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JPH0714682B2 - タイヤおよびリムの組立体 - Google Patents
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JPH0714682B2 - タイヤおよびリムの組立体 - Google Patents

タイヤおよびリムの組立体

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JPH0714682B2
JPH0714682B2 JP61284973A JP28497386A JPH0714682B2 JP H0714682 B2 JPH0714682 B2 JP H0714682B2 JP 61284973 A JP61284973 A JP 61284973A JP 28497386 A JP28497386 A JP 28497386A JP H0714682 B2 JPH0714682 B2 JP H0714682B2
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tire
shield
rim
noise
assembly
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紀一郎 各務
由一郎 岩橋
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Honda Motor Co Ltd
Sumitomo Rubber Industries Ltd
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Sumitomo Rubber Industries Ltd
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    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60CVEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
    • B60C19/00Tyre parts or constructions not otherwise provided for
    • B60C19/002Noise damping elements provided in the tyre structure or attached thereto, e.g. in the tyre interior

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Tires In General (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、ロードノイズを低減しうるタイヤおよびリム
の組立体に関する。
〔従来の技術〕
近年、自動車の低騒音化、静粛化が望まれており、その
ためには、転動に伴うタイヤの騒音をも低減することが
必要となる。
タイヤにより生じる騒音としては、タイヤのトレッドパ
ターンに基づくパターンノイズ、接地面との滑り等に基
づくきしみ音、滑り音、道路の凹凸等によるタイヤの振
動が周囲の空気に粗密波を生じさせる弾性振動音に加え
て、荒れた路面を走行した際に、50〜400Hzの周波数範
囲でいわゆるゴーという音が生じるロードノイズも発生
する。このロードノイズは車内に伝達されて車室内での
こもり音となり、不快感を与える原因となる。
他方、このロードノイズを周波数分析すると、第4図に
示すように、250Hz付近でピーク音が見出される。
〔発明が解決しようとする問題点〕
従って、ロードノイズの低下のためには、この250Hzの
ピーク音を低減することが必要となる。
本発明者は、このピーク音の発生原因を究明するべく、
第5図に示すように、標準内圧を充填したタイヤを自由
振動可能に保持するとともに、このタイヤTにハンマー
Hを用いてそのトレッド部P0を打撃し、その打撃力を入
力、又打撃によってリムRに生じる振動加速度を出力と
して、その間の伝達函数を求めた。その結果は第6図に
示す通りであった。同図において明らかなように250Hz
付近で鋭い共振、共鳴がピーク状に現出している。
なお共鳴周波数frは、fr=Sν/λ(ここでSν:音
速、λ:波長)として求めうるが、この共鳴周波数frを
与える波長λは、タイヤ内腔Aの円周長さに依存するこ
とが、周波数と円周長さについての測定の結果判明し
た。これは、この共鳴周波数が、第7図に示すように、
タイヤ円管TCの中軸C0を基準として、C0上の加振点P0に
最も近い点P1と、この点P1のタイヤ回転軸に対して対称
となる点P2とを腹とし、C0上のP1、P2の中間点P3、P4を
節として振動するその周波数であり、波長λは、タイヤ
円管の中軸C0の長さに相当する。従って、この共鳴周波
数frは、このタイヤ内腔A内の空気の振動自体を抑制す
るか、又は円の周長さをかえることによって、該共鳴周
波数frを変化しうることが推察される。
この点に着目し、外周長さの異なる種々のタイヤタイズ
のタイヤを用いて、ピーク音となる共鳴周波数frを測定
した結果を第8図に示している。第8図は、タイヤ外周
長さを横軸に、ピークとなる共鳴周波数frを縦軸に示し
ているが、タイヤ外周長さが増大するに伴い、共鳴周波
数frは低減している。なおタイヤ外周長さは、タイヤ内
腔Aの円周長さに略比例している。この点から、ピーク
となる周波数、即ち250Hz近傍の騒音は、タイヤ内腔A
の気柱共鳴であることが判明した。
従って、ロードノイズを低減するべく、250Hz付近の騒
音を低下させるには、前記気柱共鳴の発生を抑制すれば
よいことが明らかとなった。これを確かめるべく、第9
図に示すように、タイヤ内腔Aに、リムRからのびる遮
蔽体Sを取付けるとともに、遮蔽体Sによるタイヤ内腔
Aの遮蔽率を変化させて気柱共鳴によって発生するリム
の振動を測定した。その結果を第10図に示している。
なおここで遮音率は、遮蔽体Sのタイヤ半径方向の断面
積SAが、タイヤ内腔Aの半径方向断面積AAにおいて占め
るその比率を言う。
又第10図は、遮蔽体Sを設けない遮蔽率0%時における
状態の振動レベルを100%とし、遮蔽体Sによりタイヤ
内腔Aを完全に遮蔽する100%の遮蔽率の場合の振動レ
ベルを0%として、指数表示を行っている。この結果か
ら明らかなように、遮蔽率が40%以上であるとき、遮蔽
体Sにより約50%以下に振動レベルを低下しうることが
見出された。
本発明はタイヤ内腔に遮蔽体を設けることによって、ロ
ードノイズの特に250Hz近傍の騒音を効果的に低減しう
るタイヤおよびリムの組立体の提供を目的としている。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明は、リム(5)に装着されるタイヤ(6)と該リ
ム(5)との間のタイヤ内腔(2)に遮蔽体(3)を有
するタイヤおよびリムの組立体において、前記遮蔽体
(3)は、タイヤ内腔(2)の半径方向断面積の40%以
上を遮断する重さ100g以下の球状体であることを特徴と
するタイヤおよびリムの組立体である。
〔実施例〕
以下本発明の一実施例を図面に基づき説明する。
第1図において、タイヤおよびリムの組立体1は、タイ
ヤ内腔2に遮蔽体3を設けている。タイヤ内腔2は、リ
ム5に装着されるタイヤ6と、該リム5との間のトロイ
ダル状の空間であり、タイヤ6は、接地面を形成するト
レッド部7両側から半径方向内向きにのびるサイドウォ
ール部9に連なるビード部10を、前記リム5のフランジ
11に、その外向き面を当接させ気密に嵌着される。なお
タイヤ6は、本例では、タイヤ内腔2に向く内面に、空
気不透過材を添設したチューブレス構造をなすことによ
り、気密な前記タイヤ内腔2が形成される。
なおタイヤとして、乗用車用の他、バス、トラック等の
重荷重車両用、バギー用等種々な用途のものが利用で
き、又ラジアル、セミラジアル、バイヤス構造など、種
々な周知の構造のものを用いうる。
前記遮蔽体3は、100g以下の球状体であり、本実施例で
は、遮蔽体3が、タイヤ内腔2を移動しうる。
又遮蔽体3は、そのために、タイヤ内腔2のタイヤ軸を
含む半径方向の断面での内接円より小さな直径を有する
球殻状の球状体からなり、かつその断面積は、タイヤ内
腔2の前記タイヤ軸を含む半径方向の断面積AAの40%以
上に設定される。
又遮蔽体3は、タイヤ重量及びアンバランスの増加を抑
制するべく、前記のごとく重さ100g以下のものを使用
し、又接地時のタイヤ変形とともに変形しかつタイヤの
円周方向の剛性に不均一を生じないように、ゴム、合成
樹脂又はその発泡体、スポンジなどの可撓性素材を用い
て形成される。
なお遮蔽体として、球殻状の他、中実の球状のものを用
いてもよい。
さらに遮蔽体3は、タイヤ内腔2よりも大寸に形成し、
タイヤ6によって圧縮され移動不能とすることもでき、
又第3図に示すように、3つの円板体30…を中心で交わ
らさせてかつ夫々直角に配することによって、外周面を
面で連なる外周面輪郭が球状となる球状体のもの等も用
いられる。このような遮蔽体3は、前記と同様にスポン
ジ等を用いて一体成型によっても形成しうる。
なお移動不能としたときにおいて複数の、遮蔽体3、3
を用いるときには、等しい円周ピッチ位置に配置するこ
とによって、タイヤの動的バランスを維持するのがよ
い。
そのためには、等しい円周ピッチ位置に各1個の遮蔽体
3を設ける場合の他、例えば、或る円周ピッチを隔てる
複数個、例えば2個の遮蔽体3からなる遮蔽体のグルー
プをタイヤ車軸を挟む対称位置又は等しい円周ピッチ位
置に設ける等、遮蔽体3を種々な動的バランス位置に配
しうる。
さらに、タイヤ接地時におけるタイヤ変形を容易とし、
タイヤ円周方向の剛性の不均一を生じないように、軟質
の可撓、伸縮性素材、例えば2kg/cm2以下のヤング率の
ものを用いるのがよい。又、遮音、吸音性の素材を用い
ることによって、遮蔽体3の減音効果を高めうる。
このような、軽量、かつ可撓性、伸縮性に優れしかも減
音効果の比較的高い素材として、ゴム、合成樹脂等の発
泡体、例えばスポンジ等を好適に用いうる。
さらに遮蔽体3をタイヤ内腔2に密着させてタイヤ内腔
2の全断面積を遮蔽するときには空気バルブ13からの空
気の充填を容易とするべく、空気穴(図示せず)を設け
ることもできる。
遮蔽体3は、タイヤ6の内面、又はリム5に、接着剤な
どを用いて予め接合しておくのがよい。
〔具体例〕
このような遮蔽体3を用いた場合のロードノイズの低減
について測定した結果を第2図に示す。
なお第2図は、タイヤサイズ185/60R14のタイヤを、リ
ム5J×14に装着し、2kg/cm2の内圧を充填しかつタイヤ
を排気量2000ccの乗用車に装着して、速度50km/hで荒れ
たアスファルト路面を走行させ、車内音を測定し、周波
数分析を行った。なおマイクロフォンはドライバー席右
位置にセットした。なお遮蔽体3は半径6cm、比重0.016
5g/cm3のスポンジを用いた中実の球体であり、その重量
は約15gである。又遮蔽率は70%であって、このような
遮蔽体3をタイヤ内腔2に1個挿入した。お遮蔽体3を
用いないタイヤも比較のために測定した。
図中、遮蔽体3を用いる場合の測定結果を破線で示し、
比較例品を実線で示している。
第2図からも明らかなように、遮蔽体を用いることによ
って、250Hzのピークが消失しうるのは明らかであり、
ロードノイズによる騒音が大幅に低減した。
〔発明の効果〕
このように本発明のタイヤおよびリムの組立体は、リム
とタイヤとの間のタイヤ内腔内に、遮蔽体を設けている
ため、車両の荒れた路面等の走行に際してタイヤ内腔に
生ずる振動の波長を変化して、ロードノイズの特に250H
z付近における気柱共鳴によるピーク音を低減でき、車
室の静音化に役立ち、快適性を高めうる。又遮蔽体は球
状であり、製作容易である他、向きを考慮する必要がな
く取付けも簡易となる。又移動自在としたときにはさら
に取付けを容易とする。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例を示す断面図、第2図はその
効果を示す線図、第3図は他の遮蔽体を例示する斜視
図、第4図はロードノイズの周波数分析を示す線図、第
5図は伝達関数を求める測定方法を例示する断面図、第
6図は伝達係数を示す線図、第7図はピーク音の発生を
説明する断面図、第8図はタイヤ外周とピーク周波数と
の関係を示す線図、第9図は遮蔽体を示す断面図、第10
図は遮蔽体によるタイヤ内腔の遮蔽率と騒音率との関係
を示す線図である。 2……タイヤ内腔、3……遮蔽体、5……リム、6……
タイヤ。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】リム(5)に装着されるタイヤ(6)と該
    リム(5)との間のタイヤ内腔(2)に、遮蔽体(3)
    を有するタイヤおよびリムの組立体において、 前記遮蔽体(3)は、前記タイヤ内腔(2)のタイヤ軸
    を含む半径方向の断面積の40%以上を遮断する重さ100g
    以下の球状体であることを特徴とするタイヤおよびリム
    の組立体。
  2. 【請求項2】前記遮蔽体は、ゴム、合成樹脂又はその発
    泡体、スポンジなどの可撓性素材からなる球状体である
    ことを特徴とする特許請求の範囲第1項記載のタイヤお
    よびリムの組立体。
  3. 【請求項3】前記遮蔽体は、3つの円板体を中心で交わ
    らせてかつそれぞれ直角に配することにより外周面輪郭
    が球状となる球状体であることを特徴とする特許請求の
    範囲第1項又は第2項記載のタイヤおよびリムの組立
    体。
  4. 【請求項4】前記遮蔽体は、タイヤ内腔のタイヤ軸を含
    む半径方向の断面での内接円よりも小さな直径の球状体
    であることを特徴とする特許請求の範囲第1項、第2項
    又は第3項記載のタイヤおよびリムの組立体。
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