JP2014031027A - リムホイール、タイヤ組体及びリムホイールの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】簡単な構造によって、空洞共鳴現象によって生じる騒音を低減することを可能とするリムホイール、タイヤ組体及びリムホイールの製造方法を提供する。
【解決手段】リムホイール２０は、タイヤ１０のビード部１１が嵌め込まれるリムフランジ２１を有する。リムフランジ２１は、タイヤ１０のタイヤ内周面１０Ａと対向するリム外周面２１Ａを有する。リム外周面２１Ａは、タイヤ内周面１０Ａとリム外周面２１Ａとによって囲まれる空洞部１１０に露出すべき露出領域２１Ｂを有する。露出領域２１Ｂには、複数本の短繊維によって形成される短繊維群が複数固着されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、タイヤのビード部が嵌め込まれるリムフランジを有するリムホイール、タイヤ組体及びリムホイールの製造方法に関する。

従来、タイヤ及びリムホイールによって構成されるタイヤ組体が知られている。このようなタイヤ組体では、タイヤの内周面（以下、タイヤ内周面）とリムホイールの外周面（以下、リム外周面）とによって空洞部が形成される。また、空洞部には空気が充填されている。

ここで、空洞部に充填されている空気は、タイヤ組体の回転に伴って生じる振動に共鳴することが知られている（空洞共鳴現象）。空洞共鳴現象によって生じる騒音の周波数は、２００〜２７０Ｈｚであり、不快な車室内騒音の一因となっている。

このような、空洞共鳴現象によって生じる騒音を低減する技術として、リム外周面よりもリムホイールの径方向内側に副空洞部を設けて、副空洞部に連通する連通孔をリム外周面に形成する技術が提案されている（例えば、特許文献１）。副空洞部の内面には、例えば、吸音層が設けられる。

特開平０１−１１５７０１号公報

しかしながら、上述した技術では、リムホイールは、副空洞部を有する特殊構造であり、副空洞部の形成によって、リムホイールがブレーキディスクと干渉する場合がある。また、リムホイールの構造が複雑であるため、リムホイールのコストが上昇してしまう。

そこで、本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであり、簡単な構造によって、空洞共鳴現象によって生じる騒音を低減することを可能とするリムホイール、タイヤ組体及びリムホイールの製造方法を提供することを目的とする。

第１の特徴に係るリムホイールは、タイヤのビード部が嵌め込まれるリムフランジを有する。前記リムフランジは、前記タイヤのタイヤ内周面と対向するリム外周面を有する。前記リム外周面は、前記タイヤ内周面と前記リム外周面とによって囲まれる空洞部に露出すべき露出領域を有する。前記露出領域には、複数本の短繊維によって形成される短繊維群が固着されている。前記露出領域には、前記短繊維群として、複数の短繊維群が互いに独立して固着されている。

第１の特徴において、前記露出領域において、前記短繊維群が占める面積は、前記露出領域の面積の６０％以上である。

第１の特徴において、前記短繊維群を形成する短繊維の密度は、１平方センチメートル当たりに１００本以上である。

第１の特徴において、前記短繊維群を形成する短繊維の長さは、０．５ｍｍ以上、かつ、１０ｍｍ以下である。

第１の特徴において、前記短繊維群を形成する短繊維の平均直径は、１μｍ以上、かつ、５００μｍ以下である。

第２の特徴に係るタイヤ組体は、第１の特徴に係るリムホイールと、前記リムフランジに嵌め込まれる前記タイヤとを備える。

第３の特徴に係るリムホイールの製造方法は、タイヤのビード部が嵌め込まれるリムフランジを有するリムホイールの製造方法である。前記リムフランジは、前記タイヤのタイヤ内周面と対向するリム外周面を有する。前記リム外周面は、前記タイヤ内周面と前記リム外周面とによって囲まれる空洞部に露出すべき露出領域を有する。リムホイールの製造方法は、前記露出領域のうち、互いに独立する複数の領域に接着剤を塗布する工程と、前記接着剤が塗布された領域に前記複数本の短繊維を接着する工程とを備える。

第４の特徴に係るリムホイールの製造方法は、タイヤのビード部が嵌め込まれるリムフランジを有するリムホイールの製造方法である。前記リムフランジは、前記タイヤのタイヤ内周面と対向するリム外周面を有する。前記リム外周面は、前記タイヤ内周面と前記リム外周面とによって囲まれる空洞部に露出すべき露出領域を有する。リムホイールの製造方法は、前記露出領域のうち、互いに独立する複数の領域に静電植毛加工によって前記複数本の短繊維を固着する工程を備える。

本発明によれば、簡単な構造によって、空洞共鳴現象によって生じる騒音を低減することを可能とするリムホイール、タイヤ組体及びリムホイールの製造方法を提供することができる。

図１は、第１実施形態に係るタイヤ組体１００を示す斜視図である。 図２は、第１実施形態に係るタイヤ組体１００を示す断面図である。 図３は、第１実施形態に係る短繊維群３０のパターンの一例を示す図である。 図４は、第１実施形態に係る短繊維群３０のパターンの一例を示す図である。 図５は、第１実施形態に係る短繊維群３０のパターンの一例を示す図である。 図６は、第１実施形態に係る短繊維群３０のパターンの一例を示す図である。 図７は、第１実施形態に係る短繊維群３０のパターンの一例を示す図である。 図８は、実施例１及び比較例１に係る実験結果を示す図である。

以下において、本発明の実施形態に係るタイヤ組体について、図面を参照しながら説明する。なお、以下の図面の記載において、同一又は類似の部分には、同一又は類似の符号を付している。

ただし、図面は模式的なものであり、各寸法の比率などは現実のものとは異なることに留意すべきである。従って、具体的な寸法などは以下の説明を参酌して判断すべきである。また、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることは勿論である。

［実施形態の概要］
実施形態に係るリムホイールは、タイヤのビード部が嵌め込まれるリムフランジを有する。リムフランジは、タイヤのタイヤ内周面と対向するリム外周面を有する。リム外周面は、タイヤ内周面とリム外周面とによって囲まれる空洞部に露出すべき露出領域を有する。露出領域には、複数本の短繊維によって形成される短繊維群が固着されている。露出領域には、短繊維群として、複数の短繊維群が互いに独立して固着されている。

実施形態では、空洞部に露出すべき露出領域に短繊維群が設けられている。これによって、短繊維群に含まれる短繊維が音を吸収するため、空洞共鳴現象によって生じる騒音を低減することができる。

実施形態では、露出領域には、複数の短繊維群が互いに独立して固着されている。従って、１つの短繊維群が仮に露出領域から剥がれたとしても、露出領域から剥がれる短繊維の範囲が限られているため、騒音の低減効果が著しく損なわれることを防止することができる。

［第１実施形態］
（タイヤ組体の構成）
以下において、第１実施形態に係るタイヤ組体について、図面を参照しながら説明する。図１は、第１実施形態に係るタイヤ組体１００を示す斜視図である。なお、図１では、タイヤ組体１００の一部が断面で表されていることに留意すべきである。図２は、第１実施形態に係るタイヤ組体１００を示す断面図（図１に示すＡ−Ａ断面）である。

図１及び図２に示すように、タイヤ組体１００は、タイヤ１０と、リムホイール２０とを有する。タイヤ１０は、ビード部１１を有する。リムホイール２０は、リムフランジ２１と、リムディスク２２とを有する。

ビード部１１は、ゴムによって被覆されたビードコアによって構成される。リムフランジ２１は、ビード部１１が嵌め込まれる形状を有しており、リムディスク２２によって支持されている。リムディスク２２は、車軸を中心とする円盤形状を有する。

ここで、リムフランジ２１は、タイヤ１０のタイヤ内周面１０Ａに対向するリム外周面２１Ａを有する。リム外周面２１Ａは、タイヤ内周面１０Ａとリム外周面２１Ａとによって囲まれる空洞部１１０に露出すべき露出領域２１Ｂを有する。

第１実施形態では、露出領域２１Ｂには、複数の短繊維によって形成される短繊維群（後述する短繊維群３０）が固着されている。詳細には、露出領域２１Ｂには、複数の短繊維群が互いに独立して固着されている。なお、短繊維は、空洞部１１０側に突出するように固着されていることが好ましい。

ここで、露出領域２１Ｂは、リム外周面２１Ａのうち、ビード部１１が配置される領域以外（すなわち、ビード部１１が配置されない領域）である。従って、ビード部１１が配置される領域には、短繊維が固着されていないことに留意すべきである。

（短繊維群のパターン）
以下において、第１実施形態に係る短繊維群のパターンについて、図面を参照しながら説明する。図３〜図７は、第１実施形態に係る短繊維群３０のパターンの一例を示す図である。

図３〜図７に示すように、複数の短繊維群３０は、互いに独立して露出領域２１Ｂに固着されている。

例えば、各短繊維群３０の平面視形状は、図３に示すように、横縞形状であってもよい。或いは、各短繊維群３０の平面視形状は、図４に示すように、ウェーブ形状であってもよい。或いは、各短繊維群３０の平面視形状は、図５に示すように、斜め縞形状であってもよい。或いは、各短繊維群３０の平面視形状は、図６に示すように、水玉形状であってもよい。或いは、各短繊維群３０の平面視形状は、図７に示すように、星形形状であってもよい。このように、各短繊維群３０の平面視形状は、デザイン性などを考慮して、任意に定めることが可能である。

第１実施形態では、露出領域２１Ｂにおいて、短繊維群３０が占める面積は、露出領域２１Ｂの面積の６０％以上であることが好ましい。これによって、空洞共鳴現象によって生じる騒音の低減果を十分に期待できる。

短繊維群３０を形成する短繊維の密度は、１平方センチメートル当たりに１００本以上であることが好ましい。これによって、空洞共鳴現象によって生じる騒音の低減果を十分に期待できる。

短繊維群３０を形成する短繊維の長さは、０．５ｍｍ以上、かつ、１０ｍｍ以下であることが好ましい。短繊維の長さが０．５ｍｍ以上であることによって、空洞共鳴現象によって生じる騒音の低減果を十分に期待できる。一方で、短繊維の長さが１０ｍｍ以下であることによって、短繊維が絡むことを抑制することができる。また、短繊維の長さが１０ｍｍ以下であることによって、短繊維を均一に固着することが可能であり、空洞共鳴現象によって生じる騒音の低減果を十分に期待できる。

短繊維群３０を形成する短繊維の平均直径は、１μｍ以上、かつ、５００μｍ以下であることが好ましい。短繊維の平均直径が１μｍ以上であることによって、製造工程における繊維切れの多発が抑制される。一方で、短繊維の平均直径が５００μｍ以下であることによって、短繊維の固着に伴う重量増加を抑制することができ、リムホイール２０の重量バランスの悪化が抑制される。

（リムホイールの製造方法）
以下において、第１実施形態に係るリムホイールの製造方法について説明する。ここでは、２つの製造方法について例示する。但し、以下に示す製造方法以外にも、他の製造方法によってリムホイールが製造されてもよい。

（第1製造方法）
第１に、第１製造方法について説明する。第１製造方法は、以下に示すステップを有する。

（１−１）リムフランジ２１及びリムディスク２２によって構成されるリムホイール２０を準備する。

（１−２） リムフランジ２１の露出領域２１Ｂのうち、互いに独立する複数の領域に接着剤を塗布する。例えば、短繊維を固着すべきではない領域をマスクすることによって、マスクされていない領域に接着剤を塗布する。なお、マスクされていない領域は、互いに独立する複数の領域である。

（１−３） 接着剤が塗布された領域に複数本の短繊維を接着する。なお、複数本の短繊維は、空洞部１１０側に立設するように露出領域２１Ｂに接着されることが好ましい。

（第２製造方法）
第２に、第２製造方法について説明する。第２製造方法は、以下に示すステップを有する。

（２−１）リムフランジ２１及びリムディスク２２によって構成されるリムホイール２０を準備する。

（２−２） リムフランジ２１の露出領域２１Ｂのうち、互いに独立する複数の領域に静電植毛加工によって複数本の短繊維を固着する。複数本の短繊維は、空洞部１１０側に立設するように露出領域２１Ｂに固着されることが好ましい。

なお、静電植毛加工は、短繊維を耐電させた上で、静電気力によって、接着剤を塗布した物体に短繊維を垂直に植毛する加工である。従って、凹凸を有する露出領域２１Ｂに短繊維を固着する際に、静電植毛加工は適している。

（作用及び効果）
第１実施形態では、空洞部１１０に露出すべき露出領域２１Ｂに短繊維群３０が設けられている。これによって、短繊維群３０に含まれる短繊維が音を吸収するため、空洞共鳴現象によって生じる騒音を低減することができる。

実施形態では、露出領域２１Ｂには、複数の短繊維群３０が互いに独立して固着されている。従って、１つの短繊維群３０が仮に露出領域２１Ｂから剥がれたとしても、露出領域２１Ｂから剥がれる短繊維の範囲が限られているため、騒音の低減効果が著しく損なわれることを防止することができる。

実施形態では、露出領域２１Ｂに短繊維が固着されており、ビード部１１が配置される領域には短繊維が固着されていない。従って、空洞部１１０の気密性が損なわれない。

［実験結果］
以下において、実験結果について説明する。実験では、以下に示すタイヤ及びリムホイールによって構成されるタイヤ組体を室内回転ドラム試験機に装着して、タイヤ組体の回転によって生じる騒音の周波数スペクトルを測定した。

（１）リムホイール…６ＪＪ−１５、アルミ製
（２）タイヤ…１９５／６５Ｒ１５
（３）荷重…４．２５ｋＮ
（４）内圧…２２０ｋＰａ
（５）時速…８０ｋｍ／ｈ

実施例１では、静電植毛加工によって、以下に示す短繊維をリムホイールの露出領域に固着した。一方で、比較例１では、リムホイールの露出領域に短繊維を固着していない。

（ａ）太さ…１５デニール（φ４５μ）
（ｂ）長さ…２．５ｍｍ
（ｃ）材質…ナイロン
（ｄ）総重量…１０ｇ

図８は、タイヤ組体の回転によって生じる上下方向軸力の周波数スペクトルを示す図である。上下方向軸力は騒音とほぼ一対一に対応する。図８において、縦軸は、上下方向軸力の大きさ（ｄＢ）を示しており、横軸は、周波数（Ｈｚ）を示している。

図８に示すように、実施例１では、比較例１に対して、２３０Ｈｚ及び２５０Ｈｚ近傍のピークについて、３〜５ｄＢの低減効果が得られた。なお、２３０Ｈｚ及び２５０Ｈｚ近傍のピークは、空洞共鳴現象によって生じるものであることに留意すべきである。

なお、実施例１及び比較例１に係るタイヤ組体のそれぞれが装着された２０００ｃｃクラスの乗用車を用いて、２名乗車、車速５０ｋｍ／ｈで、荒れたアスファルト路を走行した際に、ドライバーの耳元で騒音を測定した。このような実験においても、図８に示した結果と同様に、実施例１では、比較例１に対して、騒音の低減効果が得られることが確認された。

［その他の実施形態］
本発明は上述した実施形態によって説明したが、この開示の一部をなす論述及び図面は、この発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。

上述した実施形態では特に触れていないが、短繊維群３０は、リムホイール２０の周方向の全体に亘って、露出領域２１Ｂに均一に固着されていることが好ましい。

１０…タイヤ、１０Ａ…タイヤ内周面、１１…ビード部、２０…リムホイール、２１…リムフランジ、２１Ａ…リム外周面、２１Ｂ…露出領域、２２…リムディスク、３０…短繊維群、１００…タイヤ組体、１１０…空洞部

Claims (8)

1. タイヤのビード部が嵌め込まれるリムフランジを有するリムホイールであって、
   前記リムフランジは、前記タイヤのタイヤ内周面と対向するリム外周面を有しており、
   前記リム外周面は、前記タイヤ内周面と前記リム外周面とによって囲まれる空洞部に露出すべき露出領域を有しており、
   前記露出領域には、複数本の短繊維によって形成される短繊維群が固着されており、
   前記露出領域には、前記短繊維群として、複数の短繊維群が互いに独立して固着されていることを特徴とするリムホイール。
2. 前記露出領域において、前記短繊維群が占める面積は、前記露出領域の面積の６０％以上であることを特徴とする請求項１に記載のリムホイール。
3. 前記短繊維群を形成する短繊維の密度は、１平方センチメートル当たりに１００本以上であることを特徴とする請求項１に記載のリムホイール。
4. 前記短繊維群を形成する短繊維の長さは、０．５ｍｍ以上、かつ、１０ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１に記載のリムホイール。
5. 前記短繊維群を形成する短繊維の平均直径は、１μｍ以上、かつ、５００μｍ以下であることを特徴とする請求項１に記載のリムホイール。
6. 請求項１に記載のリムホイールと、前記リムフランジに嵌め込まれる前記タイヤとを備えることを特徴とするタイヤ組体。
7. タイヤのビード部が嵌め込まれるリムフランジを有するリムホイールの製造方法であって、
   前記リムフランジは、前記タイヤのタイヤ内周面と対向するリム外周面を有しており、
   前記リム外周面は、前記タイヤ内周面と前記リム外周面とによって囲まれる空洞部に露出すべき露出領域を有しており、
   前記露出領域のうち、互いに独立する複数の領域に接着剤を塗布する工程と、
   前記接着剤が塗布された領域に前記複数本の短繊維を接着する工程とを備えることを特徴とするリムホイールの製造方法。
8. タイヤのビード部が嵌め込まれるリムフランジを有するリムホイールの製造方法であって、
   前記リムフランジは、前記タイヤのタイヤ内周面と対向するリム外周面を有しており、
   前記リム外周面は、前記タイヤ内周面と前記リム外周面とによって囲まれる空洞部に露出すべき露出領域を有しており、
   前記露出領域のうち、互いに独立する複数の領域に静電植毛加工によって前記複数本の短繊維を固着する工程を備えることを特徴とするリムホイールの製造方法。

Images