(57)【要約】【課題】一般のタイヤが使用でき、タイヤのリム組み性が良好で、ホイールの加工性や耐久性にも優れ、質量をあまり増加させずにロードノイズの低減効果が得られる自動車用ホイールを提供する。【解決手段】空気入りタイヤをリム組みする際にビードの片側を挿入する溝部９を有するリム１を備える自動車用ホイールにおいて、リム１の溝部９には、ホイール軸心を通過して等二分割する分割面に対して略対称な形状を有する一対の凸部６を設けると共に、凸部６は溝部９の最小半径を基準とするとき、分割面付近から徐々に高さを増加して、分割面のホイール軸心から引いた垂線と交わる位置で略最大高さとなる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
空気入りタイヤをリム組みする際にビードの片側を挿入する溝部を有するリムを備えた自動車用ホイールにおいて、
前記リムの溝部には、ホイール軸心を通過して等二分割する分割面に対して略対称な形状を有する一対の凸部を設けると共に、その凸部は前記溝部の最小半径を基準とするとき、分割面付近から徐々に高さを増加して、分割面のホイール軸心から引いた垂線と交わる位置で略最大高さとなることを特徴とする自動車用ホイール。
【請求項２】
前記一対の凸部の最大高さは、リムのビードシート部中央の半径から前記溝部の最小半径を引いた長さの２０〜５０％である請求項１記載の自動車用ホイール。
【請求項３】
空気入りタイヤをリム組みする際にビードの片側を挿入する方向を表示してある請求項１又は２に記載の自動車用ホイール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空気入りタイヤをリム組みする際にビードの片側を挿入する溝部を有するリムを備えた自動車用ホイールに関する。
【背景技術】
【０００２】
車両が荒れた路面を走行したり、路面の継ぎ目を乗り越えると、車室内においてロードノイズと呼ばれる騒音が発生する。このロードノイズは、タイヤが関係する騒音の一つであり、路面の凹凸がタイヤへの入力となってタイヤが振動し、この振動が車軸、サスペンション、車体といった伝播経路をとって伝わり、最終的に車室内で騒音を引き起こす。
【０００３】
この車室内騒音のうち、２５０Ｈｚ付近に発生するものは、タイヤ内空洞共鳴振動によるものであることが知られている。この空洞共鳴振動による騒音を低減する技術としては、空洞を塞ぐ方法、吸音材を入れる方法、空洞の気柱を乱す方法などが提案されている。
【０００４】
例えば、タイヤ周方向の位置に応じて断面積を変化させた物体を、弾性体からなるリング状の治具によりトレッド内面に装着した空気入りタイヤが知られている（例えば、特許文献１参照）。しかし、この構造では、トレッドが路面に接地するたびに絶えず屈曲・変形するため、走行中に上記物体が脱落するおそれが有り、また、タイヤに取り付ける工程が煩雑になるという問題があった。
【０００５】
また、リムのレッジ部（リムのビードシート間のドロップ部を除いた部分）自体を部分的に径方向の外側へ押し曲げて形成した凸部を、レッジ部の周方向において適宜間隔を有して複数設けた自動車用リムが知られている（例えば、特許文献２参照）。しかし、この発明では、上記脱落の問題を解消できるものの、レッジ部に凸部を設けるため、十分な効果を得るためには凸部を設ける範囲を広くする必要が有り、質量は大幅に増加してしまっていた。
【０００６】
更に、ビード部付近のタイヤ内面に、断面積がタイヤ周方向に変化する凸部を設けた空気入りタイヤが知られている（例えば、特許文献３参照）。しかし、一般のタイヤを使用することができず、また、タイヤの製造工程を変える必要があり、又はタイヤの加工性に問題があった。
【０００７】
また、回転に伴う遠心力で立ち上がりタイヤ空洞を遮る立ち上がり部を設けたバンドを、リムの外周に装着したタイヤとリムの組立体が知られている（例えば、特許文献４参照）。しかし、構造や動作が複雑なため、加工性や耐久性に問題があり、タイヤのリム組み性が悪化する場合も生じた。
【特許文献１】特開２００３−２２６１０４号公報
【特許文献２】特開２００２−１８７４０５号公報
【特許文献３】特開２００２−１２０５０９号公報
【特許文献４】特開２００１−１８０２１４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
そこで、本発明の目的は、一般のタイヤが使用でき、タイヤのリム組み性が良好で、ホイールの加工性や耐久性にも優れ、質量をあまり増加させずにロードノイズの低減効果が得られる自動車用ホイールを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的は、下記の如き本発明により達成できる。      
【００１０】
即ち、本発明の自動車用ホイールは、空気入りタイヤをリム組みする際にビードの片側を挿入する溝部を有するリムを備えた自動車用ホイールにおいて、前記リムの溝部には、ホイール軸心を通過して等二分割する分割面に対して略対称な形状を有する一対の凸部を設けると共に、その凸部は前記溝部の最小半径を基準とするとき、分割面付近から徐々に高さを増加して、分割面のホイール軸心から引いた垂線と交わる位置で略最大高さとなることを特徴とする。
【００１１】
本発明の自動車用ホイールによると、高さの変化する一対の凸部を設けることで周方向で断面積が変化するため、タイヤ空洞共鳴によるロードノイズを低減することができる。このとき、ホイール側に凸部を設けるため、一般のタイヤが使用でき、しかも溝部の最小半径が維持されるため、タイヤのリム組み性も良好となる。更に、ホイールに凸部を設けるだけであるため、ホイールの加工性や耐久性にも優れたものとなる。また、等二分割する分割面に対して略対称な形状を有する凸部を設けるため、ホイールのバランスも良好になる。
【００１２】
上記において、前記一対の凸部の最大高さは、リムのビードシート部中央の半径から前記溝部の最小半径を引いた長さの２０〜５０％であることが好ましい。この範囲の高さであると、凸部を設けない従来のホイールと同等のリム組性が確保できる。
【００１３】
また、空気入りタイヤをリム組みする際にビードの片側を挿入する方向を表示してあることが好ましい。この構成によると、最もリム組みに支障の無い方向が明確となり、より確実に良好なリム組み性を実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。図１は、本発明の自動車用ホイールの一例を示す斜視図であり、図２はそのＩ−Ｉ断面図、図３はその正面図である。
【００１５】
本発明の自動車用ホイールは、図１〜図３に示すように、空気入りタイヤをリム組みする際にビードの片側を挿入する溝部９を有するリム１を備える。溝部９はリムドロップのみで構成される場合もあるが、本実施形態では、溝部９がリムドロップと連続するリムウェル５で構成される例を示す。このようなリム１を有するものは、溝部９はリムドロップのみで構成される場合と比較して、凸部６を設ける体積が大きくなるため、ロードノイズの低減効果がより大きくなるため好ましい。
【００１６】
一般に、空気入りタイヤは、一対のビードを有しており、両方のビードがリム１のビードシート部７，８に外嵌するように、リム組みされる。その際、ビードの内径は、フランジ部１１の外径より小さく、ビードシート部７，８の外径と略等しいため、フランジ部１１を乗り越えてビードをビードシート部７，８に外嵌するには、溝部９にビードの片側を挿入しておき（落とし込んでおき）、ビードのもう片側がフランジ部１１を超えるようにする必要がある。このため、溝部９はリム組みにおいて必須となるが、必ずしもリム１の全周にわたって必要となるものではない。本発明はこの点に着目してなされたものである。
【００１７】
本発明では、図１〜図３に示すように、リム１の溝部９には、ホイール軸心Ｏを通過して等二分割する分割面Ｐ１に対して略対称な形状を有する一対の凸部６を設けている。凸部６は、リム１自体の形状を変化させて形成してもよく、別の部材を取り付けて形成してもよい。別の部材を取り付ける場合、金属等を溶接で接合したり、樹脂等をネジやボルトで締結したり、接着剤等により接合することができる。但し、リム１自体の形状を変化させて形成することが、加工性や耐久性の点から好ましい。
【００１８】
凸部６は、溝部９の最小半径Ｒ１を基準とするとき、分割面Ｐ１付近から徐々に高さを増加して、分割面のホイール軸心Ｏから引いた垂線Ｌ１と交わる位置で略最大高さとなる。このような凸部６の最大高さＨ１は、リム１のビードシート部７の中央の半径Ｒ２から溝部９の最小半径Ｒ１を引いた長さＨ２の２０〜５０％であることが好ましい。なお、リム１の全周のうち、凸部６を全く設けていない溝部９が存在することが好ましい。
【００１９】
凸部６の形状は、分割面Ｐ１付近から徐々に（段階的にでもよい）高さを増加するものであれば何れでもよいが、特に、凸部６の正面視形状は、外形が円弧状であることが好ましく、ビードシート部７の中央と同じ半径を有する円弧であることがより好ましい。
【００２０】
また、図３に示すように、凸部６の側面視形状は、表面がほぼ平坦であることが好ましく、また、軸心Ｏを通過する断面において、凸部６の表面形状は、軸心Ｏからの高さが同じであることがより好ましい。
【００２１】
本発明の自動車用ホイールは、空気入りタイヤをリム組みする際にビードの片側を挿入する方向を表示してあることが好ましい。表示する位置としては、フランジ部１１の外側や後述するディスク部分などが好ましい。
【００２２】
本発明の自動車用ホイールは、リムにタイヤを組み付けられて使用される。また、図示していないが、リム１の内側には、車軸と連結するためのボルト孔を有するディスク等が固着される。本発明の自動車用ホイールは、１ピースタイプのホイールに限らず、２ピースタイプのホイールや３ピースタイプのホイールなどにも適用可能である。また、板製ホイールに限るものではなく、鋳造、鍛造等のホイールに適用することができる。
【００２３】
［他の実施形態］
（１）前述の実施形態では、リムの溝部がリムドロップと連続するリムウェルで構成される例を示したが、本発明では、図４〜図５に示すように、リム１の溝部９がリムドロップのみで構成されるものでもよい。この場合、リム１のリムドロップ（溝部９）に対してのみ凸部６が形成される。
【００２４】
（２）前述の実施形態では、リムの溝部の全幅に対して凸部を設ける例を示したが、本発明では、リムの溝部の全幅に対して凸部を設ける必要はない。但し、ロードノイズの低減効果を十分得る観点から、リムの溝部の全幅に対して３０％以上の幅で凸部を設けるのが好ましい。
【００２５】
（３）前述の実施形態では、ビードシート部にハンプを有しない例を示したが、本発明の自動車用ホイールは、ビードシート部にハンプを有するものであってもよい。
【実施例】
【００２６】
以下、本発明の構成と効果を具体的に示す実施例等について説明する。
【００２７】
比較例１
リムサイズが１６×６．５ＪＪの一般の自動車用ホイールに、サイズ２２５／６０Ｒ１６  ９８Ｔのタイヤをリム組みして（空気圧２００ｋＰａ）、ドラム試験用のテストタイヤとした。ドラム試験では、ドラム（外周５３６４．５ｍｍ）の外周の一カ所に断面形状が半円の突起（高さ１０ｍｍ）を軸方向に設け、速度４０ｋｍ／ｈでドラムを回転させながら、タイヤの荷重４．５ｋＮを負荷しつつ試験を行い、荷重負荷方向のタイヤ軸力を計測した。５００Ｈｚ以下の周波数域の車室内騒音は、構造物（サスペンション〜ボディ）を伝わる固体伝播が主であり、タイヤ軸力が車室内騒音と関係している。
【００２８】
実施例１
比較例１において、リムサイズが１６×６．５ＪＪの一般の自動車用ホイール（溝部がリムドロップを含むリムウェルで構成されているタイプ）に、図１〜図３に示す突起（高さＨ１は２５ｍｍであり、Ｈ２の４０％）を設けたこと以外は、同様にしてドラム試験を行った。
【００２９】
以上の結果を図６に示す。この結果では、比較例１における２２０Ｈｚ付近のノイズのピーク値が８．０ｄＢであったのに対して、実施例１ではピーク値が４．６ｄＢとなり、軸力レベルが３．４ｄＢ低減した。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の自動車用ホイールの一例を示す斜視図
【図２】図１に示す自動車用ホイールのＩ−Ｉ断面図
【図３】図１に示す自動車用ホイールの正面図
【図４】本発明の自動車用ホイールの他の例を示す斜視図
【図５】図４に示す自動車用ホイールのＩ−Ｉ断面図
【図６】実施例等のドラム試験の結果として、周波数と軸力レベルとの関係を示すグラフ
【符号の説明】
【００３１】
１      リム
６      凸部
７，８  ビードシート部
９    溝部（ドロップ部）
Ｏ    ホイール軸心
Ｒ１  溝部の最小半径
Ｒ２  ビードシート部中央の半径
Ｐ１  分割面
Ｌ１  分割面のホイール軸心から引いた垂線
Ｈ１  凸部の最大高さ
Ｈ２  Ｒ２からＲ１を引いた値
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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