(57)【要約】【課題】  気柱共鳴を防止でき、タイヤへの装着作業が楽な消音部材を提供する。【解決手段】  環状の気柱共鳴防止用の消音部材３０は、弾性材料により全周にわたって連続して形成され、周方向に交互に配置された谷部３１と突出部３２を複数ずつ有し、突出部３２は、頂部３２ａとその両側から延びて谷部３１に連なる一対の裾部３２ｂを有している。消音部材３０が自然状態にある時、谷部３１の内接円径がリム１２の外径より小さい。また、径方向に対峙する頂部３２a間の間隔が、上記タイヤ２０のビード部２２の内径にタイヤ２０のトレッド部２１の内径とビード部２２の内径との差の半分を加算した値より短く、かつ、径方向に対峙する頂部３２ａと谷部３１との間隔が、上記タイヤ２０のビード部２２の内径よりも短い。【選択図】  図２
2010023569.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
タイヤの内部に配設され、上記タイヤと共にホイールのリムに組み付けられる環状のホイール用消音部材において、
周方向に交互に配置された突出部と谷部を複数有し、
上記突出部は、頂部とその両側から延びて上記谷部に連なった一対の裾部を有し、径方向外側に突出しており、
径方向に対峙する頂部間の間隔が、上記タイヤのビード部の内径に上記タイヤのトレッド部の内径とビード部の内径との差の半分を加算した値より短く、
かつ、径方向に対峙する頂部と谷部との間隔が、上記タイヤのビード部の内径よりも短く形成されていることを特徴とするホイール用消音部材。
【請求項２】
請求項１に記載したホイール用消音部材において、
上記ホイールのリムに組み付けられた際に、上記頂部が上記タイヤのトレッド部内周との間に空隙を有して位置するように上記突出部が形成されていることを特徴とするホイール用消音部材。
【請求項３】
請求項１又は２に記載したホイール用消音部材において、少なくとも一部が弾性材により構成されていることを特徴とするホイール用消音部材。
【請求項４】
請求項３に記載したホイール用消音部材において、
上記谷部の内接円径が上記ホイールのリム外周面の径より小さいことを特徴とするホイール用消音部材。
【請求項５】
請求項４に記載したホイール用消音部材において、
上記突出部の径方向内側および幅方向両側面は開放されて形成されていることを特徴とするホイール用消音部材。
【請求項６】
請求項１〜５の何れかに記載したホイール用消音部材において、
上記ホイールのリムに組み付けられた際に、
上記突出部は上記タイヤのビード部内周から上記タイヤのトレッド部内周までの高さの半分以上になるように形成されていることを特徴とするホイール用消音部材。
【請求項７】
請求項１〜６の何れか１つに記載したホイール用消音部材を上記ホイールのリム外周面に装着せしめたことを特徴とするホイールアッセンブリ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両走行中にタイヤ空気室で気柱共鳴が発生するのを防止するホイール用消音部材およびそれを組み込んだホイールアッセンブリに関する。
【背景技術】
【０００２】
車両用のホイールアッセンブリは、基本構成として、ホイールと、ホイールのリム外周に装着されたタイヤとを備えている。タイヤの空気室は環状をなし、周方向に同一断面形状をなしているため、車両走行時に気柱共鳴が生じ易く、ロードノイズの原因になる。
【０００３】
上記気柱共鳴を防止するため、種々の構造が開発されている。この気柱共鳴防止構造は、上記リムにおいて一対のビードシート部間の中間領域の外周に環状の消音部材を装着することにより構成されている。
【０００４】
特許文献１に開示された気柱共鳴防止用の消音部材は、硬い材料で形成されて断面Ｕ字形をなし、内周側が開放されている。この消音部材の一対の内周縁には環状の弾性リングが取り付けられており、この弾性リングがリムの全周にわたって当接することにより、消音部材がリムに装着されるとともにタイヤの空気室内に配置されるようになっている。
【０００５】
上記消音部材の断面形状は周方向にわたって変化し、これによりタイヤ空気室の断面形状が周方向に変化し、気柱共鳴の発生を防いでいる。
【特許文献１】特開２００４−２６２２７１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記特許文献１では、消音部材をタイヤ内に装填する際、消音部材の中心軸をタイヤ軸と直交する状態にしてタイヤ軸方向からタイヤのビード部内周側に嵌め込み、次いで消音部材を９０°回転させてタイヤ内に挿入していた。したがって、タイヤの一方のビード部を拡径させて弾性変形させる必要があり、作業性が悪かった。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するため、本発明は、タイヤの内部に配設され、上記タイヤと共にホイールのリムに組み付けられる環状のホイール用消音部材において、周方向に交互に配置された突出部と谷部を複数有し、上記突出部は、頂部とその両側から延びて上記谷部に連なった一対の裾部を有し、径方向外側に突出しており、径方向に対峙する頂部間の間隔が、上記タイヤのビード部の内径に上記タイヤのトレッド部の内径とビード部の内径との差の半分を加算した値より短く、かつ、径方向に対峙する頂部と谷部との間隔が、上記タイヤのビード部の内径よりも短く形成されていることを特徴とする。
【０００８】
上記構成によれば、消音部材を全くまたは殆ど弾性変形させずに、タイヤ内に装填することができる。
また、消音部材は周方向に凹凸をなしているので、車両走行中の気柱共鳴を確実に防止できる。
【０００９】
好ましくは、消音部材が上記ホイールのリムに組み付けられた際に、上記頂部が上記タイヤのトレッド部内周との間に空隙を有して位置するように上記突出部が形成されている。
これによれば、タイヤの空気圧が低下した時には、タイヤのトレッド部が消音部材の突出部の頂部に当たるため、間欠的かつ周期的に音が発生し、運転者に空気圧低下を知らせることができる。
【００１０】
好ましくは、消音部材の少なくとも一部が弾性材により構成されている。
これによれば、消音部材の頂部がタイヤのトレッド部で押されても、消音部材の破損を回避ないしは抑制できる。
【００１１】
好ましくは、消音部材の上記谷部の内接円径が上記ホイールのリム外周面の径より小さい。
これによれば、消音部材は、消音部材自身による締め付け力でリムに装着されるので、別途遠心力に耐えるための締め付け機構を省略ないしは簡略化することができる。
【００１２】
好ましくは、上記突出部の径方向内側および幅方向両側面は開放されて形成されている。
これによれば、消音部材をリムに装着する際の弾性変形が容易である。
【００１３】
好ましくは、上記ホイールのリムに組み付けられた際に、上記突出部は上記タイヤのビード部内周から上記タイヤのトレッド部内周までの高さの半分以上になるように形成されている。
これによれば、気柱共鳴防止の効果をさらに高めることができる。
【００１４】
本発明の他の態様は、上記ホイール用消音部材を上記ホイールのリム外周面に装着せしめたことを特徴とするホイールアッセンブリを要旨とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、消音部材により気柱共鳴を確実に防止でき、消音部材をタイヤに装填する作業も簡単に行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の第１実施形態をなす車両ホイール用消音部材について、図１〜図４を参照しながら説明する。図１に示すように、車両ホイール用消音部材３０は、ホイール１０とタイヤ２０との間に形成された空間に組み付けられている。
【００１７】
上記ホイール１０は周知のように、ディスク１１とリム１２とを有している。本実施形態のリム１２は横装填式のものであり、リム本体１３と、サイドリング１４と、ロックリング１５を有している。リム本体１３のディスク１１側の側縁にはフランジ部１３ａが形成され、他方の側縁には上記サイドリング１４が装着されている。
【００１８】
上記リム本体１３には、上記フランジ部１３ａに隣接してビードシート部１２ｘが形成されている。リム本体１３におけるサイドリング１４隣接箇所、またはサイドリング１４には、他のビードシート部１２ｙが形成されている。リム本体１３において、これら一対のビードシート部１２ｘ、１２ｙ間は、上記消音部材３０を装着するための中間領域１２ｚとなっている。
【００１９】
上記タイヤ２０は、断面略Ｕ字形をなし、トレッド部２１と、このトレッド部２１の両側に配置された一対のビード部２２とを有し、内部に環状の空気室２５を有している。
【００２０】
上記消音部材３０は弾性材料としての硬質のウレタン樹脂を射出成形することにより環状に形成されており、中実の単一材料より構成されている。なお、本実施形態では硬質のウレタン樹脂を使用したが、弾性材料および硬度は特に限定するものではなく、スチレンゴムや塩化ビニルなどのゴムやプラスチックでもよく、硬度も軟質系の材料を使用してもよい。
【００２１】
上記消音部材３０の自然状態での形状を図３に太線Ａで示す。消音部材３０は全周にわたって連続した薄肉の板状をなし、幅方向（図３の紙面と直交する方向）において同一の断面形状をなしている。
【００２２】
本実施形態の消音部材３０は、全域にわたって、すなわち幅方向および周方向にわたって同一厚さを有しているが、この厚みを変化させてもよい。なお、消音部材３０の幅方向に厚みの変化があっても、上述した「同一の断面形状」の範疇に入るものとする。
【００２３】
図３に示すように、上記消音部材３０の側面形状（幅方向と垂直な断面形状）が点対称をなしており、周方向に交互に配置された谷部３１と突出部３２を複数有している。各々の谷部３１、各々の突出部３２は同一形状をなしている。
【００２４】
各突出部３２は、頂部３２ａと、この頂部３２ａの周方向両側から延びて上記谷部３１に連なる一対の裾部３２ｂとを有している。
各突出部３２は小空間３３を画成している。この小空間３３は、幅方向両側および径方向内側が開放されている。
【００２５】
本実施形態の消音部材３０は、側面形状が星形をなし、谷部３１と突出部３２をそれぞれ６つずつ有しており、突出部３２が３角形をなしている。すなわち、突出部３２の裾部３２ｂが平板形状をなし、その交差により突出部３２の頂部３２ａが形成されるとともに、谷部３１が形成されている。
【００２６】
図３に太線Ａで示す自然状態での消音部材３０の寸法についてさらに詳しく説明する。谷部３１の内接円の径は、リム１２の中間領域１２ｚの外周面（符号Ｅで示す）の径より小さい。消音部材３０の突出部３２の外接円の径は、リム１２の中間領域１２ｚの外径およびビードシート部１２ｘ、１２ｙの外径（換言すればタイヤ２０のビード部２２の内径）より大きく、タイヤ２０のトレッド部２１の内周面（符号Ｆで示す）の径より小さい。
【００２７】
上記消音部材３０が自然状態にある時、径方向に対峙する頂部３２aと谷部３１の外面間の間隔Ｄ（本実施形態では、各突出部３２の頂部３２ａの外面と、これと径方向に対峙する位置に最も近い谷部３１の外面との間の間隔Ｄ）は、上記タイヤ２０のビード部２２の内径（換言すればリム１２のビードシート部１２ｘ、１２ｙの外径）より僅かに小さい。また、径方向に対峙する頂部３２ａの外面間の間隔Ｄ’（本実施形態では、各突出部３２の頂部３２ａ外面と、これと径方向に対峙する頂部３２ａ外面との間の間隔Ｄ’）は、タイヤ２０のビード部２２の内径に、トレッド部２１の内径とビード部２２の内径との差の半分を加算した値より、僅かに小さい。
【００２８】
上記車両ホイール用消音部材３０は次のようにしてタイヤ２０およびホイール１０にホイールアッセンブリとして組み込まれる。
第１の工程では、図４に示すようにして消音部材３０をタイヤ２０内に収容する。消音部材３０の突出部３２の外接円径が、タイヤ２０のビード部２２の内径より大きいので、消音部材３０をタイヤ２０と同軸をなして軸方向移動したのでは、タイヤ２０に収容することはできない。そこで、以下の工夫をして消音部材３０をタイヤ２０に収容する。
【００２９】
上記消音部材３０の軸線をタイヤ２０の軸線に対して傾けた状態で、図４（Ａ）〜図４（Ｂ）に示すように、消音部材３０の左下の突出部３２をタイヤ２０の一方のビード部２２（手前側のビード部２２）を越えてタイヤ２０内に入れる。すると、図４（Ｂ）に示すように、その突出部３２に隣接する左下の谷部３１が上記ビード部２２に当たるかその近傍に達する。
【００３０】
次に、消音部材３０を押し込んで、上側および左上の突出部３２をタイヤ２０の径方向内側に位置させる。この際、各突出部３２の頂部３２ａとこれと径方向に対峙する位置に最も近い谷部３１との間の間隔Ｄが、上記タイヤ２０のビード部２２の内径より僅かに小さいので、消音部材３０を弾性変形させずに、または僅かに弾性変形させるだけで、図４（Ｂ）に示すように、上側および左上の突出部３２はタイヤ２０のビード部２２を越えることができる。この後で、図４（Ｃ）に示すように、消音部材３０を左上方向に移動して左上および上側の突出部３２をタイヤ２０内に入れる。
【００３１】
図４（Ｃ）では、下側の突出部３２がタイヤ２０のビード部２２を超えることができる。この後、図４（Ｄ）に示すように、消音部材３０を左下方に移動して下側の突出部３２をタイヤ２０内に入れ、さらに右上および右下の突出部３２がタイヤ２０のビード部２２を超えることができる位置まで移動させる。
【００３２】
次に、消音部材３０の軸線をタイヤ２０の軸線と平行にする。この際、径方向に対峙する突出部３２の頂部３２ａ間の間隔Ｄ’が、タイヤ２０のビード部２２の内径に、トレッド部２１の内径とビード部２２の内径との差の半分を加算した値より、僅かに小さいため、消音部材３０の弾性変形を伴わないか僅かな弾性変形だけで、上記残りの突出部３２がタイヤ２０のビード部２２を越えることができる。
【００３３】
最後に消音部材３０をタイヤ２０と同軸にすれば、図４（Ｅ）に示すように、消音部材３０の全ての突出部３２をタイヤ２０内に入れることができる。なお、この状態では全ての谷部３１がタイヤ２０のビード部２２から径方向、内方向に突出する。
【００３４】
次の第２の工程では、図１に示すように、消音部材３０を収容したタイヤ２０を、ホイール１０と同軸にした状態で、軸方向に横移動させることによりリム本体１３に装填する。  上記タイヤ２０は、一対のビード部２２が上記ビードシート部１２ｘ、１２ｙに着座することにより、リム１２の外周に装着される。このタイヤ２０の装着の後、サイドリング１４を装着するとともに、その外側にロックリング１５を装着する。
【００３５】
上記タイヤ２０の装填の際に、消音部材３０は、このタイヤ２０の装填と同時に径を広げるように弾性変形させることにより、リム本体１３に装着される。消音部材３０は、殆ど材料の伸びを伴わず、図３において細線Ｂで示すように側面形状の変化（換言すれば、全突出部３２の変形）だけで拡径される。
【００３６】
消音部材３０の弾性変形によって谷部３１の内接円が広がっているため、上記複数の谷部３１はリム１２の中間領域１２ｚを弾性力をもって締め付け、これにより消音部材３０の装着状態が維持される。
【００３７】
また、図３の細線Ｇで示すように、消音部材３０の上記突出部３２の外接円の径も、自然状態の時より広がる（例えば１０〜４０％拡大する）。ただし、突出部３２の外接円の径はタイヤ２０のトレッド部２１の内周面（図３に符号Ｆで示す）の径より小さい。
【００３８】
図１、図２に示すように、上記突出部３２は、リム１２の中間領域１２ｚおよび上記ビードシート部１２ｘ、１２ｙから径方向、外方向に向かって大きく突出しており、突出部３２の頂部３２ａがトレッド部２１の内周面と間隙を介して対峙している。
【００３９】
上記構成をなすホイールアッセンブリにおいて、タイヤ２０の空気室２５に消音部材３０の突出部３２が配置されているので空気室２５の断面形状が周方向に大きく変化する。その結果、車両走行時に空気室２５において気柱共鳴が発生するのを防止することができる。
【００４０】
タイヤ２０の空気圧が低下した時には、タイヤ２０のトレッド部２１の路面側が大きく凹み、路面側に位置する突出部３２の頂部３２ａに当たるため、間欠的かつ周期的に音が発生し、運転者に空気圧低下を知らせることができる。なお、消音部材３０は弾性を有しているのでタイヤ２０のトレッド部２１が当たっても破壊されることはない。
【００４１】
消音部材３０の気柱共鳴防止効果を高めるために、上記タイヤ２０のビード部２２内周（リム１２のビードシート部１２ｘ、１２ｙ外周）からの突出部３２の高さ（図２において符号Ｈで示す）は、上記ビード部２２内周から上記トレッド部２１内周までの高さの半分以上、より好ましくは６５％以上にする。
【００４２】
上記消音部材３０の突出部３２の頂部３２ａとタイヤ２０のトレッド部２１の内周面との間の間隙は、タイヤ２０が正常圧の範囲にある時に突出部３２の頂部３２ａがトレッド部２１の内周に当たらないようにするため、余裕を持たせる必要がある。そのため、上記ビード部２２内周からの突出部３２の高さを、上記ビード部２２内周から上記トレッド部２１内周までの高さの８０％以下にするのが好ましい。
【００４３】
例えば、トレッド部２１の内径が６５６ｍｍでビード部２２の内径が４４０ｍｍの場合、上記突出部３２とトレッド部２１の内周との間隙を２５〜３５ｍｍにする。
【００４４】
以下、本発明の他の実施形態について説明する。これら他の実施形態において、先行する実施形態に対応する構成部には同番号を付してその詳細な説明を省略する。
図５に示す第２実施形態は、消音部材３０の突出部３２と谷部３１の数がそれぞれ５つである。他の特徴は第１実施形態と同様である。本実施形態では、径方向に対峙する頂部３２ａ間の間隔Ｄ’は、各頂部３２ａとこれと径方向に対峙する位置に最も近い頂部３２aとの間の間隔を意味する。頂部３２ａと谷部３１は、正確に（１８０°で）径方向に対峙する。
【００４５】
次に、本発明の第３実施形態について図６、図７を参照しながら説明する。図７に示すように、消音部材３０が自然状態にある時、谷部３１が円弧形状をなし、突出部３２が、平坦または円弧をなす頂部３２ａと、径方向、内方向に向かって互いに近づく一対の裾部３２ｂとを有している。
【００４６】
上記第３実施形態において、消音部材３０がリム１２に装着された状態では、図６に示すように、突出部３２の裾部３２ｂが広がるため突出部３２が台形をなす。谷部３１はリム１２の中間領域１２ｚに周方向に所定長さにわたって面接触する。
他の特徴は第１実施形態と同様である。
【００４７】
次に、本発明の第４実施形態について図８、図９を参照しながら説明する。図９に示すように、消音部材３０が自然状態にある時、谷部３１が第３実施形態より周方向寸法の短い円弧形状をなしており、突出部３２は台形をなしている。
上記第４実施形態において、消音部材３０がリム１２に装着された状態では、図６に示すように、突出部３２が第３実施形態より緩やかな台形をなす。他の特徴は第３実施形態と同様である。
【００４８】
本発明は上記実施形態に制約されず、種々の態様を採用可能である。消音部材の谷部、突出部の数は５つ以上が好ましく、特に５〜７が好ましい。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明の第１実施形態の消音部材を組み込んだホイールアッセンブリの要部縦断面図である。
【図２】図１において、II-II線に沿う拡大断面図である。
【図３】消音部材の自然状態を太線で、装着状態を細線で示すホイールアッセンブリの概略側面図である。
【図４】上記消音部材をタイヤ内に収容する工程を順を追って説明する概略側面図である。
【図５】本発明の第２実施形態をなす消音部材を自然状態で示す側面図である。
【図６】本発明の第３実施形態の消音部材を組み込んだホイールアッセンブリの要部拡大断面図である。
【図７】同第３実施形態の消音部材を自然状態で示す側面図である。
【図８】本発明の第４実施形態の消音部材を組み込んだホイールアッセンブリの要部拡大断面図である。
【図９】同第４実施形態の消音部材を自然状態で示す側面図である。
【符号の説明】
【００５０】
１０  ホイール
１２  リム
１２ｘ、１２ｙ  ビードシート部
１２ｚ  中間領域
２０  タイヤ
２１  トレッド部
２２  ビード部
２５  空気室
３０  消音部材
３１  谷部
３２  突出部
３２ａ  頂部
３２ｂ  裾部
３３  小空間
【図１】
2010023569.tif 000003
【図２】
2010023569.tif 000004
【図３】
2010023569.tif 000005
【図４】
2010023569.tif 000006
【図５】
2010023569.tif 000007
【図６】
2010023569.tif 000008
【図７】
2010023569.tif 000009
【図８】
2010023569.tif 000010
【図９】
2010023569.tif 000011