(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
左右一対のビード部に設けられたビードコアと、一方のビード部から他方のビード部に延びる本体部と前記ビードコアをタイヤ径方向内側から外側へ巻き上げられた巻上部を有するカーカスプライと、前記カーカスプライのクラウン部ラジアル方向外側に配置された１層以上のコード層よりなるベルトと、前記ベルトのラジアル方向外側に配置されたトレッドゴムと、前記カーカスプライのタイヤ軸外側に配置されたサイドゴムとを備えた空気入りタイヤをリムホイールに組み付けたタイヤ・リムホイール組立体であって、
リム径方向加振時の振幅が、表側のリム端よりも裏側のリム端が大きいリムホイールと、
タイヤ赤道面から一方のサイド部のタイヤ軸方向最外端までのタイヤ回転軸に沿って計測したタイヤ半幅と、タイヤ赤道面から他方のサイド部のタイヤ軸方向最外端までのタイヤ回転軸に沿って計測したタイヤ半幅とが異なる空気入りタイヤと、
を備え、
リム径方向加振時の振幅が大きい裏側のリム端側に、前記空気入りタイヤの前記タイヤ半幅の大きい側を対応させたことを特徴とするタイヤ・リムホイール組立体。
【請求項２】
値が小さい方のタイヤ半幅をＳＷS、値が大きい方のタイヤ半幅をＳＷLとしたときに、１．０４ＳＷS≦ＳＷLとしたことを特徴とする請求項１に記載のタイヤ・リムホイール組立体。
【請求項３】
左右一対のビード部に設けられたビードコアと、一方のビード部から他方のビード部に延びる本体部と前記ビードコアをタイヤ径方向内側から外側へ巻き上げられた巻上部を有するカーカスプライと、前記カーカスプライのクラウン部ラジアル方向外側に配置された１層以上のコード層よりなるベルトと、前記ベルトのラジアル方向外側に配置されたトレッドゴムと、前記カーカスプライのタイヤ軸外側に配置されたサイドゴムとを備えた空気入りタイヤをリムホイールに組み付けたタイヤ・リムホイール組立体であって、
リム径方向加振時の振幅が、表側のリム端よりも裏側のリム端が大きいリムホイールと、
前記カーカスプライの一方のビードコアからタイヤ赤道面までのカーカス長と、他方のビードコアからタイヤ赤道面までのカーカス長とが異なる空気入りタイヤと、
を備え、
リム径方向加振時の振幅が大きい裏側のリム端側に、前記空気入りタイヤの前記カーカス長の長い側を対応させたことを特徴とするタイヤ・リムホイール組立体。
【請求項４】
短い方のカーカス長をＬＳ、長い方のカーカス長をＬＬとしたときに、１．０４ＬＳ≦ＬＬとしたことを特徴とする請求項３に記載のタイヤ・リムホイール組立体。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、タイヤ・リムホイール組立体に係り、特に車両に装着した際のロードノイズを効果的に低減することのできるタイヤ・リムホイール組立体を提供することが目的である。
【０００２】
【従来の技術】
昨今のタイヤに対して要求されるタイヤ性能としてロードノイズを低減させることが強く求められている。
【０００３】
ロードノイズはタイヤが路面の凹凸により強制入力を受けて振動し、それが車軸を介して車体へ伝播し、最終的に車室内に伝達されて音となる。
【０００４】
その振動の伝達経路を詳しく観察すると、タイヤのトレッド部，左右のサイドウォール部、左右のビード部、ホイール（リム・ディスク）部、車軸へと伝達される。
【０００５】
従来ロードノイズを低減するためにはタイヤの振動特性の改良が必要であり、タイヤ断面の重量や剛性の配分の適正化によるモード周波数のコントロールなどにより改良が行われてきた。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、タイヤのモード周波数コントロールによる手法では、ロードノイズは低減されるものの、操縦安定性などの他性能へ与える影響が多い。
【０００７】
本発明は上記事実を考慮し、操縦安定性などの他性能へ与えずにロードノイズを低減することのできるタイヤ・リムホイール組立体を提供することが目的である。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
そこで、本発明者はロードノイズを低減するために研究を行った結果、以下のような事実が判明した。
【０００９】
ロードノイズについてはゴムなどの弾性体で構成されたタイヤの弾性振動のみが主要因であると考えられていたが、ホイールの振動も重要な要因であるという事実が判明した。
【００１０】
そこで、種々のホイールについて、リム部を径方向に加振した時の曲げ変形モードを調べた結果、車両内側のリム端の振幅と車両外側のリム端の振幅とが異なる場合があり、ホイールディスクのオフセットによらず、ホイールのデザインによって内外のリム端に振幅の差が生じることが分った。
【００１１】
また、タイヤのタイヤ半幅がタイヤ赤道面の左右で異なると、トレッド〜ビード部間の振動の伝達特性がタイヤ赤道面の左右で異なることも判明した。
【００１２】
本発明者は、このような新たな知見を巧みに利用すれば、ロードノイズの低減が図れることを見出すに至ったのである。
【００１３】
請求項１に記載の発明は、上記事実に鑑みてなされたものであって、左右一対のビード部に設けられたビードコアと、一方のビード部から他方のビード部に延びる本体部と前記ビードコアをタイヤ径方向内側から外側へ巻き上げられた巻上部を有するカーカスプライと、前記カーカスプライのクラウン部ラジアル方向外側に配置された１層以上のコード層よりなるベルトと、前記ベルトのラジアル方向外側に配置されたトレッドゴムと、前記カーカスプライのタイヤ軸外側に配置されたサイドゴムとを備えた空気入りタイヤをリムホイールに組み付けたタイヤ・リムホイール組立体であって、リム径方向加振時の振幅が、表側のリム端よりも裏側のリム端が大きいリムホイールと、タイヤ赤道面から一方のサイド部のタイヤ軸方向最外端までのタイヤ回転軸に沿って計測したタイヤ半幅と、タイヤ赤道面から他方のサイド部のタイヤ軸方向最外端までのタイヤ回転軸に沿って計測したタイヤ半幅とが異なる空気入りタイヤと、を備え、リム径方向加振時の振幅が大きい裏側のリム端側に、前記空気入りタイヤの前記タイヤ半幅の大きい側を対応させたことを特徴としている。
【００１４】
次に、請求項１に記載のタイヤ・リムホイール組立体の作用を説明する。
【００１５】
先ず、空気入りタイヤのサイド部の剛性は、内圧に起因するプライ張力の影響を受けることは良く知られており、プライに作用する張力が大きいとサイド部の剛性が大きくなる。
【００１６】
ここで、プライに作用する張力を膜理論により簡単に算出すれば、カーカス形状の曲率半径に比例する（下式参照）。
【００１７】
単位幅あたりの張力Ｔ＝ｒ・Ｐ
ｒ：カーカス（プライ）の曲率半径
Ｐ：内圧
よって、サイド部の剛性を低下させるためには、カーカスの曲率半径を小さくすれば良く、そのためには最大幅を大きくすれば、最大幅付近のカーカスの曲率半径が必然的に小さくなる。
【００１８】
即ち、本発明のタイヤ・リムホイール組立体の空気入りタイヤでは、タイヤ赤道面の一方のタイヤ半幅と他方のタイヤ半幅とが異なるので、タイヤ半幅の大きい側のサイド部の剛性は低く、タイヤ半幅の小さい側のサイド部の剛性は高くなる。
【００１９】
したがって、空気入りタイヤとリムホイールとを組み合わせる際に、リム径方向加振時の振幅が大きい裏側のリム端側に、サイド部の剛性の低い側、即ち、タイヤ半幅の大きい側を対応させることにより、ハブ連結部に作用する加振力を低減することができ、ロードノイズの低減が図れる。
【００２０】
なお、加振時の振幅が大きい裏側のリム端とは反対側は加振時の振幅が小さいので、加振時の振幅が小さい側に、空気入りタイヤのサイド部の剛性の高い側を対応させてもハブ連結部への振動伝達は大きくならない。
【００２１】
このため、片側のサイド部剛性を小さくしても、もう片側のサイド部剛性を大きくして、空気入りタイヤ全体でのバネ定数は確保できる。
【００２２】
このように、路面からの入力はハブ連結部へ伝達されにくくなり、かつ空気入りタイヤ全体でのバネ定数は変化しないので、操縦安定性へ影響を与えずにロードノイズのみを低減することができる。
【００２３】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のタイヤ・リムホイール組立体において、値が小さい方のタイヤ半幅をＳＷS、値が大きい方のタイヤ半幅をＳＷLとしたときに、１．０４ＳＷS≦ＳＷLとしたことを特徴としている。
【００２４】
次に、請求項２に記載のタイヤ・リムホイール組立体の作用を説明する。
【００２５】
値が小さい方のタイヤ半幅をＳＷS、値が大きい方のタイヤ半幅をＳＷLとしたときに、１．０４ＳＷS≦ＳＷLに設定することにより、ロードノイズを十分に低減することが出来る。
【００３９】
請求項３に記載の発明は、左右一対のビード部に設けられたビードコアと、一方のビード部から他方のビード部に延びる本体部と前記ビードコアをタイヤ径方向内側から外側へ巻き上げられた巻上部を有するカーカスプライと、前記カーカスプライのクラウン部ラジアル方向外側に配置された１層以上のコード層よりなるベルトと、前記ベルトのラジアル方向外側に配置されたトレッドゴムと、前記カーカスプライのタイヤ軸外側に配置されたサイドゴムとを備えた空気入りタイヤをリムホイールに組み付けたタイヤ・リムホイール組立体であって、リム径方向加振時の振幅が、表側のリム端よりも裏側のリム端が大きいリムホイールと、前記カーカスプライの一方のビードコアからタイヤ赤道面までのカーカス長と、他方のビードコアからタイヤ赤道面までのカーカス長とが異なる空気入りタイヤと、を備え、リム径方向加振時の振幅が大きい裏側のリム端側に、前記空気入りタイヤの前記カーカス長の長い側を対応させたことを特徴としている。
【００４０】
次に、請求項３に記載のタイヤ・リムホイール組立体の作用を説明する。
【００４１】
本発明のタイヤ・リムホイール組立体の空気入りタイヤでは、タイヤ赤道面の一方のカーカス長と他方のカーカス長とが異なるので、カーカス長の長い側のサイド部の剛性は低く、カーカス長の短い側のサイド部の剛性は高くなる。
【００４２】
したがって、空気入りタイヤとリムホイールとを組み合わせる際に、リム径方向加振時の振幅が大きい方のリム端側に、サイド部の剛性の低い側、即ち、カーカス長の長い側を対応させることにより、ハブ連結部に作用する加振力を低減することができ、ロードノイズの低減が図れる。
【００４３】
なお、加振時の振幅が大きい方のリム端とは反対側は加振時の振幅が小さいので、加振時の振幅が小さい側に、空気入りタイヤのサイド部の剛性の高い側を対応させてもハブ連結部への振動伝達は大きくならない。
【００４４】
このため、片側のサイド部剛性を小さくしても、もう片側のサイド部剛性を大きくして、空気入りタイヤ全体でのバネ定数は確保できる。
【００４５】
このように、路面からの入力はハブ連結部へ伝達されにくくなり、かつ空気入りタイヤ全体でのバネ定数は変化しないので、操縦安定性へ影響を与えずにロードノイズのみを低減することができる。
【００４６】
請求項４に記載の発明は、請求項３に記載のタイヤ・リムホイール組立体において、短い方のカーカス長をＬＳ、長い方のカーカス長をＬＬとしたときに、１．０４ＬＳ≦ＬＬとしたことを特徴としている。
【００４７】
次に、請求項４に記載のタイヤ・リムホイール組立体の作用を説明する。
【００４８】
短い方のカーカス長をＬＳ、長い方のカーカス長をＬＬとしたときに、１．０４ＬＳ≦ＬＬに設定することにより、ロードノイズを十分に低減することが出来る。
【００５９】
【発明の実施の形態】
［第１の参考例］
本発明のタイヤ・リムホイール組立体を説明する前に、第１の参考例に係るタイヤ・リムホイール組立体を図１乃至図３にしたがって説明する。
【００６０】
図１に示すように、本参考例のタイヤ・リムホイール組立体１０は、リムホイール１２に空気入りタイヤ１４を装着したものである。
【００６１】
なお、図１のタイヤ・リムホイール組立体１０において、矢印ＩＮは車両内側方向を、矢印ＯＵＴは車両外側方向を示している。
【００６２】
本参考例の空気入りタイヤ１４は、一対のビード部１６をトロイド状に跨がるカーカス１８を備えている。
【００６３】
カーカス１８のタイヤ径方向外側には、本参考例では、第１ベルトプライ２０Ａ及び第２ベルトプライ２０Ｂの２枚のベルトプライからなるベルト２０が配設されている。
【００６４】
ベルト２０のタイヤ径方向外側にはトレッドゴム層２２が配設されている。また、カーカス１８のタイヤ軸方向外側には、サイドゴム層２４が配設されている。
【００６５】
本参考例のカーカス１８は、複数本のコードを互いに平行に並べてゴムコーティングした１枚のカーカスプライ２６から構成されている。
【００６６】
ビード部１６のビードコア２８には、カーカスプライ２６の端部分がタイヤ径方向外側へ巻き上げられている。
【００６７】
ここで、カーカスプライ２６の一方のビードコア２８から他方のビードコア２８へ至る部分を本体部２６Ａ、ビードコア２８からタイヤ径方向外側へ延びる巻上部分を巻上部２６Ｂとする。
【００６８】
カーカスプライ２６の本体部２６Ａと巻上部２６Ｂとの間には、ビードコア２８からタイヤ径方向外側へ延びる高硬度のゴムからなるビードフィラー３０が配設されている。
【００６９】
図２に示すように、タイヤ赤道面ＣＬから車両内側のサイド部のタイヤ軸方向最外端ＰINまでのタイヤ回転軸に沿って計測したタイヤ半幅ＳＷINと、タイヤ赤道面ＣＬから車両外側のサイド部のタイヤ軸方向最外端ＰOUTまでのタイヤ回転軸に沿って計測したタイヤ半幅ＳＷOUTとが異なっている。
【００７０】
より具体的には、タイヤ半幅ＳＷOUTはタイヤ半幅ＳＷINよりも大きく設定されている。そして、車両外側のタイヤ軸方向最外端ＰOUTのタイヤ外表面付近の曲率半径ＲOUTは、車両内側のタイヤ軸方向最外端ＰINのタイヤ外表面付近の曲率半径ＲINよりも小さい。
【００７１】
ここで、空気入りタイヤ１４の車両内側のタイヤ半幅ＳＷINと車両外側のタイヤ半幅ＳＷOUTとの関係は、１．０４ＳＷIN≦ＳＷOUT（本発明の１．０４ＳＷS≦ＳＷL）に設定することが好ましい。
【００７２】
図１に示すように、本参考例のリムホイール１２は、リム部３２の幅方向中心線ＲＣＬに対してディスク部３３が車両外側方向（リムホイールの表側）にオフセットしているが、リム部を加振した時の振幅は、車両外側のリム端の方が車両内側のリム端よりも大きなっているものである。
【００７３】
ここで、リムホイール１２のリム端の振幅測定方法を以下に説明する。
【００７４】
図３に示すように、加速度計４０をホイール断面方向１８箇所に貼り付けたリムホイール１２を試験用車軸４２に取り付け、小型加振器でリム部をリム径方向に加振することによって曲げモードの変形を測定して得た。
（作用）
本参考例の空気入りタイヤ１４では、車両内側のタイヤ半幅ＳＷINが小さく、車両外側のタイヤ半幅ＳＷOUTが大きいので、車両内側のサイド部の剛性は高く、車両外側のサイド部の剛性は低くなる。
【００７５】
本参考例のタイヤ・リムホイール組立体１０では、リム径方向加振時の振幅が大きい方のリム端側にサイド部の剛性の低い側が対応しているので、ハブ連結部に作用する加振力を低減することができ、ロードノイズの低減が図れる。
【００７６】
なお、加振時の振幅が大きい方のリム端とは反対側は加振時の振幅が小さいので、加振時の振幅が小さい側に空気入りタイヤ１４のサイド部の剛性の高い側を対応させてもハブ連結部への振動伝達は大きくならない。
【００７７】
このため、片側のサイド部剛性を小さくしても、もう片側のサイド部剛性を大きくして、空気入りタイヤ全体でのバネ定数は確保できる。
【００７８】
このように、路面からの入力はハブ連結部３４へ伝達されにくくなり、かつ空気入りタイヤ全体でのバネ定数は変化しないので、操縦安定性へ影響を与えずにロードノイズのみを低減することができる。
【００７９】
なお、１．０４ＳＷIN＞ＳＷOUTに設定すると、ロードノイズを低減することが出来なくなる。
［第２の参考例］
タイヤ・リムホイール組立体の第２の参考例を図４にしたがって説明する。なお、第１の参考例と同一構成には同一符号を付し、その説明は省略する。
【００８０】
図４に示すように、本参考例では、タイヤ半幅ＳＷINとタイヤ半幅ＳＷOUTとが同一寸法であるが、サイド部の断面形状が車両内外で異なっており、カーカスプライ２６の車両内側のビードコア２８からタイヤ赤道面ＣＬまでのカーカス長ＬＳは短く、車両外側のビードコア２８からタイヤ赤道面ＣＬまでのカーカス長ＬＬが長く設定されている。
【００８１】
ここで、短い方のカーカス長ＬＳと長い方のカーカス長ＬＬとの関係は、１．０４ＬＳ≦ＬＬに設定することが好ましい。
（作用）
本参考例の空気入りタイヤ１４では、車両内側のカーカス長ＬＳが短く、車両外側のカーカス長ＬＬが長いので、車両内側のサイド部の剛性は高く、車両外側のサイド部の剛性は低くなる。
【００８２】
本参考例のタイヤ・リムホイール組立体１０では、リム径方向加振時の振幅が大きい方のリム端側にサイド部の剛性の低い側が対応しているので、ハブ連結部に作用する加振力を低減することができ、ロードノイズの低減が図れる。
【００８３】
なお、加振時の振幅が大きい方のリム端とは反対側は加振時の振幅が小さいので、加振時の振幅が小さい側に空気入りタイヤ１４のサイド部の剛性の高い側を対応させてもハブ連結部への振動伝達は大きくならない。
【００８４】
このため、片側のサイド部剛性を小さくしても、もう片側のサイド部剛性を大きくして、空気入りタイヤ全体でのバネ定数は確保できる。
【００８５】
このように、路面からの入力はハブ連結部３４へ伝達されにくくなり、かつ空気入りタイヤ全体でのバネ定数は変化しないので、操縦安定性へ影響を与えずにロードノイズのみを低減することができる。
【００８６】
なお、１．０４ＬＳ＞ＬＬに設定すると、ロードノイズを低減することが出来なくなる。
（試験例１）
本発明の効果を確かめるために、従来例のタイヤ・リムホイール組立体と本発明の適用された実施例のタイヤ・リムホイール組立体を用意し、実車走行によるロードノイズ車内音（４００〜８００Ｈｚの帯域値）を測定した。
【００８７】
素材及びデザインの異なる３種類のリムホイール（Ａ，Ｂ，Ｃ）と、内部構造の異なる３種類の空気入りタイヤ（ａ，ｂ，ｃ）を用い、表３に示すように組み合わせて９種類のタイヤ・リムホイール組立体を得た。なお、（ホイールＣとタイヤｃとを組み合わせたものが、本発明のタイヤ・リムホイール組立体である。
【００８８】
リムホイールは、何れもサイズが６ＪＪ−１４、オフセットが４５ｍｍであり、素材及びデザインが各々異なっている。なお、リムホイールの曲げモードのモード形、リム端の振幅の大小関係は以下の表２に記載した通りである。
【００８９】
空気入りタイヤは、何れもサイズが１８５／７０Ｒ１４であり、下記の表１に示すようにタイヤ半幅が異なっている。
【００９０】
実車走行試験では、国産の排気量２０００ｃｃのＦＦ車にタイヤ・リムホイール組立体を取り付け、粗面路を６０ｋｍ／ｈで走行中の運転者左耳位置での騒音レベルを測定した。
【００９１】
評価は、以下の表３に記載した通りであり、ホイール＋タイヤａに対する車内音の差で表している。なお、数値の前の三角印は、車内音が低減されていること（マイナス）を表している。
【００９２】
【表１】
0004593769.tif 000002
【００９３】
【表２】
0004593769.tif 000003
【００９４】
【表３】
0004593769.tif 000004
【００９５】
（試験例２）
車両表側のタイヤ半幅を種々変えた空気入りタイヤを夫々ホイールＢに装着し、試験例１と同様にロードノイズ車内音（４００〜８００Ｈｚの帯域値）を測定した。
【００９６】
評価は、以下の表４に記載した通りであり、比較例１に対する車内音の差で表している。
【００９７】
【表４】
0004593769.tif 000005
【００９８】
なお、ロードノイズが０．５［ｄＢ］以上低下すると、ロードノイズが低下したことが一般ドライバーでも分る。
【００９９】
この試験例から、ロードノイズを十分に低下させるには、ＳＷOUT／ＳＷIN≧１．０４、即ち１．０４ＳＷIN≦ＳＷOUTとすれば良いことが分る。
【０１００】
【発明の効果】
以上説明したように本発明のタイヤ・リムホイール組立体は上記の構成としたので、他性能を悪化させずにロードノイズを低減できる、という優れた効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】  第１の参考例に係るタイヤ・リムホイール組立体の断面図である。
【図２】  空気入りタイヤをタイヤ回転軸に沿って断面にしたときの外輪郭線図である。
【図３】  リム端の振幅を測定する方法を示す説明図である。
【図４】  第２の参考例に係るタイヤ・リムホイール組立体の空気入りタイヤをタイヤ回転軸に沿って断面にしたときの外輪郭線図である。
【符号の説明】
１０    タイヤ・リムホイール組立体
１２    リムホイール
１４    空気入りタイヤ
１６    ビード部
２０    ベルト
２２    トレッドゴム
２４    サイドゴム
２６    カーカスプライ
２６Ａ  本体部
２６Ｂ  巻上部
２８    ビードコア
２０Ａ  第１ベルトプライ（コード層）
２０Ｂ  第２ベルトプライ（コード層）
３２Ａ  ビードシート
３４    ハブ連結部
ＣＬ    タイヤ赤道面
ＳＷIN  タイヤ半幅
ＳＷOUT タイヤ半幅
ＬＳ    カーカス長
ＬＬ    カーカス長
【図１】
0004593769.tif 000006
【図２】
0004593769.tif 000007
【図３】
0004593769.tif 000008
【図４】
0004593769.tif 000009