JP2010269679A

JP2010269679A - タイヤ用ホイール

Info

Publication number: JP2010269679A
Application number: JP2009122692A
Authority: JP
Inventors: Hisafumi Kurokawa; 尚史黒川; Masami Ishida; 雅巳石田; Satoshi Kawamata; 智川眞田
Original assignee: Bridgestone Corp; Central Motor Wheel Co Ltd
Current assignee: Bridgestone Corp; Central Motor Wheel Co Ltd
Priority date: 2009-05-21
Filing date: 2009-05-21
Publication date: 2010-12-02
Anticipated expiration: 2029-05-21
Also published as: JP5460124B2; WO2010134270A1

Abstract

【課題】気室形状の適正化を図ることにより、タイヤ負荷転動時の静音性を維持しつつも、軽量化を図ったホイールを提供する。
【解決手段】ホイール１は、リム３のビードシート４ａの径方向内側に、該ビードシート４ａに沿って延びる環状空間５をそなえ、複数の隔壁６を介して該空間５を複数の気室７に区画するとともに、気室７毎に当該気室７とリム３の径方向外側の空間１０との連通部８を有し、該気室７および連通部８にてヘルムホルツ共鳴器が構成される。また、環状空間５は、断面積が大きい部分１１と、断面積が小さい部分１２からなる。更に、かかる断面積の小さい部分１１に隔壁６を配してなる。
【選択図】図４

Description

この発明は、空気入りタイヤを組み付けるホイールに関するものであり、静音性を維持しつつも、ホイールの軽量化を図る。

近年、自動車の乗り心地性や静粛性を高次元で実現することの要請から、とりわけ車内騒音の低減が希求されている。この車内騒音の大きな要因として、タイヤをホイールに装着した際のタイヤとリムとの間に区画される空洞部（タイヤ内腔）における共鳴音が挙げられる。
この共鳴音の抑制に関して、特許文献１には、リムと該リムの径方向外側に配置される複数の蓋部材との間に形成され、周方向に間隔をあけて設けられた複数の隔壁により分割された複数の気室に、この気室とタイヤ主気室とを連通させる連通部を組み合わせてヘルムホルツ共鳴器を構成することによって、自動車の大きな要求性能である乗り心地性や静粛性が有意に向上し、実用的なホイールが得られることが記載されている。

特許文献１に記載のホイールは、静粛性、操縦安定性および振動乗り心地性において優れており、十分に実用に供し得るものである。
一方、環境保護に立脚した自動車の燃費向上の観点からは、タイヤは勿論ホイールについても、その軽量化が求められている。

ここに、前記ヘルムホルツ共鳴器を利用して空洞共鳴を抑制し得るホイールについて、軽量化の実現も予想される構造が、特許文献２に提案されている。すなわち、リムのビードシートの径方向内側に気室を設けることによって、ヘルムホルツ共鳴器の形成に併せて、リム部分の肉抜きによる軽量化が達成される。

特開２００２−０７９８０２号公報特開２００４−２９９４８４号公報

しかし、近年、ホイールの更なる高性能化が求められていることから、タイヤ負荷転動時における静音性を維持しつつも、ホイールを軽量化することが希求されている。

そこで、この発明の目的は、ホイール形状の改良を図ることにより、静音性を維持しつつも、軽量化を図ったホイールを提供することにある。

前記目的を達成するため、この発明は、リムのビードシートの径方向内側に、ビードシートに沿って延びる環状空間をそなえ、複数の隔壁を介して該環状空間を複数の気室に区画するとともに、気室毎に当該気室とリムの径方向外側の環状空間との連通部を有し、気室および連通部にてヘルムホルツ共鳴器が構成されるホイールにおいて、かかる環状空間は、断面積が大きい部分と、断面積が小さい部分からなり、断面積が小さい部分に隔壁を配設してなることを特徴とするホイールである。

また、隔壁をホイールの周方向に等間隔に配設してなることが好ましい。

更に、連通部をホイールの周方向に等間隔に配設してなることが好ましい。

この発明によれば、気室における隔壁の配置の適正化を図ることにより、隔壁を設けることによるホイールの重量の有効に抑制して、静音性を維持しつつも、軽量化を図ったホイールを提供することが可能となる。

この発明に従うホイールの側面図である。図１に示すホイールのＩＩ―ＩＩ線断面図である。図１に示すホイールの気室の環状空間を示した図である。図１に示すホイールとタイヤとを組立てたタイヤ車輪の一部の断面斜視図である。

次に、図面を参照しつつ、この発明の実施形態を説明する。図１は、この発明に従うホイールの側面図である。図２は、図１に示すホイールのＩＩ―ＩＩ線断面図である。図３は、図１に示すホイールの気室の環状空間を示した図である。図４は、図１に示すホイールとタイヤとを組立てたタイヤ車輪の一部の断面斜視図である。

この発明のホイール１は、図１に示すように、５本のスポーク２を有する。また、タイヤのビード部の台座となるリム３のビードシート４ａ及び４ｂの少なくとも一方、図示例では車両装着時に外側となるビードシート４ｂの径方向内側に、ビードシート４ａに沿って延びる環状空間５を具える。かかる環状空間５は、図３及び４に示すように、５個の隔壁６を介して５室の気室７に区画される。また、気室７毎に気室７とリム３の径方向外側の空間との連通部８を有することから、図４に示すように、気室及び連通部が、タイヤ９とホイール１との間に区画されるタイヤ内腔１０に対してヘルムホルツ共鳴器として機能している。更に、環状空間５は、ホイール１の幅方向断面で見たときに、断面積が大きい部分１１と、断面積が小さい部分１２からなり、断面積の大きい部分１１は、気室７の太管部分１３に囲まれており、断面積が小さい部分１２は、気室７の細管部分１４に囲まれている。隔壁６は、環状空間５の断面積の小さい部分１２、すなわち気室７の細管部分１４に設けられている。一方、連通部８は気室７の太管部分１３に設けられている。

発明者らは、タイヤ負荷転動時にタイヤ内腔にて発生する気柱共鳴音を抑制しつつも、軽量化を図ったホイール構成を実現するに当たり鋭意試験を行った結果、以下のことを見出した。通常、リムのビードシートの径方向内側に、環状空間を設けたホイールは、ホイールの幅方向断面でみたとき、スポークが繋がっている領域においてその断面積が大きくなるような構造的な特徴を有する。そのことから、環状空間は断面積の大きな部分と、断面積の小さな部分から構成されることとなる。そこで、発明者らは上記した構造的な特徴を利用して、気室７の細管部分１４に隔壁６を設けるホイール構成を採用することにより、タイヤ内腔１０における空洞共鳴を抑制しつつも、ホイール１の重量増加を有効に抑制し得ることを見出した。すなわち、気室７をヘルムホルツ共鳴器として機能させてタイヤ内腔１０にて発生する騒音を低減しつつも、隔壁６を細管部分１４に設けることにより、隔壁６を太管部分１３に設けるよりも隔壁１個当たりの重量を小さくすることができることから、ホイール１の軽量化を図ることが可能となる。

また、図示例の如く、隔壁６をホイール１の周方向に等間隔に配設してなることが好ましい。なぜなら、隔壁６が設けられている間隔が周上にて等間隔ではない場合には、ホイール１の重さに偏りが生じて、ホイール１の重心がずれてしまうことから、タイヤ負荷転動時の転がり抵抗が大きくなり、燃費が低下する可能性があるからである。また、同様の理由から、連通部８をホイール１の周方向に等間隔に配設してなることが好ましい。更に、同様の観点から、隔壁６及び連通部８は、ホイール１の軸線上の位置にて軸対称に配置することが好ましい。

なお、上述したところは、この発明の実施形態の一部を示したにすぎず、この発明の趣旨を逸脱しない限り、これらの構成を相互に組み合わせたり、種々の変更を加えたりすることができる。例えば、図示例では、連通部８を太管部分１３に設けているが、これに限定されるものではなく、連通部８を気室７の細管部分１４に設けることも可能である。また、図示例では、気室７の室数を５室としているが、これに限定されるものでなく、更に増やしたり、減らしたりすることが可能である。更に、図示例では、１室の気室７当たり、１個の連通部８を設けているが、これに限定されるものではなく、１室の気室７当たり、複数の連通部８を設けることも可能である。

次に、リムに気室を具えない従来のホイール（従来例ホイール）、太管部分に隔壁を配した気室を具える比較のためのホイール（比較例ホイール）及び細管部分に気室を具えるホイール（発明例ホイール）を、リムサイズ１９×８Ｊにて夫々試作し、それらの性能評価を行ったので、以下に説明する。なお、気室の有無や隔壁の配設位置以外の仕様は、全て同じにした。

静音性は、これら各供試ホイールをサイズ２４５／４５Ｒ１９のタイヤに取付けてタイヤ車輪とし、時速６０ｋｍ／ｈにて、アスファルト路面を模擬した室内ドラム試験機上で走行させた際の、スピンドル軸力を測定し、その軸力により気柱共鳴音を評価した。また、気柱共鳴音の評価は、従来例ホイールの軸力を基準値として、１００として指数化し、比較例ホイール及び実施例ホイールについて相対値を求め、それらを比較することで評価した。なお、数値が小さい程、静音性の向上が図られていることを表し、その結果を表１に示す。

ホイールの軽量化は、夫々のホイールの重量を測定し、従来例ホイールの重量を基準値として、１００として指数化し、比較例ホイール及び実施例ホイールについて相対値を求め、それらを比較することで評価した。なお、数値が小さい程、軽量化が図られていることを表し、その結果を表１に示す。

表１の結果から明らかなように、従来例ホイールを使用したタイヤ車輪に比べ、比較例ホイール及び実施例ホイールを用いたタイヤ車輪では、静音性が向上していた。また、比較例ホイールの重量は、従来例ホイールの重量よりも小さく、更に、実施例ホイールの重量は、比較例ホイールの重量よりも小さかった。

以上の説明から明らかなように、この発明によって、気室形状の適正化を図ることにより、タイヤ負荷転動時の静音性を向上させつつも、軽量化を図ったホイールを提供することが可能となった。

１ホイール
２スポーク
３リム
４ａ、４ｂビードシート
５環状空間
６隔壁
７気室
８連通部
９タイヤ
１０タイヤ内腔
１１環状空間の断面積が大きい部分
１２環状空間の断面積が小さい部分
１３太管部分
１４細管部分

Claims

リムのビードシートの径方向内側に、該ビードシートに沿って延びる環状空間をそなえ、複数の隔壁を介して該環状空間を複数の気室に区画するとともに、気室毎に当該気室とリムの径方向外側の環状空間との連通部を有し、該気室および連通部にてヘルムホルツ共鳴器が構成されるホイールにおいて、
該環状空間は、断面積が大きい部分と、断面積が小さい部分からなり、該断面積が小さい部分に隔壁を配設してなることを特徴とするホイール。
前記隔壁をホイールの周方向に等間隔に配設してなる、請求項１に記載のホイール。
前記連通部をホイールの周方向に等間隔に配設してなる、請求項１又は２に記載のホイール。