JP2024031060A - タイヤ・リム組立体 - Google Patents

Abstract

【課題】 ロードノイズを低減することができるタイヤ・リム組立体を提供する。【解決手段】 タイヤ・リム組立体１である。タイヤ・リム組立体１は、リム２と、リム２に装着された空気入りタイヤ３と、リム２と空気入りタイヤ３とで囲まれるタイヤ内腔１１内に配された環状の吸音材４とを含む。リム２は、タイヤ半径方向の内側に凹む環状のウエル７を含む。ウエル７は、タイヤ半径方向の外周面に、実質的にタイヤ軸方向と平行に延びる底面８を含む。吸音材４は、スポンジ材２１を含む。吸音材４の少なくとも一部は、ウエル７の底面８に装着されている。吸音材４のタイヤ軸方向の最大幅Ｗ３は、底面８のタイヤ軸方向の最大幅Ｗ１の０．７倍以上である。【選択図】図２

Description

本発明は、タイヤ・リム組立体に関する。

下記特許文献１には、タイヤの制音具が記載されている。この制音具は、リムと、このリムに装着される空気入りタイヤとがなすタイヤ内腔に装着されており、リムの内腔面と接触しながらタイヤ周方向に一周する内周面を有する環状基体を具えている。

特許第４３１２１１４号公報

近年、車両の静粛性能の向上に伴い、タイヤのロードノイズについてさらなる改善が求められている。

本発明は、以上のような実状に鑑み案出されたもので、ロードノイズをさらに低減することができるタイヤ・リム組立体を提供することを主たる目的としている。

本発明は、タイヤ・リム組立体であって、リムと、前記リムに装着された空気入りタイヤと、前記リムと前記空気入りタイヤとで囲まれるタイヤ内腔内に配された環状の吸音材とを含み、前記リムは、タイヤ半径方向の内側に凹む環状のウエルを含み、前記ウエルは、タイヤ半径方向の外周面に、実質的にタイヤ軸方向と平行に延びる底面を含み、前記吸音材は、スポンジ材を含み、前記吸音材の少なくとも一部は、前記ウエルの前記底面に装着されており、前記吸音材のタイヤ軸方向の最大幅は、前記底面のタイヤ軸方向の最大幅の０．７倍以上である、タイヤ・リム組立体である。

本発明のタイヤ・リム組立体は、上記の構成を採用することにより、ロードノイズをさらに低減することができる。

本実施形態のタイヤ・リム組立体の断面図である。 図１の拡大図である。 図１のＡ－Ａ断面図である。 （ａ）は、棒状体を示す斜視図、（ｂ）は、（ａ）の棒状体を湾曲させた環状体からなる吸音材を示す側面図である。 吸音材の装着方法を説明する断面図である。 本発明の他の実施形態のタイヤ・リム組立体の断面図である。 本発明のさらに他の実施形態のタイヤ・リム組立体の断面図である。 （ａ）は、本発明の他の実施形態の棒状体を示す斜視図、（ｂ）は、（ａ）の棒状体を湾曲させた環状体からなる吸音材を示す側面図である。

以下、本発明の実施形態が図面に基づき説明される。図面は、発明の内容の理解を助けるために、誇張表現や、実際の構造の寸法比とは異なる表現が含まれることが理解されなければならない。また、各実施形態を通して、同一又は共通する要素については同一の符号が付されており、重複する説明が省略される。さらに、実施形態及び図面に表された具体的な構成は、本発明の内容理解のためのものであって、本発明は、図示されている具体的な構成に限定されるものではない。

［タイヤ・リム組立体（第１実施形態）］
図１は、本実施形態のタイヤ・リム組立体（以下、単に「組立体」ということがある。）１の断面図である。図２は、図１の拡大図である。図３は、図１のＡ－Ａ断面図である。

本実施形態の組立体１は、リム２と、空気入りタイヤ（以下、単に「タイヤ」ということがある。）３と、吸音材４とを含んで構成されている。本実施形態では、乗用車用のタイヤ３を含む組立体１が例示されるが、このような態様に限定されない。組立体１は、例えば、自動二輪車用や重荷重用等のタイヤを含む組立体（図示省略）であってもよい。

本明細書において、特に断りがない限り、タイヤ３等の各部の寸法等は、タイヤ３が正規リム（リム２）にリム組みされ、かつ、正規内圧が充填された無負荷の状態（正規状態）で測定される値とする。なお、寸法等は、製造上のやむを得ない通常の寸法誤差（公差）が許容されるものとする。

「正規リム」とは、タイヤ３が基づいている規格を含む規格体系において、当該規格がタイヤ毎に定めるリムである。したがって、正規リムは、例えば、ＪＡＴＭＡであれば "標準リム" 、ＴＲＡであれば"Design Rim" 、ＥＴＲＴＯであれば"Measuring Rim" である。

「正規内圧」とは、タイヤ３が基づいている規格を含む規格体系において、各規格がタイヤ毎に定めている空気圧である。したがって、正規内圧は、例えば、ＪＡＴＭＡであれば "最高空気圧" 、ＴＲＡであれば表"TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES" に記載の最大値、ＥＴＲＴＯであれば "INFLATION PRESSURE" である。

［リム］
本実施形態のリム２は、従来的な金属製のホイールリムであり、上述の正規リムが好適に採用される。リム２は、リム本体２Ａと、ディスク部２Ｂとを含んで構成されている。

リム本体２Ａは、タイヤ３のビード部３ｃ、３ｃを装着するためのものである。図２に示されるように、本実施形態のリム本体２Ａは、一対のリムシート５、５と、一対のリムフランジ６、６と、ウエル７とを含んで構成されている。

一対のリムシート５、５は、各ビード部３ｃ、３ｃのタイヤ半径方向内側の底面をそれぞれ受ける（着座させる）ためのものである。一対のリムフランジ６、６は、各リムシート５、５のタイヤ軸方向外端に連なって、タイヤ半径方向外側に延びている。これらのリムフランジ６、６により、各ビード部３ｃ、３ｃのタイヤ軸方向の外面がそれぞれ支持されうる。

ウエル７は、一対のリムシート５、５の間において、タイヤ半径方向の内側に凹んでおり、環状に形成されている。本実施形態のウエル７は、そのタイヤ半径方向の外周面に、底面８と、一対の側面９、９とを含んで構成されている。

本実施形態の底面８は、実質的にタイヤ軸方向と平行に延びている。ここで「実質的にタイヤ軸方向と平行に延びている」は、上述の公差を考慮したものである。本実施形態では、タイヤ軸方向と底面８とがなす角度が±３°の範囲にあれば、実質的にタイヤ軸方向と平行の延びているものとする。

底面８のタイヤ軸方向の最大幅Ｗ１は、リム２のサイズに応じて適宜設定される。本実施形態の最大幅Ｗ１は、リム２のタイヤ軸方向の最大幅Ｗ２の１０％～３０％に設定される。本実施形態において、リム２の最大幅Ｗ２は、一対のリムフランジ６、６間のタイヤ軸方向の最大幅（リム２全体の最大幅）として定義される。

一対の側面９、９は、底面８のタイヤ軸方向の両端と、一対のリムシート５、５との間を連結しており、タイヤ軸方向に対して傾斜して延びている。本実施形態の一対の側面９、９は、円弧面１０、１０を介して、底面８の両端にそれぞれ接続されている。

一対の側面９、９のタイヤ軸方向に対する角度（図示省略）が、例えば、４５～７０°に設定されている。一対の側面９、９のうち、一方の側面９には、タイヤ内腔１１に空気を充填するための空気バルブ１２が設けられている。

図１に示されるように、ディスク部２Ｂは、リム本体２Ａを保持するためのものである。このディスク部２Ｂには、車軸１８が固定されている。

［空気入りタイヤ］
タイヤ３は、リム２に装着される。図２に示されるように、本実施形態のタイヤ３は、トレッド部３ａからサイドウォール部３ｂを経てビード部３ｃのビードコア１５に至るカーカス１６と、カーカス１６のタイヤ半径方向外側に配されるベルト層１７とを含んで構成されている。

カーカス１６は、少なくとも１枚（本例では１枚）のカーカスプライ１６Ａを含んで構成されている。カーカスプライ１６Ａは、例えば、タイヤ赤道Ｃに対して８０度～９０度の角度で配列されたカーカスコード（図示省略）が設けられている。

ベルト層１７は、カーカス１６のタイヤ半径方向外側、かつ、トレッド部３ａの内部に配されている。ベルト層１７は、少なくとも１枚（本例では２枚）のベルトプライ１７Ａ、１７Ｂを含んで構成されている。これらのベルトプライ１７Ａ、１７Ｂは、例えば、タイヤ周方向に対して１０～３５度の角度で配列されたベルトコード（図示省略）が、互いに交差する向きに重ね合わされている。

［吸音体］
吸音材４は、リム２とタイヤ３とで囲まれるタイヤ内腔１１内に配されている。本実施形態の吸音材４は、スポンジ材２１を含んで構成されている。

スポンジ材２１は、海綿状の多孔構造体であり、例えばゴムや合成樹脂を発泡させた連続気泡を有するいわゆるスポンジそのものの他、動物繊維、植物繊維又は合成繊維等を絡み合わせて一体に連結したウエブ状のものが含まれる。また「多孔構造体」には、連続気泡を有するものだけでなく、独立気泡を有するものが含まれる。このようなスポンジ材２１を含む吸音材４は、吸音性や防振性に優れる。

スポンジ材２１には、エーテル系ポリウレタンスポンジ、エステル系ポリウレタンスポンジ、ポリエチレンスポンジなどの合成樹脂スポンジが好適に用いられる。また、スポンジ材２１には、クロロプレンゴムスポンジ（ＣＲスポンジ）、エチレンプロピレンゴムスポンジ（ＥＤＰＭスポンジ）、ニトリルゴムスポンジ（ＮＢＲスポンジ）などのゴムスポンジが好適に用いられる。とりわけ、吸音性、軽量性、発泡の調節可能性、及び、耐久性等の観点から、エーテル系ポリウレタンスポンジを含むポリウレタン系又はポリエチレン系等のスポンジが好ましい。

図３に示されるように、本実施形態の吸音材４は、環状に形成されており、タイヤ周方向に連続して延びている。図２及び図３に示されるように、吸音材４の少なくとも一部（本例では、全体）は、ウエル７の底面８に装着されている。本実施形態の吸音材４は、タイヤ３の内腔面３ｓに接触することなく、タイヤ内腔１１内に配されている。

図４（ａ）は、棒状体２２を示す斜視図である。図４（ｂ）は、図４（ａ）の棒状体２２を湾曲させた環状体２４からなる吸音材４を示す側面図である。図４（ｂ）において、棒状体２２の一対の端部２３、２３が接続された状態が二点鎖線で示されている。

図４（ａ）に示されるように、本実施形態では、吸音材４が底面８（図２及び図３に示す）に装着される前において、吸音材４が、一対の端部２３、２３を有する棒状体２２に形成されている。一対の端部２３、２３は、棒状体２２の長手方向の両端にそれぞれ設けられている。本実施形態では、長手方向に継ぎ目のない棒状体２２が例示されているが、このような態様に限定されない。例えば、複数の小片（図示省略）が長手方向に接続されて、少なくとも１つの継ぎ目が設けられた棒状体２２であってもよい。

図４（ｂ）に示されるように、図４（ａ）に示した棒状体２２を環状に湾曲させ、かつ、一対の端部２３、２３が接続（二点鎖線で示す）されることで、図３に示した環状体２４（すなわち、環状の吸音材４）に形成される。このように、本実施形態の吸音材４は、棒状体２２から形成されるため、例えば、継ぎ目のない環状の吸音材（図示省略）を、スポンジ基材（図示省略）から切り出す場合に比べて、スポンジ基材の切れ端（廃棄分）が少なくなり、製造コストが低減する。

一対の端部２３、２３は、適宜接続されうる。本実施形態では、接着剤、粘着剤及び両面テープの少なくとも１つ（図示省略）を用いて、一対の端部２３、２３が接続されている。これにより、一対の端部２３、２３が、容易かつ低コストで接続されうる。本実施形態では、一対の端部２３、２３を強固に接続するために、図４（ｂ）において二点鎖線で示されるように、これらの端部２３、２３を密着させるのが好ましい。

図４（ａ）、（ｂ）に示されるように、本実施形態の棒状体２２（吸音材４）は、長手方向（タイヤ周方向）の各位置で、実質的に同じ断面形状を有している。図４（ａ）に示されるように、この断面形状は、タイヤ軸方向の幅（最大幅Ｗ３）に対して、タイヤ半径方向の高さ（最大高さＨ３）を小とした横長矩形状に設定されているが、特に限定されない。

本実施形態の棒状体２２は、湾曲させる前の状態において、内面２５と、外面２６と、端面２７、２７とを含んで構成されている。さらに、棒状体２２には、側面２８、２８が含まれる。

内面２５は、長手方向に延びており、かつ、図２及び図３に示したウエル７への装着時において、底面８に接触する。外面２６は、長手方向に延び、かつ、内面２５とは反対側に形成されている。

本実施形態の端面２７、２７は、一対の端部２３、２３に設けられている。これらの端面２７、２７は、内面２５と外面２６とを直交している。これにより、例えば、棒状体２２の製造時において、スポンジ基材（図示省略）から棒状体２２を切り出す際に、内面２５と外面２６とが直交する方向に切断して、端面２７、２７を形成することができる。したがって、棒状体２２の製造に複雑な切断加工を必要とせず、また、スポンジ基材の切れ端（廃棄分）を少なくできるため、製造コストが低減する。

本実施形態の棒状体２２は、内面２５と外面２６とを直交する端面２７、２７により、外面２６の長手方向の長さＬ１と、内面２５の長手方向の長さＬ２とが同一となる。このような棒状体２２を環状に湾曲させると、図４（ｂ）に示されるように、端面２７、２７間のタイヤ周方向の距離（図示省略）が、タイヤ半径方向外側に向かって漸増する。本実施形態の棒状体２２は、変形容易なスポンジ材２１で形成されるため、一対の端部２３、２３をタイヤ周方向に伸長又は圧縮させることで、一対の端部２３、２３を容易に接続する（密着させる）ことができる。

図４（ａ）に示されるように、側面２８、２８は、長手方向に延びている。本実施形態の側面２８、２８は、内面２５と外面２６とを直交している。これにより、例えば、棒状体２２の製造時において、スポンジ基材（図示省略）から棒状体２２を切り出す際に、内面２５と外面２６とが直交する方向に切断して、側面２８、２８を形成することができるため、製造コストが低減する。

図５は、吸音材４の装着方法を説明する断面図である。本実施形態では、タイヤ３の一対のビード部３ｃ、３ｃのうち、一方のビード部３ｃをリム２に組み付けた後に、図４（ｂ）に示した環状体２４の吸音材４が、ウエル７の底面８に装着される。そして、他方のビード部３ｃがリム２に組み付けられることにより、図１及び図２に示した組立体１が形成される。

図１及び図２に示されるように、本実施形態の組立体１は、スポンジ材２１を含む吸音材４が、タイヤ内腔１１内に配されることにより、走行中にタイヤ内腔１１内で生じた音エネルギーが効果的に吸収され、共鳴振動が抑制される。これにより、ロードノイズが低減されうる。また、吸音材４は、収縮や屈曲等の変形が容易なスポンジ材２１を含むため、吸音材４の装着作業性が向上する。

本実施形態の吸音材４は、タイヤ３の内腔面３ｓに接触することなく、タイヤ内腔１１内に配されるため、タイヤ３と吸音材４との間で熱的負荷が作用するのを防ぐことができる。これにより、吸音材４の耐久性が向上する。さらに、吸音材４は、走行中のタイヤ３の変形に干渉しないため、転がり抵抗や、タイヤユニフォミティの低下が抑制されうる。

本実施形態の吸音材４は、横長矩形の断面形状に形成されるため、タイヤ軸方向の広範囲に亘って、タイヤ内腔１１での空洞共鳴（ロードノイズ）が低減されうる。さらに、吸音材４は、タイヤ軸方向の幅（最大幅Ｗ３）に比べて、タイヤ半径方向の高さ（最大高さＨ３）が小さい。このため、例えば、図５に示されるように、リムフランジ６とタイヤ３のビード部３ｃとの間の狭い隙間３０から吸音材４を挿入して、タイヤ内腔１１に吸音材４を配置することができる。したがって、吸音材４の装着作業性が向上する。このような観点より、図４（ａ）に示されるように、吸音材４の最大高さＨ３は、最大幅Ｗ３の０．６～０．９倍に設定されるのが好ましい。

図１及び図２に示されるように、本実施形態の吸音材４は、タイヤ３及びリム２のいずれにも接着されていない。本実施形態では、ウエル７の側面９、９によって、吸音材４のタイヤ軸方向の両側（側面２８、２８）が保持（タイヤ軸方向の位置ズレが抑制）される。

このように、吸音材４は、タイヤ３に接着されないため、タイヤ３との間の熱的負荷の作用や、タイヤ３の変形への干渉が抑制され、組立体１（吸音材４）の耐久性が向上し、転がり抵抗やタイヤユニフォミティの低下を抑制しうる。さらに、吸音材４は、リム２への接着が不要となるため、吸音材４の装着作業性が向上する。

そして、本実施形態の吸音材４は、図２に示されるように、タイヤ軸方向の最大幅Ｗ３が、ウエル７の底面８のタイヤ軸方向の最大幅Ｗ１の０．７倍以上に設定される。これにより、本実施形態の組立体１では、タイヤ内腔１１内において、タイヤ軸方向の広範囲に亘って、吸音材４が配置されるため、タイヤ内腔１１での空洞共鳴、ひいては、ロードノイズが低減する。さらに、吸音材４は、底面８に安定して装着されうる。このような作用を効果的に発揮させるために、吸音材４の最大幅Ｗ３は、好ましくは、ウエル７の底面８の最大幅Ｗ１の０．７５倍以上であり、より好ましくは、０．８０倍以上である。

一方、吸音材４の最大幅Ｗ３が必要以上に大きくなると、リム２の側面９に設けられた空気バルブ１２に吸音材４が接触し、吸音材４を安定して装着できないおそれがある。このため、吸音材４の最大幅Ｗ３は、底面８の最大幅Ｗ１以下に設定されるのが好ましい。また、吸音材４と空気バルブ１２との接触による影響が小さくても、吸音材４の最大幅Ｗ３が必要以上に大きい場合には、ウエル７の底面８への装着が困難になるおそれがある。さらに、組立体１の走行時において、吸音材４とタイヤ３とが接触し、走行時の吸音材４の損傷等を十分に抑制できないおそれがある。このため、リム２の最大幅Ｗ２から６０mmを減じた幅（図示省略）、及び、底面８の最大幅Ｗ１のうち、大きい方の幅以下に、吸音材４の最大幅Ｗ３が設定されるのが好ましい。なお、最大幅Ｗ２から６０mmを減じた幅以下に設定されれば、リム組み時の作業性の低下が抑制されうる。

ウエル７の底面８から取り外された吸音材４の自由状態（図４（ｂ）に示す）において、吸音材４の内周長Ｌ３（内面２５の長手方向の長さＬ２）は、図３に示した底面８の外周長Ｌ４（図示省略）の０．８～１．２倍に設定されるのが好ましい。

吸音材４の内周長Ｌ３が、底面８の外周長Ｌ４（図示省略）に対して０．８倍以上に設定されることで、図５に示した吸音材４の装着時において、リムフランジ６を乗り越えさせるために必要な吸音材４の引き伸ばし（拡径の大きさ）を小さくすることができる。これにより、吸音材４の装着作業性が向上する。さらに、吸音材４のタイヤ周方向の歪みが小さくなり、組立体１の走行時において、吸音材４の損傷等が抑制されうる。

また、吸音材４の内周長Ｌ３が、底面８の外周長Ｌ４（図示省略）に対して１．２倍以下に設定されることで、図２に示したウエル７の側面２８、２８間に、吸音材４を安定して保持させることができ、ウエル７の底面８への吸音材４の装着が容易となる。さらに、組立体１の走行時において、吸音材４のタイヤ軸方向の位置ズレが抑制される。これにより、吸音材４の損傷等が抑制されるため、組立体１（吸音材４）の耐久性が向上する。このような観点より、吸音材４の内周長Ｌ３は、好ましくは、底面８の外周長Ｌ４の０．９倍以上であり、また、好ましくは、１．１倍以下である。

図２に示した組立体１の横断面において、吸音材４の断面積は、タイヤ内腔１１（吸音材４を除く）の断面積の５％以上に設定されるのが好ましい。これらの断面積は、例えば、正規状態のタイヤ内腔１１をＣＴスキャニング等して取得されうる。

吸音材４の断面積がタイヤ内腔１１の断面積の５％以上に設定されることで、タイヤ内腔１１に多くの吸音材４が配されるため、ロードノイズが低減されうる。このような観点より、吸音材４の断面積は、好ましくは、タイヤ内腔１１の断面積の１０％以上である。

一方、吸音材４の断面積が必要以上に大きくても、断面積の増大に対するロードノイズの低減効果（費用対効果）を十分に得ることができない場合がある。さらに、走行中の吸音材４の動きが大きくなり、組立体１（吸音材４）の耐久性の低下を招くおそれがある。このような観点より、吸音材４の断面積は、好ましくは、タイヤ内腔１１の断面積の２５％以下であり、より好ましくは、２０％以下である。

吸音材４は、１００％～６００％の伸びを有するのが好ましい。本明細書において、吸音材４の伸びは、ＪＩＳ Ｋ６４００－５：２０１２の第５項「引張強さ及び伸び」に準じて測定される。

伸びが１００％以上に設定されることで、図５に示したウエル７の底面８への装着時において、吸音材４の伸びや変形が許容されるため、吸音材４の装着作業性が向上する。一方、伸びが６００％以下に設定されることで、図１に示した組立体１の走行時の遠心力によって吸音材４が大きく伸張するのが抑制される。これにより、吸音材４の位置ズレや、吸音材４の変形による振動が抑制され、吸音材４の耐久性が維持されうる。このような観点より、伸びは、好ましくは、２００％以上であり、また、好ましくは５００％以下である。

吸音材４は、５０～３００ｋＰａの引張強度（引張強さ）を有するのが好ましい。本明細書において、吸音材４の引張強度（引張強さ）は、ＪＩＳ Ｋ６４００－５：２０１２の第５項「引張強さ及び伸び」に準じて測定される。

引張強度（引張強さ）が５０ｋＰａ以上に設定されることで、図１に示した組立体１の走行時の遠心力による吸音材４の伸張等が抑制され、吸音材４の耐久性が維持されうる。一方、引張強度が３００ｋＰａ以下に設定されることで、図５に示したウエル７の底面８への装着時において、吸音材４の伸びや変形が許容され、吸音材４の装着作業性が向上する。このような観点より、引張強度は、好ましくは１００ｋＰａ以上であり、また、好ましくは、２００ｋＰａ以下である。

吸音材４は、１０～４０kg／m³の密度を有するのが好ましい。密度が１０kg／m³以上に設定されることで、タイヤ内腔１１内で生じた音エネルギーが吸収され、ロードノイズが低減されうる。一方、密度が４０kg／m³以下に設定されることで、図１に示した組立体１の走行時の吸音材４の変形や振動等が吸収され、耐久性が向上する。このような観点より、密度は、好ましくは、２０kg／m³以上であり、また、好ましくは、３０kg／m³以下である。

吸音材４の伸び、引張強度及び密度は、例えば、公知の手順に基づき、多孔質材料の原料の配合、反応温度、及び、反応時間等が変更されることで、適宜調整されうる。

［タイヤ・リム組立体（第２実施形態）］
図２に示されるように、これまでの実施形態の吸音材４の断面形状は、内面２５から外面２６に向かって、タイヤ軸方向の幅が同一となる横長矩形状に形成されたが、このような態様に限定されない。図６は、本発明の他の実施形態の組立体１の断面図である。

この実施形態の吸音材４の断面形状は、内面２５から外面２６に向かって、タイヤ軸方向の幅が漸減する台形状に形成されている。このような吸音材４により、側面２８、２８と、リム２の一対の側面９、９との間のタイヤ軸方向の距離が、タイヤ半径方向外側に向かって漸増し、吸音材４と、リム２の側面９に設けられた空気バルブ１２との接触が抑制される。これにより、吸音材４が、ウエル７の底面８に安定して装着されうる。

［タイヤ・リム組立体（第３実施形態）］
これまでの実施形態の吸音材４の断面形状は、横長矩形状（図２に示す）や、内面２５から外面２６に向かってタイヤ軸方向の幅が漸減する台形状（図６に示す）に形成されたが、このような態様に限定されない。図７は、本発明のさらに他の実施形態の組立体１の断面図である。

この実施形態の吸音材の断面形状は、内面２５から外面２６に向かって、タイヤ軸方向の幅が漸増する逆台形状に形成されている。このような吸音材４により、リム２の底面８側に比べて、タイヤ３側（タイヤ内腔１１側）のタイヤ軸方向の幅を相対的に大きくできるため、タイヤ内腔１１での空洞共鳴、ひいては、ロードノイズが低減する。

ロードノイズを効果的に低減させるために、外面２６の幅Ｗ５は、好ましくは、内面２５の幅Ｗ６の１．２倍以上であり、さらに好ましくは、１．５倍以上である。一方、外面２６の幅Ｗ５が大きくても、幅Ｗ５の増大に対するロードノイズの低減効果（費用対効果）を十分に得ることができない場合がある。このため、外面２６の幅Ｗ５は、好ましくは、内面２５の幅Ｗ６の２．０倍以上であり、さらに好ましくは、１．８倍以上である。

この実施形態のように、吸音材４が逆台形状に形成される場合において、ウエル７の底面８の最大幅Ｗ１との関係で特定される吸音材４の最大幅Ｗ３は、ウエル７の底面８に接触する内面２５において特定されるものとする。なお、内面２５に凹凸等が形成される場合には、内面２５と、この内面２５からタイヤ半径方向外側に１０mm離れた位置との間において、タイヤ軸方向の幅が最大となる部分で特定されるものとする。

この実施形態において、吸音材４の最大幅Ｗ３が、ウエル７の底面８の最大幅Ｗ１の０．７倍以上に設定されることで、これまでの実施形態と同様に、ロードノイズが低減する。さらに、吸音材４の最大幅Ｗ３が、リム２の最大幅Ｗ２から６０mmを減じた幅（図示省略）、及び、底面８の最大幅Ｗ１のうち、大きい方の幅以下に設定されることにより、吸音材４の装着作業性が維持される。

［タイヤ・リム組立体（第４実施形態）］
これまでの実施形態では、図４（ａ）に示されるように、棒状体２２を湾曲させる前の状態において、内面２５と外面２６とを直交する端面２７、２７を有する棒状体２２が例示されたが、このような態様に限定されない。棒状体２２は、端面２７、２７に代えて、外面２６と鋭角に交わる斜面を有してもよい。図８（ａ）は、本発明の他の実施形態の棒状体２２を示す斜視図である。図８（ｂ）は、図８（ａ）の棒状体２２を湾曲させた環状体２４からなる吸音材４を示す側面図である。

図８（ａ）に示されるように、この実施形態では、外面２６と鋭角に交わる斜面３１、３１により、内面２５の長手方向の長さＬ２に比べて、外面２６の長手方向の長さＬ１が大きくなる。これにより、図８（ｂ）に示されるように、棒状体２２を環状に湾曲させることで、一対の端部２３、２３の密着が容易となる。したがって、この実施形態では、図４（ｂ）に示した端面２７、２７を有するこれまでの実施形態に比べて、これらの端部２３、２３の変形（タイヤ周方向に伸長又は圧縮）を小さくできるため、吸音材４の歪が小さくなり、吸音材４の耐久性が向上する。

端部２３、２３の変形をより小さくするために、外面２６の長手方向の長さＬ１と、内面２５の長手方向の長さＬ２との差ｄ（図示省略）は、下記の式を満たすのが好ましい。これにより、棒状体２２を環状に湾曲させて、一対の端部２３、２３を接続する際に、斜面３１、３１をタイヤ半径方向と平行に揃えて密着させることができる。したがって、一対の端部２３、２３を接続する際に、これらの端部２３、２３の変形が最小限に抑えられる。
ｄ＝２×π×ｔ
ここで、
ｔ：棒状体の外面と内面との間の厚さ

斜面３１、３１と外面２６とがなす各角度θ１、θ２（図８（ａ）に示す）は、同一に設定されるのが好ましい。これにより、棒状体２２を環状に湾曲させることで、斜面３１、３１がタイヤ半径方向と平行に揃えられるため、端部２３、２３の変形がより小さくなる。

以上、本発明の特に好ましい実施形態について詳述したが、本発明は図示の実施形態に限定されることなく、種々の態様に変形して実施しうる。

［実施例Ａ］
図１及び図２に示した組立体が、表１の仕様に基づいて試作された（実施例１～実施例４及び比較例）。各試作タイヤについて、吸音性能（耐ロードノイズ性能）、吸音材の装着作業性、及び、耐久性が評価された。各タイヤの仕様は、表１に記載の構成を除いて同一であり、タイヤサイズ等は以下のとおりである。また、テスト方法は下記のとおりである。テストの結果が表１に示される。
タイヤサイズ：２１５／５５Ｒ１７
リムサイズ：１７×７Ｊ
内圧：２００ｋＰａ
リム：
最大幅Ｗ２：２０２mm
ウエルの底面：
最大幅Ｗ１：７０mm
外周長Ｌ４：１２３０mm
最大幅Ｗ２－６０mm＞最大幅Ｗ１
吸音材：
スポンジ材：エーテル系ポリウレタンスポンジ（丸鈴（株）製「Ｅ１６」）
吸音材の内周長Ｌ３／ウエルの底面の外周長Ｌ４：１．０倍
伸び：３００％
引張強度：１５０ｋＰａ
密度：２０kg／m³

＜吸音性能（耐ロードノイズ性能）＞
空気入りタイヤに上記内圧が充填された組立体を、車両（２０００cc、ＦＦ車）の全輪に装着し、ロードノイズ計測路（アスファルト粗面路）を時速６０km／hで走行したときの車内騒音が、運転席窓側耳許位置に設置したマイクロホンで採取された。そして、狭帯域２２０Hz付近の空洞共鳴音のピーク値の音圧レベルが測定された。評価には、吸音材を装着していない組立体を基準として、音圧レベルの減少値が表示されている。－（マイナス）表示は、ロードノイズが低減していることを意味する。

＜吸音材の装着作業性＞
吸音材の装着のしやすさが、作業者の官能により、５点法で評価された。数値が大きいほど、吸音材の装着作業性に優れている。

＜吸音材の耐久性＞
空気入りタイヤに上記内圧が充填された組立体を、下記の条件にてドラム試験機で走行させ、走行距離１０００kmごとに、吸音材の損傷の有無が肉眼で確認され、損傷が発生するまでの距離が測定された。数値が大きいほど良好である。なお、「２００００km」と表示されている実施例は、２００００kmの時点で、吸音材の損傷が発生していないことを示している。
荷重：４．６ｋＮ
走行速度：１００km／ｈ
ドラム直径：１．７ｍ

テストの結果、実施例１～４は、比較例とは異なり、吸音材の最大幅Ｗ３が、ウエルの底面の最大幅Ｗ１の０．７倍以上に設定されるため、空洞共鳴音のピーク値の音圧レベルが減少し、ロードノイズが低減した。さらに、実施例１～３は、吸音材の最大幅Ｗ３が、リムの最大幅Ｗ２から６０mmを減じた幅（＞ウエルの底面の最大幅Ｗ１）以下に設定されるため、これらの幅よりも大きい実施例４に比べて、吸音材の装着作業性が向上した。

［実施例Ｂ］
図１及び図２に示した組立体が、表２の仕様に基づいて試作された（実施例２、実施例５～１０）。各試作タイヤについて、吸音性能（耐ロードノイズ性能）、吸音材の装着作業性、及び、耐久性が評価された。各タイヤの仕様は、表２に記載の構成を除いて同一であり、タイヤサイズ等は、以下の記載を除いて、実施例Ａと同一である。また、テスト方法は実施例Ａと同一である。テストの結果が表２に示される。
吸音材：
最大幅Ｗ３：底面の最大幅Ｗ１の０．９倍
吸音材の断面積／タイヤ内腔の断面積：１５％

テストの結果、吸音材の内周長と底面の外周長との比Ｌ３／Ｌ４が好ましい範囲内（０．８～１．２倍）に設定された実施例２及び実施例６～９は、好ましい範囲外の実施例５、１０に比べて、吸音材の装着作業性及び耐久性が向上した。

［実施例Ｃ］
図１及び図２に示した組立体が、表３の仕様に基づいて試作された（実施例２、実施例１１～１６）。各試作タイヤについて、吸音性能（耐ロードノイズ性能）、吸音材の装着作業性、及び、耐久性が評価された。各タイヤの仕様は、表３に記載の構成を除いて同一であり、タイヤサイズ等は、以下の記載を除いて、実施例Ａと同一である。また、テスト方法は実施例Ａと同一である。テストの結果が表３に示される。
吸音材：
最大幅Ｗ３：底面の最大幅Ｗ１の０．９倍

テストの結果、吸音材の断面積とタイヤ内腔の断面積との比が好ましい範囲内（５％～２５％）に設定された実施例２、１１は、好ましい範囲外の実施例１２に比べて、耐久性が向上した。さらに、吸音材の伸びが好ましい範囲（１００％～６００％）内の実施例２、１４、１５は、好ましい範囲外の実施例１３、１６に比べて、吸音材の装着作業性及び耐久性が向上した。

［実施例Ｄ］
図１及び図２に示した組立体が、表４の仕様に基づいて試作された（実施例２、実施例１７～２２）。各試作タイヤについて、吸音性能（耐ロードノイズ性能）、吸音材の装着作業性、及び、耐久性が評価された。各タイヤの仕様は、表４に記載の構成を除いて同一であり、タイヤサイズ等は、以下の記載を除いて、実施例Ａと同一である。また、テスト方法は実施例Ａと同一である。テストの結果が表４に示される。
吸音材：
最大幅Ｗ３：底面の最大幅Ｗ１の０．９倍

テストの結果、吸音材の引張強度が好ましい範囲内（５０～３００ｋＰａ）に設定された実施例２、１８、１９は、好ましい範囲外の実施例１７、２０に比べて、吸音材の装着作業性及び耐久性が向上した。さらに、吸音材の密度が好ましい範囲（１０～４０kg／m³）内の実施例２、２１は、好ましい範囲外の実施例２２に比べて、吸音材の耐久性が向上した。

［付記］
本発明は以下の態様を含む。

［本発明１］
タイヤ・リム組立体であって、
リムと、前記リムに装着された空気入りタイヤと、前記リムと前記空気入りタイヤとで囲まれるタイヤ内腔内に配された環状の吸音材とを含み、
前記リムは、タイヤ半径方向の内側に凹む環状のウエルを含み、
前記ウエルは、タイヤ半径方向の外周面に、実質的にタイヤ軸方向と平行に延びる底面を含み、
前記吸音材は、スポンジ材を含み、
前記吸音材の少なくとも一部は、前記ウエルの前記底面に装着されており、
前記吸音材のタイヤ軸方向の最大幅は、前記底面のタイヤ軸方向の最大幅の０．７倍以上である、
タイヤ・リム組立体。
［本発明２］
前記吸音材の前記最大幅は、前記リムのタイヤ軸方向の最大幅から６０mmを減じた幅、及び、前記底面の前記最大幅のうち、大きい方の幅以下である、本発明１に記載のタイヤ・リム組立体。
［本発明３］
前記吸音材の前記底面から取り外された自由状態において、前記吸音材の内周長は、前記底面の外周長の０．８～１．２倍である、本発明１又は２に記載のタイヤ・リム組立体。
［本発明４］
前記吸音材は、前記空気入りタイヤ及び前記リムのいずれにも接着されていない、本発明１ないし３のいずれかに記載のタイヤ・リム組立体。
［本発明５］
前記タイヤ・リム組立体の横断面において、前記吸音材の断面積は、前記タイヤ内腔の断面積の５％～２５％である、本発明１ないし４のいずれかに記載のタイヤ・リム組立体。
［本発明６］
前記吸音材は、１００％～６００％の伸びを有する、本発明１ないし５のいずれかに記載のタイヤ・リム組立体。
［本発明７］
前記吸音材は、５０～３００ｋＰａの引張強度を有する、本発明１ないし６のいずれかに記載のタイヤ・リム組立体。
［本発明８］
前記吸音材は、１０～４０kg／m³の密度を有する、本発明１ないし７のいずれかに記載のタイヤ・リム組立体。
［本発明９］
前記吸音材は、一対の端部を有する棒状体を環状に湾曲させ、かつ、前記一対の端部が接続された環状体である、本発明１ないし８のいずれかに記載のタイヤ・リム組立体。
［本発明１０］
前記一対の端部は、接着剤、粘着剤及び両面テープの少なくとも１つを用いて接続されている、本発明９に記載のタイヤ・リム組立体。
［本発明１１］
前記棒状体は、湾曲させる前の状態において、長手方向に延び、かつ、前記底面に接触する内面と、長手方向に延び、かつ、前記内面とは反対側の外面と、前記内面と前記外面とを直交する端面とを有する、本発明９又は１０に記載のタイヤ・リム組立体。
［本発明１２］
前記棒状体は、湾曲させる前の状態において、長手方向に延び、かつ、前記底面に接触する内面と、長手方向に延び、かつ、前記内面とは反対側の外面と、前記外面と鋭角に交わる斜面とを有する、本発明９又は１０に記載のタイヤ・リム組立体。
［本発明１３］
前記外面の長手方向の長さと、前記内面の長手方向の長さとの差ｄは、下記の式を満たす、本発明１２に記載のタイヤ・リム組立体。
ｄ＝２×π×ｔ
ここで、
ｔ：棒状体の外面と内面との間の厚さ

１ タイヤ・リム組立体
２ リム
３ 空気入りタイヤ
４ 吸音材
７ ウエル
８ 底面
１１ タイヤ内腔
２１ スポンジ材

Claims (13)

1. タイヤ・リム組立体であって、
   リムと、前記リムに装着された空気入りタイヤと、前記リムと前記空気入りタイヤとで囲まれるタイヤ内腔内に配された環状の吸音材とを含み、
   前記リムは、タイヤ半径方向の内側に凹む環状のウエルを含み、
   前記ウエルは、タイヤ半径方向の外周面に、実質的にタイヤ軸方向と平行に延びる底面を含み、
   前記吸音材は、スポンジ材を含み、
   前記吸音材の少なくとも一部は、前記ウエルの前記底面に装着されており、
   前記吸音材のタイヤ軸方向の最大幅は、前記底面のタイヤ軸方向の最大幅の０．７倍以上である、
   タイヤ・リム組立体。
2. 前記吸音材の前記最大幅は、前記リムのタイヤ軸方向の最大幅から６０mmを減じた幅、及び、前記底面の前記最大幅のうち、大きい方の幅以下である、請求項１に記載のタイヤ・リム組立体。
3. 前記吸音材の前記底面から取り外された自由状態において、前記吸音材の内周長は、前記底面の外周長の０．８～１．２倍である、請求項１又は２に記載のタイヤ・リム組立体。
4. 前記吸音材は、前記空気入りタイヤ及び前記リムのいずれにも接着されていない、請求項１又は２に記載のタイヤ・リム組立体。
5. 前記タイヤ・リム組立体の横断面において、前記吸音材の断面積は、前記タイヤ内腔の断面積の５％～２５％である、請求項１又は２に記載のタイヤ・リム組立体。
6. 前記吸音材は、１００％～６００％の伸びを有する、請求項１又は２に記載のタイヤ・リム組立体。
7. 前記吸音材は、５０～３００ｋＰａの引張強度を有する、請求項１又は２に記載のタイヤ・リム組立体。
8. 前記吸音材は、１０～４０kg／m³の密度を有する、請求項１又は２に記載のタイヤ・リム組立体。
9. 前記吸音材は、一対の端部を有する棒状体を環状に湾曲させ、かつ、前記一対の端部が接続された環状体である、請求項１又は２に記載のタイヤ・リム組立体。
10. 前記一対の端部は、接着剤、粘着剤及び両面テープの少なくとも１つを用いて接続されている、請求項９に記載のタイヤ・リム組立体。
11. 前記棒状体は、湾曲させる前の状態において、長手方向に延び、かつ、前記底面に接触する内面と、長手方向に延び、かつ、前記内面とは反対側の外面と、前記内面と前記外面とを直交する端面とを有する、請求項９に記載のタイヤ・リム組立体。
12. 前記棒状体は、湾曲させる前の状態において、長手方向に延び、かつ、前記底面に接触する内面と、長手方向に延び、かつ、前記内面とは反対側の外面と、前記外面と鋭角に交わる斜面とを有する、請求項９に記載のタイヤ・リム組立体。
13. 前記外面の長手方向の長さと、前記内面の長手方向の長さとの差ｄは、下記の式を満たす、請求項１２に記載のタイヤ・リム組立体。
    ｄ＝２×π×ｔ
    ここで、
    ｔ：棒状体の外面と内面との間の厚さ

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