JP3736804B2

JP3736804B2 - タイヤ空気室における部材の保持方法およびその方法に用いる保持部付きの部材

Info

Publication number: JP3736804B2
Application number: JP2003099716A
Authority: JP
Inventors: 久光高木; 亨飯泉; 幹雄柏井; 洋一神山; 肇之細川
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2003-04-02
Filing date: 2003-04-02
Publication date: 2006-01-18
Anticipated expiration: 2023-04-02
Also published as: JP2004306673A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車等の乗り物に装着されるタイヤに、所定の機能を有する部材を入れ込んで保持する保持方法およびその方法に用いる保持部付きの部材に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、走行中のタイヤの状態を知るため、空気圧センサや温度センサを、タイヤやホイールに取り付ける試みがなされている（特許文献１等照）。また、車輪（タイヤ）は路面に直接接触している部分であるので、種々のセンサを取り付けて路面と車輪との相互作用による様々な情報を得る試みがなされている。また、タイヤ空気室における気柱共鳴によるロードノイズを低減するため、消音用の副気室をリム等に設けたり、吸音材（消音材）をタイヤ空気室内に入れたりする試みがなされている（特許文献２、特許文献３等参照）。また、タイヤ空気室の形状を変化させることで音場を異なるものとして、気柱共鳴を低減する部材をホイールに取り付けたりすることが行われている（特許文献４参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００１−２４６９１４号公報（段落００１４、図１、図２等）
【特許文献２】
特開２００２−２３４３０５号公報（請求項１、図１等）
【特許文献３】
特開平６−１０６９０３号公報（請求項１、図１等）
【特許文献４】
特開２００１−１１３９０２号公報（請求項１、図９等）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来は、リムを始めとするホイール自体を加工したり、空気注入用のバルブを加工したり、あるいはタイヤ自体を加工したりする必要があった。つまり、タイヤやホイールを特別なものにする必要があった。このため、タイヤやホイールを特別なものにすることなく、所定の機能を有する部材を取り付けるようにする技術が望まれる。また、副気室を後付けで設ける場合等に、タイヤの組付性を損なうことがないようにする技術が望まれる。
【０００５】
そこで、本発明は、かかる要望を実現することのできるタイヤ空気室における部材の保持方法およびその方法に用いる保持部付きの部材を提供することを主たる課題とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決した本発明（請求項１）は、ホイールにタイヤが装着されて構成される乗り物用の車輪の、前記ホイールのリムと前記タイヤとの間に形成されるタイヤ空気室に所定の機能を有する部材を入れ込んで保持する、タイヤ空気室における部材の保持方法である。そして、前記タイヤを前記リムに組み付ける際に、前記所定の機能を有する部材として、ロードノイズ低減用の副気室を備える副気室形成部材、吸音材、センサ類、送受信機、および電子回路の内の少なくとも一つを保持し、かつ、前記ホイールのビードシート部と前記タイヤのビード部との間に挟み込まれる部分が薄肉となった薄肉部を有した保持部の前記薄肉部を前記タイヤのビード部と前記リムのビードシート部との間に挟み込み、この保持部を介して前記部材を前記タイヤ空気室内に保持することを特徴とする。
【０００７】
この構成によれば、保持部の薄肉部がビード部とビードシート部に挟まれて固定され、この固定された保持部に部材が保持される。ここで、保持部の挟まれる部分は薄肉であるので、タイヤとリムとの組付性（組付状態）に影響を与えない。このことにより、気密が保持され、空気漏れを防ぐことができる。なお、薄肉なのは挟まれる部分でよく、他の部分が厚肉か薄肉かは問わない。また、保持部の他の部分の肉厚が挟まれる薄肉部の肉厚よりも薄くなっていてもよい。また、所定の機能を有する部材としては、温度センサ、圧力センサ、歪センサ等のセンサ類、検出データや命令の送受信を行う送受信機、電子回路、アクチュエータ等があげられる。さらに、所定の機能を有する部材としては、ロードノイズ低減用の副気室を備える副気室形成部材、吸音材（消音材）、音場形状変更用の部材等があげられる。
なお、圧力センサ等の部材が直接保持部を介してタイヤ空気室内に保持されてもよいし、部材が容器や保護部材に入れられた状態になっており、この部材が入った容器や保護部材を、薄肉部を有した保持部を介してタイヤ空気室内に保持してもよい。また、部材や保持部は、３６０°連続したドーナツ状でもよいし、部分的なものでもよい。
【０００８】
また、本発明（請求項２）は、ホイールにタイヤが装着されて構成される乗り物用の車輪の、前記ホイールのリムと前記タイヤとの間に形成されるタイヤ空気室に所定の機能とフランジ状の保持部とを有する部材を入れ込んで保持する、タイヤ空気室における部材の保持方法である。そして、前記部材は、ロードノイズ低減用の副気室を備える副気室形成部材、吸音材、センサ類、送受信機、および電子回路の内の少なくとも一つを有して機能するものであり、前記保持部は、前記ホイールの車体を基準にした内または外のいずれかの側に適用可能に設けられ、かつ、薄肉部を有しており、この薄肉部を前記ホイールの車体を基準にした内または外のいずれかの側において、前記タイヤのビード部と前記リムのビードシート部との間に挟み込み、この保持部を介して前記部材を前記タイヤ空気室内に保持することを特徴とする。
また、本発明（請求項３）は、請求項１または請求項２において、前記保持部を前記タイヤのビード部に仮止めすることで前記部材をタイヤ側に仮止めした後、前記タイヤを前記リムに組み付けることを特徴とする。
また、本発明（請求項４）は、請求項１または請求項２において、前記保持部は、前記薄肉部が形成され、前記タイヤのビード部を内側に嵌め込むことで仮止め可能な構造の凹部を有し、この凹部を前記ビード部に嵌め込むことで前記部材を前記タイヤに仮止めすることを特徴とする。
この構成によれば、タイヤのビード部に保持部が仮止め可能になるので、つまり部材がタイヤに仮止め可能になるので、タイヤのホイールへの装着（組み付け）が容易になる。
また、本発明（請求項５）は、請求項１ないし請求項４のいずれかにおいて、前記ビード部および前記ビードシート部の合わせ目に前記部材が密接されて拘束される構成をした前記保持部を用いることを特徴とする。
この構成によれば、部材がより確実に拘束される。
また、本発明（請求項６−７）は、タイヤ空気室における部材の保持方法に用いる保持部付きの部材である。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明のタイヤ空気室における部材の保持方法（以下「保持方法」と適宜省略する）およびその方法に用いる保持部付きの部材（以下「部材」と適宜省略する）の実施形態を、乗り物が車両である場合を例として、図面を参照して詳細に説明する。
【００１０】
〔第１実施形態〕
まず、本発明の第１実施形態を、図１を参照して説明する。
第１実施形態は、本発明の保持方法により、部材、即ち、吸音材３０（３０Ａ）をタイヤ空気室に保持することで、気柱共鳴によるロードノイズを低減する実施形態である。参照する図１は、第１実施形態の保持方法および部材を説明するために引用した車輪の要部の断面を模式的に示す斜視図である。
【００１１】
図１に示される車輪１は、リム１１とディスク１２とで構成されるホイール１０にタイヤ２０が装着された構造を有している。ホイール１０およびタイヤ２０は通常のものであり、リム１１のビードシート部１１Ａとタイヤ２０のビード部２１とが密に面接触することによりタイヤ空気室の気密が維持される。なお、符号１１Ｂはリムフランジである。
【００１２】
この図１に示される第１実施形態では、部材３０としての断面略円形の吸音材３０Ａがドーナツ状に構成されており、リム１１の片側の外周を３６０°取り囲んでいる。また、吸音材３０Ａは、自身の外周側に、別部材からなる保持部３１（３１Ａ）がフランジ状に取り付けられている。この保持部３１Ａは凹形状をしており、凹部にタイヤ２０のビード部２１が嵌め込まれるようになっている。つまり、保持部３１Ａは、タイヤ２０のビード部２１に仮止め可能な構造をしており、タイヤ２０のホイール１０への組み付けを容易にしている。なお、保持部３１Ａの凹部の周長と、凹部が嵌め込まれるビード部２１の長さは、長さ調節がしてあるものとする。また、この吸音材３０Ａの材質は特別なものに限定されることなく、布や、ポリエステル、ナイロン等幅広い材料の中から適宜選択して、単独あるいは組み合わせて使用される。また、保持部３１Ａの材質も樹脂やゴム等、適宜材料が選択され使用される。
【００１３】
この吸音材３０Ａの空気室内への保持方法の動作を説明する。
まず、（１）ホイール１０、タイヤ２０、保持部３１Ａが取り付けられた吸音材３０Ａを準備する。ホイール１０およびタイヤ２０は、通常のものである。次に、（２）タイヤ２０に吸音材３０Ａを仮止めする。仮止めは、ビード部２１に保持部３１Ａの凹部を嵌め込むことにより行う。（３）タイヤ２０のビード部２１に保持部３１Ａ（つまり吸音材３０Ａ）を仮止めしたら、この仮止めした状態でホイール１０にタイヤ２０を組み付ける。組み付けに際しては、吸音材３０Ａがタイヤ２０に仮止めしてあるので、吸音材３０Ａが邪魔になることなく、ホイール１０へのタイヤ２０の組み付けを行うことができる。また、ビードシート部１１Ａとビード部２１の間に保持部３１の薄肉部を挟み込むようにしたので、この点からも、吸音材３０Ａがタイヤの組み付けの邪魔になることはない。また、薄肉であるので、組み付けた後の組付状態に影響を与えない。なお、薄肉とは組付状態を評価して薄肉か否かということであり、保持部３１Ａの他の部分と比較して挟まれる部分（薄肉部）が薄肉か厚肉かということではない。ちなみに、保持部３１Ａは、タイヤ２０を構成するゴムの強い収縮力により、ビードシート部１１Ａとビード部２１との間に確実に保持される。
【００１４】
この第１実施形態によれば、市販のホイールやタイヤに何の手を加えることなく、所定の機能を有する吸音材３０Ａを、後付けでタイヤ空気室に入れ込むことができる。このため、既存のホイールやタイヤであっても、気柱共鳴によるロードノイズを低減することができる。よって、例えばロードノイズを低減するために新たにホイールやタイヤ等を買い換える必要がない。
【００１５】
また、この第１実施形態によれば、全周にわたって保持部３１Ａがビードシート部１１Ａとビード部２１に挟み込まれているので、所定の機能を有する部材３０としての吸音材３０Ａは、確実にタイヤ空気室に固定される。なお、保持部３１Ａは必ずしも全周にわたって設ける必要はなく、適宜切り欠いた部分があってもよい。或いは、所々に保持部３１Ａを設けるようにしてもよい。ちなみに、保持部３１Ａに切り欠いた部分があっても、挟み込むようにした部分は薄肉部であるので、タイヤのビード部２１が変形して気密が保持される。
【００１６】
また、吸音材３０Ａを全周にわたって設ける構成としたが、吸音材３０Ａが不連続（断片的）に設けられる構成でもよい。この際、保持部３１Ａが連続的であるか、不連続であるかは問わない。
【００１７】
また、吸音材３０Ａは、ビードシート部１１Ａとビード部２１の接触部分（つまり角の部分）を利用してタイヤ空気室に保持されるので、この角の部分が吸音材３０Ａの動き（ブレ）を拘束して、吸音材３０Ａのタイヤ空気室への保持をより確実なものにすることができる。
【００１８】
なお、第１実施形態は、吸音材３０Ａ（本体部分）と保持部３１Ａとを別部材で構成した例を示したが、変形例を説明するために引用した図２に示されるように、保持部３１（３１Ｂ）を吸音材３０Ａと同じ部材で構成するようにしてもよい。この際は、気密が保持されるように、必要に応じて保持部３１Ｂの外側に気密性のある部材を用いたコート部３１Ｂ’を設けてもよい。
【００１９】
〔第２実施形態〕
次に、本発明の第２実施形態を、図３を参照して説明する。
第２実施形態は、本発明の保持方法により、部材、即ち、副気室を備える副気室形成部材３０（３０Ｂ）をタイヤ空気室に保持することで、気柱共鳴によるロードノイズを低減する実施形態である。参照する図３は、第２実施形態の保持方法および部材を説明するために引用した車輪の要部の断面を示す図である。なお、第１実施形態と共通する部分については、同一の符号を付してその説明を省略することとする。
【００２０】
図３に示される副気室形成部材３０Ｂは、タイヤ２０或いはリム１１の周方向に所定長の長さをした副気室を備える。副気室は、タイヤ空気室に連通孔Ｈを介して連通されており、これにより、２５０Ｈｚ帯域で生じる気柱共鳴を打ち消す共鳴周波数を発生し、気柱共鳴によるロードノイズを低減するように構成されている。
【００２１】
また、保持部３１（３１Ｃ）は、副気室形成部材３０Ｂと同じ材料で一体成型されている。ちなみに、副気室形成部材３０Ｂは、金属性でも樹脂製でもよい。また、ゴム製でもよい。この保持部３１Ｃも第１実施形態での保持部３１Ａと同じく凹形状をしており、タイヤ２０のビード部２１に仮止めできるようになっている。このため、第１実施形態と同様にタイヤ２０に仮止めした状態で、タイヤ２０をホイール１０に組み付けることができる。
【００２２】
この第２実施形態によれば、第１実施形態と同様に、既存のホイール１０やタイヤ２０に何の手を加えることなく、気柱共鳴によるロードノイズを低減するための副気室を、後付けでタイヤ空気室に入れることができる。また、副気室形成部材３０Ｂを、気密を損なうことなく、第１実施形態と同様に確実にタイヤ空気室に保持することができる等、様々な効果が得られる。
【００２３】
〔第３実施形態〕
続いて、本発明の第３実施形態を、図４を参照して説明する。
第３実施形態は、本発明の保持方法により、部材、即ち、吸音材３０Ｃをタイヤ空気室に保持し、かつ吸音材３０Ｃの中に空気圧センサ４１や送信機等を組み込むことで、気柱共鳴によるロードノイズを低減し、かつ空気圧を外部の機器に送信する実施形態である。参照する図４の（ａ）は、第３実施形態の保持方法および部材を説明するために引用した空気圧センサ等が組み込まれた吸音材を模式的に示す一部切欠平面図である。また、図４（ｂ）は、（ａ）のＡ−Ａ線矢視断面図である。なお、第３実施形態は、第１実施形態の吸音材３０（３０Ａ）を、空気圧センサ等を組み込んだ吸音材３０Ｃに置き換えたものとして説明する。このため、適宜第１実施形態で参照した図１を参照することとする。また、第１実施形態と共通する部分については、同一の符号を付して説明を省略することとする。
【００２４】
図４に示すように、吸音材３０Ｃには、空気圧センサ４１、温度センサ４２、送信機４３、電源４４が配線４５で接続された状態で埋め込まれている。この吸音材３０Ｃは、空気圧センサ４１等の保護部材に相当する。なお、空気圧センサ４１の圧力検知部には、タイヤ空気室の圧力が伝達される図示しない圧力伝達孔が形成されている。また、温度センサ４２の感温部には、タイヤ空気室内の温度が伝達される通気孔が形成されている。ちなみに、温度センサ４２は、タイヤ２０の温度を直接測るようにしてあってもよい。
【００２５】
また、図４（ｂ）に示されるように。吸音材３０Ｃは保持部３１（３１Ｄ）を有している。この保持部３１Ｄにより吸音材３０Ｃはタイヤ２０に仮止めされるようになっている。
【００２６】
空気圧センサ４１および温度センサ４２は、一般的なものを使用することができる。送信機４３は、各センサ４１，４２が検出した圧力や温度を適宜無線で送信する機能を有する。電源４４は、各センサ４１，４２、や送信機４３を駆動する電池である。なお、電源４４は、振動等により発電する発電機であってもよい。このように発電機とすることで。電池交換の手間を省くことができ、大変便利である。
ちなみに、送信された圧力データや温度データは、図示しない受信機で受信され、種々の解析が行われたり、制御に用いられたりする。
【００２７】
この第３実施形態の保持方法および部材によれば、第１実施形態や第２実施形態と同様に、所定の機能を有する部材３０を確実にタイヤ空気室内に保持することができる。また、タイヤの組み付けなどを容易に行うことができる。なお、センサ４１，４２、送信機４３、電源４４を一つの筐体（容器）に納め、これを保持部材３１により保持するようにしてもよい。
【００２８】
以上説明した本発明は、前記した実施形態に限定されることなく幅広く変形実施することができる。例えば、車両用ホイール１０は鉄製でもアルミニウム製でも、マグネシウム合金製でもよい。また、車両用ホイール１０は、リム１１とディスク１２とから構成されることとして説明したが、例えばディスク１２は、ホイールスポークであってもよい。また、副気室を設ける数は特に限定されない。例えば、リム１１を１周取り巻いた１つの副気室を構成するようにしてもよい。また、センサの種類も特に限定されることがない。
【００２９】
また、図５（ａ）に示すように、保持部３１が左右のビードシート部に跨るものになっており、吸音材３０が左右双方に付いているものでもよい。また、図５（ｂ）に示すように、保持部３１が左右のビードシート部に跨るものになっており、吸音材３０がその中央部に付いているものでもよい。また、図５（ｃ）に示すように、保持部３１が左右のビードシート部に跨るものになっており、音場形状変更部材５０がその中央に付いているものでもよい。また、部材３０と保持部３１が一体に構成されているか、別体に構成されているかは問わない。また、仮止め可能な構造は、例えばピン止めでもよい。なお、このような部材３０は、車輪１の静バランスや動バランスを考慮した位置に配置される。また、乗り物を自動車などの陸上の車両を例に説明したが、航空機などでもよい。
【００３０】
【発明の効果】
以上説明した本発明のうち、請求項１・請求項２・請求項６・請求項７に記載の発明によれば、既存のホイールやタイヤをそのまま用いて、所定の機能を有する部材をタイヤ空気室に保持することができる。また、請求項３等に記載の発明によれば、タイヤの組み付けが一層容易になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る第１実施形態の保持方法を説明するために引用した車輪の要部の断面を模式的に示す斜視図である。
【図２】図１とは異なる変形例を説明するために引用した車輪の要部の断面を模式的に示す図である。
【図３】本発明に係る第２実施形態の保持方法を説明するために引用した車輪の要部の断面を模式的に示す図である。
【図４】（ａ）は、本発明に係る第３実施形態の保持方法を説明するために引用した空気圧センサなどが組み込まれた吸音材を模式的に示す一部切欠平面図である。（ｂ）は、（ａ）のＡＡ矢視断面図である。
【図５】本発明係る変形例を説明する図である。
【符号の説明】
１ … 車輪
１０ … ホイール
１１ … リム
１１Ｂ… ビードシート部
１２ … ディスク
２０ … タイヤ
２１ … ビード部
３０ … 部材
３０Ａ… 吸音材
３０Ｂ… 副気室形成部材
３０Ｃ… 吸音材
３１ … 保持部
３１Ａ，３１Ｂ…保持部

Claims

ホイールにタイヤが装着されて構成される乗り物用の車輪の、前記ホイールのリムと前記タイヤとの間に形成されるタイヤ空気室に所定の機能を有する部材を入れ込んで保持する、タイヤ空気室における部材の保持方法であって、
前記タイヤを前記リムに組み付ける際に、
前記所定の機能を有する部材として、ロードノイズ低減用の副気室を備える副気室形成部材、吸音材、センサ類、送受信機、および電子回路の内の少なくとも一つを保持し、かつ、前記ホイールのビードシート部と前記タイヤのビード部との間に挟み込まれる部分が薄肉となった薄肉部を有した保持部の前記薄肉部を前記タイヤのビード部と前記リムのビードシート部との間に挟み込み、この保持部を介して前記部材を前記タイヤ空気室内に保持すること、
を特徴とするタイヤ空気室における部材の保持方法。
ホイールにタイヤが装着されて構成される乗り物用の車輪の、前記ホイールのリムと前記タイヤとの間に形成されるタイヤ空気室に所定の機能とフランジ状の保持部とを有する部材を入れ込んで保持する、タイヤ空気室における部材の保持方法であって、
前記部材は、ロードノイズ低減用の副気室を備える副気室形成部材、吸音材、センサ類、送受信機、および電子回路の内の少なくとも一つを有して機能するものであり、
前記保持部は、前記ホイールの車体を基準にした内または外のいずれかの側に適用可能に設けられ、かつ、薄肉部を有しており、この薄肉部を前記ホイールの車体を基準にした内または外のいずれかの側において、前記タイヤのビード部と前記リムのビードシート部との間に挟み込み、この保持部を介して前記部材を前記タイヤ空気室内に保持すること、を特徴とするタイヤ空気室における部材の保持方法。
前記保持部を前記タイヤのビード部に仮止めすることで前記部材をタイヤ側に仮止めした後、前記タイヤを前記リムに組み付けること、
を特徴とする請求項１または請求項２に記載のタイヤ空気室における部材の保持方法。
前記保持部は、前記薄肉部が形成され、前記タイヤのビード部を内側に嵌め込むことで仮止め可能な構造の凹部を有し、
この凹部を前記ビード部に嵌め込むことで前記部材を前記タイヤに仮止めすること、
を特徴とする請求項１または請求項２に記載のタイヤ空気室における部材の保持方法。
前記部材の保持に関して、前記ビード部および前記ビードシート部の合わせ目に前記部材が密接されて拘束される構成をした前記保持部を用いること、
を特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載のタイヤ空気室における部材の保持方法。
ホイールにタイヤが装着されて構成される乗り物用の車輪の、前記ホイールのリムと前記タイヤとの間に形成されるタイヤ空気室に所定の機能を有する部材を入れ込んで保持するタイヤ空気室における部材の保持方法に用いる保持部付きの部材であって、
前記保持部は、前記タイヤのビード部を内側に嵌め込むことで前記タイヤに仮止め可能な構造の凹部を有し、
前記凹部は、前記タイヤのビード部と前記リムのビードシート部との間に挟み込まれる部分が薄肉部として形成され、
前記タイヤのビード部と前記リムのビードシート部との間に前記保持部の薄肉部が挟み込まれることで、前記部材を前記タイヤ空気室内に保持する構成であること、
を特徴とするタイヤ空気室における部材の保持方法に用いる保持部付きの部材。
ホイールにタイヤが装着されて構成される乗り物用の車輪の、前記ホイールのリムと前記タイヤとの間に形成されるタイヤ空気室に所定の機能とフランジ状の保持部とを有する部材を入れ込んで保持するタイヤ空気室における部材の保持方法に用いる保持部付きの部材であって、
前記保持部は、前記ホイールの車体を基準にした内または外のいずれかの側に適用可能に設けられ、かつ、前記タイヤのビード部を内側に嵌め込むことで前記タイヤに仮止め可能な構造の凹部を有し、
前記凹部は、前記タイヤのビード部と前記リムのビードシート部との間に挟み込まれる部分が薄肉部として形成され、
前記タイヤのビード部と前記リムのビードシート部との間に前記保持部の薄肉部が挟み込まれることで、前記部材を前記タイヤ空気室内に保持する構成であること、
を特徴とするタイヤ空気室における部材の保持方法に用いる保持部付きの部材。