JPH08282220A - 車両用タイヤの騒音減少システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 騒音を低減する。 【構成】 布又はその他のシート材料の多数の柔軟な非
自立式の部品が好ましくは等間隔にリムに取り付けられ
又はビード領域に取り付けられてこの間を伸び、車輪組
立体の環状の空気室内でバッフルを形成し、車輪組立体
内で発生する音波の特性を変更することにより騒音を低
減させる。車輪組立体が静止しているときはバッフルは
リム上にへたり込み、車輪が回転しているときはバッフ
ルは遠心力により外向きに動いて空気室の横断方向断面
と実質的に一致し、室と共に移動している音波の運動を
妨げてタイヤ騒音を減らす。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、車両用空気入りタイヤ
に関し、特にタイヤ騒音を減少させるためにタイヤ内に
取り付けられるバッフルシステムに関する。より特別に
は、本発明は、タイヤが回転しているときに、回転タイ
ヤ内に生ずる音響波の特性を変えることによりタイヤ空
気室内の音響的空洞共振により生ずる騒音の顕著な減少
に効果的なタイヤ内に取り付けられる動的バッフルシス
テムに関する。

【０００２】

【従来技術及びその課題】車両用タイヤにより作られる
騒音は、その騒音がタイヤの特定のトレッド形状による
ものか或いはその他の特性によるかのいずれにしろ、そ
の低減についてタイヤ技術者の努力が続けられいる。タ
イヤ及びトレッドの外部形状により生ずる種々の騒音に
加えて、チューブレス空気入りタイヤの空気室内の音響
空洞共振により内部的騒音が生ずる。特に乗用車用のよ
り静かな空気入りタイヤを提供するために、この内部的
空洞共振の消去又は低下が望ましい。

【０００３】多年にわたりこの内部的騒音の低下又は消
去が試みられ、この結果を達成するために種々の構造、
装置及びシステムが提案されてきた。かかるシステムの
一つが米国特許第４３９２５２２号に示される。このシ
ステムは、リム又はタイヤ内部に取り付けられた発泡剤
のブロックのような吸音絶縁材を使用し、或いはタイヤ
のサイドウオールの内面に接着された発泡材の円盤を使
用する。このシステムは、音波の特性を変えることには
よらずに騒音を弱くすることにより騒音を低下させるこ
とを意図する。

【０００４】この内部共振により生ずる騒音を低下させ
又は無くそうとする別の従来技術が米国特許第４９０９
２９５号に示される。このシステムの１実施例は、リム
の周囲に円周方向に取り付けられた複数の中空バッフル
を膨張させるために個別の空気弁を使用し、このバッフ
ルはタイヤの環状空気室内で半径方向に膨らませられ又
は伸長させられる。このシステムは、空気弁のためにリ
ムに追加の機械加工とこれに伴う追加の費用を必要とす
る。この従来技術の別の実施例は、リムを囲んでいる環
状部材に取り付けられる強固な板材を使用し、この板材
は、音響的空洞共振により生ずる騒音を減らすように複
数の内部室部分を形成するため、半径方向外向きに伸び
ている位置にばねで強制される。米国特許第４９０９２
９５号の種々の実施例は希望の成果を達成し得るが、こ
れらは製造と取付けの費用が比較的大きく、更に膨張可
能なバッフル部材又はばね強制式の強固な板材により生
ずる干渉のため、リム上のタイヤの交換の困難性を増加
させるであろう。更に、タイヤ内で強固な内部板材が使
用されたとき、タイヤが路面の凹み又は突起をたたいた
ときのような厳しい変形を受けた場合はタイヤ又はバッ
フルを損傷させる可能性がある。

【０００５】米国特許第２４９３７３１号は空気入りタ
イヤに使用する内部チューブを示し、これにおいては、
チューブは、チューブの内面と一体に形成された半径方
向の区画壁により複数の室に再分割される。室の壁に
は、タイヤに加えられる衝撃を緩衝するように内部室間
の空気の流れを許すためにスリットが設けられるが、こ
れらの壁は内部空洞共振により生ずる騒音の低下には関
連しない。

【０００６】米国特許第４３８１０２６号は、車輪のリ
ム上に円周方向で間隔を空けて取り付けられかつ空気室
内に半径方向に比較的短い距離伸びる多数のパドルが設
けられた車輪組立体を明らかにする。これらパドルは、
騒音の減少又は抑制のためでなくトレッドで発生した熱
をリムのドロップセンターのヒートシンクに送るため
に、タイヤ空気室内の空気をリムからトレッドに向かう
ように方向付ける。

【０００７】米国特許第２７８０８０６号は、飛行機用
タイヤタイヤであって、タイヤが下げられた位置にある
ときの着陸中の飛行機のレーダー探知性を大きくするた
めに特に設計された反射ユニットを有する飛行機用タイ
ヤを開示する。

【０００８】米国特許第１９５６７３９号は、タイヤ内
部で一方の端部が取り付けられた線の束の使用によりタ
イヤを冷却するために空気入りタイヤの内側チューブ内
に取り付けられた装置を明らかにする。この線の束は、
タイヤを冷却するために、内部チューブ内に収容された
流体をチューブ内側の全体にわたって分布させる。この
線の束は、タイヤ内の音波の特性を変えることによる騒
音の低下は少しも行わない。

【０００９】米国特許第３０４７２８５号は、タイヤの
リムに取り付けられた多数のガラス繊維よりなる空気入
りタイヤの空気室内のヒートシンク部材の取付けを開示
する。この繊維は、タイヤにおけるかなりの不平衡重量
を増やすであろうし、かつタイヤ内の熱移動及び熱の発
生を減らすために考えられたが、タイヤ内部の音波の特
性を変えることによる騒音の低下は、いかなる意味でも
意図されない。

【００１０】米国特許第４６２０５８０号は、タイヤの
リムの周囲に巻かれたベルトであって、かつタイヤを冷
却するために熱を奪うように、タイヤ内に入れられた液
体内に伸びるベルトを明らかにする。この構成はタイヤ
内部の液体を必要とし、通常の乗用車用タイヤのような
高速で使われる空気入りタイヤについては不適であろ
う。冷却用ベルトは非常に低速で使用される重機用タイ
ヤに使用され、更に本発明におけるような空気入りタイ
ヤ内で発生する音波の性質の変更によるタイヤ騒音の減
少には関係しない。

【００１１】以上説明された従来技術の装置及びシステ
ムのあるものは車両用タイヤの空気室内で発生する騒音
の低下と関連するが、これらの総ては、タイヤ及び製造
の費用を増加させる比較的複雑かつ高価な装置及び構造
を必要とし、同時に装置又はシステムをタイヤのリム又
は内部壁に設置した後でのタイヤの交換をより困難とす
る。これら従来技術の装置は、タイヤ内の音響抑制手段
の設置によってタイヤ騒音を低下させるが、タイヤ内で
発生する音波の特性に変化によるものではない。

【００１２】車両用タイヤの騒音低減システムであっ
て、好ましくは布製の柔軟な非自立式バッフルの使用に
よるタイヤ騒音の低下を考えたものは知られていない。
このバッフルはタイヤ組立体のリム又はタイヤ内側に取
り付けられ、タイヤの回転中に生ずる音波の特性を変更
させるためにタイヤの回転中にだけ作動する。

【００１３】本発明の目的は、車輪組立体のリム上でこ
のリムの周囲に円周方向で間隔を空けて置かれ、内側室
内で発生した音波の特性を変えることにより音響変更装
置として機能する好ましくは布製の多数の柔軟な非自立
式のバッフルにより、空気入りタイヤの内側室内の音響
的な空洞共振のため発生した騒音をかなり低下させ又は
無くす車両用タイヤの改良された騒音低減システムを提
供することである。

【００１４】本発明の更なる目的は、タイヤの静止中は
内部バッフルがリム上にへたり込み、バッフルがタイヤ
のリムへの着脱を妨害することを防いでいる騒音低減シ
ステムを提供することである。

【００１５】本発明のなお別の目的は、布のバッフルが
非常に安価でかつ軽く、更に接着剤又はその他の簡単な
形式の取付機構により、リム又はタイヤに好ましくは等
間隔に容易に固定できる騒音低減システムを提供するこ
とである。

【００１６】本発明の別の目的は、布製バッフルが好ま
しくはタイヤの内部空洞の輪郭形状に形成されかつ好ま
しくはタイヤ全周にわたって等間隔に配置された騒音低
減システムであって、車両の運動中は、回転している車
両組立体のため生ずる遠心力がバッフルを内側室内に強
制し内部で発生する音響波を妨げ、これにより音波特性
を変えてタイヤ内の空洞共振を減らすシステムを提供す
ることである。

【００１７】本発明の更なる目的は、車輪の製造に影響
を与えない騒音低減システムを提供することである。

【００１８】本発明のなお別の目的は、バッフルが粘性
のある布材で形成され又は布材に粘性物質が塗布され、
タイヤ交換の際、バッフルがタイヤのリム上への取付を
隠さないようにバッフルをリムに貼り付けることができ
るが、なお遠心力がバッフルをリムから剥がしてタイヤ
空洞内に十分に引くであろう騒音低減システムを提供す
ることである。

【００１９】本発明の別の目的は、バッフルがビードの
すぐ内側の領域からタイヤの赤道面と交差する領域まで
タイヤ上に取り付けられ、かつバッフルがビード間の開
口よりもやや大きくかつタイヤの静止中にビードとリム
の上方の領域内にあり、更にバッフルがタイヤ回転中は
遠心力の作用によりタイヤ空洞部内に外向きに動くであ
ろう騒音低減システムを提供することである。

【００２０】本発明の更なる目的は、バッフルを化学的
接着剤、機械的固定具により、或いはタイヤの要素とし
て形成されるときにタイヤ自体の中にバッフルを加硫す
ることにより、タイヤ又はリムに取り付け得る騒音低減
システムを提供することである。

【００２１】

【課題を解決するための手段】これらの目的及び利点
は、環状のリム、リム上に取り付けられかつこれとの間
に環状の内側室を形成しているチューブレス空気入りタ
イヤ、及び各が固定端において内側室内に取り付けられ
た柔軟な非自立式シート材料で形成された複数のバッフ
ルであって、車輪組立体の静止中は前記バッフルの各が
へたり込んだ状態でリム上にあり、前記車輪組立体の回
転中は、回転している車輪組立体により内側室内で発生
した音波の特性の変更により前記室内の音響の共振の量
を減らすために、遠心力の影響によりバッフルの自由端
が内側室内に伸びている伸長位置を取るバッフルを備え
た車両用車輪組立体の騒音低減システムにより得られ
た。

【００２２】

【実施例】最良の様式を説明する本発明の好ましい実施
例が以下説明され、図面に示され、更に特許請求の範囲
に特別に明確に指摘されかつ説明される。全図を通して
同様な部品は同様な番号により示される。

【００２３】図１及び２は、全体として１で示された通
常の車両用車輪組立体を通る半径方向断面を示す。組立
体１は空気入りタイヤ２と車輪３とを備える。図３及び
４を参照すれば、タイヤ２は、トレッド５、１対のサイ
ドウオール６、及びビード領域７を有する通常の構造の
ものであり、これは車輪３に取り付けられたときに内側
空気室又は空洞８を形成する。車輪３も、環状のリム
９、ビードの座を形成する１対の端部フランジ１０、及
び半径方向に伸びている取付用フランジ１１を有する通
常の構造のものである。

【００２４】本発明により、図３に示されるように、各
が１５で示された複数のバッフルがその一方の端部にお
いて車輪３のリムの上に取り付けられる。バッフル１５
は、好ましくは単層厚さの木綿織物のようなごく柔軟で
軽い布き形成され、これは自立せず、従って車輪組立体
が静止しているときは、図１の上方部分に示されるよう
に、それ自身の重量でリブ上にへたり込み、又はその最
終位置に応じてリムから弛んで吊り下がる。しかし、車
輪組立体が回転した場合は、この軽くて柔軟なバッフル
に作用する遠心力のため、バッフルは空洞８内で図２及
び４に示された位置に半径方向外側に伸びるであろう。
これは、図２に示されるように、環状空洞の周りで円周
方向に間隔を空けられた複数の仕切り状の部材を形成
し、空洞内を移動している音響波を妨害して空洞共振を
減らし、これに対応して回転タイヤの発生される騒音を
減らす。

【００２５】好ましくは、図４に示されるように、バッ
フル１５を内部空洞８の輪郭形状に切り、バッフルがそ
の作動位置に半径方向で伸びたときに、これがタイヤ２
の内部を横切る実質的に完全な仕切りを形成し、タイヤ
内部を多数の副室１６に分割するであろう。好ましい実
施例においては、３個のバッフル１５が設けられ、これ
らは、車輪組立体の回転の際のいかなる不平衡な力も避
けるように、図２に示されるようにリムの周囲に円周方
向で等間隔に、即ち１２０゜間隔に配置される。しか
し、希望するならば、２個、４個又はそれ以上のバッフ
ルを使用することができる。

【００２６】バッフル１５は、本発明の概念に影響を与
えることなくタイヤ内部と一致しないように図４に示さ
れたものから変更された輪郭を持つことができる。同様
に、バッフル１５は、これをプラスチック又は合成材
料、一緒に締め括られた複数層の布、或いは力とタイヤ
空気室内の環境とに耐えるように被覆された紙のような
その他の形式の材料で形成することができる。

【００２７】各バッフル１５の一方の端部は、好ましく
は図３に示されたように、接着剤１７により、又はその
他の取付手段によりリム９に固定され、他方の端部は取
り付けられない。リベット、ねじ又は同等品のような種
々の形式の機械式取付手段は最終の車輪組立体の重量を
増加させるであろうがこれらを使用することができ、ま
た接着剤又は同様な形式の接着材料が効果的に利用でき
ると考えられる。

【００２８】また、粘着性材料のバッフル１５の形成、
或いはバッフルの全面又はその一部分における粘着性物
質の使用が望ましいことも見いだされた。この場合、修
理員は、タイヤ交換中にバッフルがタイヤの取付けを隠
さないようにこれを車輪のリムに対して貼り付ける。し
かし、遠心力は、車輪組立体の回転開始後にバッフルを
リムから離してタイヤ空洞内に引くであろう。

【００２９】本発明の第２の実施例が全体として２０で
示され、図５−８に示される。実施例２０は上述の実施
例１と多くの点で同様であり、主な差異は、各が一般に
２１で示された複数のバッフルが、２２で示された短い
取付部分により、タイヤ２のビード領域７の付近でタイ
ヤのサイドウオール６に固定されることである。バッフ
ル２１はバッフル１５に関して上述されたものと同じ材
料で形成されることが好ましく、かつ化学接着剤によ
り、機械式固定具により、或いはタイヤ製造中にタイヤ
内に加硫することによりタイヤ２に取り付けることがで
きる。バッフルは、ビードのすぐ内側の領域からタイヤ
の赤道面と交差する領域までタイヤ上に取り付けられ
る。バッフルは、ビード間の開口よりもやや大きくかつ
タイヤが停止しているときにビード及びリムの上方の部
分にあることが好ましい。また、タイヤの運動中は、遠
心力は、図６及び８に示されたように、バッフルをタイ
ヤ空洞内に動かすであろう。また、バッフル２１の形状
は、希望の結果を達成するため、必須ではないがタイヤ
空洞の内部と実質的に一致することが好ましい。

【００３０】更に、実施例２０において３個が示される
バッフル２１は、音響を弱くする材料で形成されない
が、回転中のタイヤ内で自然発生する音波の特性を変え
る音響変更器として機能する。回転しているタイヤにお
いては、音の波長は、おおむね、タイヤの平均直径にお
ける円周の寸法である。この音波がタイヤ内の共振状態
を作り上げる。ある種のタイヤでは、共振状態はタイヤ
の構成とタイヤ材料とによって減衰され、また別のタイ
ヤにおいては、タイヤの構成と材料とがタイヤをある高
調波又は倍数高調波の一つで振動させ、これにより騒音
問題を悪化させる。かかるタイヤについては、上述の二
つの実施例に示されたようなバッフルは、周波数を高く
し音の波長を減少させるので有効である。変更された波
長では、タイヤは音響の影響をより容易に減衰させるこ
とができ、騒音を指数的に減少させることができる。バ
ッフルの数は特定タイヤについての音波長及び高調波に
依存するであろう。

【００３１】従って、本発明の改良された騒音低減シス
テムは極めて費用が少なく、木綿、ウール又はその他の
織物原料、処理された紙、プラスチック又はその他の合
成材料で作り得る僅か数個の組成が必要なだけである。
その主要な要求点は、タイヤの静止中、これらが図１及
び５に示されたようにリム上にへたり込み、又はリムか
ら自由に吊り下がるように十分に柔らかなことである。
バッフルは、車輪へのタイヤの取り付け中はタイヤの交
換を隠さないように、粘性物質によりリムに固定され又
は巻き上げられる。これら軽量のバッフルは最終のタイ
ヤ組立体の重量をほとんど増加させず、かつバッフルの
リムへの取付用の追加の要素を必要とせず、連続使用中
の平衡を失うことは無いであろう。また、かかるバッフ
ルの使用は、車輪製造中の際の変更又は余分の作業を必
要としない。

【００３２】従って、本発明の騒音低減システムは、多
くの目的の総てを達成しかつ従来のシステム及び装置で
遭遇した難点を無くし、問題点を解決しそして技術に新
しい結果をもたらす効果的、安全、低費用でかつ効率的
なシステムを提供する。

【００３３】以上の説明において、簡潔、明瞭及び理解
のために幾つかの用語が使用されたが、かかる用語は説
明の目的のために使用されかつ広く解釈すべきものと考
えられるので、従来技術の要件を越えた不必要な限定
は、これを含むべきでない。

【００３４】更に、本発明の説明及び図面は例示のもの
であり、本発明の範囲は図示され又は説明された正確な
詳細そのものには限定されない。

【００３５】本発明の特徴、新規性及び原理、車両用タ
イヤの改良された騒音低減システムを構成しかつこれを
使用する方法、構造の特徴、及び得られた有利、新規か
つ有用な結果が説明されたが、新規かつ有用な構造、装
置、要素、配置、部品及び組合せが以下の実施態様にお
いて説明される。

【００３６】実施態様 １．環状のリム、リム上に取り付けられかつこれとの間
に環状の内側室を形成しているチューブレス空気入りタ
イヤ、及び各が固定端において内側室内に取り付けられ
た柔軟な非自立式シート材料で形成された複数のバッフ
ルであって、車輪組立体の静止時には前記バッフルの各
がへたり込んだ状態でリム上にあり、前記車輪組立体の
回転中は、回転している車輪組立体により内側室内で発
生した音波の特性の変化により前記室内の音響の共振の
量を減らすように、遠心力の影響によりバッフルの自由
端が内側室内に伸びてる伸長位置を取るバッフルを備え
た車両用車輪組立体の騒音低減システム。

【００３７】２．バッフルが、車輪組立体の回転中の車
輪組立体の内部室の半径方向断面と実質的に一致する輪
郭を有する実施態様１に定められたシステム。

【００３８】３．バッフルが布で形成される実施態様１
に定められたシステム。

【００３９】４．各バッフルの固定端が接着剤によりリ
ムに取り付けられる実施態様１に定められたシステム。

【００４０】５．リムに３個のバッフルが取り付けられ
る実施態様４に定められたシステム。 ６．３個のバッフルがリムの周りに円周方向で等間隔に
置かれる実施態様５に定められたシステム。

【００４１】７．バッフルは、タイヤ交換中、前記バッ
フルをリムに貼り付け得るように粘性を有する実施態様
１に定められたシステム。

【図面の簡単な説明】

【図１】車輪の静止中における内部バッフルの位置を示
す通常の空気入り車両用タイヤを通る半径方向断面図で
ある。

【図２】車輪が回転しているときのバッフルの位置を示
す図１と同様な図式的断面図でである。

【図３】図１の線３−３において得られた拡大断面図で
ある。

【図４】図２の線４−４において得られた拡大断面図で
ある。

【図５】バッフルがタイヤに取り付けられた本発明の第
２の実施例の図１と同様な断面図である。

【図６】車両用車輪組立体が回転しているときのバッフ
ルの位置を示す図５と同様な図式的な断面図である。

【図７】図５の線７−７において得られた拡大断面図で
ある。

【図８】図６の線８−８において得られた拡大断面図で
ある。

【符号の説明】

１ 組立体 ２ 空気入りタイヤ ３ 車輪 ８ 内側室 １５ バッフル

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 環状のリム、 リム上に取り付けられかつこれとの間に環状の内側室を
   形成しているチューブレス空気入りタイヤ、及び各が固
   定端において内側室内に取り付けられた柔軟な非自立式
   シート材料で形成された複数のバッフルであって、車輪
   組立体の静止時には前記バッフルの各がへたり込んだ状
   態でリム上にあり、前記車輪組立体の回転中は、回転し
   ている車輪組立体により内側室内で発生した音波の特性
   の変化により前記室内の音響の共振の量を減らすよう
   に、遠心力の影響によりバッフルの自由端が内側室内に
   伸びてる伸長位置を取るバッフルを備えた車両用車輪組
   立体の騒音低減システム。