WO2005018958A1

WO2005018958A1 - タイヤホイール組立体及び騒音低減装置

Info

Publication number: WO2005018958A1
Application number: PCT/JP2004/008735
Authority: WO
Inventors: Atsushi Tanno
Original assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Current assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Priority date: 2003-08-22
Filing date: 2004-06-22
Publication date: 2005-03-03
Anticipated expiration: 2006-02-22
Also published as: US20060254685A1; DE112004001518B4; JP2005067361A; DE112004001518T5; US7500499B2; JP4339047B2

Abstract

　空洞共鳴音を効果的に低減することを可能にしたタイヤホイール組立体及び騒音低減装置を提供する。本発明のタイヤホイール組立体は、表面の少なくとも一部に十点平均粗さＲｚが０．１～５．０ｍｍとなる粗面部分を設けたシェル構造体を含む騒音低減装置を、空気入りタイヤの空洞部内でホイールのリムに装着すると共に、シェル構造体のリムシートからの高さをタイヤ断面高さの１０～７０％にしたものである。

Description

明細書

タイヤホイール組立体及び騒音低減装置

技術分野

[0001] 本発明は、タイヤホイール組立体及びそれに用いる騒音低減装置に関し、さらに詳しくは、空洞共鳴音を効果的に低減するようにしたタイヤホイール組立体及び騒音低減装置に関する。

背景技術

[0002] 従来から、空気入りタイヤとホイールのリムとで形成される閉空間での空洞共鳴が騒音を悪化させることが知られている（例えば、特許文献 1参照）。これに対して、近年では、空気入りタイヤの低騒音化を達成するために、空洞共鳴音を効果的に低減することが望まれている。

特許文献 1 :日本国特開 2001 - 113902号公報

発明の開示

[0003] 本発明の目的は、空洞共鳴音を効果的に低減することを可能にしたタイヤホイール組立体及び騒音低減装置を提供することにある。

[0004] 上記目的を達成するための本発明のタイヤホイール組立体は、表面の少なくとも一部に十点平均粗さ Rzが 0. 1— 5. Ommとなる粗面部分を設けたシェル構造体を含む騒音低減装置を、空気入りタイヤの空洞部内でホイールのリムに装着すると共に、前記シェル構造体のリムシートからの高さをタイヤ断面高さの 10— 70%にしたことを特徴とするものである。

[0005] また、本発明の騒音低減装置は、空気入りタイヤの空洞部内でホイールのリムに装着される騒音低減装置であって、表面の少なくとも一部に十点平均粗さ Rzが 0. 1— 5. Ommとなる粗面部分を設けたシェル構造体を含み、該シェル構造体のリムシート力の高さをタイヤ断面高さの 10— 70%にしたことを特徴とするものである。

[0006] 本発明者は、適度な粗さを有する粗面部分を設けたシェル構造体を空気入りタイヤの空洞部内に配置することにより、その粗面部分の凹凸による吸音効果に基づいて空洞共鳴音を効果的に低減できることを見い出し、本発明に至ったのである。 [0007] 即ち、本発明では、表面の少なくとも一部に十点平均粗さ Rzが 0. 1— 5. Ommとなる粗面部分を設けたシェル構造体を含む騒音低減装置を構成し、この騒音低減装置を空気入りタイヤの空洞部内でホイールのリムに装着すると共に、シェル構造体のリムシートからの高さをタイヤ断面高さの 10— 70%にしたことにより、空洞共鳴音を効果的に低減することができる。し力も、上記騒音低減装置はタイヤやホイールへの加ェを必要としないため、任意のタイヤホイール組立体に適用可能であって互換性に優れている。

[0008] 本発明において、シェル構造体を一対の弾性リングを介してリム上に支持したり、シヱル構造体を環状のチューブから構成することが可能であるが、いずれの場合も、シェル構造体の肉厚が 0. 4-1. Ommであることが好ましレ、。これにより、リムへの装着が容易であって軽量な騒音低減装置を構成することができる。

[0009] 粗面部分の面積は、シェル構造体の全表面積の 20%以上であれば良いが、特にシェル構造体の全表面積の 40%以上であることが好ましい。また、粗面部分の十点平均粗さ Rzは 0. 1— 3. Ommであることが好ましい。これにより、空洞共鳴音の低減効果が更に高くなる。

[0010] 粗面部分は、物理的処理及び化学的処理によって形成することが可能であるが、それ以外の方法として、シェル構造体の表面に粒子を固着して形成することが可能である。例えば、弾性体からなる中空粒子をシェル構造体の表面に固着した場合、空洞共鳴音の低減効果が高くなる。粒子の直径は 0. 1— 3. Ommであると良い。

[0011] なお、十点平均粗さ Rzは JIS B0601 (2001)に準じるものであり、その基準長さは 50mmとする。

図面の簡単な説明

[0012] [図 1]本発明の第 1実施形態からなるタイヤホイール組立体の要部を示す子午線断面図である。

[図 2]図 1のタイヤホイール組立体における騒音低減装置の要部を示す側面図である

[図 3]本発明の第 2実施形態からなるタイヤホイール組立体の要部を示す子午線断面図である。 [図 4]図 3のタイヤホイール組立体における騒音低減装置の要部を示す側面図である

[図 5]本発明の第 3実施形態からなるタイヤホイール組立体の要部を示す子午線断面図である。

[図 6]図 5のタイヤホイール組立体における騒音低減装置の要部を示す側面図である

[図 7]本発明の第 4実施形態からなるタイヤホイール組立体の要部を示す子午線断面図である。

[図 8]図 7のタイヤホイール組立体における騒音低減装置の要部を示す側面図である発明を実施するための最良の形態

[0013] 以下、本発明の構成について添付の図面を参照しながら詳細に説明する。

[0014] 図 1は本発明の第 1実施形態からなるタイヤホイール組立体（車輪）の要部を示すものであり、 1はホイールのリム、 2は空気入りタイヤ、 3は騒音低減装置である。これらリム 1、空気入りタイヤ 2、騒音低減装置 3は、図示しないホイール回転軸を中心として環状に形成されている。騒音低減装置 3は、シェル構造体 4と一対の弾性リング 5, 5 とから構成され、空気入りタイヤ 2の空洞部内でリム 1に装着されてレ、る。

[0015] シェル構造体 4は、厚さ 0. 4-1. Ommの板材から構成され、一対の凸部をタイヤ径方向外側に突出させたアーチ状の断面形状を有している。この厚さが 0. 4mm未満であると形状の安定性が不十分になり、逆に 1. Ommを超えると重量が必要以上に増加することになる。また、シェル構造体 4のリムシートからの高さ Hはタイヤ断面高さ SHの 10 70%に設定されている。この高さ Hがタイヤ断面高さ SHの 10%未満であると騒音低減効果が不足し、タイヤ断面高さ SHの 70%を超えると走行時にシェノレ構造体 4がタイヤ内面と接触する恐れがある。特に、高さ Hはタイヤ断面高さ SHの 3 0— 50%であることが好ましい。

[0016] シェル構造体 4の構成材料としては、金属や樹脂などを使用することができる。金属としては、スチール、アルミニウムなどを例示することができる。一方、樹脂としては、熱可塑性樹脂及び熱硬化性樹脂のいずれでも良い。熱可塑性樹脂としては、ナイ口ン、ポリエステル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリフエ二レンサルファイド、 ABSなどを挙げることができ、また熱硬化性樹脂としては、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂などを挙げることができる。樹脂は単独で使用しても良いが、補強繊維を配合して繊維強化樹脂として使用しても良い。

[0017] 弾性リング 5は、シェル構造体 4の脚部 4b, 4bにそれぞれ取り付けられ、左右のリムシート上に当接しつつシェル構造体 4を支持すると共に、そのシェル構造体 4のリムシートに対する滑りを防止するようになっている。弾性リング 5の厚さは 5— 10mm程度にすると良い。

[0018] 弾性リング 5の構成材料としては、ゴム又は樹脂を使用することができ、特にゴムが好ましい。ゴムとしては、天然ゴム（NR)、イソプレンゴム（IR)、スチレン一ブタジエンゴム（SBR)、ブタジエンゴム（BR)、水素化 NBR、水素化 SBR、エチレンプロピレンゴム（EPDM、 EPM)、ブチルゴム（IIR)、アクリルゴム（ACM)、クロロプレンゴム（C R)、シリコーンゴム、フッ素ゴムなどを挙げることができる。勿論、これらゴムには、充填剤、加硫剤、加硫促進剤、軟化剤、老化防止剤などの添加剤を適宜配合することができる。そして、ゴム組成物の配合に基づいて所望の弾性率を得ることができる。

[0019] 図 2は上記騒音防止装置の要部を示すものである。図 2に示すように、シェル構造体 4の表面の少なくとも一部には粗面部分 6が形成されている。粗面部分 6の十点平均粗さ Rzは 0. 1— 5· Ommである。

[0020] このようにシェル構造体 4の表面に適度な粗さを有する粗面部分 6を形成することにより、シェル構造体 4の表面で音が乱反射するようになり、その結果、空洞共鳴音を低減すること力できる。ここで、粗面部分 6の十点平均粗さ Rzが上記範囲から外れると空洞共鳴音の低減効果が不十分になる。特に、粗面部分 6の面積をシェル構造体 4の全表面積の 20%以上とし、かつ粗面部分 6の十点平均粗さ Rzを 0. 1-3. Omm とすることが望ましい。

[0021] 粗面部分 6は、プレス加工によってシェル構造体 4の表面に加工したり、ショットピーユング処理やケミカルブラスト処理によってシェル構造体 4の表面に加工することが可能であるが、粒子を配合した塗料などを用いてシェル構造体 4の表面に粒子を吹き付けることで形成しても良い。 [0022] 特に、樹脂等の弾性体からなる中空粒子（マイクロカプセル）をシェル構造体 4の表面に吹き付けるのが最も効果的である。この場合、空洞共鳴音の低減効果が高くなると共に、重量増加を抑制することができる。粒子の直径としては、 0. 1-3. Ommを選択すれば良い。

[0023] 図 3は本発明の第 2実施形態からなるタイヤホイール組立体（車輪）の要部を示すものである。図 3において、騒音低減装置 13は、シェル構造体 14と弾性リング 15とから構成され、空気入りタイヤ 2の空洞部内でホイールのリム 1に装着されている。この騒音低減装置 13は、図示しないホイール回転軸を中心として環状に形成されている。

[0024] シェル構造体 14は、内側リング 14aと外側リング 14bとを径方向に延在する連結板

14cで連結してなる I字状の断面形状を有している。一方、弾性リング 15は、シェル構造体 14の内側リング 14aの両縁部にそれぞれ取り付けられ、左右のリムシート上に当接しつつシェル構造体 14を支持すると共に、そのシェル構造体 14のリムシートに対する滑りを防止するようになっている。これらシェル構造体 14や弾性リング 15については、前述した実施形態と同様の寸法及び材質を適用すれば良い。

[0025] 図 4は上記騒音防止装置の要部を示すものである。図 4に示すように、シェル構造体 14の表面の少なくとも一部には十点平均粗さ Rzが 0. 1— 5. Ommとなる粗面部分 16が形成されている。このようにシェル構造体 14の表面に適度な粗さを有する粗面部分 16を形成することにより、空洞共鳴音を低減することができる。

[0026] 図 5は本発明の第 3実施形態からなるタイヤホイール組立体（車輪）の要部を示すものである。図 5において、騒音低減装置 23は、環状のチューブであるシェル構造体 2 4から構成され、空気入りタイヤ 2の空洞部内でホイールのリム 1に装着されている。チューブ状のシェル構造体 24の内部には所定の圧力で空気が充填されている。

[0027] シェル構造体 24の構成材料としては、ゴムなどを使用することができる。このゴムとしては、天然ゴム（NR)、イソプレンゴム（IR)、スチレン一ブタジエンゴム（SBR)、ブタジェンゴム（BR)、水素化 NBR、水素化 SBR、エチレンプロピレンゴム（EPDM、 EP M)、ブチルゴム（IIR)、アクリルゴム（ACM)、クロロプレンゴム（CR)、シリコーンゴム、フッ素ゴムなどを挙げることができる。勿論、これらゴムには、充填剤、加硫剤、加硫促進剤、軟化剤、老化防止剤などの添加剤を適宜配合することができる。 [0028] 図 6は上記騒音防止装置の要部を示すものである。図 6に示すように、シェル構造体 24の表面の少なくとも一部には十点平均粗さ Rzが 0. 1— 5. Ommとなる粗面部分 26が形成されている。このようにシェル構造体 24の表面に適度な粗さを有する粗面部分 26を形成することにより、空洞共鳴音を低減することができる。

[0029] 図 7は本発明の第 4実施形態からなるタイヤホイール組立体（車輪）の要部を示すものである。図 7において、騒音低減装置 33は、シェル構造体 34から構成され、空気入りタイヤ 2の空洞部内でホイールのリム 1に装着されている。この騒音低減装置 33 は、図示しないホイール回転軸を中心として環状に形成されている。

[0030] シェル構造体 34は、タイヤ幅方向の一方の側（図 7では右側）へ向けて L字状に屈曲する複数の屈曲片 34aと、タイヤ幅方向の他方の側（図 7では左側）へ向けて L字状に屈曲する複数の屈曲片 34bとを有し、これら屈曲片 34a, 34bを交互に配置した構成になっている。シェル構造体 34の構成材料としては、金属や樹脂を使用することができる。

[0031] 図 8は上記騒音防止装置の要部を示すものである。図 8に示すように、シェル構造体 34の表面の少なくとも一部には十点平均粗さ Rzが 0. 1— 5. Ommとなる粗面部分 36が形成されている。このようにシェル構造体 34の表面に適度な粗さを有する粗面部分 36を形成することにより、空洞共鳴音を低減することができる。

[0032] 以上、本発明の好ましい実施形態について詳細に説明した力添付の請求の範囲によって規定される本発明の精神及び範囲を逸脱しない限りにおいて、これに対して種々の変更、代用及び置換を行うことができると理解されるべきである。

実施例

[0033] タイヤサイズが 205Z55R16 89Vの空気入りタイヤと、リムサイズが 16 X 6 1/2JJ のホイールとのタイヤホイール組立体において、厚さ 0. 5mmのスチール板から図 1 に示すシェル構造体を加工し、その外側の表面に粗面部分を形成し、シェル構造体の脚部にそれぞれ弾性リングを取り付けて騒音低減装置を製作し、その騒音低減装置を空気入りタイヤの空洞部に挿入してタイヤホイール組立体 (実施例 1一 3)とした。これら実施例 1一 3において、粗面部分の十点平均粗さ Rzと、タイヤ断面高さ SHに対するシェル構造体の高さ Hの比率とを種々異ならせた。 [0034] また、比較のため、騒音低減装置を用いていないこと以外は、実施例 1一 3と同一構造のタイヤホイール組立体 (従来例）を得た。

[0035] 上記 4種類のタイヤホイール組立体について、下記の測定方法により、車内騒音を評価し、その結果を表 1に示した。

[0036] 車内騒音：

各タイヤホイール組立体を空気圧 220kPaとして排気量 2500ccの乗用車に装着し、車室内運転席窓側耳の位置にマイクロフォンを設置し、粗い路面を速度 50km/h で走行したときの車内騒音の音圧を測定した。評価結果は、従来例を 100とする指数にて示した。この指数値が小さいほど車内騒音が小さいことを意味する。

[0037] [表 1] 表 1

この表 1に示すように、実施例 1一 3のタイヤホイール組立体は車内騒音（空洞共鳴音）が小さいものであった。

Claims

請求の範囲

[I] 表面の少なくとも一部に十点平均粗さ Rzが 0. 1— 5. 0mmとなる粗面部分を設けたシヱル構造体を含む騒音低減装置を、空気入りタイヤの空洞部内でホイールのリムに装着すると共に、前記シェル構造体のリムシートからの高さをタイヤ断面高さの 1 0 70%にしたタイヤホイール組立体。

[2] 前記シェル構造体を一対の弾性リングを介してリム上に支持するようにした請求項 1 に記載のタイヤホイール組立体。

[3] 前記シェル構造体を環状のチューブから構成した請求項 1に記載のタイヤホイール組立体。

[4] 前記シェル構造体の肉厚が 0· 4- 1. 0mmである請求項 1一 3のいずれかに記載のタイヤホイール組立体。

[5] 前記粗面部分の面積が前記シェル構造体の全表面積の 20%以上であると共に、前記粗面部分の十点平均粗さ Rzが 0. 1— 3. 0mmである請求項 1一 4のいずれかに記載のタイヤホイール組立体。

[6] 前記粗面部分が前記シェル構造体の表面に粒子を固着して形成したものである請求項 1一 5のいずれかに記載のタイヤホイール組立体。

[7] 前記粒子の直径が 0. 1 -3. 0mmである請求項 6に記載のタイヤホイール組立体

[8] 空気入りタイヤの空洞部内でホイールのリムに装着される騒音低減装置であって、表面の少なくとも一部に十点平均粗さ Rzが 0. 1-5. 0mmとなる粗面部分を設けたシェル構造体を含み、該シェル構造体のリムシートからの高さをタイヤ断面高さの 10 一 70 %にした騒音低減装置。

[9] 前記シェル構造体を一対の弾性リングを介してリム上に支持するようにした請求項 8 に記載の騒音低減装置。

[10] 前記シェル構造体を環状のチューブから構成した請求項 8に記載の騒音低減装置

[II] 前記シェル構造体の肉厚が 0· 4- 1. 0mmである請求項 8— 10のいずれかに記載の騒音低減装置。

[12] 前記粗面部分の面積が前記シェル構造体の全表面積の 20%以上であると共に、前記粗面部分の十点平均粗さ Rzが 0. 1— 3. 0mmである請求項 8— 11のいずれかに記載の騒音低減装置。

[13] 前記粗面部分が前記シェル構造体の表面に粒子を固着して形成したものである請求項 8— 12のいずれかに記載の騒音低減装置。

[14] 前記粒子の直径が 0. 1 3. 0mmである請求項 13に記載の騒音低減装置。