをそれぞれ製作した。
た。
らなるリング状の治具を用いて、複数個の物体(図1,
2参照)をタイヤ周方向に等間隔で装着し、空洞部のタ
イヤ周方向の断面積変化率を5.0%にした。
イールに組み付けて、インパルス加振法により周波数0
〜350Hzの範囲で車軸位置の軸力応答レベル〔dB
(N)〕を求め、その結果を図5に示した。
ね200〜250Hzの帯域で空洞共鳴音を生じている
のに対し、本発明タイヤでは同帯域での空洞共鳴音が大
幅に減少していた。
イヤ周方向の位置に応じて断面積を変化させた物体を、
弾性体からなるリング状の治具によりトレッド内面に装
着するから、タイヤやリムの生産設備の変更を伴わず
に、空洞共鳴による騒音を効果的に低減することができ
る。
装置を備えた空気入りタイヤをホイールと共に示す子午
線断面図である。
装置を示す側面図である。
装置の要部を示す斜視図である。
装置の他の要部を示す斜視図である。
る。
Claims (6)
- 【請求項1】 タイヤ周方向の位置に応じて断面積を変
化させた物体を、弾性体からなるリング状の治具により
トレッド内面に装着した空気入りタイヤ。 - 【請求項2】 タイヤが標準リムに装着された状態でタ
イヤ内部に形成される空洞部のタイヤ周方向の断面積変
化率が最大断面積に対して0.25〜40%である請求
項1に記載の空気入りタイヤ。 - 【請求項3】 前記治具の周長が可変である請求項1又
は請求項2に記載の空気入りタイヤ。 - 【請求項4】 タイヤ周方向の位置に応じて断面積を変
化させた物体と、該物体をタイヤのトレッド内面に係止
する弾性体からなるリング状の治具とを備えたタイヤ空
洞共鳴抑制装置。 - 【請求項5】 タイヤが標準リムに装着された状態でタ
イヤ内部に形成される空洞部のタイヤ周方向の断面積変
化率が最大断面積に対して0.25〜40%である請求
項4に記載のタイヤ空洞共鳴抑制装置。 - 【請求項6】 前記治具の周長が可変である請求項4又
は請求項5に記載のタイヤ空洞共鳴抑制装置。
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