JPH04368203A - 液封タイヤ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、自動車等の車両の車輪
の防振構造に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の車両用車輪として実開昭６１−１
２０６０１号公報に示されているような構造のものがあ
る。この従来装置の構造について図８、図９に基づいて
以下に説明する。ここで図８は車両用車輪のタイヤの軸
線方向の断面図であり、図９はタイヤの軸直角方向の断
面図である。タイヤ５０の空気室５４を形成するタイヤ
５０の内周面に沿って配設されたインナライナ５１のト
レッド部５５に相当するタイヤ５０の内壁面に液室５２
が形成され液体５３が封入されている。液体５３は空気
よりも熱膨張率の大きいもので、車輪の高速回転時すな
わち車両の高速走行時、高速回転による路面の摩擦によ
りタイヤ５０の温度が上昇して、液体５３は熱膨張して
体積を増大させる。ここでインナライナ５１は高気密性
のゴム膜から形成されていて液体５３の熱膨張により空
気室５４は容積が圧縮されて、空気室５４の内圧が高く
なり、路面の凹凸等による路面からタイヤ５０への入力
の周波数が０（ＨＺ　）付近のタイヤ５０のばね定数で
ある静ばね定数が高くなる。車両の高速走行時にタイヤ
５０の空気圧を高めることにより、タイヤ５０の静ばね
定数を高くして、車両の高速走行時の走行安定性を得よ
うとしている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら車両の走
行時、路面の凹凸等による路面からの入力によりタイヤ
にはロードノイズやハーシュネス等の振動や騒音が発生
するため前述のような従来装置においては、静バネ定数
を高くして走行安定性を得ようとするため、これらロー
ドノイズやハーシュネス等の振動や騒音の要因となるタ
イヤの動ばね定数も静ばね定数につれて高くなり乗り心
地が悪くなるという問題があった。乗り心地を向上させ
るためには、路面からの入力の周波数のうちで前記した
振動や騒音の発生する周波数領域のタイヤの動ばね定数
を低下させれば良いが、走行安定性の面では路面からの
入力の周波数が０（ＨＺ）付近のタイヤのばね定数であ
る静ばね定数は高くしたい。しかし、タイヤの静ばね定
数と動ばね定数の特性は、その形状とゴムの材質とでほ
ぼ決まってしまい、静ばね定数を高く設定すれば動ばね
定数も高くなってしまう。すなわち、走行安定性を得よ
うとして静ばね定数を高くすると、それにつれて動ばね
定数まで高くなってしまい乗り心地が悪くなる。本発明
は、以上のような課題を解決するために、騒音や振動等
の発生する周波数領域に、オリフィス内の液柱の共振周
波数を合わせることによりタイヤの動ばね定数を低下さ
せることを目的としている。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記問題を解決するため
に、本発明の車両用車輪は、タイヤの弾性体の内部に、
液体を充填した第１の液室および第２の液室を設けると
ともに、前記第１の液室と前記第２の液室を連通し、且
つ前記第１の液室と前記第２の液室の液圧差を伝達する
オリフィスを備えたことを特徴とする。

【０００５】

【作用】上記手段により、車両の走行に伴いタイヤがそ
のトレッド部やサイドウォール部等にて路面の入力によ
り変化する圧縮力を受けて弾性変形を繰り返し行うと、
その度に第１の液室および第２の液室内の液体がその圧
縮力をうけて、その結果高圧側の液室から低圧側の液室
へオリフィスを経て液体が出入りして、オリフィス内の
液体が振動する。このオリフィス内の液柱が路面からの
入力と共振することによりタイヤの動ばね定数を低下さ
せることができる。

【０００６】

【実施例】本発明の車両用車輪の実施例について、図１
から図７に基づいて以下に説明する。図１は本発明によ
る実施例の断面図であり、１０は弾性体からなるタイヤ
であり、１２は金属からなるホイールを示していて、タ
イヤ１０はホイール１２のリム部１４に圧入して嵌め込
まれている。タイヤ１０のサイドウォール部３６、トレ
ッド部３４にはタイヤの周方向に内在しポリエステル等
からなる布状のカーカス４２が配置されてタイヤ１０の
骨格を形成していて、タイヤ１０のビード部１６および
１８には円周方向に鋼製のビードワイヤー４４および４
６が埋め込まれてカーカス４２を支持している。

【０００７】ビード部１６および１８はビードシート部
２４および２６に密着されて、リム部の内面とタイヤ１
０の内部空間３０により空気室３２が形成されている。 空気室３２に空気を入れたとき、ビードワイヤー４４お
よび４６を含むビード部１６および１８が空気圧により
ビードシート部２４および２６に押し当てられて、タイ
ヤ１０はリム部１４と一体になって動く。

【０００８】図２に示すように、タイヤ１０のトレッド
部３４およびサイドウォール部３６には、タイヤ１０の
周方向に複数の液室が連続的に広がっている。これらの
液室は各々ほぼ同様の作用を示すので、そのうちのひと
つを代表して図３に示し説明する。タイヤ１０内部のカ
ーカス４２に平行するように樹脂等により外壁６０が配
置され、外壁６０よりも変形しにくい固い材質から作ら
れた隔壁６３により外壁６０の内側とゴム壁６６からな
る空間が２分割されて第１の液室６１と第２の液室６２
が形成されている。外壁６０と隔壁６３、外壁６０とゴ
ム壁６６、および隔壁６３とゴム壁６６は液密になって
いる。

【０００９】隔壁６３の略中央部には隔壁６３と同様の
材質からなるオリフィス６４が設けられ、第１の液室６
１と第２の液室６２を連通している。第１の液室６１と
第２の液室６２および両者を連通するオリフィス６４に
はＬＬＣ（ロングライフクーラント）といった不凍液や
シリコンオイル等の液体６５が充填されている。

【００１０】次に上述した実施例の作用について以下に
説明する。

【００１１】車両の走行時、車輪が路面を転動し路面の
凹凸等によりタイヤ１０のトレッド部３４およびサイド
ウォール部３６が圧縮および膨張を繰り返し、これに伴
い第１の液室６１および第２の液室６２はオリフィス６
４により連通されていることにより、液体６５がオリフ
ィス６４内を通じて第１の液室６１と第２の液室６２の
間を移動して第１の液室６１と第２の液室６２は容積を
増減させる。これはタイヤ１０への路面の凹凸による入
力により第１の液室６１と第２の液室６２は容積変化し
てオリフィス６４の中の液体６５が振動するということ
である。

【００１２】車輪が高速で回転し始めるなどして、路面
の凹凸の入力の周波数は高くなってロードノイズやハー
シュネス等の振動や騒音の発生する周波数領域に達する
。ロードノイズやハーシュネス等の振動や騒音は、その
発生する周波数領域におけるタイヤ１０の動ばね定数を
下げてやることにより低減することができる。

【００１３】数１に示すようにタイヤ１０の動ばね定数
Ｋｄ　は、オリフィス６４内の液体６５の共振周波数ｆ
ｎ　に依存していて、路面からの入力の周波数が共振周
波数ｆｎ　に近づくほど動ばね定数Ｋｄ　は低くなる。 また共振周波数ｆｎ　は第１の液室６１と第２の液室６
２のゴムからなる部分の体積弾性係数Ｋ１　およびＫ２
　およびオリフィス６４の断面積Ｓと長さＬおよび液体
の密度Ｐにより決定され、これらの値をうまくチューニ
ングして共振周波数ｆｎ　の値をロードノイズやハーシ
ュネスが発生する周波数領域に合わせてやることにより
、タイヤ１０が液封でなくすべてゴムから形成されてい
るものに比べて、この領域の動ばね定数Ｋｄ　を低く抑
えることができて、乗り心地が向上する。

【００１４】

【数１】

【００１５】しかも路面からの入力が０（ＨＺ　）付近
のタイヤ１０のばね定数である静ばね定数は、タイヤ１
０がすべてゴムから形成されている場合と同様もしくは
それ以上の値に設定しても、液封によるオリフィス６４
の液柱共振を利用することにより動ばね定数は低く抑え
られる。

【００１６】静ばね定数は走行安定性に影響を与える要
素でありできるだけ高い値を確保したいが、タイヤ１０
が液封でない場合は静ばね定数を高く設定すると、それ
に伴いロードノイズやハーシュネスの発生する周波数領
域での動ばね定数が上昇してしまい乗り心地が悪くなる
。

【００１７】本実施例によると図７に示すように、ロー
ドノイズやハーシュネス等の騒音や振動の発生する周波
数領域（２０ＨＺ　〜２００ＨＺ　）の動ばね定数が低
下している。

【００１８】本発明は液柱共振の特性を利用することに
より静ばね定数を確保して走行安定性を得ながら、ロー
ドノイズやハーシュネスの発生する周波数領域での動ば
ね定数を低く抑えて乗り心地を向上できる。

【００１９】本発明は上記した実施例に限られたもので
はなく、例えば図４、図５に示すようにオリフィス６４
が周方向を向いているものや、図６に示すように第１の
液室６１と第２の液室６２がカーカス４２の内部に形成
されているものであっても同様の効果がある。さらに、
以上の実施例においてはチューブレスタイヤを扱ったが
チューブ付タイヤでもよいし、さらに空気室の無いよう
なタイヤでも実施できる。

【００２０】

【発明の効果】本発明によれば、路面の凹凸による入力
の周波数がロードノイズやハーシュネス等の振動や騒音
が発生する周波数領域となったときのタイヤの動ばね定
数を低く抑えてやって、振動や騒音を低減することがで
きて乗り心地が向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による実施例の車両用車輪の軸線方向の
拡大断面図である。

【図２】本発明による実施例の車両用車輪の拡大側面図
（破線で内部の液室が示してある）である。

【図３】本発明による実施例の車両用車輪の第１の液室
、第２の液室、およびオリフィスの拡大図である。

【図４】本発明による他の実施例の車両用車輪の拡大側
面図（破線で内部の液室が示してある）である。

【図５】図４に示された実施例の軸直角方向の拡大断面
図である。

【図６】本発明による他の実施例の車両用車輪の軸線方
向の拡大断面図である。

【図７】本実施例による動ばね定数の周波数特性図であ
る。

【図８】従来技術による車両用車輪の軸線方向の拡大断
面図である。

【図９】図７に示された車両用車輪の軸直角方向の拡大
断面図である。

【符号の説明】

１０・・・タイヤ １２・・・ホイール １４・・・リム部 １６、１８・・・ビード部 ２４、２６・・・ビードシート部 ３０・・・空間 ３２・・・空気室 ３４・・・トレッド部 ３６・・・サイドウォール部 ４２・・・カーカス ４４・・・ビードワイヤー ５０・・・タイヤ ５１・・・インナライナ ５２・・・液室 ５３・・・液体 ５４・・・空気室 ５５・・・トレッド部 ６０・・・外壁 ６１・・・第１の液室 ６２・・・第２の液室 ６３・・・隔壁 ６４・・・オリフィス ６５・・・液体 ６６・・・ゴム壁

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　タイヤの弾性体の内部に、液体を充填
   した第１の液室および第２の液室を設けるとともに、前
   記第１の液室と前記第２の液室を連通し、且つ前記第１
   の液室と前記第２の液室の液圧差を伝達するオリフィス
   を備えたことを特徴とする車両用車輪。