JP2003326907A

JP2003326907A - リムホイール用のヘルムホルツ共鳴吸音器構成部材、ヘルムホルツ共鳴吸音器付きリムホイール、及びタイヤ・リム組立体、ヘルムホルツ共鳴吸音器付きリムホイールの製造方法、及びタイヤ・リム組立体の製造方法

Info

Publication number: JP2003326907A
Application number: JP2002141079A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Morinaga; 啓詩森永; Hidetoshi Yokota; 英俊横田
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 2002-05-16
Filing date: 2002-05-16
Publication date: 2003-11-19
Anticipated expiration: 2022-05-16
Also published as: JP4000277B2

Abstract

(57)【要約】【課題】自動車の静粛性を向上させることのできるタ
イヤ・リム組立体を提供すること。【解決手段】リム１６の外周面に複数の蓋部材４０を
周方向に配置すると共に、蓋部材４０の内側に隔壁を設
けて、リム１６と蓋部材４０との間に複数の副気室３２
を周方向に形成する。タイヤ主気室１８は、蓋部材４０
に形成した連通孔４２で連結する。副気室３２と連通孔
４２とでヘルムホルツ共鳴吸音器が構成されており、特
定の周波数のノイズ（音）を吸収することができる。ま
た、副気室３２は、タイヤ周方向に連続した環形状では
ないので、空洞共鳴音の発生が抑えられ、減音効果が高
い。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、リムホイール用の
ヘルムホルツ共鳴吸音器構成部材、ヘルムホルツ共鳴吸
音器付きリムホイール、及びタイヤ・リム組立体、ヘル
ムホルツ共鳴吸音器付きリムホイールの製造方法、及び
タイヤ・リム組立体の製造方法に係り、特に、車両に伝
達される振動の抑制、車内騒音の低減等を図ることので
きるリムホイール用のヘルムホルツ共鳴吸音器構成部
材、ヘルムホルツ共鳴吸音器付きリムホイール、及びタ
イヤ・リム組立体、ヘルムホルツ共鳴吸音器付きリムホ
イールの製造方法、及びタイヤ・リム組立体の製造方法
に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、自動車の操縦安定性と乗り心地
性、静粛性を高次元に両立する高機能化が、特に高級車
領域で進められている。

【０００３】上記課題に対し、いわゆる足回りと呼ばれ
るタイヤ、リムホイール、サスペンションといった範疇
では、サスペンションのアクティブ制御技術、防振ゴム
やタイヤの構造の改良技術などが開発されてきている。

【０００４】リムホイールに関しては、車内騒音に対し
て、その大きな要因であるタイヤ空洞共鳴音を抑えるべ
く、副気室をリムホイール内に設け、この副気室と連通
孔の寸法を調整する事によりヘルムホルツ共鳴吸音器と
して作用させる技術が実開平１―３９１０３号、実開平
１−９０６０１号、特開平１−１１５７０１号、特開平
１−１１５７０２号、ＥＰ０９３６０８３等に開示され
ている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、ヘルムホル
ツ共鳴吸音器は音響室などで実績のある手法であり、定
在音の抑制に対して有効な手法である。

【０００６】しかしながら、これらのホイール適用に関
する上記公知文献は以下に述べる様に、製造上いくつか
の問題点を有しており、未だ実用化されていないのが現
状である。

【０００７】即ち、これらのホイールは、何れもホイー
ル内にヘルムホルツ共鳴吸音器を構成する副気室を構成
しており、ホイールが特殊構造となってしまい、容易に
製造できない問題がある。

【０００８】また、実開平１−９０６０１号、特開平１
−１１５７０１号、ＥＰ０９３６０８３の一形態は、デ
ィスクあるいはスポーク内に副気室を、また、ＥＰ０９
３６０８３の一形態はディスクあるいはスポークに隣接
して副気室を形成しているが、実際上はブレーキスペー
スを確保する必要が有るために、この部分に大きな気室
を形成することは困難である。

【０００９】とりわけ、前輪部はディスクブレーキが採
用されている車が主流であり、ブレーキキャリパがリム
ホイールスポークの車軸方向内側にかなり接近してい
る。

【００１０】また、リム強度面から、スポークの板厚を
薄くするにも限界がある。

【００１１】ヘルムホルツ共鳴吸音器は副気室の体積、
連通部の長さ、断面積といった要素の関係式により決定
される共鳴周波数を、ある範囲に的確に設定する必要が
ある。

【００１２】これらに誤差があると、共鳴周波数がず
れ、減音効果が充分得られなくなってしまう。

【００１３】リムホイール内に補助気室を形成する手法
として、例えば、ＥＰ０９３６０８３に例示されている
ように、中子を用いた鋳造法、あるいはうめ込み中空体
を用いた鋳造法が挙げられるが、副気室の寸法や位置の
精度を確保することが難しく、例えば、連通部長さのバ
ラツキに起因した減音効果の低減が懸念される。

【００１４】さらに、製造コストの増大や、歩留まりの
悪化、回転バランスの悪化もデメリットとなる。

【００１５】本発明は上記事実を考慮し、効率的にタイ
ヤ空洞共鳴音を低減せしめ、自動車の大きな要求性能で
ある静粛性を向上させる、リムホイールを特殊構造とせ
ずにヘルムホルツ共鳴吸音器を構成することのできる、
リムホイール用のヘルムホルツ共鳴吸音器構成部材、ヘ
ルムホルツ共鳴吸音器付きリムホイール、及びタイヤ・
リム組立体、ヘルムホルツ共鳴吸音器付きリムホイール
の製造方法、及びタイヤ・リム組立体の製造方法を提供
することが目的である。

【００１６】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明
は、リムの径方向外側に配置して前記リムと共にヘルム
ホルツ共鳴吸音器を形成するリムホイール用のヘルムホ
ルツ共鳴吸音器構成部材であって、リム周方向に複数連
結することによってタイヤ主気室とは独立した円環状の
副気室を前記リムの外周面との間に形成する蓋部材と、
前記蓋部材に設けられ、前記円環状の副気室をリム周方
向に分割する隔壁と、前記蓋部材に設けられ、タイヤ主
気室と前記副気室と連通させる孔状の連通部と、を有す
ることを特徴としている。

【００１７】次に、請求項１に記載のリムホイール用の
ヘルムホルツ共鳴吸音器構成部材の作用を説明する。

【００１８】複数の蓋部材をリムの外周面上でリム周方
向に複数連結することにより、タイヤ主気室とは独立し
た円環状の副気室がリムの外周面との間に形成される。

【００１９】また、円環状の副気室は、蓋部材に設けら
れた隔壁により、リム周方向に複数に分割する。

【００２０】分割された副気室とタイヤ主気室とは、孔
状の連通部で連結される。

【００２１】この副気室と連通部がヘルムホルツ共鳴吸
音器を構成する。

【００２２】このヘルムホルツ共鳴吸音器の共鳴周波数
は、下式より得られる。

【００２３】

【数１】ｆ₀：共鳴周波数（Hz）Ｖ：副気室体積（ｃｍ³）Ｓ：連通部総断面積（ｃｍ²）Ｌ：連通部長さ（ｃｍ）Ｎ：連通部個数／気室Ｒ：ホイール径（ｉｎｃｈ）本発明によれば、例えば、タイヤの空洞共鳴音と同じ周
波数となるように共鳴周波数を設定することにより、タ
イヤの空洞共鳴音のレベルを下げることができる。

【００２４】蓋部材の厚みは、材質に依存するが、タイ
ヤリム組みに塑性変形せず、かつ走行中の遠心力により
大きく変形しない程度の剛性を確保する範囲で出来るだ
け薄くする事が重量増加を抑制するので好ましい。

【００２５】なお、副気室が周方向に連続（即ち、環
状）であると、副気室がヘルムホルツ共鳴吸音器として
機能せず、更にその周長に応じた周波数の空洞共鳴が発
生してしまうので、空洞共鳴音がむしろ大きくなってし
まい、効果が全く得られなくなってしまう。

【００２６】副気室の周方向の分割数（隔壁数）に関し
ては、３つ以上に分割することが好ましい。

【００２７】副気室の分割数が少ないと、共鳴吸音遅れ
が生じ、結果として、車軸への振動伝達が大きくなって
しまう。

【００２８】好ましくは、副気室数は４個以上が良く、
５個以上が更に好ましい。

【００２９】回転バランスを悪化させないように、各蓋
部材の寸法を全て同一寸法に設定すると共に、各隔壁の
寸法を全て同一寸法に設定することが好ましい。

【００３０】副気室の体積、連通部の断面積と長さとい
った寸法は、上記の式に従い、厳密に設定することが必
要である。

【００３１】上記の式の左項は、ヘルムホルツ共鳴周波
数を表している。

【００３２】いくつかの工学書に、基本式は載っている
が、開口端補正項がそれぞれ異なっている。

【００３３】本発明の構成に適合する計算式を実験的に
求めたものが上記式である。

【００３４】また、タイヤ主気室内の空洞共鳴周波数
は、タイヤとリムの周長によって決り、径の小さいタイ
ヤでは、この周波数は高くなり、径の大きなタイヤでは
低くなる。

【００３５】上記式の右項は、タイヤサイズ、リム径に
応じた最適な設定周波数範囲を求めたものである。

【００３６】上記式に準じて、各寸法を設定することに
より、効果的な空洞共鳴音低減を達成することができ
る。

【００３７】即ち、最初にリム径を決め、その後、副気
室体積Ｖ（ｃｍ³）、連通部総断面積Ｓ（ｃｍ²）、連通
部長さＬ（ｃｍ）、連通部個数Ｎを決定することによ
り、効果的にタイヤ空洞共鳴音を低減可能となる。

【００３８】また、リムホイールとタイヤの中に蓋部材
を配置し、副気室を形成する構成となっているので、エ
ア漏れの懸念が無い。

【００３９】また、リムホイールとは別に製造した蓋部
材を結合するだけであるので、製造工数やコスト、重量
の増加が少なく、また、回転バランスも従来レベルを確
保することができる。

【００４０】請求項２に記載の発明は、請求項１に記載
のリムホイール用のヘルムホルツ共鳴吸音器構成部材に
おいて、前記蓋部材のリム周方向両端縁は、リム径方向
に対して同一方向に傾斜した傾斜面とされており、前記
蓋部材をリム周方向に連結した際には、一方の前記蓋部
材の傾斜面と他方の前記蓋部材の傾斜面とが密着する、
ことを特徴としている。

【００４１】次に、請求項２に記載のリムホイール用の
ヘルムホルツ共鳴吸音器構成部材の作用を説明する。

【００４２】蓋部材をリム周方向に連結すると、一方の
蓋部材の傾斜面と、これに隣接する他方の蓋部材の傾斜
面とが密着し、蓋部材間がシールされる。

【００４３】リム径方向外側を向いている傾斜面に対し
ては、リム径方向内側を向いている傾斜面が覆うように
蓋部材が対向するので、蓋部材をネジ等でリムに取りつ
ける場合には、密着性が向上する。

【００４４】さらに、蓋部材のリム周方向両端縁が傾斜
面とされているので、蓋部材の周方向寸法に多少の誤差
があった場合でも、蓋部材間のシール性は保たれる。

【００４５】請求項３に記載の発明は、請求項１または
請求項２に記載のリムホイール用のヘルムホルツ共鳴吸
音器構成部材において、前記蓋部材のリム周方向の一方
の端縁側には外周面と平行で、かつ外周面よりもリム径
方向内側に位置すると共にリム径方向外側に向く第１の
段部を備え、前記蓋部材のリム周方向の他方の端縁側に
は内周面と平行で、かつ内周面よりもリム径方向外側に
位置すると共にリム径方向内側に向く第２の段部を備
え、前記蓋部材をリム周方向に連結した際には、リム周
方向に隣接する一方の前記蓋部材の前記第１の段部と、
他方の前記蓋部材の第２の段部とは、少なくとも一部分
がリム幅方向に沿って互いに密着する、ことを特徴とし
ている。

【００４６】次に、請求項３に記載のリムホイール用の
ヘルムホルツ共鳴吸音器構成部材の作用を説明する。

【００４７】蓋部材をリム周方向に連結すると、一方の
蓋部材の第１の段部と、これに隣接する他方の蓋部材の
第２の段部との少なくとも一部分がリム幅方向に沿って
互いに密着して、蓋部材間がシールされる。

【００４８】リム径方向外側を向いている第１の段部に
対しては、リム径方向内側を向いている第２の段部が覆
うように蓋部材が対向するので、蓋部材をネジ等でリム
に取りつける場合には、密着性が向上する。

【００４９】さらに、第１の段部と第２の段部との少な
くとも一部分がリム幅方向に沿って互いに密着するの
で、蓋部材の周方向寸法に多少の誤差があった場合で
も、蓋部材間のシール性は確保される。

【００５０】請求項４に記載の発明は、請求項１乃至請
求項３の何れか１項に記載のリムホイール用のヘルムホ
ルツ共鳴吸音器構成部材において、前記蓋部材は、金属
板で形成されている、ことを特徴としている。

【００５１】次に、請求項４に記載のリムホイール用の
ヘルムホルツ共鳴吸音器構成部材の作用を説明する。

【００５２】蓋部材は、リム外周面に沿って配置するた
め、全体形状が略円弧形状となる。

【００５３】蓋部材を金属板で形成することにより、蓋
部材をプレス形成することが可能となり、容易に円弧形
状が得られる。

【００５４】請求項５に記載の発明は、請求項１乃至請
求項４の何れか１項に記載のリムホイール用のヘルムホ
ルツ共鳴吸音器構成部材において、前記連通部は前記蓋
部材に複数個設けられている、ことを特徴としている。

【００５５】次に、請求項５に記載のリムホイール用の
ヘルムホルツ共鳴吸音器構成部材の作用を説明する。

【００５６】連通部の数は、１個でも良いが、複数とす
る方が同じ共鳴周波数に設定した際に、連通部断面積が
小さくなって空気流抵抗が増し、その結果、振動減衰性
が向上する。

【００５７】請求項６に記載の発明は、請求項１乃至請
求項５の何れか１項に記載のリムホイール用のヘルムホ
ルツ共鳴吸音器構成部材において、前記連通部は、前記
蓋部材に形成した貫通孔に、前記蓋部材の厚み寸法より
も長い寸法の管状部材を取り付けて形成されている、こ
とを特徴としている。

【００５８】次に、請求項６に記載のリムホイール用の
ヘルムホルツ共鳴吸音器構成部材の作用を説明する。

【００５９】共鳴周波数によっては、孔の長さを蓋部材
の厚み寸法よりも長く設定する場合がある。

【００６０】このような場合には、蓋部材の厚み寸法よ
りも長い管状部材を蓋部材に取り付ける。

【００６１】請求項７に記載の発明は、請求項１乃至請
求項５の何れか１項に記載のリムホイール用のヘルムホ
ルツ共鳴吸音器構成部材において、前記連通部は、前記
蓋部材の一部分を管形状に変形させて形成されており、
前記蓋部材の厚み寸法よりも長く設定されている、こと
を特徴としている。

【００６２】次に、請求項７に記載のリムホイール用の
ヘルムホルツ共鳴吸音器構成部材の作用を説明する。

【００６３】共鳴周波数によっては、孔の長さを蓋部材
の厚み寸法よりも長く設定する場合がある。

【００６４】このような場合には、バーリング加工等に
より蓋部材の一部分を管形状に変形させ、蓋部材の厚み
寸法よりも長い管状部材を蓋部材に取り付ける。

【００６５】これにより、蓋部材の厚み寸法よりも長い
孔を一体的に形成することができる。

【００６６】本発明では、請求項６に記載したような管
状部材を用いないので、部品点数が増加しない。

【００６７】請求項８に記載の発明は、請求項１乃至請
求項７の何れか１項に記載のリムホイール用のヘルムホ
ルツ共鳴吸音器構成部材において、前記蓋部材には、リ
ムに取り付けたときの底部位置がリムホイールのビード
シートよりも径方向内側に位置する凹状のウエル部が設
けられている、ことを特徴としている。

【００６８】次に、請求項８に記載のリムホイール用の
ヘルムホルツ共鳴吸音器構成部材の作用を説明する。

【００６９】蓋部材に、リムに取り付けたときの底部位
置がビードシートよりも径方向内側に位置する凹状のウ
エル部が設けられているため、タイヤビード部をウエル
部に落とし込むことができ、従来通りの方法でタイヤを
リムに組み付けることができる。

【００７０】請求項９に記載のヘルムホルツ共鳴吸音器
付きリムホイールは、請求項１乃至請求項８の何れか１
項に記載のリムホイール用のヘルムホルツ共鳴吸音器構
成部材をリムに取り付けたことを特徴としている。

【００７１】次に、請求項９に記載のヘルムホルツ共鳴
吸音器付きリムホイールの作用を説明する。

【００７２】請求項１乃至請求項８の何れか１項に記載
のリムホイール用のヘルムホルツ共鳴吸音器構成部材を
リムに取り付けることによりヘルムホルツ共鳴吸音器付
きリムホイールが得られる。ヘルムホルツ共鳴吸音器に
よって所望の周波数のノイズ（音）を吸収することがで
きるようになる。

【００７３】請求項１０に記載のタイヤ・リム組立体
は、請求項１乃至請求項８の何れか１項に記載のリムホ
イール用のヘルムホルツ共鳴吸音器構成部材とタイヤを
リムに取り付けたことを特徴としている。

【００７４】次に、請求項１０に記載のタイヤ・リム組
立体の作用を説明する。

【００７５】請求項１乃至請求項８の何れか１項に記載
のリムホイール用のヘルムホルツ共鳴吸音器構成部材と
タイヤをリムに取り付けることにより、ヘルムホルツ共
鳴吸音器付きのタイヤ・リム組立体が得られる。ヘルム
ホルツ共鳴吸音器によって所望の周波数のノイズ（音）
を吸収することができるようになる。

【００７６】請求項１１に記載のヘルムホルツ共鳴吸音
器付きリムホイールの製造方法は、請求項１乃至請求項
８の何れか１項に記載のリムホイール用のヘルムホルツ
共鳴吸音器構成部材を、リムホイールのリム外周に取り
付けてヘルムホルツ共鳴吸音器を構成する、ことを特徴
としている。

【００７７】請求項１１に記載の発明によれば、請求項
１乃至請求項８の何れか１項に記載のリムホイール用の
ヘルムホルツ共鳴吸音器構成部材を、リムホイールのリ
ム外周に取り付けることにより、リムホイールにヘルム
ホルツ共鳴吸音器を一体的に構成することができる。

【００７８】請求項１２に記載のタイヤ・リム組立体の
製造方法は、請求項１乃至請求項８の何れか１項に記載
のリムホイール用のヘルムホルツ共鳴吸音器構成部材
を、リム外周に取り付けてヘルムホルツ共鳴吸音器付き
のリムホイールを形成する第１の工程と、前記ヘルムホ
ルツ共鳴吸音器付きのリムホイールにタイヤを装着して
気体を充填する第２の工程と、を有することを特徴とし
ている。

【００７９】請求項１２に記載の発明によれば、請求項
１乃至請求項８の何れか１項に記載のリムホイール用の
ヘルムホルツ共鳴吸音器構成部材を、リムホイールのリ
ム外周に取り付けることにより、リムホイールにヘルム
ホルツ共鳴吸音器を一体的に構成することができる。

【００８０】このリムホイールにタイヤを装着して空気
等の気体を充填することにより、所望の周波数の音を吸
音可能なタイヤ・リム組立体が得られる。

【００８１】請求項１３に記載の発明は、タイヤ軸方向
に沿って延びる隔壁を外周面に間隔を開けて複数形成し
たリムの径方向外側に配置して前記リムと共にヘルムホ
ルツ共鳴吸音器を形成するリムホイール用のヘルムホル
ツ共鳴吸音器構成部材であって、前記リムの径方向外側
に、リム周方向に複数連結することによってタイヤ主気
室とは独立した複数の副気室を前記リムの外周面及び前
記隔壁と共に形成する蓋部材と、前記蓋部材に設けら
れ、タイヤ主気室と前記副気室と連通させる孔状の連通
部と、を有することを特徴とするリムホイール用のヘル
ムホルツ共鳴吸音器構成部材。

【００８２】次に、請求項１３に記載のリムホイール用
のヘルムホルツ共鳴吸音器構成部材の作用を説明する。

【００８３】複数の蓋部材を、タイヤ軸方向に沿って延
びる隔壁を外周面に間隔を開けて複数形成したリムの径
方向外側に配置してリム周方向に連結することにより、
タイヤ主気室とは独立した複数の副気室がリムの外周面
と複数の蓋部材との間に形成される。

【００８４】副気室とタイヤ主気室とは、孔状の連通部
で連結される。

【００８５】この副気室と連通部がヘルムホルツ共鳴吸
音器を構成する。

【００８６】なお、その他の作用は請求項１の作用と同
様であるので説明は省略する。

【００８７】請求項１４に記載の発明は、請求項１３記
載のリムホイール用のヘルムホルツ共鳴吸音器構成部材
において、前記蓋部材のリム周方向両端縁は、リム径方
向に対して同一方向に傾斜した傾斜面とされており、前
記蓋部材をリム周方向に連結した際には、一方の前記蓋
部材の傾斜面と他方の前記蓋部材の傾斜面とが密着す
る、ことを特徴としている。

【００８８】請求項１４に記載のリムホイール用のヘル
ムホルツ共鳴吸音器構成部材の作用は、請求項２の作用
と同様であるので説明は省略する。

【００８９】請求項１５に記載の発明は、請求項１３ま
たは請求項１４に記載のリムホイール用のヘルムホルツ
共鳴吸音器構成部材において、前記蓋部材のリム周方向
の一方の端縁側には外周面と平行で、かつ外周面よりも
リム径方向内側に位置すると共にリム径方向外側に向く
第１の段部を備え、前記蓋部材のリム周方向の他方の端
縁側には内周面と平行で、かつ内周面よりもリム径方向
外側に位置すると共にリム径方向内側に向く第２の段部
を備え、前記蓋部材をリム周方向に連結した際には、リ
ム周方向に隣接する一方の前記蓋部材の前記第１の段部
と、他方の前記蓋部材の第２の段部とは、少なくとも一
部分がリム幅方向に沿って互いに密着する、ことを特徴
としている。

【００９０】請求項１５に記載のリムホイール用のヘル
ムホルツ共鳴吸音器構成部材の作用は、請求項３の作用
と同様であるので説明は省略する。

【００９１】請求項１６に記載の発明は、請求項１３乃
至請求項１５の何れか１項に記載のリムホイール用のヘ
ルムホルツ共鳴吸音器構成部材において、前記蓋部材
は、金属板で形成されている、ことを特徴としている。

【００９２】請求項１６に記載のリムホイール用のヘル
ムホルツ共鳴吸音器構成部材の作用は、請求項４の作用
と同様であるので説明は省略する。

【００９３】請求項１７に記載の発明は、請求項１３乃
至請求項１６の何れか１項に記載のリムホイール用のヘ
ルムホルツ共鳴吸音器構成部材において、前記連通部は
前記蓋部材に複数個設けられている、ことを特徴として
いる。

【００９４】請求項１７に記載のリムホイール用のヘル
ムホルツ共鳴吸音器構成部材の作用は、請求項５の作用
と同様であるので説明は省略する。

【００９５】請求項１８に記載の発明は、請求項１３乃
至請求項１７の何れか１項に記載のリムホイール用のヘ
ルムホルツ共鳴吸音器構成部材において、前記連通部
は、前記蓋部材に形成した貫通孔に、前記蓋部材の厚み
寸法よりも長い寸法の管状部材を取り付けて形成されて
いる、ことを特徴としている。

【００９６】請求項１８に記載のリムホイール用のヘル
ムホルツ共鳴吸音器構成部材の作用は、請求項６の作用
と同様であるので説明は省略する。

【００９７】請求項１９に記載の発明は、請求項１３乃
至請求項１７の何れか１項に記載のリムホイール用のヘ
ルムホルツ共鳴吸音器構成部材において、前記連通部
は、前記蓋部材の一部分を管形状に変形させて形成され
ており、前記蓋部材の厚み寸法よりも長く設定されてい
る、ことを特徴としている。

【００９８】請求項１９に記載のリムホイール用のヘル
ムホルツ共鳴吸音器構成部材の作用は、請求項７の作用
と同様であるので説明は省略する。

【００９９】請求項２０に記載の発明は、請求項１３乃
至請求項１９の何れか１項に記載のリムホイール用のヘ
ルムホルツ共鳴吸音器構成部材において、前記蓋部材に
は、リムに取り付けたときの底部位置がリムホイールの
ビードシートよりも径方向内側に位置する凹状のウエル
部が設けられている、ことを特徴としている。

【０１００】請求項２０に記載のリムホイール用のヘル
ムホルツ共鳴吸音器構成部材の作用は、請求項８の作用
と同様であるので説明は省略する。

【０１０１】請求項２１に記載のヘルムホルツ共鳴吸音
器付きリムホイールは、請求項１３乃至請求項２０の何
れか１項に記載のリムホイール用のヘルムホルツ共鳴吸
音器構成部材をリムに取り付けたことを特徴としてい
る。

【０１０２】請求項２１に記載のヘルムホルツ共鳴吸音
器付きリムホイールの作用は、請求項９の作用と同様で
あるので説明は省略する。

【０１０３】請求項２２に記載のタイヤ・リム組立体
は、請求項１３乃至請求項２０の何れか１項に記載のリ
ムホイール用のヘルムホルツ共鳴吸音器構成部材とタイ
ヤをリムに取り付けたことを特徴としている。

【０１０４】請求項２２に記載のタイヤ・リム組立体の
作用は、請求項１０の作用と同様であるので説明は省略
する。

【０１０５】請求項２３に記載のヘルムホルツ共鳴吸音
器付きリムホイールの製造方法は、請求項１３乃至請求
項２０の何れか１項に記載のリムホイール用のヘルムホ
ルツ共鳴吸音器構成部材を、リムホイールのリム外周に
取り付けてヘルムホルツ共鳴吸音器を構成する、ことを
特徴としている。

【０１０６】請求項２３に記載のヘルムホルツ共鳴吸音
器付きリムホイールの製造方法の作用は、請求項１１の
作用と同様であるので説明は省略する。

【０１０７】請求項２４に記載のタイヤ・リム組立体の
製造方法は、請求項１３至請求項２０の何れか１項に記
載のリムホイール用のヘルムホルツ共鳴吸音器構成部材
を、リム外周に取り付けてヘルムホルツ共鳴吸音器付き
のリムホイールを形成する第１の工程と、前記ヘルムホ
ルツ共鳴吸音器付きのリムホイールにタイヤを装着して
気体を充填する第２の工程と、を有することを特徴とし
ている。

【０１０８】請求項２４に記載のタイヤ・リム組立体の
製造方法の作用は、請求項１２の作用と同様であるので
説明は省略する。

【０１０９】

【発明の実施の形態】［第１の実施形態］本発明のタイ
ヤ・リム組立体の第１の実施形態を図１乃至図４にした
がって説明する。

【０１１０】図１（Ａ）に示すように、本実施形態のタ
イヤ・リム組立体８では、タイヤ１４がリムホイール１
０のリム１６に装着されている。

【０１１１】図１（Ａ）、及び図２に示すように、リム
１６の外周部には、図３に示すような蓋部材４０がリム
周方向に沿って複数（本実施形態では５個）配置されて
いる。

【０１１２】本実施形態の蓋部材４０は、リムホイール
１０と同じ金属の略長方形の板材（アルミニューム板）
をプレス加工することで形成されており、リム１６の外
周面に沿って周方向に湾曲していると共に、一部が幅方
向にも湾曲している。

【０１１３】図１（Ａ）に示すように、蓋部材４０は、
リムホイール１０に対して、一方のビードシート２６と
他方のビードシート２６を跨ぐように設けられ、図１
（Ｂ）に示すように、ネジ４１でビードシート２６に取
り付けられている。

【０１１４】蓋部材４０の周方向の一方の端縁４０Ａ、
及び他方の端縁４０Ｂは、図２に示すように各々傾斜面
とされている。

【０１１５】図２に示すように、蓋部材４０がリム１６
に取り付けられている状態では、一方の蓋部材４０のリ
ム径方向外側を向いている端縁４０Ｂと、これに隣接す
る他方の蓋部材２０のリム径方向内側を向いている端縁
４０Ａとが密着している。

【０１１６】図３に示すように、蓋部材４０の中央部分
には、円形の連通孔４２が形成されている。

【０１１７】図２、及び図３に示すように、蓋部材４０
には、内周面（ホイール側の面）の周方向一端側に隔壁
４４がネジ４６で固定されている。

【０１１８】本実施形態では、図１（Ｂ）に示すよう
に、リム１６のビードシート２６に段部２８を形成し、
その段部２８に蓋部材４０の幅方向端部を係合させてい
るが、場合によっては段部２８は無くても良い。

【０１１９】また、蓋部材４０には、タイヤ装着時にタ
イヤビード部を落とし込むための凹状のウエル部３０が
形成されている。なお、ウエル部３０の底部は、ビード
シート２６よりもタイヤ径方向内側に位置している。

【０１２０】リム１６と蓋部材４０との間には、リム１
６と蓋部材４０と隔壁４４とで囲まれる副気室３２が、
リム周方向に５つ形成される。

【０１２１】隔壁４４は、リム１６に密着しており、各
副気室３２は完全に独立している。

【０１２２】なお、タイヤ１４と蓋部材４０との間は、
タイヤ主気室１８が副気室３２と独立して形成される。

【０１２３】蓋部材４０には、円形の連通孔４２が形成
されている。

【０１２４】連通孔４２の形成位置は、副気室３２の中
央付近が好ましい。

【０１２５】なお、副気室３２の中央付近とは、図４
（Ａ）に示すように、リム周方向に関しては副気室３２
の隔壁４４から３０ｍｍ以上、及びリム幅方向に関して
は副気室３２の内壁を構成するリム１６の側壁１６Ｂ
（詳しくは、蓋部材４０と側壁１６Ｂとの接点）より１
５ｍｍ以上離れた範囲内（図４（Ａ）の斜線部分）であ
り、特に周方向に関しては両端の隔壁４４へ均等な距離
の位置、すなわち副気室３２の周方向中央付近が好まし
い。

【０１２６】副気室３２は連通孔４２を介してタイヤ主
気室１８に連通されている。

【０１２７】本実施形態では、この副気室３２と連通孔
４２とでヘルムホルツ共鳴吸音器が構成されている。

【０１２８】ここで、タイヤ・リム組立体８は、下式を
満足するように、各部の設定を行う。

【０１２９】

【数２】ｆ₀：共鳴周波数（Hz）Ｖ：副気室体積（ｃｍ³）Ｓ：連通孔総断面積（ｃｍ²）Ｌ：連通孔長さ（ｃｍ）Ｎ：連通孔個数／副気室Ｒ：ホイール径（ｉｎｃｈ）（作用）次に、本実施形態のリムホイール１０の作用を
説明する。

【０１３０】タイヤ主気室１８は円環状であるので、走
行によりタイヤ１４が振動すると、車内騒音の原因の一
つである空洞共鳴音がタイヤ主気室１８内で発生する。

【０１３１】副気室３２、及び連通孔４２で構成される
ヘルムホルツ共鳴吸音器の共鳴周波数を、このタイヤ主
気室１８の空洞共鳴音の周波数に一致させることによ
り、上記空洞共鳴音を低減することができる。

【０１３２】なお、ヘルムホルツ共鳴吸音器の共鳴周波
数は自由に変更できるので、所望の周波数の音を低減す
ることができる。

【０１３３】本実施形態の副気室３２は、周方向に連続
した環形状となっていないので、副気室３２での空洞共
鳴の発生を防止できる。

【０１３４】また、この蓋部材４０には、凹状のウエル
部３０が設けられているため、タイヤ１４のビード部を
ウエル部３０に落とし込むことができ、従来通りタイヤ
１４をリム組することができる。

【０１３５】なお、蓋部材４０の端縁４０Ａ、及び端縁
４０Ｂが垂直面であると、蓋部材４０の周方向の寸法誤
差等によって、蓋部材４０と蓋部材４０との間に隙間を
生じる場合があり（逆に、隙間が生じないように長めに
作製すると、蓋部材４０が一部分浮いてしまう。）、空
気の漏れを無くすためには該隙間をシール剤等で充填す
る必要が生じるが、本実施形態では、周方向の端縁４０
Ａ、及び端縁４０Ｂを傾斜面としたので、蓋部材４０に
周方向の寸法誤差が多少あったとしても図２に示すよう
に一方の蓋部材４０の端縁４０Ａと他方の蓋部材４０の
端縁４０Ｂとを確実に密着させることができる。

【０１３６】ところで、蓋部材４０が金属板のプレス成
形品であり、連通孔４２がパンチ、またはドリルにより
形成されている場合、連通孔４２の長さは、金属板の板
厚となってしまう。

【０１３７】また、燃費の向上や、車両のバネ下荷重を
軽くするためには、蓋部材４０の板厚を薄くして軽量化
することが好ましい。

【０１３８】所望の共鳴周波数を得るための連通孔４２
の長さが蓋部材４０の板厚よりも大きくなる場合には、
例えば、図５に示すように蓋部材４０に形成した孔４８
にゴム等のグロメット５０を取り付けたり、図６に示す
ようなバーリング加工５２を施せば、板厚よりも長い寸
法の連通孔４２を簡単に得ることができる。

【０１３９】なお、図７に示すように、蓋部材４０にパ
イプ５４を取り付ければ、連通孔４２をさらに長くする
こともできる。

【０１４０】また、本実施形態では、図４（Ａ）に示す
ように蓋部材４０の中央部に連通孔４２を１個形成した
が、前述した数２の数式に従って設定すれば図４（Ｂ）
に示すように径の小さい連通孔４８を複数形成しても良
い。

【０１４１】径の小さい複数の連通孔４８は、径の大き
い連通孔４２よりも空気が出入りする際の抵抗が増える
ので、ダンピング性が向上する。

【０１４２】また、蓋部材４０をリム１６に取り付ける
だけでヘルムホルツ共鳴吸音器を形成できる。［第２の実施形態］本発明のタイヤ・リム組立体の第２
の実施形態を図８にしたがって説明する。なお、第１の
実施形態と同一構成には同一符号を付し、その説明は省
略する。

【０１４３】図８に示すように、蓋部材４０のリム周方
向の一方の端縁側には外周面と平行で、かつ外周面より
もリム径方向内側に位置すると共にリム径方向外側に向
く第１の段部４０Ｃが形成されており、リム周方向の他
方の端縁側には内周面と平行で、かつ内周面よりもリム
径方向外側に位置すると共にリム径方向内側に向く第２
の段部４０Ｄが形成されている。

【０１４４】本実施形態では、リム周方向に隣接する一
方の蓋部材４０の第１の段部４０Ｃと、他方の蓋部材４
０の第２の段部４０Ｄとは、一部分がリム幅方向に沿っ
て互いに密着して蓋部材間をシールしている。

【０１４５】リム径方向外側を向いている第１の段部４
０Ｃに対しては、リム径方向内側を向いている第２の段
部４０Ｄが覆うので、蓋部材４０をネジ等でリム１６に
取りつける場合には、密着性が向上する。

【０１４６】また、第１の段部４０Ｃと第２の段部４０
Ｄとの一部分をリム幅方向に沿って互いに密着させてい
るので、蓋部材４０の周方向寸法に多少の誤差があった
場合でも、蓋部材間のシール性は確保される。

【０１４７】なお、タイヤ空洞共鳴音の低減効果は前述
した実施形態と同様である。［第３の実施形態］本発明のタイヤ・リム組立体の第３
の実施形態を図９にしたがって説明する。なお、第１の
実施形態と同一構成には同一符号を付し、その説明は省
略する。本実施形態のリム１６の外周面には、図９に示
すように、タイヤ軸方向（図９の紙面裏表方向）に沿っ
て延びる隔壁１６Ａが、等間隔に５個形成されている。

【０１４８】また、本実施形態の蓋部材４０には隔壁４
４が設けられていない。

【０１４９】蓋部材４０の周方向端部は、隔壁１６Ａの
部分で互いに突き合わされている。

【０１５０】本実施形態では、リム１６の外周面、隔壁
１６Ａ、及び蓋部材２０によって５つの副気室３２が形
成されている。

【０１５１】なお、タイヤ空洞共鳴音の低減効果は前述
した実施形態と同様である。［その他の実施形態］上記実施形態では、蓋部材４０が
金属板から形成されていたが、本発明はこれに限らず、
強度があれば合成樹脂等の他の材料で形成しても良い。

【０１５２】また、上記実施形態では、蓋部材４０をネ
ジ止めしたが、接着剤で接着、あるいは溶接しても良
い。

【０１５３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明のリムホイ
ール用のヘルムホルツ共鳴吸音器構成部材は上記の構成
としたので、リムに取り付けることによりヘルムホルツ
共鳴吸音器をリムに形成でき、自動車に用いた際に、静
粛性を向上させることができる、という優れた効果を有
する。また、特殊なリムホイールを用いることなく、ヘ
ルムホルツ共鳴吸音器をリムに形成できる。

【０１５４】本発明のヘルムホルツ共鳴吸音器付きリム
ホイールは上記の構成としたので、自動車に用いた際
に、静粛性を向上させることができる、という優れた効
果を有する。

【０１５５】本発明のタイヤ・リム組立体は上記の構成
としたので、自動車に用いた際に、静粛性を向上させる
ことができる、という優れた効果を有する。

【０１５６】本発明のヘルムホルツ共鳴吸音器付きリム
ホイールの製造方法によれば、自動車の静粛性を向上さ
せることのできるリムホイールを容易に製造できる、と
いう優れた効果を有する。

【０１５７】また、本発明のタイヤ・リム組立体の製造
方法によれば、自動車の静粛性を向上させることのでき
るタイヤ・リム組立体を容易に製造できる、という優れ
た効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】（Ａ）は、本発明の第１の実施形態に係るリム
ホイールおよびタイヤの要部を示す回転軸に沿った断面
図であり、（Ｂ）は、蓋部材端部付近の拡大断面図であ
る。

【図２】本発明の第１の実施形態に係るリムホイールの
軸直角断面図である。

【図３】蓋部材の斜視図である。

【図４】（Ａ）は蓋部材の平面図であり、（Ｂ）は他の
実施形態に係る蓋部材の平面図である。

【図５】更に他の実施形態に係る蓋部材の断面図であ
る。

【図６】更に他の実施形態に係る蓋部材の断面図であ
る。

【図７】更に他の実施形態に係る蓋部材の断面図であ
る。

【図８】第２の実施形態に係るリムホイールの、蓋部材
連結部分の断面図である。

【図９】第３の実施形態に係るリムホイールの軸直角断
面図である。

【符号の説明】

１０リムホイール１６リム１６Ａ隔壁１８タイヤ主気室３０ウエル部３２副気室４０蓋部材４２連通孔（連通部）４４隔壁

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (54)【発明の名称】リムホイール用のヘルムホルツ共鳴吸音器構成部材、ヘルムホルツ共鳴吸音器付きリムホイール、及びタイヤ・リム組立体、ヘルムホルツ共鳴吸音器付きリムホイールの製造方法、及びタイヤ・リム組立体の製造方法

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】リムの径方向外側に配置して前記リムと
共にヘルムホルツ共鳴吸音器を形成するリムホイール用
のヘルムホルツ共鳴吸音器構成部材であって、リム周方向に複数連結することによってタイヤ主気室と
は独立した円環状の副気室を前記リムの外周面との間に
形成する蓋部材と、前記蓋部材に設けられ、前記円環状の副気室をリム周方
向に分割する隔壁と、前記蓋部材に設けられ、タイヤ主気室と前記副気室と連
通させる孔状の連通部と、を有することを特徴とするリムホイール用のヘルムホル
ツ共鳴吸音器構成部材。
【請求項２】前記蓋部材のリム周方向両端縁は、リム
径方向に対して同一方向に傾斜した傾斜面とされてお
り、前記蓋部材をリム周方向に連結した際には、一方の
前記蓋部材の傾斜面と他方の前記蓋部材の傾斜面とが密
着する、ことを特徴とする請求項１に記載のリムホイー
ル用のヘルムホルツ共鳴吸音器構成部材。
【請求項３】前記蓋部材のリム周方向の一方の端縁側
には外周面と平行で、かつ外周面よりもリム径方向内側
に位置すると共にリム径方向外側に向く第１の段部を備
え、前記蓋部材のリム周方向の他方の端縁側には内周面と平
行で、かつ内周面よりもリム径方向外側に位置すると共
にリム径方向内側に向く第２の段部を備え、前記蓋部材をリム周方向に連結した際には、リム周方向
に隣接する一方の前記蓋部材の前記第１の段部と、他方
の前記蓋部材の第２の段部とは、少なくとも一部分がリ
ム幅方向に沿って互いに密着する、ことを特徴とする請
求項１または請求項２に記載のリムホイール用のヘルム
ホルツ共鳴吸音器構成部材。
【請求項４】前記蓋部材は、金属板で形成されてい
る、ことを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか１
項に記載のリムホイール用のヘルムホルツ共鳴吸音器構
成部材。
【請求項５】前記連通部は前記蓋部材に複数個設けら
れている、ことを特徴とする請求項１乃至請求項４の何
れか１項に記載のリムホイール用のヘルムホルツ共鳴吸
音器構成部材。
【請求項６】前記連通部は、前記蓋部材に形成した貫
通孔に、前記蓋部材の厚み寸法よりも長い寸法の管状部
材を取り付けて形成されている、ことを特徴とする請求
項１乃至請求項５の何れか１項に記載のリムホイール用
のヘルムホルツ共鳴吸音器構成部材。
【請求項７】前記連通部は、前記蓋部材の一部分を管
形状に変形させて形成されており、前記蓋部材の厚み寸
法よりも長く設定されている、ことを特徴とする請求項
１乃至請求項５の何れか１項に記載のリムホイール用の
ヘルムホルツ共鳴吸音器構成部材。
【請求項８】前記蓋部材には、リムに取り付けたとき
の底部位置がリムホイールのビードシートよりも径方向
内側に位置する凹状のウエル部が設けられている、こと
を特徴とする請求項１乃至請求項７の何れか１項に記載
のリムホイール用のヘルムホルツ共鳴吸音器構成部材。
【請求項９】請求項１乃至請求項８の何れか１項に記
載のリムホイール用のヘルムホルツ共鳴吸音器構成部材
をリムに取り付けたことを特徴とするヘルムホルツ共鳴
吸音器付きリムホイール。
【請求項１０】請求項１乃至請求項８の何れか１項に
記載のリムホイール用のヘルムホルツ共鳴吸音器構成部
材とタイヤをリムに取り付けたことを特徴とするタイヤ
・リム組立体。
【請求項１１】請求項１乃至請求項８の何れか１項に
記載のリムホイール用のヘルムホルツ共鳴吸音器構成部
材を、リムホイールのリム外周に取り付けてヘルムホル
ツ共鳴吸音器を構成する、ことを特徴とするヘルムホル
ツ共鳴吸音器付きリムホイールの製造方法。
【請求項１２】請求項１乃至請求項８の何れか１項に
記載のリムホイール用のヘルムホルツ共鳴吸音器構成部
材を、リム外周に取り付けてヘルムホルツ共鳴吸音器付
きのリムホイールを形成する第１の工程と、前記ヘルムホルツ共鳴吸音器付きのリムホイールにタイ
ヤを装着して気体を充填する第２の工程と、を有することを特徴とするタイヤ・リム組立体の製造方
法。
【請求項１３】タイヤ軸方向に沿って延びる隔壁を外
周面に間隔を開けて複数形成したリムの径方向外側に配
置して前記リムと共にヘルムホルツ共鳴吸音器を形成す
るリムホイール用のヘルムホルツ共鳴吸音器構成部材で
あって、前記リムの径方向外側に、リム周方向に複数連結するこ
とによってタイヤ主気室とは独立した複数の副気室を前
記リムの外周面及び前記隔壁と共に形成する蓋部材と、
前記蓋部材に設けられ、タイヤ主気室と前記副気室と連
通させる孔状の連通部と、を有することを特徴とするリ
ムホイール用のヘルムホルツ共鳴吸音器構成部材。
【請求項１４】前記蓋部材のリム周方向両端縁は、リ
ム径方向に対して同一方向に傾斜した傾斜面とされてお
り、前記蓋部材をリム周方向に連結した際には、一方の
前記蓋部材の傾斜面と他方の前記蓋部材の傾斜面とが密
着する、ことを特徴とする請求項１３記載のリムホイー
ル用のヘルムホルツ共鳴吸音器構成部材。
【請求項１５】前記蓋部材のリム周方向の一方の端縁
側には外周面と平行で、かつ外周面よりもリム径方向内
側に位置すると共にリム径方向外側に向く第１の段部を
備え、前記蓋部材のリム周方向の他方の端縁側には内周面と平
行で、かつ内周面よりもリム径方向外側に位置すると共
にリム径方向内側に向く第２の段部を備え、前記蓋部材をリム周方向に連結した際には、リム周方向
に隣接する一方の前記蓋部材の前記第１の段部と、他方
の前記蓋部材の第２の段部とは、少なくとも一部分がリ
ム幅方向に沿って互いに密着する、ことを特徴とする請
求項１３または請求項１４に記載のリムホイール用のヘ
ルムホルツ共鳴吸音器構成部材。
【請求項１６】前記蓋部材は、金属板で形成されてい
る、ことを特徴とする請求項１３乃至請求項１５の何れ
か１項に記載のリムホイール用のヘルムホルツ共鳴吸音
器構成部材。
【請求項１７】前記連通部は前記蓋部材に複数個設け
られている、ことを特徴とする請求項１３乃至請求項１
６の何れか１項に記載のリムホイール用のヘルムホルツ
共鳴吸音器構成部材。
【請求項１８】前記連通部は、前記蓋部材に形成した
貫通孔に、前記蓋部材の厚み寸法よりも長い寸法の管状
部材を取り付けて形成されている、ことを特徴とする請
求項１３乃至請求項１７の何れか１項に記載のリムホイ
ール用のヘルムホルツ共鳴吸音器構成部材。
【請求項１９】前記連通部は、前記蓋部材の一部分を
管形状に変形させて形成されており、前記蓋部材の厚み
寸法よりも長く設定されている、ことを特徴とする請求
項１３乃至請求項１７の何れか１項に記載のリムホイー
ル用のヘルムホルツ共鳴吸音器構成部材。
【請求項２０】前記蓋部材には、リムに取り付けたと
きの底部位置がリムホイールのビードシートよりも径方
向内側に位置する凹状のウエル部が設けられている、こ
とを特徴とする請求項１３乃至請求項１９の何れか１項
に記載のリムホイール用のヘルムホルツ共鳴吸音器構成
部材。
【請求項２１】請求項１３乃至請求項２０の何れか１
項に記載のリムホイール用のヘルムホルツ共鳴吸音器構
成部材をリムに取り付けたことを特徴とするヘルムホル
ツ共鳴吸音器付きリムホイール。
【請求項２２】請求項１３乃至請求項２０の何れか１
項に記載のリムホイール用のヘルムホルツ共鳴吸音器構
成部材とタイヤをリムに取り付けたことを特徴とするタ
イヤ・リム組立体。
【請求項２３】請求項１３乃至請求項２０の何れか１
項に記載のリムホイール用のヘルムホルツ共鳴吸音器構
成部材を、リムホイールのリム外周に取り付けてヘルム
ホルツ共鳴吸音器を構成する、ことを特徴とするヘルム
ホルツ共鳴吸音器付きリムホイールの製造方法。
【請求項２４】請求項１３至請求項２０の何れか１項
に記載のリムホイール用のヘルムホルツ共鳴吸音器構成
部材を、リム外周に取り付けてヘルムホルツ共鳴吸音器
付きのリムホイールを形成する第１の工程と、前記ヘルムホルツ共鳴吸音器付きのリムホイールにタイ
ヤを装着して気体を充填する第２の工程と、を有することを特徴とするタイヤ・リム組立体の製造方
法。