JPS62175207A - ランフラツト機能を有するタイヤ用ダイナミツクダンパ− - 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】 産　　　　のｆ この発明は、ランフラット機能を有するタイヤ用ダイナ
ミックダンパーに関する。

良釆立韮遺 一般に、車両を走行させると、路面の凹凸によってロー
ドノイズ、ハーシュネス等の振動が空気入りタイヤに発
生する。このような振動はタイヤ進行方向、即ち前後方
向および上下方向の成分が大部分であり、軸方向成分は
殆ど存在しない。

このような前後および上下方向の振動を効果的に低減す
るために、従来、第８．９図に示すようなダイナミック
ダンパー１が提案されている。このようなダイナミック
ダンパー１はリム２の外周に固着されたリング状のゴム
ブツシュ　３と、ゴムブツシュ３の外周に固着されたリ
ング状の重錘４と、からなり、その固有振動数は該ダイ
ナミックダンパー　１が装着されていないとき空気入り
タイヤ５を実路上を走行させて発生した振動のピーク周
波数の内のいずれかに合致させられている。ここで、ダ
イナミックダンパー１の固有振動数ｆは以下の式により
与えられる。

ｆ＝１／２ｗＸｖ−Ｗフｒ丘− なお、ｋはゴムブツシュ３のばね定数、ｍはゴムブツシ
ュ３および重量４の合計重量である。そして、このよう
なダイナミックダンパー　１は、走行時空気入りタイヤ
５からその固有振動周波数における振動エネルギーを吸
収しながら前後および」二丁方向に振動するため、空気
入りタイヤ５の当該周波数における振動が低減される。

この際、ゴムブツシュ　３は第９図に示すように約半周
が圧縮力により、残り半周が引張力により変形している
。

発明が解決しようとする間　点 しかしながら、このようなダイナミックダンパー　１は
ゴムブツシュ３を圧縮および引張変形させてダンパー機
能を発揮させているため、ゴムブツシュ　３のばね定数
ｋが高い値である。このため、所定の固有振動数を得る
には、前記式中のばね定数ｋが大きな値であることから
、ダイナミックダンパー　１の型車ｍも大きな値としな
ければならない。この結果、ダイナミックダンパー　１
が犬千融となって振動の定常入力が大きくなり、他の周
波数においてかえって振動が大きくなったり、あるいは
転がり抵抗が大きくなることによって燃費が悪化すると
いう問題点がある。さらに、このようなダイナミックダ
ンパー１は弔−の機能、即ち振動低減機能しか有してい
ないという問題点もある。

問題点を解決するための手段 このような問題点は、タイヤの外径からリムフランジの
半径方向外端における直径を差し引いた値の１７２が長
さＨである空気入リタイヤに装着されるランフラット機
能を有するタイヤ用ダイナミックダンパーであって、リ
ムの外周に取り付けられ半径方向に延びるステーと、該
ステーから軸方向に離れた位置に設置された重量と、前
記ステーと重量との間に固着されて介装されたゴムから
なる弾性体と、を備え、前記重量および弾性体からなる
振動体の半径方向最外端を、リムフランジの半径方向外
端から半径方向外方に前記長さＨの０．６倍だけ離れた
高さ位置と、リムフランジの半径方向外端から半径方向
外方にタイヤの厚さ分だけ離れた高さ位置と、の間に位
置させ、実路走行時に生じるタイヤ振動のピーク周波数
の内のいずれかの周波数に前記振動体の固有振動数を合
致させることにより解決することができる。

υ 走行時においては、振動体はタイヤからの工。

ネルギーを吸収して固有振動数で振動するが、このとき
、該振動体の固有振動数が実路走行時におけるタイヤ振
動のいずれかのピーク周波数に合致させられているため
、該周波数のタイヤ振動が低減される。この際、ステー
と、該ステーから軸方向に離れた重量との間に弾性体が
固着介装されているため、重量が振動するとりｒ性体は
剪断力を受けて変形する。この剪断変形の際の弾性体の
ばね定数は、圧縮変形および引張変形の際のばね定数の
それぞれ１／８．５および１／３であるため、振動体の
固有振動数を同一の所定周波数にする場合１弾性体の重
量は圧縮、引張変形するときに比較して１／８．５から
１／３でよいことになる。このため、振動体の正量を軽
減でき、転がり抵抗等を向」−させることができる。さ
らに、タイヤ内圧が低下した場合には、振動体の半径方
向最外端が前記両高さ位置の間に位置しているため、ダ
イナミックダンパーが荷重をタイヤとともに負担し、ラ
ンフラ、ット走行を可能とする。

１崖１ 以下、この発明の一実施例を図面に基づいて説明する。

第１．２図において、１１はタイヤ組立体であり、この
タイヤ組ケ体１１はホイール１２とこのホイール１２に
装着された空気入りタイヤ１３と、から構成されている
。ホイール１２のリム１４の外周にはリング状をし半径
方向に延びる金属製のステー１５が配置され、このステ
ー１５はリム１４の外周に取りイ］けられている。ステ
ー１５の両側面１６．１７、即ちステー１５の軸方向両
端面、がら空気入りタイヤ１３の軸方向に等距離離れた
位置にはステー１５と同軸の電離１８．１９がそれぞれ
配置され、これらの電離１８．１８はステー１５よりや
や大径のリング状をし、比重の大きな金属、例えば鋼な
どから構成されている。ステー１５と両重量１８．１９
との間には電離１８．１９と同径でゴムからなるリング
状の弾性体２０．２１がそれぞれ介装され、これら弾性
体２０．２１の内側面はステー１５の側面１Ｂ、１７に
、また、外側面は電離１８．１８の内側面にそれぞれ固
着されている。なお、これら弾性体２０．２１は周方向
に複数に分断された弧状をしていてもよい。前述した電
離１８．１９および弾性体２０．２１は全体として振動
体２２を構成し、この振動体２２はその固有振動数が、
実路走行時に該振動体２２を伺加していない空気入りタ
イヤ１３に生じる振動のピーク周波数の内のいずれかの
周波数に合致するよう、その電離１８．１８の重量、弾
性体２０．２１のゴム硬度等が決定されている。ここで
、前記振動のピーク周波数としては、−船路を走行した
場合、ばね下上下共振と呼ばれる１０〜２０Ｈｚ、ばね
下前後共振と呼ばれる３０〜５０Ｈｚ、タイヤ１次振動
モードに起因する７０〜１００　Ｈｚの周波数が挙げら
れる。この結果、空気入りタイヤ１３を走行して空気入
りタイヤ１３にロードノイズ、ハーシュネス等の前後方
向および上下方向の振動が生じると、振動体２２が前記
空気入りタイヤ１３の振動エネルギーの一部を吸収しな
がら振動し、振動体２２の固有振動数と同一周波数のタ
イヤ振動を低減させる。このような振動低減の実験例を
第３．４．５図に示す。第３図はダイナミックダンパー
を取り付けていない通常の空気入りタイヤ１３によって
粗い路面を走行した際に生じるばね下上下振動の周波数
分析結果を示している。ここで、１００　Ｈｚ以下の周
波数において振動がピークとなるのは、ばね下上下共振
と呼ばれる１０〜２０Ｈｚおよびタイヤ１次振動モード
に起因する７０〜１００　Ｈｚの範囲である。第４図は
、前記振動体２２の固有振動数をタイヤ１次振動モード
に起因する振動のピーク周波数に合致させた後、前述し
た路面と同一路面を走行した際に生じるばね下上下振動
の周波数分析結果を示している。この第４図から振動が
効果的に低減されていることが理解できる。また、第５
図は振動体２２の固有周波数をばね下上下共振のピーク
周波数に合致させた場合の第４図と同様の周波数分析結
果であり、この場合にも振動が効果的に低減されている
ことが理解できる。このように、振動体２２が振動して
いるときには、弾性体２０．２１は剪断方向の力により
変形しているが、この剪断変形の際のゴムのばね定数は
、従来のように圧縮あるいは引張変形しているときのば
ね定数に比較して１／６．５または１／３であるため、
固有振動数を同一の所定周波数に合致させるのに、弾性
体２０．２１の重量を従来のときの１／［１，５から１
／３に低減できる。この結果、転がり抵抗等を向上させ
ることができる。前記振動体２２の半径方向最外端は、
ステー１５の半径方向外端より半径方向外方に位置する
とともに、リム１４のフランジ２３の半径方向外端から
半径方向外方に長さＨの０．６倍だけ離れた高さ位置Ａ
と、フランジ２３の半径方向外端から空気入りタイヤ１
３の厚さｔだけ半径方向外方に離れた高さ位置Ｂと、の
間に位置している。その理由は振動体２２の半径方向最
外端が高さ位置Ａより高いと、通常走行時に空気入りタ
イヤ１３が石等の障害物に乗り上げたとき、空気入りタ
イヤ１３のトレッド部２４内面が振動体２２に接触する
からであり、一方、振動体２２の半径方向最外端が高さ
位置Ｂより低いと、空気入りタイヤ１３の内圧低下時に
振動体２２が空気入りタイヤ１３を内側から支持できず
ランフラット走行ができなくなるからである。ここで、
前記長さＨは空気入りタイヤ１３の外径ＯＤからフラン
ジ２３の半径方向外端における直径ＦＤを差し引いた値
の１／２をいう。このように振動体２２の半径方向最外
端が前記高さ位置Ａ、　Ｂ間に位置しているため、走行
時空気入りタイヤ１３の内圧が例えばパンク等により低
下して空気入りタイヤ１３のサイドウオール部２５が潰
れても、空気入りタイヤ１３のトレッド部２４内面が振
動体２２に当接するため、荷重を空気入りタイヤ１３の
サイドウオール部２５および振動体２２双方が負担する
ようになり、ランフラット走行が可能となる。この際、
空気入りタイヤ１３のトレッド部２４内面は直接ステー
１５に当接せず、弾性体２０．２１が間に介在している
ため、路面の凹凸による振動は該弾性体２０．２１によ
って緩衝されてホイール１２に伝達され、乗心地が良好
となる。また、このとき５弾性、体２０．２１は剪断変
形であることがらばね定数が小さく、この結果、緩衝効
果がさらに向上する。

第６ｒｇＪはこの発明の他の実施例を示すものであり、
この実施例においては、弾性体２０．２１間に形成され
たリング状の空間をゴム３１で埋め、弾性体２０．２１
を一体化したものである。このようにすれば、弾性体２
０．２１が負荷を受けてもステー】５から外れるような
ことはなく、耐久性が向上する。

第７図はこの発明のさらに他の実施例を示すもので、こ
の実施例においては、重ｆｉ１８．１９の半径方向内側
でリム１４の外周にリング状のゴムストッパー３３．３
４をそれぞれ取り付け、重錘１８．１８とゴムストッパ
ー３３．３４との間にリング状の間隙を形成している。

そして、前記ゴムストッパー３３．３４はランフラット
走行時、重錘１８、！８の半径方向内方への過移動を規
制し、弾性体２０．２１に作用する負荷を軽減している
。

なお、この発明においては、振動体を複数個設けるとと
もに、各振動体の固有振動数を異なる値とし、複数種の
振動のピーク周波数を低減させるようにしてもよい。

色艶豊皇課 以上説明したように、この発明によれば、振動体の重量
を軽減できるため、転がり抵抗等を向上させることがで
きるとともに、タイヤ内圧低下時にはランフラット走行
も可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示すタイヤ組立体の子午
線断面図、第２図は第１図のＩ−Ｉ矢視断面図、第３図
はダイナミックダンパーを取りイ１けていないタイヤの
ばね下車下振動の周波数分析結果を示すグラフ、第４図
はタイヤ１次振動モードに起因したピーク周波数に振動
体の固有周波数を合致させたタイヤのばね下」二下振動
の周波数分析結果を示すグラフ、第５図はばね下車下共
振のピーク周波数に振動体の固有周波数を合致させたタ
イヤのばね下車下振動の周波数分析結果を示すグラフ、
第６図はこの発明の他の実施例を示す子午線断面図、第
７図はこの発明のさらに他の実施例を示す子午線断面図
、第８図は従来のダイナミックダンパーを示す子午線断
面図、第９図は第８図のＩＩ　−ＩＩ矢視断面図である
。 １４・・・リム　　　　　　　１５・・・ステー１８．
１９・・・重錘　　　　２０．２１・・・弾性体２２・
・・振動体　　　　　２３・・・フランジ特許出願人　
　株式会社ブリデストン 代理人　　弁理士　　多　１）敏　雄 第１図 １４・・・・・・・・リム ■５・・・・・・・・・ステー １８．１９・・・重錘 ２０．２１・・・弾性体 ２２・・・・・・・・振動体 ２３・・・・・・・・・フランジ ０　　　　５０　　　　１００’　　　１５０　　　２
００周波数（Ｈｚ）□ 周波数（Ｈｚ）□ 第５図 ０５０１Ｏ０１５０２００ 周波数（Ｈｚ）□

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. タイヤの外径からリムフランジの半径方向外端における
   直径を差し引いた値の１／２が長さＨである空気入りタ
   イヤに装着されるランフラット機能を有するタイヤ用ダ
   イナミックダンパーであって、リムの外周に取り付けら
   れ半径方向に延びるステーと、該ステーから軸方向に離
   れた位置に設置された重錘と、前記ステーと重錘との間
   に固着されて介装されたゴムからなる弾性体と、を備え
   、前記重錘および弾性体からなる振動体の半径方向最外
   端を、リムフランジの半径方向外端から半径方向外方に
   前記長さＨの０．６倍だけ離れた高さ位置と、リムフラ
   ンジの半径方向外端から半径方向外方にタイヤの厚さ分
   だけ離れた高さ位置と、の間に位置させ、実路走行時に
   生じるタイヤ振動のピーク周波数の内のいずれかの周波
   数に前記振動体の固有振動数を合致させたことを特徴と
   するランフラット機能を有するタイヤ用ダイナミックダ
   ンパー。