(57)【要約】【課題】ユニフォミティーを悪化させることなく、かつリム組み性を損なうことなく、気柱共鳴音を低減することを可能にしたタイヤホイール組立体を提供する。【解決手段】空気入りタイヤ１０とホイール１との間に形成される閉空間４に、その外形断面積がタイヤ周方向に不均一な環状のチューブ５を配置する。ホイール１に空気入りタイヤ１０の内圧を調整するためのバルブ６とチューブ５の内圧を調整するためのバルブ７とを設ける。チューブ５による閉空間４の断面積変化率を５．０％以上にする。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
空気入りタイヤとホイールとの間に形成される閉空間に、その外形断面積がタイヤ周方向に不均一な環状のチューブを配置したタイヤホイール組立体。
【請求項２】
前記ホイールに前記空気入りタイヤの内圧を調整するためのバルブと前記チューブの内圧を調整するためのバルブとを設けた請求項１に記載のタイヤホイール組立体。
【請求項３】
前記チューブによる前記閉空間の断面積変化率を５．０％以上にした請求項１又は請求項２に記載のタイヤホイール組立体。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、空気入りタイヤをホイールに装着した状態で閉空間を形成するタイヤホイール組立体に関し、さらに詳しくは、ユニフォミティーを悪化させることなく、かつリム組み性を損なうことなく、気柱共鳴音を低減するようにしたタイヤホイール組立体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車用車輪の気柱共鳴に起因する騒音の対策として、空気入りタイヤとホイールとの間に形成される閉空間の断面形状をタイヤ周方向に変化させることにより、単一周波数での共鳴時間を短縮し、その気柱共鳴による騒音を低減するという手法が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。この場合、ホイールのリム外周面やタイヤ内面には、閉空間の断面形状をタイヤ周方向に変化させるために適当な部材が装着される。
【０００３】
しかしながら、閉空間の断面形状を変化させるための部材をタイヤ内面に配置した場合、その部材の重量や剛性に起因してユニフォミティーが悪化するという問題がある。一方、閉空間の断面形状を変化させるための部材をホイールのリム外周面に配置した場合、リム形状規格による寸法制限が閉空間の断面積変化率を制限するため、気柱共鳴音を十分に低減することができない。また、ホイールのリム外周面にリム形状規格から外れる大きな部材を装着すると、リム組み性を損なうことになる。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００１−１１３９０２号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、ユニフォミティーを悪化させることなく、かつリム組み性を損なうことなく、気柱共鳴音を低減することを可能にしたタイヤホイール組立体を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
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、空気入りタイヤとホイールとの間に形成される閉空間に、その外形断面積がタイヤ周方向に不均一な環状のチューブを配置したことを特徴とするものである。
【０００７】
このように空気入りタイヤとホイールとの間の閉空間に、その外形断面積がタイヤ周方向に不均一な環状のチューブを配置することにより、ユニフォミティーを悪化させることなく、閉空間の断面積変化率を大きくし、気柱共鳴音を効果的に低減することができる。ここで、チューブによる閉空間の断面積変化率は５．０％以上にすることが好ましい。また、閉空間の断面積変化率を大きくした場合であっても、リム組み時にはチューブを潰した状態にし、リム組み後にタイヤ内に空気を充填し、最後にチューブ内に空気を充填することにより、リム組み性を損なうことなく、気柱共鳴音の低減が可能になる。そのため、空気入りタイヤの内圧を調整するためのバルブとチューブの内圧を調整するためのバルブとをホイールに設けることが好ましい。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明について添付の図面を参照しながら詳細に説明する。
【０００９】
図１は本発明の実施形態からなるタイヤホイール組立体（車輪）を示す側面図、図２はその閉空間に配置されたチューブを示す側面図、赤道断面図、図３は図１のＸ−Ｘ矢視断面図、図４は図１のＹ−Ｙ矢視断面図である。図１〜図４に示すように、このタイヤホイール組立体は、ホイール１と空気入りタイヤ１０とから構成されている。ホイール１はタイヤ１０を装着するためのリム２と、該リム２と不図示の車軸とを連結するディスク３とから構成されている。そして、空気入りタイヤ１０をホイール１に装着したとき、空気入りタイヤ１０とホイール１との間には閉空間４が形成される。
【００１０】
この閉空間４には、外形断面積がタイヤ周方向に不均一な環状のチューブ５が配置されている。つまり、チューブ５はタイヤ子午線断面での外形断面積がタイヤ周方向に沿って変化している。このチューブ５はホイール１のリム２の外周面に対して接触しているが、空気入りタイヤ１０の内面に対しては非接触になっている。チューブ５の材料は特に限定されるものではないが、ゴムを用いることが好ましい。ゴムとしては、天然ゴム（ＮＲ）、イソプレンゴム（ＩＲ）、スチレン−ブタジエンゴム（ＳＢＲ）、ブタジエンゴム（ＢＲ）、ブチルゴム（ＩＩＲ）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し、シリカやカーボンブラック等の補強剤や、樹脂やスチール等の補強コードを用いることもできる。
【００１１】
ホイール１には、空気入りタイヤ１０の内圧を調整するためのバルブ６と、チューブ５の内圧を調整するためのバルブ７とが設けられている。タイヤ用バルブ６はリム２を貫通して閉空間４に連通している。一方、チューブ用バルブ７はリム２を貫通してチューブ５に連通している。そのため、空気入りタイヤ１０とチューブ５は個別に内圧を充填することが可能である。これらタイヤ用バルブ６とチューブ用バルブ７とは、ユニフォミティーを考慮して、タイヤ周方向の互いに対向する位置に配置すると良い。
【００１２】
上記タイヤホイール組立体においては、ホイール１のリム２に空気入りタイヤ１０を組み付ける際にチューブ５を潰した状態にする。これにより、リム組み作業を円滑に行うことができる。リム組み後は、タイヤ用バルブ６を介して空気入りタイヤ１０内に空気を充填し、最後にチューブ５内に空気を充填するようにすれば良い。
【００１３】
上述のように空気入りタイヤ１０とホイール１との間の閉空間４に、その外形断面積がタイヤ周方向に不均一な環状のチューブ５を配置した場合、閉空間４の気柱共鳴周波数が車輪の回転に伴って変化し、気柱共鳴音を低減することができる。しかも、上記チューブ５によれば、閉空間４の断面積変化率を大きくしても、ユニフォミティーやリム組み性を悪化させることはない。つまり、タイヤ内面にチューブ５と同等の断面積を有する中実な部材を装着した場合、その部材の重量や剛性に起因してユニフォミティーが悪化することになり、リム外周面にチューブ５と同等の断面積を有する中実な部材を装着した場合、リム組み性が悪化することになる。
【００１４】
チューブ５による閉空間４の断面積変化率は５．０％以上にすると良い。この断面積変化率が５．０％未満であると気柱共鳴音の低減効果が不十分になる。断面積変化率の上限は特に限定されるものではないが、過度に大きくするとユニフォミティーの悪化に繋がるので、その上限は２５％にすると良い。なお、ここで言う断面積変化率とは、チューブ５が無い状態での閉空間４の断面積をＡとし、チューブ５の外形断面積の最小値（図３参照）をＡ１とし、チューブ５の外形断面積の最大値（図４参照）をＡ２としたとき、（Ａ２−Ａ１）／（Ａ−Ａ１）×１００％にて表される。
【００１５】
【実施例】
タイヤサイズが１８５／７０Ｒ１４の空気入りタイヤと、リムサイズが１４×５・１／２ＪＪのホイールとからなる従来例１〜４及び実施例のタイヤホイール組立体を製作した。従来例１は通常の空気入りタイヤを用いたものである。従来例２はタイヤ内面に外形断面積がタイヤ周方向に不均一な部材を貼り付け、閉空間の断面積変化率を２．０％にしたものである。従来例３はタイヤ内面に外形断面積がタイヤ周方向に不均一な部材を貼り付け、閉空間の断面積変化率を４．０％にしたものである。従来例４はリム外周面に外形断面積がタイヤ周方向に不均一な部材を貼り付け、閉空間の断面積変化率を２．０％にしたものである。一方、実施例はタイヤとホイールとの間に形成される閉空間に外形断面積がタイヤ周方向に不均一な環状のチューブを配置し、閉空間の断面積変化率を６．０％にしたものである。
【００１６】
これら５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、気柱共鳴音及びユニフォミティーを評価し、その結果を表１に示した。
【００１７】
〔気柱共鳴音〕
各タイヤホイール組立体について、空気圧を２２０ｋＰａとして、排気量１８００ｃｃの乗用車で、粗い路面を速度５０ｋｍ／ｈで走行したときの気柱共鳴音（ｄＢ）を車室内運転席窓側耳の位置に設置したマイクロフォンで測定した。評価結果は、従来例１を基準（±０．０）とする相対値にて示した。この値がプラスの場合は気柱共鳴音が大きいことを意味し、マイナスの場合は気柱共鳴音が小さいことを意味する。
【００１８】
〔ユニフォミティー〕
各タイヤホイール組立体について、速度１００ｋｍ／ｈにてＴＦＶ（トラクティブ・フォース・バリエーション）を測定し、その２次成分を比較した。評価結果は、測定値の逆数を用い、従来例１を１００とする指数にて示した。この指数値が大きいほどユニフォミティーが良好であることを意味する。
【００１９】
【表１】
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【００２０】
この表１に示すように、実施例のタイヤホイール組立体はユニフォミティーが良好であり、しかも気柱共鳴音の低減効果が大きいものであった。従来例２，４はユニフォミティーが良好であるものの、気柱共鳴音の低減効果が不十分であった。また、従来例３は気柱共鳴音の低減効果が認められるものの、ユニフォミティーの悪化が顕著であった。
【００２１】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、空気入りタイヤとホイールとの間に形成される閉空間に、その外形断面積がタイヤ周方向に不均一な環状のチューブを配置したから、ユニフォミティーを悪化させることなく、かつリム組み性を損なうことなく、気柱共鳴音を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態からなるタイヤホイール組立体を示す側面図である。
【図２】本発明のタイヤホイール組立体の閉空間に配置されるチューブを示す側面図である。
【図３】図１のＸ−Ｘ矢視断面図である。
【図４】図１のＹ−Ｙ矢視断面図である。
【符号の説明】
１  ホイール
２  リム
３  ディスク
４  閉空間
５  チューブ
６  タイヤ用バルブ
７  チューブ用バルブ
１０  空気入りタイヤ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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