JP2014227069A - タイヤ／ホイール組立体 - Google Patents

Abstract

【課題】空洞共鳴をより改善すること。【解決手段】中央部に車両に連結されるセンターディスク１０４を有するとともに外周部にリム１０３を有するホイール１０２と、ホイール１０２のリム１０３に装着される空気入りタイヤ１とを備えるタイヤ／ホイール組立体１００において、空気入りタイヤ１は、その内面であってタイヤ断面高さのタイヤ径方向外側１／２の範囲に多数の凸部１０を有し、ホイール１０２は、リム１０３の外面に多数の凹部１１を有する。【選択図】図１

Description

本発明は、空気入りタイヤを、車両と連結するホイールに対して組み立てたタイヤ／ホイール組立体に関し、さらに詳しくは、タイヤ空洞共鳴を改善するタイヤ／ホイール組立体に関する。

従来、例えば、特許文献１では、タイヤ内腔に、タイヤ内腔の全体積の０．４％以上の体積を有するスポンジ材を用いた制音用の帯状シートを配し、帯状シートの少なくとも一面を凹部と凸部が繰り返す凹凸面とすることが示されている。

また、例えば、特許文献２では、繊維素材がリムの外面上に位置するように、繊維が突出した支持体層をリムの外面上に設けることが示されている。

また、例えば、特許文献３では、タイヤ内腔に、合成樹脂フィルムの積層体からなり、かつ少なくとも一方の合成樹脂フィルムに凸状に膨出する多数個の膨出部を形成することにより他方の合成樹脂フィルムとの間に空気セルを設けたエアーキャップシート材からなる制音シートを装着することが示されている。

また、例えば、特許文献４では、タイヤ内腔に、スポンジ材を用いた帯状シート体からなり、かつリムのウエル部に周方向に凹設した収容溝に配置される制音具を設けるとともに、制音具の体積を、タイヤ内腔の全体積の０．４％以上かつ２０．０％以下とすることが示されている。

また、例えば、特許文献５では、トレッド部に埋設されたベルト層の幅方向中心位置からベルト半幅の２／３倍の位置とタイヤ最大幅位置との間の領域に、タイヤ内面から突出しつつラジアル方向に延在する複数本の突条をタイヤ周方向に間隔をおいて形成し、突条の一方の端部をベルト層の幅方向中心位置からベルト半幅の２／３倍の位置とベルト端位置との間に配置し、突条の他方の端部をタイヤ最大幅位置と該タイヤ最大幅位置からタイヤ断面高さの０．２倍の位置との間に配置することが示されている。

また、例えば、特許文献６では、トレッド部に埋設されたベルト層の幅方向中心位置からベルト半幅の２／３倍の位置とタイヤ最大幅位置との間の領域に、タイヤ内面から突出しつつ網目状に延在する突起を形成し、突起のトレッドセンター側の端部をベルト層の幅方向中心位置からベルト半幅の２／３倍の位置とベルト端位置との間に配置し、突起のビード側の端部をタイヤ最大幅位置と該タイヤ最大幅位置からタイヤ断面高さの０．２倍の位置との間に配置することが示されている。

また、例えば、特許文献７では、ゴムバッグであるブラダーを用いた空気入りタイヤの製造方法であって、タイヤ幅方向に沿って延在する複数本の細溝がタイヤ周方向に間隔を置いて形成されたブラダーをグリーンタイヤに挿入し、グリーンタイヤを加硫成形する際に、膨張させたブラダーをグリーンタイヤの内面に押し当てて、細溝を局部的に深く且つ幅広にしてなる凹所にゴムを入り込ませて、トレッド部に埋設されたベルト層の端部よりもタイヤ幅方向内側となる領域に複数の突起を形成し、複数の突起は、タイヤ内面から突出しつつタイヤ幅方向に延在し、かつタイヤ周方向に間隔を置いて形成されることが示されている。

特開２００３−４８４０７号公報 特表２００２−５３９００８号公報 特開２００５−２９７８５８号公報 特開２００２−３０７９０５号公報 特開２００７−２７６７１２号公報 特開２００７−３０２０７２号公報 特開２０１３−１４１４１号公報

上述した特許文献１〜特許文献４では、タイヤ内腔となる空気入りタイヤの内面またはリムの外面に、これらとは別体でシート状部材を貼り付けるもので、これでは、空気入りタイヤやリムにシート状部材を貼り付ける作業を要するため、製造に手間がかかる問題がある。しかも、特許文献１〜特許文献４では、タイヤ内腔となる空気入りタイヤの内面またはリムの外面に、これらとは別体でシート状部材を貼り付けるため、空気入りタイヤのタイヤ周方向での均一性を阻害したり、タイヤ重量が増して転がり抵抗が悪化したりする問題がある。

また、上述した特許文献５〜特許文献７では、空気入りタイヤの内面に凸部を形成することから、特許文献１〜特許文献４のような製造に手間がかかる問題を防ぐことができるが、空洞共鳴を抑制する効果が小さく、さらなる改善が望まれている。

この発明は、上記に鑑みてなされたものであって、空洞共鳴をより改善することのできるタイヤ／ホイール組立体を提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明のタイヤ／ホイール組立体は、中央部に車両に連結される連結部を有するとともに外周部にリムを有するホイールと、前記ホイールのリムに装着される空気入りタイヤとを備えるタイヤ／ホイール組立体において、前記空気入りタイヤは、その内面であってタイヤ断面高さのタイヤ径方向外側１／２の範囲に多数の凸部を有し、前記ホイールは、前記リムの外面に多数の凹部を有することを特徴とする。

このタイヤ／ホイール組立体では、空洞長の長い側の空気入りタイヤの内面に凸部を設けている。凸部は、空気の流れを凸部の下流側で巻き込み、空気入りタイヤの内面からの空気の剥離を抑制する。このため、比較的空気の流れが速い空洞長の長い側の空気伝搬速度が遅くなる。また、このタイヤ／ホイール組立体では、空洞長の短いリムの外面に凹部を設けている。凹部は、空気の流れを乱流化させ、リムの外面からの空気の剥離を促進させる。このため、比較的空気の流れが遅い空洞長の短い側の空気伝搬速度が速くなる。これらの結果、空洞部分全体での空気伝搬速度（音の伝搬速度）が分散され、空洞共鳴を低減させることから、空洞共鳴が原因の周波数帯のロードノイズを低減することができる。

また、本発明のタイヤ／ホイール組立体では、前記凸部は、前記空気入りタイヤの内面からの突出高さが、０．１ｍｍ以上５．０ｍｍ以下の範囲を満たすことを特徴とする。

凸部の空気入りタイヤの内面からの突出高さを０．１ｍｍ未満とすると、空気入りタイヤの内面から空気の剥離を抑制する効果が低減する傾向となる。一方、凸部の空気入りタイヤの内面からの突出高さが５．０ｍｍを超えると、凸部が空気の流れの抵抗となり、空気入りタイヤの内面から空気の剥離を抑制する効果が低減する傾向となる。従って、このタイヤ／ホイール組立体によれば、空気入りタイヤの内面からの凸部の突出高さを０．１ｍｍ以上５．０ｍｍ以下の範囲とすることで、凸部により空気入りタイヤの内面から空気の剥離を抑制する効果を顕著に得ることができる。

また、本発明のタイヤ／ホイール組立体では、前記凹部は、前記ホイールの前記リムの外面から窪む深さが、０．１ｍｍ以上５．０ｍｍ以下の範囲を満たすことを特徴とする。

凹部のリムの外面から窪む深さを０．１ｍｍ未満とすると、リムの外面から空気の剥離を促進する効果が低減する傾向となる。一方、凹部のリムの外面から窪む深さが５．０ｍｍを超えると、凹部が空気の流れの抵抗となり、リムの外面から空気の剥離を促進する効果が低減する傾向となる。従って、このタイヤ／ホイール組立体によれば、リムの外面から凹部が窪む深さを０．１ｍｍ以上５．０ｍｍ以下の範囲とすることで、凹部によりリムの外面から空気の剥離を促進する効果を顕著に得ることができる。

また、本発明のタイヤ／ホイール組立体では、前記凸部は、前記空気入りタイヤの内面からの突出形状が半球状に形成されていることを特徴とする。

このタイヤ／ホイール組立体によれば、空気入りタイヤの内面からの凸部の突出形状を半球状とすることで、空気の流れの抵抗をより低減できるため、凸部により空気入りタイヤの内面から空気の剥離を抑制する効果をより顕著に得ることができる。

また、本発明のタイヤ／ホイール組立体では、前記凹部は、前記ホイールの前記リムの外面からの窪み形状が半球状に形成されていることを特徴とする。

このタイヤ／ホイール組立体によれば、リムの外面からの凹部の窪み形状を半球状とすることで、空気の流れの抵抗をより低減できるため、凹部によりリムの外面から空気の剥離を促進する効果をより顕著に得ることができる。

また、本発明のタイヤ／ホイール組立体では、前記凸部は、前記空気入りタイヤに設けられたベルト層のタイヤ幅方向最大幅の３０％以上１２０％以下の範囲に設けられることを特徴とする。

凸部の配置をベルト層のタイヤ幅方向最大幅の３０％未満とすると、空気入りタイヤの内面から空気の剥離を抑制する効果が低減する傾向となる。一方、凸部の配置がベルト層のタイヤ幅方向最大幅の１２０％を超えると、広範囲に亘り空気入りタイヤの内面から空気の剥離を抑制することになり、空気伝搬速度の分散効果が低減する傾向となる。従って、このタイヤ／ホイール組立体によれば、空気入りタイヤに設けられたベルト層のタイヤ幅方向最大幅の３０％以上１２０％以下の範囲に凸部を設けることで、凸部により空気入りタイヤの内面から空気の剥離を抑制する効果を顕著に得ることができる。

また、本発明のタイヤ／ホイール組立体では、前記凹部は、前記ホイールの前記リムのホイール幅方向最大幅の３０％以上１００％以下の範囲に設けられることを特徴とする。

凹部の配置をリムのホイール幅方向最大幅の３０％未満とすると、リムの外面から空気の剥離を促進する効果が低減する傾向となる。一方、凹部の配置がリムのホイール幅方向最大幅の１００％を超えると、空気入りタイヤのビード部下に凹部が存在してビード部とリムとの嵌合を低下させる傾向となる。従って、このタイヤ／ホイール組立体によれば、リムのホイール幅方向最大幅の３０％以上１００％以下の範囲に凹部を設けることで、ビード部とリムとの嵌合を低下させることなく、凹部によりリムの外面から空気の剥離を促進する効果を顕著に得ることができる。

また、本発明のタイヤ／ホイール組立体では、前記凸部は、タイヤ周方向の３０％以上１００％以下の範囲に設けられることを特徴とする。

凸部の配置をタイヤ周方向の３０％未満とすると、空気入りタイヤの内面から空気の剥離を抑制する効果が低減する傾向となる。従って、このタイヤ／ホイール組立体によれば、タイヤ周方向の３０％以上１００％以下の範囲に凸部を設けることで、空気入りタイヤの内面から空気の剥離を抑制する効果を顕著に得ることができる。

また、本発明のタイヤ／ホイール組立体では、前記凹部は、ホイール周方向の３０％以上１００％以下の範囲に設けられることを特徴とする。

凹部の配置をホイール周方向の３０％未満とすると、リムの外面から空気の剥離を促進する効果が低減する傾向となる。従って、このタイヤ／ホイール組立体によれば、ホイール周方向の３０％以上１００％以下の範囲に凹部を設けることで、リムの外面から空気の剥離を促進する効果を顕著に得ることができる。

本発明に係るタイヤ／ホイール組立体は、空洞共鳴をより改善することができる。

図１は、本発明の実施形態に係るタイヤ／ホイール組立体の子午断面図である。 図２は、凸部や凹部の配置を示す平面図である。 図３は、凸部の断面図である。 図４は、凸部の断面図である。 図５は、凸部の断面図である。 図６は、凸部の断面図である。 図７は、凸部の断面図である。 図８は、凸部の断面図である。 図９は、凸部の断面図である。 図１０は、凹部の断面図である。 図１１は、凹部の断面図である。 図１２は、凹部の断面図である。 図１３は、凹部の断面図である。 図１４は、凹部の断面図である。 図１５は、凹部の断面図である。 図１６は、凹部の断面図である。 図１７は、本発明の実施例に係る試験結果を示す図表である。

以下に、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施形態によりこの発明が限定されるものではない。また、この実施形態の構成要素には、当業者が置換可能かつ容易なもの、あるいは実質的に同一のものが含まれる。また、この実施形態に記載された複数の変形例は、当業者自明の範囲内にて任意に組み合わせが可能である。

図１は、本実施形態に係るタイヤ／ホイール組立体の子午断面図である。以下の説明において、タイヤ径方向とは、空気入りタイヤ１の回転軸（図示せず）と直交する方向をいい、タイヤ径方向内側とはタイヤ径方向において回転軸に向かう側、タイヤ径方向外側とはタイヤ径方向において回転軸から離れる側をいう。また、タイヤ周方向とは、前記回転軸を中心軸とする周り方向をいう。また、タイヤ幅方向とは、前記回転軸と平行な方向をいい、タイヤ幅方向内側とはタイヤ幅方向においてタイヤ赤道面（タイヤ赤道線）ＣＬに向かう側、タイヤ幅方向外側とはタイヤ幅方向においてタイヤ赤道面ＣＬから離れる側をいう。タイヤ赤道面ＣＬとは、空気入りタイヤ１の回転軸に直交すると共に、空気入りタイヤ１のタイヤ幅の中心を通る平面である。タイヤ幅は、タイヤ幅方向の外側に位置する部分同士のタイヤ幅方向における幅、つまり、タイヤ幅方向においてタイヤ赤道面ＣＬから最も離れている部分間の距離である。タイヤ赤道線とは、タイヤ赤道面ＣＬ上にあって空気入りタイヤ１のタイヤ周方向に沿う線をいう。本実施の形態では、タイヤ赤道線にタイヤ赤道面と同じ符号「ＣＬ」を付す。また、ホイール径方向とは、タイヤ径方向と同様であり、前記回転軸と直交する方向をいい、ホイール径方向内側とはホイール径方向において回転軸に向かう側、ホイール径方向外側とはホイール径方向において回転軸から離れる側をいう。ホイール周方向とは、上記タイヤ周方向と同様であり、前記回転軸を中心軸とする周り方向をいう。また、ホイール幅方向とは、上記タイヤ幅方向と同様であり、前記回転軸と平行な方向をいい、ホイール幅方向外側とはホイール幅方向においてタイヤ赤道面ＣＬから離れる側をいう。

タイヤ／ホイール組立体１００は、図１に示すように、空気入りタイヤ１と、ホイール１０２と、を含む。

空気入りタイヤ１は、図１に示すように、トレッド部２と、その両側のショルダー部３と、各ショルダー部３から順次連続するサイドウォール部４およびビード部５とを有している。また、この空気入りタイヤ１は、カーカス層６と、ベルト層７と、ベルト補強層８と、インナーライナー９と、を備えている。

トレッド部２は、ゴム材（トレッドゴム）からなり、空気入りタイヤ１のタイヤ径方向の最も外側で露出し、その表面が空気入りタイヤ１の輪郭となる。トレッド部２の外周表面、つまり、走行時に路面と接触する踏面には、トレッド面２１が形成されている。トレッド面２１は、タイヤ周方向に沿って延び、タイヤ赤道線ＣＬと平行なストレート主溝である複数（本実施形態では４本）の主溝２２が設けられている。そして、トレッド面２１は、これら複数の主溝２２により、タイヤ周方向に沿って延び、タイヤ赤道線ＣＬと平行なリブ状の陸部２３が複数形成されている。また、図には明示しないが、トレッド面２１は、各陸部２３において、主溝２２に交差するラグ溝が設けられている。陸部２３は、ラグ溝によってタイヤ周方向で複数に分割されている。また、ラグ溝は、トレッド部２のタイヤ幅方向最外側でタイヤ幅方向外側に開口して形成されている。なお、ラグ溝は、主溝２２に連通している形態、または主溝２２に連通していない形態の何れであってもよい。

ショルダー部３は、トレッド部２のタイヤ幅方向両外側の部位である。また、サイドウォール部４は、空気入りタイヤ１におけるタイヤ幅方向の最も外側に露出したものである。また、ビード部５は、ビードコア５１とビードフィラー５２とを有する。ビードコア５１は、スチールワイヤであるビードワイヤをリング状に巻くことにより形成されている。ビードフィラー５２は、カーカス層６のタイヤ幅方向端部がビードコア５１の位置で折り返されることにより形成された空間に配置されるゴム材である。

カーカス層６は、各タイヤ幅方向端部が、一対のビードコア５１でタイヤ幅方向内側からタイヤ幅方向外側に折り返され、かつタイヤ周方向にトロイド状に掛け回されてタイヤの骨格を構成するものである。このカーカス層６は、タイヤ周方向に対する角度がタイヤ子午線方向に沿いつつタイヤ周方向にある角度を持って複数並設されたカーカスコード（図示せず）が、コートゴムで被覆されたものである。カーカスコードは、有機繊維（ポリエステルやレーヨンやナイロンなど）からなる。このカーカス層６は、少なくとも１層で設けられている。

ベルト層７は、少なくとも２層のベルト７１，７２を積層した多層構造をなし、トレッド部２においてカーカス層６の外周であるタイヤ径方向外側に配置され、カーカス層６をタイヤ周方向に覆うものである。ベルト７１，７２は、タイヤ周方向に対して所定の角度（例えば、２０度〜３０度）で複数並設されたコード（図示せず）が、コートゴムで被覆されたものである。コードは、スチールまたは有機繊維（ポリエステルやレーヨンやナイロンなど）からなる。また、重なり合うベルト７１，７２は、互いのコードが交差するように配置されている。

ベルト補強層８は、ベルト層７の外周であるタイヤ径方向外側に配置されてベルト層７をタイヤ周方向に覆うものである。ベルト補強層８は、タイヤ周方向に略平行（±５度）でタイヤ幅方向に複数並設されたコード（図示せず）がコートゴムで被覆されたものである。コードは、スチールまたは有機繊維（ポリエステルやレーヨンやナイロンなど）からなる。図１で示すベルト補強層８は、ベルト層７のタイヤ幅方向端部を覆うように配置されている。ベルト補強層８の構成は、上記に限らず、図には明示しないが、ベルト層７全体を覆うように配置された構成、または、例えば２層の補強層を有し、タイヤ径方向内側の補強層がベルト層７よりもタイヤ幅方向で大きく形成されてベルト層７全体を覆うように配置され、タイヤ径方向外側の補強層がベルト層７のタイヤ幅方向端部のみを覆うように配置されている構成、あるいは、例えば２層の補強層を有し、各補強層がベルト層７のタイヤ幅方向端部のみを覆うように配置されている構成であってもよい。すなわち、ベルト補強層８は、ベルト層７の少なくともタイヤ幅方向端部に重なるものである。また、ベルト補強層８は、帯状（例えば幅１０［ｍｍ］）のストリップ材をタイヤ周方向に巻き付けて設けられている。

インナーライナー９は、空気入りタイヤ１の内面を構成し、タイヤ外側への空気分子の透過を抑制するためのものである。インナーライナー９は、カーカス層６の内周面に、各タイヤ幅方向両端部が一対のビード部５に至り、かつタイヤ周方向にトロイド状に掛け回されて貼り付けられている。

ホイール１０２は、上述した空気入りタイヤ１が取り付けられる。ホイール１０２は、リム１０３と、センターディスク１０４と、有する。

リム１０３は、ホイール幅方向に延在し、中心軸（図示せず）を中心としてリング状に形成されたものである。リム１０３は、各ホイール幅方向外側に、空気入りタイヤ１の各ビード部５と嵌合するタイヤ嵌合部１０３Ａを有する。すなわち、リム１０３の各タイヤ嵌合部１０３Ａに、空気入りタイヤ１の各ビード部５が嵌合することで、リム１０３のホイール径方向外側の面となる外面と、空気入りタイヤ１の内周面である内面とで囲まれて、気体（空気や窒素など：以下空気という）が充填される空洞部分であるタイヤ内腔１２０が形成される。

センターディスク１０４は、連結部を構成するもので、リム１０３のホイール径方向内側に設けられるものである。センターディスク１０４は、図には明示しないが、リム１０３に連結され、回転軸の位置に、当該回転軸と一致するように車両の車軸と連結されるハブを有する。また、センターディスク１０４は、ハブとリム１０３との間を連結するスポークを有する。ハブと、車両の車軸とは、ボルトおよびナットを有する締結部材で連結される。一般に、締結部材は、ボルトが車軸側に取り付けられている。これにより、ホイール１０２は、空気入りタイヤ１を伴い車軸と一体で回転可能となる。

このように構成されたタイヤ／ホイール組立体１００において、タイヤ内腔１２０となる、空気入りタイヤ１の内面に凸部１０が形成され、ホイール１０２におけるリム１０３の外面に凹部１１が形成されている。

凸部１０は、空気入りタイヤ１の内面、すなわちインナーライナー９の内周面からタイヤ内腔１２０に突出して形成されている。凸部１０は、空気入りタイヤ１の成形時に、インナーライナー９の内周面に押し付けられるブラダー（図示せず）の外面に形成された窪みにより成形される。

凸部１０は、図２の凸部や凹部の配置を示す平面図に示すように、タイヤ幅方向およびタイヤ周方向で複数設けられている。図２では、凸部１０は、タイヤ周方向およびタイヤ幅方向からの投影が重なるように設けられている。なお、凸部１０は、図２では、平面視が円形状で示されているが、円形状の他、楕円形状、長円形状、矩形状、多角形状などに形成されていてもよい。また、凸部１０は、タイヤ周方向で無端状に連続していない形状が好ましい。

また、凸部１０は、断面形状が、図３〜図９の凸部の断面図に示すように形成されている。図３に示す凸部１０は、断面形状が四角形とされている。図４に示す凸部１０は、断面形状が三角形状とされている。図５に示す凸部１０は、断面形状が台形状とされている。その他、図には明示しないが、凸部１０の断面形状は、四角形状の頂部が三角形であったり、四角形状の頂部がジグザグ状であったりする様々な形状であってもよい。また、凸部１０の断面形状は、曲線を基にした外形であってもよい。図６に示す凸部１０は、断面形状が半円形とされている。その他、図には明示しないが、凸部１０の断面形状は、例えば、半楕円形状であったり、半長円形状であったりする様々な形状であってもよい。また、凸部１０の断面形状は、直線および曲線を組み合わせた外形であってもよい。図７に示す凸部１０は、断面形状が四角形の角を曲線とされている。図８に示す凸部１０は、断面形状が三角形の角を曲線とされている。その他、図には明示しないが、四角形状の頂部が波形であったりする様々な形状であってもよい。また、凸部１０の断面形状は、図７〜図９に示すように、空気入りタイヤ１の内面から突出する根元部分を曲線とした形状とされていてもよい。

このような凸部１０は、図１に示すように、タイヤ断面高さＨＳのタイヤ径方向外側１／２の範囲に設けられる。タイヤ断面高さＨＳは、タイヤを正規リムにリム組みし、正規内圧を充填した無負荷状態（正規荷重０％）のタイヤの外径とリム径との差の１／２である。

なお、正規リムとは、ＪＡＴＭＡで規定する「標準リム」、ＴＲＡで規定する「Design Rim」、あるいは、ＥＴＲＴＯで規定する「Measuring Rim」である。また、正規内圧とは、ＪＡＴＭＡで規定する「最高空気圧」、ＴＲＡで規定する「TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES」に記載の最大値、あるいはＥＴＲＴＯで規定する「INFLATION PRESSURES」である。また、正規荷重とは、ＪＡＴＭＡで規定する「最大負荷能力」、ＴＲＡで規定する「TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES」に記載の最大値、あるいはＥＴＲＴＯで規定する「LOAD CAPACITY」である。

凹部１１は、ホイール１０２におけるリム１０３の外面から窪んで形成されている。凹部１１は、ホイール１０２の成形時に、ホイール１０２の成形型においてリム１０３の外面に対応する面に形成された突起により成形される。

凹部１１は、図２の凸部や凹部の配置を示す平面図に示すように、タイヤ幅方向およびタイヤ周方向で複数設けられている。図２では、凹部１１は、タイヤ周方向およびタイヤ幅方向からの投影が重なるように設けられている。なお、凹部１１は、図２では、平面視が円形状で示されているが、円形状の他、楕円形状、長円形状、矩形状、多角形状などに形成されていてもよい。また、凹部１１は、タイヤ周方向で無端状に連続していない形状が好ましい。

また、凹部１１は、断面形状が、図１０〜図１６の凸部の断面図に示すように形成されている。図１０に示す凹部１１は、断面形状が四角形とされている。図１１に示す凹部１１は、断面形状が三角形状とされている。図１２に示す凹部１１は、断面形状が台形状とされている。その他、図には明示しないが、凹部１１の断面形状は、四角形状の底部が三角形であったり、四角形状の底部がジグザグ状であったりする様々な形状であってもよい。また、凹部１１の断面形状は、曲線を基にした外形であってもよい。図１３に示す凹部１１は、断面形状が半円形とされている。その他、図には明示しないが、凹部１１の断面形状は、例えば、半楕円形状であったり、半長円形状であったりする様々な形状であってもよい。また、凹部１１の断面形状は、直線および曲線を組み合わせた外形であってもよい。図１４に示す凹部１１は、断面形状が四角形の角を曲線とされている。図１５に示す凹部１１は、断面形状が三角形の角を曲線とされている。その他、図には明示しないが、四角形状の底部が波形であったりする様々な形状であってもよい。また、凹部１１の断面形状は、図１４〜図１６に示すように、リム１０３の外面から窪む開口縁を曲線とした形状とされていてもよい。

このような凹部１１は、図１に示すように、リム１０３のタイヤ内腔１２０でのホイール幅方向の範囲に設けられる。また、凹部１１は、最もホイール径方向の小さい部分に設けられていることが好ましい。

このように、本実施形態のタイヤ／ホイール組立体１００は、中央部に車両に連結される連結部を有するとともに外周部にリム１０３を有するホイール１０２と、ホイール１０２のリム１０３に装着される空気入りタイヤ１とを備えるタイヤ／ホイール組立体１００において、空気入りタイヤ１は、その内面であってタイヤ断面高さＨＳのタイヤ径方向外側１／２の範囲に多数の凸部１０を有し、ホイール１０２は、リム１０３の外面に多数の凹部１１を有する。

車両の走行時にタイヤ／ホイール組立体１００が回転する場合、車内にロードノイズと呼ばれる騒音が発生することがある。ロードノイズは、路面の凹凸が空気入りタイヤ１への入力となり、このときに空気入りタイヤ１の内面とリム１０３の外面で囲まれたタイヤ内腔１２０で共鳴する空洞共鳴となって騒音の原因となる。

本実施形態のタイヤ／ホイール組立体１００では、タイヤ内腔１２０において、空洞長（周方向長さ）の長い側の空気入りタイヤ１の内面に凸部１０を設けている。凸部１０は、タイヤ内腔１２０での空気の流れを凸部１０の下流側で巻き込み、空気入りタイヤ１の内面からの空気の剥離を抑制する。このため、比較的空気の流れが速い空洞長の長い側の空気伝搬速度が遅くなる。また、本実施形態のタイヤ／ホイール組立体１００では、タイヤ内腔１２０において、空洞長（周方向長さ）の短いリム１０３の外面に凹部１１を設けている。凹部１１は、タイヤ内腔１２０での空気の流れを乱流化させ、リム１０３の外面からの空気の剥離を促進させる。このため、比較的空気の流れが遅い空洞長の短い側の空気伝搬速度が速くなる。これらの結果、タイヤ内腔１２０全体での空気伝搬速度（音の伝搬速度）が分散され、空洞共鳴を低減させることから、空洞共鳴が原因の周波数帯のロードノイズを低減することができる。

また、本実施形態のタイヤ／ホイール組立体１００では、凸部１０は、空気入りタイヤ１の内面からの突出高さが、０．１ｍｍ以上５．０ｍｍ以下の範囲を満たすことが好ましい。

凸部１０の空気入りタイヤ１の内面からの突出高さを０．１ｍｍ未満とすると、空気入りタイヤ１の内面から空気の剥離を抑制する効果が低減する傾向となる。一方、凸部１０の空気入りタイヤ１の内面からの突出高さが５．０ｍｍを超えると、凸部１０が空気の流れの抵抗となり、空気入りタイヤ１の内面から空気の剥離を抑制する効果が低減する傾向となる。従って、本実施形態のタイヤ／ホイール組立体１００によれば、空気入りタイヤ１の内面からの凸部１０の突出高さを０．１ｍｍ以上５．０ｍｍ以下の範囲とすることで、凸部１０により空気入りタイヤ１の内面から空気の剥離を抑制する効果を顕著に得ることができる。

なお、空気入りタイヤ１の内面からの凸部１０の突出高さを０．２ｍｍ以上２．０ｍｍ以下の範囲を満たすことで、凸部１０により空気入りタイヤ１の内面から空気の剥離を抑制する効果をより顕著に得ることができる。

また、本実施形態のタイヤ／ホイール組立体１００では、凹部１１は、ホイール１０２のリム１０３の外面から窪む深さが、０．１ｍｍ以上５．０ｍｍ以下の範囲を満たすことが好ましい。

凹部１１のリム１０３の外面から窪む深さを０．１ｍｍ未満とすると、リム１０３の外面から空気の剥離を促進する効果が低減する傾向となる。一方、凹部１１のリム１０３の外面から窪む深さが５．０ｍｍを超えると、凹部１１が空気の流れの抵抗となり、リム１０３の外面から空気の剥離を促進する効果が低減する傾向となる。従って、本実施形態のタイヤ／ホイール組立体１００によれば、リム１０３の外面から凹部１１が窪む深さを０．１ｍｍ以上５．０ｍｍ以下の範囲とすることで、凹部１１によりリム１０３の外面から空気の剥離を促進する効果を顕著に得ることができる。

なお、リム１０３の外面からの凹部１１の窪む深さを０．２ｍｍ以上２．０ｍｍ以下の範囲を満たすことで、凹部１１によりリム１０３の外面から空気の剥離を促進する効果をより顕著に得ることができる。

また、本実施形態のタイヤ／ホイール組立体１００では、凸部１０は、空気入りタイヤ１の内面からの突出形状が半球状に形成されていることが好ましい。

このタイヤ／ホイール組立体１００によれば、空気入りタイヤ１の内面からの凸部１０の突出形状を半球状とすることで、空気の流れの抵抗をより低減できるため、凸部１０により空気入りタイヤ１の内面から空気の剥離を抑制する効果をより顕著に得ることができる。

また、本実施形態のタイヤ／ホイール組立体１００では、凹部１１は、ホイール１０２のリム１０３の外面からの窪み形状が半球状に形成されていることが好ましい。

このタイヤ／ホイール組立体１００によれば、リム１０３の外面からの凹部１１の窪み形状を半球状とすることで、空気の流れの抵抗をより低減できるため、凹部１１によりリム１０３の外面から空気の剥離を促進する効果をより顕著に得ることができる。

また、本実施形態のタイヤ／ホイール組立体１００では、凸部１０は、図１に示すように、空気入りタイヤ１に設けられたベルト層７のタイヤ幅方向最大幅ＢＷの３０％以上１２０％以下の範囲ＢＷａに設けられることが好ましい。なお、ＢＷａは、タイヤ赤道面ＣＬを中心とする範囲である。

凸部１０の配置をベルト層７のタイヤ幅方向最大幅ＢＷの３０％未満とすると、空気入りタイヤ１の内面から空気の剥離を抑制する効果が低減する傾向となる。一方、凸部１０の配置がベルト層７のタイヤ幅方向最大幅ＢＷの１２０％を超えると、広範囲に亘り空気入りタイヤ１の内面から空気の剥離を抑制することになり、空気伝搬速度の分散効果が低減する傾向となる。従って、本実施形態のタイヤ／ホイール組立体１００によれば、空気入りタイヤ１に設けられたベルト層７のタイヤ幅方向最大幅ＢＷの３０％以上１２０％以下の範囲ＢＷａに凸部１０を設けることで、凸部１０により空気入りタイヤ１の内面から空気の剥離を抑制する効果を顕著に得ることができる。

なお、空気入りタイヤ１に設けられたベルト層７のタイヤ幅方向最大幅の３０％以上１００％以下の範囲に凸部１０を設けることで、凸部１０により空気入りタイヤ１の内面から空気の剥離を抑制する効果をより顕著に得ることができる。また、凸部１０は、タイヤ径方向の距離が最も大きく、空気の流れが最も速いタイヤ赤道面ＣＬの位置を含むように設けることが、凸部１０により空気入りタイヤ１の内面から空気の剥離を抑制する効果をより顕著に得るうえでより好ましい。

また、本実施形態のタイヤ／ホイール組立体１００では、図１に示すように、凹部１１は、ホイール１０２のリム１０３のホイール幅方向最大幅ＲＷの３０％以上１００％以下の範囲に設けられることが好ましい。なお、リム１０３のホイール幅方向最大幅ＲＷとは、リム１０３に組まれた空気入りタイヤ１のビード部５の間隔とする。

凹部１１の配置をリム１０３のホイール幅方向最大幅ＲＷの３０％未満とすると、リム１０３の外面から空気の剥離を促進する効果が低減する傾向となる。一方、凹部１１の配置がリム１０３のホイール幅方向最大幅ＲＷの１００％を超えると、空気入りタイヤ１のビード部５下に凹部１１が存在してビード部５とリム１０３との嵌合を低下させる傾向となる。従って、本実施形態のタイヤ／ホイール組立体１００によれば、リム１０３のホイール幅方向最大幅ＲＷの３０％以上１００％以下の範囲に凹部１１を設けることで、ビード部５とリム１０３との嵌合を低下させることなく、凹部１１によりリム１０３の外面から空気の剥離を促進する効果を顕著に得ることができる。

なお、リム１０３のホイール幅方向最大幅ＲＷの５０％以上１００％以下の範囲に凹部１１を設けることで、凹部１１によりリム１０３の外面から空気の剥離を促進する効果をより顕著に得ることができる。また、凹部１１は、ホイール径方向の距離が最も小さく、空気の流れが最も遅い部分を含むように設けることが、凹部１１によりリム１０３の外面から空気の剥離を促進する効果をより顕著に得るうえでより好ましい。

また、本実施形態のタイヤ／ホイール組立体１００では、凸部１０は、タイヤ周方向の３０％以上１００％以下の範囲に設けられることが好ましい。

凸部１０の配置をタイヤ周方向の３０％未満とすると、空気入りタイヤ１の内面から空気の剥離を抑制する効果が低減する傾向となる。従って、本実施形態のタイヤ／ホイール組立体１００によれば、タイヤ周方向の３０％以上１００％以下の範囲に凸部１０を設けることで、空気入りタイヤ１の内面から空気の剥離を抑制する効果を顕著に得ることができる。

なお、タイヤ周方向の８０％以上１００％以下の範囲に凸部１０を設けることで、凸部１０により空気入りタイヤ１の内面から空気の剥離を抑制する効果をより顕著に得ることができる。また、凸部１０は、タイヤ周方向において、均等に配置されていることが、凸部１０により空気入りタイヤ１の内面から空気の剥離を抑制する効果をより顕著に得るうえでより好ましいが、タイヤ周方向の３０％以上（好ましくは８０％以上）の範囲で偏って設けられていてもよい。

また、本実施形態のタイヤ／ホイール組立体１００では、凹部１１は、ホイール周方向の３０％以上１００％以下の範囲に設けられることが好ましい。

凹部１１の配置をホイール周方向の３０％未満とすると、リム１０３の外面から空気の剥離を促進する効果が低減する傾向となる。従って、本実施形態のタイヤ／ホイール組立体１００によれば、ホイール周方向の３０％以上１００％以下の範囲に凹部１１を設けることで、リム１０３の外面から空気の剥離を促進する効果を顕著に得ることができる。

なお、ホイール周方向の８０％以上１００％以下の範囲に凹部１１を設けることで、凹部１１によりリム１０３の外面から空気の剥離を促進する効果をより顕著に得ることができる。また、凹部１１は、ホイール周方向において、均等に配置されていることが、凹部１１によりリム１０３の外面から空気の剥離を促進する効果をより顕著に得るうえでより好ましいが、ホイール周方向の３０％以上（好ましくは８０％以上）の範囲で偏って設けられていてもよい。

本実施例では、条件が異なる複数種類の空気入りタイヤについて、空洞共鳴に関する性能試験が行われた（図１７参照）。

この性能試験は、タイヤサイズ１９５／６５Ｒ１５ ９１Ｈの空気入りタイヤを、１５×６Ｊの正規リムに組み付け、正規内圧（２２０ｋＰａ）を充填し、試験車両（排気量１５００ｃｃＦＦ国産車）に装着した。

空洞共鳴の評価方法は、上記試験車両にて、テストコース（舗装路面）を１００ｋｍ／ｈで走行したときの車内騒音（上記タイヤサイズでの空洞共鳴周波数２２８Ｈｚの音圧レベル）を、車内に設置したマイクロフォンにより測定した。そして、この測定結果に基づいて従来例を基準とした評価が行われる。この評価は、従来例の音圧との差が０．５ｄＢ以上で空洞共鳴の低減効果があることを示している。

図１７において、従来例は、空気入りタイヤ側に凸部やリム側に凹部を有していない。また、比較例１は、空気入りタイヤ側に凸部を有し、リム側に凹部を有していない。比較例２は、空気入りタイヤ側に凸部を有さず、リム側に凹部を有している。

図１７において、実施例１〜実施例１６は、空気入りタイヤ側に凸部を有し、リム側に凹部を有している。実施例１〜実施例８は、凸部がタイヤ断面高さのタイヤ径方向外側１／２の範囲でタイヤ幅方向に均等配置され、かつタイヤ周方向の２５％で均等配置されており、凹部がリム幅の２５％で均等配置されている。実施例２〜実施例１６は、凸部の高さが規定されている。実施例３〜実施例１６は、凹部の深さが規定されている。実施例７〜実施例１６は、凸部が半球形状である。実施例８〜実施例１６は、凹部が半球形状である。実施例９〜実施例１６は、凸部のタイヤ幅方向の配置範囲がベルト層最大幅に対して規定されている。実施例１１〜実施例１６は、凹部のホイール幅方向の配置範囲がリム幅に対して規定されている。実施例１３〜実施例１６は、凸部のタイヤ周方向の配置範囲が規定されている。実施例１４〜実施例１６は、凹部のホイール周方向の配置範囲が規定されている。

そして、図１７の試験結果に示すように、実施例１〜実施例１６は、空洞共鳴が改善していることが分かる。

１ 空気入りタイヤ
７ ベルト層
１０ 凸部
１１ 凹部
１００ タイヤ／ホイール組立体
１０２ ホイール
１０３ リム

Claims (9)

1. 中央部に車両に連結される連結部を有するとともに外周部にリムを有するホイールと、前記ホイールのリムに装着される空気入りタイヤとを備えるタイヤ／ホイール組立体において、
   前記空気入りタイヤは、その内面であってタイヤ断面高さのタイヤ径方向外側１／２の範囲に多数の凸部を有し、前記ホイールは、前記リムの外面に多数の凹部を有することを特徴とするタイヤ／ホイール組立体。
2. 前記凸部は、前記空気入りタイヤの内面からの突出高さが、０．１ｍｍ以上５．０ｍｍ以下の範囲を満たすことを特徴とする請求項１に記載のタイヤ／ホイール組立体。
3. 前記凹部は、前記ホイールの前記リムの外面から窪む深さが、０．１ｍｍ以上５．０ｍｍ以下の範囲を満たすことを特徴とする請求項１または２に記載のタイヤ／ホイール組立体。
4. 前記凸部は、前記空気入りタイヤの内面からの突出形状が半球状に形成されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載のタイヤ／ホイール組立体。
5. 前記凹部は、前記ホイールの前記リムの外面からの窪み形状が半球状に形成されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記載のタイヤ／ホイール組立体。
6. 前記凸部は、前記空気入りタイヤに設けられたベルト層のタイヤ幅方向最大幅の３０％以上１２０％以下の範囲に設けられることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一つに記載のタイヤ／ホイール組立体。
7. 前記凹部は、前記ホイールの前記リムのホイール幅方向最大幅の３０％以上１００％以下の範囲に設けられることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一つに記載のタイヤ／ホイール組立体。
8. 前記凸部は、タイヤ周方向の３０％以上１００％以下の範囲に設けられることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一つに記載のタイヤ／ホイール組立体。
9. 前記凹部は、ホイール周方向の３０％以上１００％以下の範囲に設けられることを特徴とする請求項１〜８のいずれか一つに記載のタイヤ／ホイール組立体。

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