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【発明の名称】 リムホイール用のヘルムホルツ共鳴吸音器構成部材、ヘルムホルツ共鳴吸音器付きリムホイール、及びタイヤ・リム組立体、ヘルムホルツ共鳴吸音器付きリムホイールの製造方法、及びタイヤ・リム組立体の製造方法
【発明者】 【氏名】森永 啓詩
【住所又は居所】東京都小平市小川東町３−１−１ 株式会社ブリヂストン技術センター内

【氏名】横田 英俊
【住所又は居所】東京都小平市小川東町３−１−１ 株式会社ブリヂストン技術センター内
【要約】 【課題】自動車の静粛性を向上させることのできるタイヤ・リム組立体を提供すること。

【解決手段】リム１６の外周面に複数の蓋部材４０を周方向に配置すると共に、蓋部材４０の内側に隔壁を設けて、リム１６と蓋部材４０との間に複数の副気室３２を周方向に形成する。タイヤ主気室１８は、蓋部材４０に形成した連通孔４２で連結する。副気室３２と連通孔４２とでヘルムホルツ共鳴吸音器が構成されており、特定の周波数のノイズ（音）を吸収することができる。また、副気室３２は、タイヤ周方向に連続した環形状ではないので、空洞共鳴音の発生が抑えられ、減音効果が高い。
【特許請求の範囲】
【請求項１】 リムの径方向外側に配置して前記リムと共にヘルムホルツ共鳴吸音器を形成するリムホイール用のヘルムホルツ共鳴吸音器構成部材であって、リム周方向に複数連結することによってタイヤ主気室とは独立した円環状の副気室を前記リムの外周面との間に形成する蓋部材と、前記蓋部材に設けられ、前記円環状の副気室をリム周方向に分割する隔壁と、前記蓋部材に設けられ、タイヤ主気室と前記副気室と連通させる孔状の連通部と、を有することを特徴とするリムホイール用のヘルムホルツ共鳴吸音器構成部材。
【請求項２】 前記蓋部材のリム周方向両端縁は、リム径方向に対して同一方向に傾斜した傾斜面とされており、前記蓋部材をリム周方向に連結した際には、一方の前記蓋部材の傾斜面と他方の前記蓋部材の傾斜面とが密着する、ことを特徴とする請求項１に記載のリムホイール用のヘルムホルツ共鳴吸音器構成部材。
【請求項３】 前記蓋部材のリム周方向の一方の端縁側には外周面と平行で、かつ外周面よりもリム径方向内側に位置すると共にリム径方向外側に向く第１の段部を備え、前記蓋部材のリム周方向の他方の端縁側には内周面と平行で、かつ内周面よりもリム径方向外側に位置すると共にリム径方向内側に向く第２の段部を備え、前記蓋部材をリム周方向に連結した際には、リム周方向に隣接する一方の前記蓋部材の前記第１の段部と、他方の前記蓋部材の第２の段部とは、少なくとも一部分がリム幅方向に沿って互いに密着する、ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のリムホイール用のヘルムホルツ共鳴吸音器構成部材。
【請求項４】 前記蓋部材は、金属板で形成されている、ことを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか１項に記載のリムホイール用のヘルムホルツ共鳴吸音器構成部材。
【請求項５】 前記連通部は前記蓋部材に複数個設けられている、ことを特徴とする請求項１乃至請求項４の何れか１項に記載のリムホイール用のヘルムホルツ共鳴吸音器構成部材。
【請求項６】 前記連通部は、前記蓋部材に形成した貫通孔に、前記蓋部材の厚み寸法よりも長い寸法の管状部材を取り付けて形成されている、ことを特徴とする請求項１乃至請求項５の何れか１項に記載のリムホイール用のヘルムホルツ共鳴吸音器構成部材。
【請求項７】 前記連通部は、前記蓋部材の一部分を管形状に変形させて形成されており、前記蓋部材の厚み寸法よりも長く設定されている、ことを特徴とする請求項１乃至請求項５の何れか１項に記載のリムホイール用のヘルムホルツ共鳴吸音器構成部材。
【請求項８】 前記蓋部材には、リムに取り付けたときの底部位置がリムホイールのビードシートよりも径方向内側に位置する凹状のウエル部が設けられている、ことを特徴とする請求項１乃至請求項７の何れか１項に記載のリムホイール用のヘルムホルツ共鳴吸音器構成部材。
【請求項９】 請求項１乃至請求項８の何れか１項に記載のリムホイール用のヘルムホルツ共鳴吸音器構成部材をリムに取り付けたことを特徴とするヘルムホルツ共鳴吸音器付きリムホイール。
【請求項１０】 請求項１乃至請求項８の何れか１項に記載のリムホイール用のヘルムホルツ共鳴吸音器構成部材とタイヤをリムに取り付けたことを特徴とするタイヤ・リム組立体。
【請求項１１】 請求項１乃至請求項８の何れか１項に記載のリムホイール用のヘルムホルツ共鳴吸音器構成部材を、リムホイールのリム外周に取り付けてヘルムホルツ共鳴吸音器を構成する、ことを特徴とするヘルムホルツ共鳴吸音器付きリムホイールの製造方法。
【請求項１２】 請求項１乃至請求項８の何れか１項に記載のリムホイール用のヘルムホルツ共鳴吸音器構成部材を、リム外周に取り付けてヘルムホルツ共鳴吸音器付きのリムホイールを形成する第１の工程と、前記ヘルムホルツ共鳴吸音器付きのリムホイールにタイヤを装着して気体を充填する第２の工程と、を有することを特徴とするタイヤ・リム組立体の製造方法。
【請求項１３】 タイヤ軸方向に沿って延びる隔壁を外周面に間隔を開けて複数形成したリムの径方向外側に配置して前記リムと共にヘルムホルツ共鳴吸音器を形成するリムホイール用のヘルムホルツ共鳴吸音器構成部材であって、前記リムの径方向外側に、リム周方向に複数連結することによってタイヤ主気室とは独立した複数の副気室を前記リムの外周面及び前記隔壁と共に形成する蓋部材と、前記蓋部材に設けられ、タイヤ主気室と前記副気室と連通させる孔状の連通部と、を有することを特徴とするリムホイール用のヘルムホルツ共鳴吸音器構成部材。
【請求項１４】 前記蓋部材のリム周方向両端縁は、リム径方向に対して同一方向に傾斜した傾斜面とされており、前記蓋部材をリム周方向に連結した際には、一方の前記蓋部材の傾斜面と他方の前記蓋部材の傾斜面とが密着する、ことを特徴とする請求項１３記載のリムホイール用のヘルムホルツ共鳴吸音器構成部材。
【請求項１５】 前記蓋部材のリム周方向の一方の端縁側には外周面と平行で、かつ外周面よりもリム径方向内側に位置すると共にリム径方向外側に向く第１の段部を備え、前記蓋部材のリム周方向の他方の端縁側には内周面と平行で、かつ内周面よりもリム径方向外側に位置すると共にリム径方向内側に向く第２の段部を備え、前記蓋部材をリム周方向に連結した際には、リム周方向に隣接する一方の前記蓋部材の前記第１の段部と、他方の前記蓋部材の第２の段部とは、少なくとも一部分がリム幅方向に沿って互いに密着する、ことを特徴とする請求項１３または請求項１４に記載のリムホイール用のヘルムホルツ共鳴吸音器構成部材。
【請求項１６】 前記蓋部材は、金属板で形成されている、ことを特徴とする請求項１３乃至請求項１５の何れか１項に記載のリムホイール用のヘルムホルツ共鳴吸音器構成部材。
【請求項１７】 前記連通部は前記蓋部材に複数個設けられている、ことを特徴とする請求項１３乃至請求項１６の何れか１項に記載のリムホイール用のヘルムホルツ共鳴吸音器構成部材。
【請求項１８】 前記連通部は、前記蓋部材に形成した貫通孔に、前記蓋部材の厚み寸法よりも長い寸法の管状部材を取り付けて形成されている、ことを特徴とする請求項１３乃至請求項１７の何れか１項に記載のリムホイール用のヘルムホルツ共鳴吸音器構成部材。
【請求項１９】 前記連通部は、前記蓋部材の一部分を管形状に変形させて形成されており、前記蓋部材の厚み寸法よりも長く設定されている、ことを特徴とする請求項１３乃至請求項１７の何れか１項に記載のリムホイール用のヘルムホルツ共鳴吸音器構成部材。
【請求項２０】 前記蓋部材には、リムに取り付けたときの底部位置がリムホイールのビードシートよりも径方向内側に位置する凹状のウエル部が設けられている、ことを特徴とする請求項１３乃至請求項１９の何れか１項に記載のリムホイール用のヘルムホルツ共鳴吸音器構成部材。
【請求項２１】 請求項１３乃至請求項２０の何れか１項に記載のリムホイール用のヘルムホルツ共鳴吸音器構成部材をリムに取り付けたことを特徴とするヘルムホルツ共鳴吸音器付きリムホイール。
【請求項２２】 請求項１３乃至請求項２０の何れか１項に記載のリムホイール用のヘルムホルツ共鳴吸音器構成部材とタイヤをリムに取り付けたことを特徴とするタイヤ・リム組立体。
【請求項２３】 請求項１３乃至請求項２０の何れか１項に記載のリムホイール用のヘルムホルツ共鳴吸音器構成部材を、リムホイールのリム外周に取り付けてヘルムホルツ共鳴吸音器を構成する、ことを特徴とするヘルムホルツ共鳴吸音器付きリムホイールの製造方法。
【請求項２４】 請求項１３至請求項２０の何れか１項に記載のリムホイール用のヘルムホルツ共鳴吸音器構成部材を、リム外周に取り付けてヘルムホルツ共鳴吸音器付きのリムホイールを形成する第１の工程と、前記ヘルムホルツ共鳴吸音器付きのリムホイールにタイヤを装着して気体を充填する第２の工程と、を有することを特徴とするタイヤ・リム組立体の製造方法。
【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、リムホイール用のヘルムホルツ共鳴吸音器構成部材、ヘルムホルツ共鳴吸音器付きリムホイール、及びタイヤ・リム組立体、ヘルムホルツ共鳴吸音器付きリムホイールの製造方法、及びタイヤ・リム組立体の製造方法に係り、特に、車両に伝達される振動の抑制、車内騒音の低減等を図ることのできるリムホイール用のヘルムホルツ共鳴吸音器構成部材、ヘルムホルツ共鳴吸音器付きリムホイール、及びタイヤ・リム組立体、ヘルムホルツ共鳴吸音器付きリムホイールの製造方法、及びタイヤ・リム組立体の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、自動車の操縦安定性と乗り心地性、静粛性を高次元に両立する高機能化が、特に高級車領域で進められている。
【０００３】上記課題に対し、いわゆる足回りと呼ばれるタイヤ、リムホイール、サスペンションといった範疇では、サスペンションのアクティブ制御技術、防振ゴムやタイヤの構造の改良技術などが開発されてきている。
【０００４】リムホイールに関しては、車内騒音に対して、その大きな要因であるタイヤ空洞共鳴音を抑えるべく、副気室をリムホイール内に設け、この副気室と連通孔の寸法を調整する事によりヘルムホルツ共鳴吸音器として作用させる技術が実開平１―３９１０３号、実開平１−９０６０１号、特開平１−１１５７０１号、特開平１−１１５７０２号、ＥＰ０９３６０８３等に開示されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところで、ヘルムホルツ共鳴吸音器は音響室などで実績のある手法であり、定在音の抑制に対して有効な手法である。
【０００６】しかしながら、これらのホイール適用に関する上記公知文献は以下に述べる様に、製造上いくつかの問題点を有しており、未だ実用化されていないのが現状である。
【０００７】即ち、これらのホイールは、何れもホイール内にヘルムホルツ共鳴吸音器を構成する副気室を構成しており、ホイールが特殊構造となってしまい、容易に製造できない問題がある。
【０００８】また、実開平１−９０６０１号、特開平１−１１５７０１号、ＥＰ０９３６０８３の一形態は、ディスクあるいはスポーク内に副気室を、また、ＥＰ０９３６０８３の一形態はディスクあるいはスポークに隣接して副気室を形成しているが、実際上はブレーキスペースを確保する必要が有るために、この部分に大きな気室を形成することは困難である。
【０００９】とりわけ、前輪部はディスクブレーキが採用されている車が主流であり、ブレーキキャリパがリムホイールスポークの車軸方向内側にかなり接近している。
【００１０】また、リム強度面から、スポークの板厚を薄くするにも限界がある。
【００１１】ヘルムホルツ共鳴吸音器は副気室の体積、連通部の長さ、断面積といった要素の関係式により決定される共鳴周波数を、ある範囲に的確に設定する必要がある。
【００１２】これらに誤差があると、共鳴周波数がずれ、減音効果が充分得られなくなってしまう。
【００１３】リムホイール内に補助気室を形成する手法として、例えば、ＥＰ０９３６０８３に例示されているように、中子を用いた鋳造法、あるいはうめ込み中空体を用いた鋳造法が挙げられるが、副気室の寸法や位置の精度を確保することが難しく、例えば、連通部長さのバラツキに起因した減音効果の低減が懸念される。
【００１４】さらに、製造コストの増大や、歩留まりの悪化、回転バランスの悪化もデメリットとなる。
【００１５】本発明は上記事実を考慮し、効率的にタイヤ空洞共鳴音を低減せしめ、自動車の大きな要求性能である静粛性を向上させる、リムホイールを特殊構造とせずにヘルムホルツ共鳴吸音器を構成することのできる、リムホイール用のヘルムホルツ共鳴吸音器構成部材、ヘルムホルツ共鳴吸音器付きリムホイール、及びタイヤ・リム組立体、ヘルムホルツ共鳴吸音器付きリムホイールの製造方法、及びタイヤ・リム組立体の製造方法を提供することが目的である。
【００１６】
【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明は、リムの径方向外側に配置して前記リムと共にヘルムホルツ共鳴吸音器を形成するリムホイール用のヘルムホルツ共鳴吸音器構成部材であって、リム周方向に複数連結することによってタイヤ主気室とは独立した円環状の副気室を前記リムの外周面との間に形成する蓋部材と、前記蓋部材に設けられ、前記円環状の副気室をリム周方向に分割する隔壁と、前記蓋部材に設けられ、タイヤ主気室と前記副気室と連通させる孔状の連通部と、を有することを特徴としている。
【００１７】次に、請求項１に記載のリムホイール用のヘルムホルツ共鳴吸音器構成部材の作用を説明する。
【００１８】複数の蓋部材をリムの外周面上でリム周方向に複数連結することにより、タイヤ主気室とは独立した円環状の副気室がリムの外周面との間に形成される。
【００１９】また、円環状の副気室は、蓋部材に設けられた隔壁により、リム周方向に複数に分割する。
【００２０】分割された副気室とタイヤ主気室とは、孔状の連通部で連結される。
【００２１】この副気室と連通部がヘルムホルツ共鳴吸音器を構成する。
【００２２】このヘルムホルツ共鳴吸音器の共鳴周波数は、下式より得られる。
【００２３】
【数１】

ｆ0：共鳴周波数（Hz）
Ｖ：副気室体積（ｃｍ3）
Ｓ：連通部総断面積（ｃｍ2）
Ｌ：連通部長さ（ｃｍ）
Ｎ：連通部個数／気室Ｒ：ホイール径（ｉｎｃｈ）
本発明によれば、例えば、タイヤの空洞共鳴音と同じ周波数となるように共鳴周波数を設定することにより、タイヤの空洞共鳴音のレベルを下げることができる。
【００２４】蓋部材の厚みは、材質に依存するが、タイヤリム組みに塑性変形せず、かつ走行中の遠心力により大きく変形しない程度の剛性を確保する範囲で出来るだけ薄くする事が重量増加を抑制するので好ましい。
【００２５】なお、副気室が周方向に連続（即ち、環状）であると、副気室がヘルムホルツ共鳴吸音器として機能せず、更にその周長に応じた周波数の空洞共鳴が発生してしまうので、空洞共鳴音がむしろ大きくなってしまい、効果が全く得られなくなってしまう。
【００２６】副気室の周方向の分割数（隔壁数）に関しては、３つ以上に分割することが好ましい。
【００２７】副気室の分割数が少ないと、共鳴吸音遅れが生じ、結果として、車軸への振動伝達が大きくなってしまう。
【００２８】好ましくは、副気室数は４個以上が良く、５個以上が更に好ましい。
【００２９】回転バランスを悪化させないように、各蓋部材の寸法を全て同一寸法に設定すると共に、各隔壁の寸法を全て同一寸法に設定することが好ましい。
【００３０】副気室の体積、連通部の断面積と長さといった寸法は、上記の式に従い、厳密に設定することが必要である。
【００３１】上記の式の左項は、ヘルムホルツ共鳴周波数を表している。
【００３２】いくつかの工学書に、基本式は載っているが、開口端補正項がそれぞれ異なっている。
【００３３】本発明の構成に適合する計算式を実験的に求めたものが上記式である。
【００３４】また、タイヤ主気室内の空洞共鳴周波数は、タイヤとリムの周長によって決り、径の小さいタイヤでは、この周波数は高くなり、径の大きなタイヤでは低くなる。
【００３５】上記式の右項は、タイヤサイズ、リム径に応じた最適な設定周波数範囲を求めたものである。
【００３６】上記式に準じて、各寸法を設定することにより、効果的な空洞共鳴音低減を達成することができる。
【００３７】即ち、最初にリム径を決め、その後、副気室体積Ｖ（ｃｍ3）、連通部総断面積Ｓ（ｃｍ2）、連通部長さＬ（ｃｍ）、連通部個数Ｎを決定することにより、効果的にタイヤ空洞共鳴音を低減可能となる。
【００３８】また、リムホイールとタイヤの中に蓋部材を配置し、副気室を形成する構成となっているので、エア漏れの懸念が無い。
【００３９】また、リムホイールとは別に製造した蓋部材を結合するだけであるので、製造工数やコスト、重量の増加が少なく、また、回転バランスも従来レベルを確保することができる。
【００４０】請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のリムホイール用のヘルムホルツ共鳴吸音器構成部材において、前記蓋部材のリム周方向両端縁は、リム径方向に対して同一方向に傾斜した傾斜面とされており、前記蓋部材をリム周方向に連結した際には、一方の前記蓋部材の傾斜面と他方の前記蓋部材の傾斜面とが密着する、ことを特徴としている。
【００４１】次に、請求項２に記載のリムホイール用のヘルムホルツ共鳴吸音器構成部材の作用を説明する。
【００４２】蓋部材をリム周方向に連結すると、一方の蓋部材の傾斜面と、これに隣接する他方の蓋部材の傾斜面とが密着し、蓋部材間がシールされる。
【００４３】リム径方向外側を向いている傾斜面に対しては、リム径方向内側を向いている傾斜面が覆うように蓋部材が対向するので、蓋部材をネジ等でリムに取りつける場合には、密着性が向上する。
【００４４】さらに、蓋部材のリム周方向両端縁が傾斜面とされているので、蓋部材の周方向寸法に多少の誤差があった場合でも、蓋部材間のシール性は保たれる。
【００４５】請求項３に記載の発明は、請求項１または請求項２に記載のリムホイール用のヘルムホルツ共鳴吸音器構成部材において、前記蓋部材のリム周方向の一方の端縁側には外周面と平行で、かつ外周面よりもリム径方向内側に位置すると共にリム径方向外側に向く第１の段部を備え、前記蓋部材のリム周方向の他方の端縁側には内周面と平行で、かつ内周面よりもリム径方向外側に位置すると共にリム径方向内側に向く第２の段部を備え、前記蓋部材をリム周方向に連結した際には、リム周方向に隣接する一方の前記蓋部材の前記第１の段部と、他方の前記蓋部材の第２の段部とは、少なくとも一部分がリム幅方向に沿って互いに密着する、ことを特徴としている。
【００４６】次に、請求項３に記載のリムホイール用のヘルムホルツ共鳴吸音器構成部材の作用を説明する。
【００４７】蓋部材をリム周方向に連結すると、一方の蓋部材の第１の段部と、これに隣接する他方の蓋部材の第２の段部との少なくとも一部分がリム幅方向に沿って互いに密着して、蓋部材間がシールされる。
【００４８】リム径方向外側を向いている第１の段部に対しては、リム径方向内側を向いている第２の段部が覆うように蓋部材が対向するので、蓋部材をネジ等でリムに取りつける場合には、密着性が向上する。
【００４９】さらに、第１の段部と第２の段部との少なくとも一部分がリム幅方向に沿って互いに密着するので、蓋部材の周方向寸法に多少の誤差があった場合でも、蓋部材間のシール性は確保される。
【００５０】請求項４に記載の発明は、請求項１乃至請求項３の何れか１項に記載のリムホイール用のヘルムホルツ共鳴吸音器構成部材において、前記蓋部材は、金属板で形成されている、ことを特徴としている。
【００５１】次に、請求項４に記載のリムホイール用のヘルムホルツ共鳴吸音器構成部材の作用を説明する。
【００５２】蓋部材は、リム外周面に沿って配置するため、全体形状が略円弧形状となる。
【００５３】蓋部材を金属板で形成することにより、蓋部材をプレス形成することが可能となり、容易に円弧形状が得られる。
【００５４】請求項５に記載の発明は、請求項１乃至請求項４の何れか１項に記載のリムホイール用のヘルムホルツ共鳴吸音器構成部材において、前記連通部は前記蓋部材に複数個設けられている、ことを特徴としている。
【００５５】次に、請求項５に記載のリムホイール用のヘルムホルツ共鳴吸音器構成部材の作用を説明する。
【００５６】連通部の数は、１個でも良いが、複数とする方が同じ共鳴周波数に設定した際に、連通部断面積が小さくなって空気流抵抗が増し、その結果、振動減衰性が向上する。
【００５７】請求項６に記載の発明は、請求項１乃至請求項５の何れか１項に記載のリムホイール用のヘルムホルツ共鳴吸音器構成部材において、前記連通部は、前記蓋部材に形成した貫通孔に、前記蓋部材の厚み寸法よりも長い寸法の管状部材を取り付けて形成されている、ことを特徴としている。
【００５８】次に、請求項６に記載のリムホイール用のヘルムホルツ共鳴吸音器構成部材の作用を説明する。
【００５９】共鳴周波数によっては、孔の長さを蓋部材の厚み寸法よりも長く設定する場合がある。
【００６０】このような場合には、蓋部材の厚み寸法よりも長い管状部材を蓋部材に取り付ける。
【００６１】請求項７に記載の発明は、請求項１乃至請求項５の何れか１項に記載のリムホイール用のヘルムホルツ共鳴吸音器構成部材において、前記連通部は、前記蓋部材の一部分を管形状に変形させて形成されており、前記蓋部材の厚み寸法よりも長く設定されている、ことを特徴としている。
【００６２】次に、請求項７に記載のリムホイール用のヘルムホルツ共鳴吸音器構成部材の作用を説明する。
【００６３】共鳴周波数によっては、孔の長さを蓋部材の厚み寸法よりも長く設定する場合がある。
【００６４】このような場合には、バーリング加工等により蓋部材の一部分を管形状に変形させ、蓋部材の厚み寸法よりも長い管状部材を蓋部材に取り付ける。
【００６５】これにより、蓋部材の厚み寸法よりも長い孔を一体的に形成することができる。
【００６６】本発明では、請求項６に記載したような管状部材を用いないので、部品点数が増加しない。
【００６７】請求項８に記載の発明は、請求項１乃至請求項７の何れか１項に記載のリムホイール用のヘルムホルツ共鳴吸音器構成部材において、前記蓋部材には、リムに取り付けたときの底部位置がリムホイールのビードシートよりも径方向内側に位置する凹状のウエル部が設けられている、ことを特徴としている。
【００６８】次に、請求項８に記載のリムホイール用のヘルムホルツ共鳴吸音器構成部材の作用を説明する。
【００６９】蓋部材に、リムに取り付けたときの底部位置がビードシートよりも径方向内側に位置する凹状のウエル部が設けられているため、タイヤビード部をウエル部に落とし込むことができ、従来通りの方法でタイヤをリムに組み付けることができる。
【００７０】請求項９に記載のヘルムホルツ共鳴吸音器付きリムホイールは、請求項１乃至請求項８の何れか１項に記載のリムホイール用のヘルムホルツ共鳴吸音器構成部材をリムに取り付けたことを特徴としている。
【００７１】次に、請求項９に記載のヘルムホルツ共鳴吸音器付きリムホイールの作用を説明する。
【００７２】請求項１乃至請求項８の何れか１項に記載のリムホイール用のヘルムホルツ共鳴吸音器構成部材をリムに取り付けることによりヘルムホルツ共鳴吸音器付きリムホイールが得られる。ヘルムホルツ共鳴吸音器によって所望の周波数のノイズ（音）を吸収することができるようになる。
【００７３】請求項１０に記載のタイヤ・リム組立体は、請求項１乃至請求項８の何れか１項に記載のリムホイール用のヘルムホルツ共鳴吸音器構成部材とタイヤをリムに取り付けたことを特徴としている。
【００７４】次に、請求項１０に記載のタイヤ・リム組立体の作用を説明する。
【００７５】請求項１乃至請求項８の何れか１項に記載のリムホイール用のヘルムホルツ共鳴吸音器構成部材とタイヤをリムに取り付けることにより、ヘルムホルツ共鳴吸音器付きのタイヤ・リム組立体が得られる。ヘルムホルツ共鳴吸音器によって所望の周波数のノイズ（音）を吸収することができるようになる。
【００７６】請求項１１に記載のヘルムホルツ共鳴吸音器付きリムホイールの製造方法は、請求項１乃至請求項８の何れか１項に記載のリムホイール用のヘルムホルツ共鳴吸音器構成部材を、リムホイールのリム外周に取り付けてヘルムホルツ共鳴吸音器を構成する、ことを特徴としている。
【００７７】請求項１１に記載の発明によれば、請求項１乃至請求項８の何れか１項に記載のリムホイール用のヘルムホルツ共鳴吸音器構成部材を、リムホイールのリム外周に取り付けることにより、リムホイールにヘルムホルツ共鳴吸音器を一体的に構成することができる。
【００７８】請求項１２に記載のタイヤ・リム組立体の製造方法は、請求項１乃至請求項８の何れか１項に記載のリムホイール用のヘルムホルツ共鳴吸音器構成部材を、リム外周に取り付けてヘルムホルツ共鳴吸音器付きのリムホイールを形成する第１の工程と、前記ヘルムホルツ共鳴吸音器付きのリムホイールにタイヤを装着して気体を充填する第２の工程と、を有することを特徴としている。
【００７９】請求項１２に記載の発明によれば、請求項１乃至請求項８の何れか１項に記載のリムホイール用のヘルムホルツ共鳴吸音器構成部材を、リムホイールのリム外周に取り付けることにより、リムホイールにヘルムホルツ共鳴吸音器を一体的に構成することができる。
【００８０】このリムホイールにタイヤを装着して空気等の気体を充填することにより、所望の周波数の音を吸音可能なタイヤ・リム組立体が得られる。
【００８１】請求項１３に記載の発明は、タイヤ軸方向に沿って延びる隔壁を外周面に間隔を開けて複数形成したリムの径方向外側に配置して前記リムと共にヘルムホルツ共鳴吸音器を形成するリムホイール用のヘルムホルツ共鳴吸音器構成部材であって、前記リムの径方向外側に、リム周方向に複数連結することによってタイヤ主気室とは独立した複数の副気室を前記リムの外周面及び前記隔壁と共に形成する蓋部材と、前記蓋部材に設けられ、タイヤ主気室と前記副気室と連通させる孔状の連通部と、を有することを特徴とするリムホイール用のヘルムホルツ共鳴吸音器構成部材。
【００８２】次に、請求項１３に記載のリムホイール用のヘルムホルツ共鳴吸音器構成部材の作用を説明する。
【００８３】複数の蓋部材を、タイヤ軸方向に沿って延びる隔壁を外周面に間隔を開けて複数形成したリムの径方向外側に配置してリム周方向に連結することにより、タイヤ主気室とは独立した複数の副気室がリムの外周面と複数の蓋部材との間に形成される。
【００８４】副気室とタイヤ主気室とは、孔状の連通部で連結される。
【００８５】この副気室と連通部がヘルムホルツ共鳴吸音器を構成する。
【００８６】なお、その他の作用は請求項１の作用と同様であるので説明は省略する。
【００８７】請求項１４に記載の発明は、請求項１３記載のリムホイール用のヘルムホルツ共鳴吸音器構成部材において、前記蓋部材のリム周方向両端縁は、リム径方向に対して同一方向に傾斜した傾斜面とされており、前記蓋部材をリム周方向に連結した際には、一方の前記蓋部材の傾斜面と他方の前記蓋部材の傾斜面とが密着する、ことを特徴としている。
【００８８】請求項１４に記載のリムホイール用のヘルムホルツ共鳴吸音器構成部材の作用は、請求項２の作用と同様であるので説明は省略する。
【００８９】請求項１５に記載の発明は、請求項１３または請求項１４に記載のリムホイール用のヘルムホルツ共鳴吸音器構成部材において、前記蓋部材のリム周方向の一方の端縁側には外周面と平行で、かつ外周面よりもリム径方向内側に位置すると共にリム径方向外側に向く第１の段部を備え、前記蓋部材のリム周方向の他方の端縁側には内周面と平行で、かつ内周面よりもリム径方向外側に位置すると共にリム径方向内側に向く第２の段部を備え、前記蓋部材をリム周方向に連結した際には、リム周方向に隣接する一方の前記蓋部材の前記第１の段部と、他方の前記蓋部材の第２の段部とは、少なくとも一部分がリム幅方向に沿って互いに密着する、ことを特徴としている。
【００９０】請求項１５に記載のリムホイール用のヘルムホルツ共鳴吸音器構成部材の作用は、請求項３の作用と同様であるので説明は省略する。
【００９１】請求項１６に記載の発明は、請求項１３乃至請求項１５の何れか１項に記載のリムホイール用のヘルムホルツ共鳴吸音器構成部材において、前記蓋部材は、金属板で形成されている、ことを特徴としている。
【００９２】請求項１６に記載のリムホイール用のヘルムホルツ共鳴吸音器構成部材の作用は、請求項４の作用と同様であるので説明は省略する。
【００９３】請求項１７に記載の発明は、請求項１３乃至請求項１６の何れか１項に記載のリムホイール用のヘルムホルツ共鳴吸音器構成部材において、前記連通部は前記蓋部材に複数個設けられている、ことを特徴としている。
【００９４】請求項１７に記載のリムホイール用のヘルムホルツ共鳴吸音器構成部材の作用は、請求項５の作用と同様であるので説明は省略する。
【００９５】請求項１８に記載の発明は、請求項１３乃至請求項１７の何れか１項に記載のリムホイール用のヘルムホルツ共鳴吸音器構成部材において、前記連通部は、前記蓋部材に形成した貫通孔に、前記蓋部材の厚み寸法よりも長い寸法の管状部材を取り付けて形成されている、ことを特徴としている。
【００９６】請求項１８に記載のリムホイール用のヘルムホルツ共鳴吸音器構成部材の作用は、請求項６の作用と同様であるので説明は省略する。
【００９７】請求項１９に記載の発明は、請求項１３乃至請求項１７の何れか１項に記載のリムホイール用のヘルムホルツ共鳴吸音器構成部材において、前記連通部は、前記蓋部材の一部分を管形状に変形させて形成されており、前記蓋部材の厚み寸法よりも長く設定されている、ことを特徴としている。
【００９８】請求項１９に記載のリムホイール用のヘルムホルツ共鳴吸音器構成部材の作用は、請求項７の作用と同様であるので説明は省略する。
【００９９】請求項２０に記載の発明は、請求項１３乃至請求項１９の何れか１項に記載のリムホイール用のヘルムホルツ共鳴吸音器構成部材において、前記蓋部材には、リムに取り付けたときの底部位置がリムホイールのビードシートよりも径方向内側に位置する凹状のウエル部が設けられている、ことを特徴としている。
【０１００】請求項２０に記載のリムホイール用のヘルムホルツ共鳴吸音器構成部材の作用は、請求項８の作用と同様であるので説明は省略する。
【０１０１】請求項２１に記載のヘルムホルツ共鳴吸音器付きリムホイールは、請求項１３乃至請求項２０の何れか１項に記載のリムホイール用のヘルムホルツ共鳴吸音器構成部材をリムに取り付けたことを特徴としている。
【０１０２】請求項２１に記載のヘルムホルツ共鳴吸音器付きリムホイールの作用は、請求項９の作用と同様であるので説明は省略する。
【０１０３】請求項２２に記載のタイヤ・リム組立体は、請求項１３乃至請求項２０の何れか１項に記載のリムホイール用のヘルムホルツ共鳴吸音器構成部材とタイヤをリムに取り付けたことを特徴としている。
【０１０４】請求項２２に記載のタイヤ・リム組立体の作用は、請求項１０の作用と同様であるので説明は省略する。
【０１０５】請求項２３に記載のヘルムホルツ共鳴吸音器付きリムホイールの製造方法は、請求項１３乃至請求項２０の何れか１項に記載のリムホイール用のヘルムホルツ共鳴吸音器構成部材を、リムホイールのリム外周に取り付けてヘルムホルツ共鳴吸音器を構成する、ことを特徴としている。
【０１０６】請求項２３に記載のヘルムホルツ共鳴吸音器付きリムホイールの製造方法の作用は、請求項１１の作用と同様であるので説明は省略する。
【０１０７】請求項２４に記載のタイヤ・リム組立体の製造方法は、請求項１３至請求項２０の何れか１項に記載のリムホイール用のヘルムホルツ共鳴吸音器構成部材を、リム外周に取り付けてヘルムホルツ共鳴吸音器付きのリムホイールを形成する第１の工程と、前記ヘルムホルツ共鳴吸音器付きのリムホイールにタイヤを装着して気体を充填する第２の工程と、を有することを特徴としている。
【０１０８】請求項２４に記載のタイヤ・リム組立体の製造方法の作用は、請求項１２の作用と同様であるので説明は省略する。
【０１０９】
【発明の実施の形態】［第１の実施形態］本発明のタイヤ・リム組立体の第１の実施形態を図１乃至図４にしたがって説明する。
【０１１０】図１（Ａ）に示すように、本実施形態のタイヤ・リム組立体８では、タイヤ１４がリムホイール１０のリム１６に装着されている。
【０１１１】図１（Ａ）、及び図２に示すように、リム１６の外周部には、図３に示すような蓋部材４０がリム周方向に沿って複数（本実施形態では５個）配置されている。
【０１１２】本実施形態の蓋部材４０は、リムホイール１０と同じ金属の略長方形の板材（アルミニューム板）をプレス加工することで形成されており、リム１６の外周面に沿って周方向に湾曲していると共に、一部が幅方向にも湾曲している。
【０１１３】図１（Ａ）に示すように、蓋部材４０は、リムホイール１０に対して、一方のビードシート２６と他方のビードシート２６を跨ぐように設けられ、図１（Ｂ）に示すように、ネジ４１でビードシート２６に取り付けられている。
【０１１４】蓋部材４０の周方向の一方の端縁４０Ａ、及び他方の端縁４０Ｂは、図２に示すように各々傾斜面とされている。
【０１１５】図２に示すように、蓋部材４０がリム１６に取り付けられている状態では、一方の蓋部材４０のリム径方向外側を向いている端縁４０Ｂと、これに隣接する他方の蓋部材２０のリム径方向内側を向いている端縁４０Ａとが密着している。
【０１１６】図３に示すように、蓋部材４０の中央部分には、円形の連通孔４２が形成されている。
【０１１７】図２、及び図３に示すように、蓋部材４０には、内周面（ホイール側の面）の周方向一端側に隔壁４４がネジ４６で固定されている。
【０１１８】本実施形態では、図１（Ｂ）に示すように、リム１６のビードシート２６に段部２８を形成し、その段部２８に蓋部材４０の幅方向端部を係合させているが、場合によっては段部２８は無くても良い。
【０１１９】また、蓋部材４０には、タイヤ装着時にタイヤビード部を落とし込むための凹状のウエル部３０が形成されている。なお、ウエル部３０の底部は、ビードシート２６よりもタイヤ径方向内側に位置している。
【０１２０】リム１６と蓋部材４０との間には、リム１６と蓋部材４０と隔壁４４とで囲まれる副気室３２が、リム周方向に５つ形成される。
【０１２１】隔壁４４は、リム１６に密着しており、各副気室３２は完全に独立している。
【０１２２】なお、タイヤ１４と蓋部材４０との間は、タイヤ主気室１８が副気室３２と独立して形成される。
【０１２３】蓋部材４０には、円形の連通孔４２が形成されている。
【０１２４】連通孔４２の形成位置は、副気室３２の中央付近が好ましい。
【０１２５】なお、副気室３２の中央付近とは、図４（Ａ）に示すように、リム周方向に関しては副気室３２の隔壁４４から３０ｍｍ以上、及びリム幅方向に関しては副気室３２の内壁を構成するリム１６の側壁１６Ｂ（詳しくは、蓋部材４０と側壁１６Ｂとの接点）より１５ｍｍ以上離れた範囲内（図４（Ａ）の斜線部分）であり、特に周方向に関しては両端の隔壁４４へ均等な距離の位置、すなわち副気室３２の周方向中央付近が好ましい。
【０１２６】副気室３２は連通孔４２を介してタイヤ主気室１８に連通されている。
【０１２７】本実施形態では、この副気室３２と連通孔４２とでヘルムホルツ共鳴吸音器が構成されている。
【０１２８】ここで、タイヤ・リム組立体８は、下式を満足するように、各部の設定を行う。
【０１２９】
【数２】

ｆ0：共鳴周波数（Hz）
Ｖ：副気室体積（ｃｍ3）
Ｓ：連通孔総断面積（ｃｍ2）
Ｌ：連通孔長さ（ｃｍ）
Ｎ：連通孔個数／副気室Ｒ：ホイール径（ｉｎｃｈ）
（作用）次に、本実施形態のリムホイール１０の作用を説明する。
【０１３０】タイヤ主気室１８は円環状であるので、走行によりタイヤ１４が振動すると、車内騒音の原因の一つである空洞共鳴音がタイヤ主気室１８内で発生する。
【０１３１】副気室３２、及び連通孔４２で構成されるヘルムホルツ共鳴吸音器の共鳴周波数を、このタイヤ主気室１８の空洞共鳴音の周波数に一致させることにより、上記空洞共鳴音を低減することができる。
【０１３２】なお、ヘルムホルツ共鳴吸音器の共鳴周波数は自由に変更できるので、所望の周波数の音を低減することができる。
【０１３３】本実施形態の副気室３２は、周方向に連続した環形状となっていないので、副気室３２での空洞共鳴の発生を防止できる。
【０１３４】また、この蓋部材４０には、凹状のウエル部３０が設けられているため、タイヤ１４のビード部をウエル部３０に落とし込むことができ、従来通りタイヤ１４をリム組することができる。
【０１３５】なお、蓋部材４０の端縁４０Ａ、及び端縁４０Ｂが垂直面であると、蓋部材４０の周方向の寸法誤差等によって、蓋部材４０と蓋部材４０との間に隙間を生じる場合があり（逆に、隙間が生じないように長めに作製すると、蓋部材４０が一部分浮いてしまう。）、空気の漏れを無くすためには該隙間をシール剤等で充填する必要が生じるが、本実施形態では、周方向の端縁４０Ａ、及び端縁４０Ｂを傾斜面としたので、蓋部材４０に周方向の寸法誤差が多少あったとしても図２に示すように一方の蓋部材４０の端縁４０Ａと他方の蓋部材４０の端縁４０Ｂとを確実に密着させることができる。
【０１３６】ところで、蓋部材４０が金属板のプレス成形品であり、連通孔４２がパンチ、またはドリルにより形成されている場合、連通孔４２の長さは、金属板の板厚となってしまう。
【０１３７】また、燃費の向上や、車両のバネ下荷重を軽くするためには、蓋部材４０の板厚を薄くして軽量化することが好ましい。
【０１３８】所望の共鳴周波数を得るための連通孔４２の長さが蓋部材４０の板厚よりも大きくなる場合には、例えば、図５に示すように蓋部材４０に形成した孔４８にゴム等のグロメット５０を取り付けたり、図６に示すようなバーリング加工５２を施せば、板厚よりも長い寸法の連通孔４２を簡単に得ることができる。
【０１３９】なお、図７に示すように、蓋部材４０にパイプ５４を取り付ければ、連通孔４２をさらに長くすることもできる。
【０１４０】また、本実施形態では、図４（Ａ）に示すように蓋部材４０の中央部に連通孔４２を１個形成したが、前述した数２の数式に従って設定すれば図４（Ｂ）に示すように径の小さい連通孔４８を複数形成しても良い。
【０１４１】径の小さい複数の連通孔４８は、径の大きい連通孔４２よりも空気が出入りする際の抵抗が増えるので、ダンピング性が向上する。
【０１４２】また、蓋部材４０をリム１６に取り付けるだけでヘルムホルツ共鳴吸音器を形成できる。
［第２の実施形態］本発明のタイヤ・リム組立体の第２の実施形態を図８にしたがって説明する。なお、第１の実施形態と同一構成には同一符号を付し、その説明は省略する。
【０１４３】図８に示すように、蓋部材４０のリム周方向の一方の端縁側には外周面と平行で、かつ外周面よりもリム径方向内側に位置すると共にリム径方向外側に向く第１の段部４０Ｃが形成されており、リム周方向の他方の端縁側には内周面と平行で、かつ内周面よりもリム径方向外側に位置すると共にリム径方向内側に向く第２の段部４０Ｄが形成されている。
【０１４４】本実施形態では、リム周方向に隣接する一方の蓋部材４０の第１の段部４０Ｃと、他方の蓋部材４０の第２の段部４０Ｄとは、一部分がリム幅方向に沿って互いに密着して蓋部材間をシールしている。
【０１４５】リム径方向外側を向いている第１の段部４０Ｃに対しては、リム径方向内側を向いている第２の段部４０Ｄが覆うので、蓋部材４０をネジ等でリム１６に取りつける場合には、密着性が向上する。
【０１４６】また、第１の段部４０Ｃと第２の段部４０Ｄとの一部分をリム幅方向に沿って互いに密着させているので、蓋部材４０の周方向寸法に多少の誤差があった場合でも、蓋部材間のシール性は確保される。
【０１４７】なお、タイヤ空洞共鳴音の低減効果は前述した実施形態と同様である。
［第３の実施形態］本発明のタイヤ・リム組立体の第３の実施形態を図９にしたがって説明する。なお、第１の実施形態と同一構成には同一符号を付し、その説明は省略する。本実施形態のリム１６の外周面には、図９に示すように、タイヤ軸方向（図９の紙面裏表方向）に沿って延びる隔壁１６Ａが、等間隔に５個形成されている。
【０１４８】また、本実施形態の蓋部材４０には隔壁４４が設けられていない。
【０１４９】蓋部材４０の周方向端部は、隔壁１６Ａの部分で互いに突き合わされている。
【０１５０】本実施形態では、リム１６の外周面、隔壁１６Ａ、及び蓋部材２０によって５つの副気室３２が形成されている。
【０１５１】なお、タイヤ空洞共鳴音の低減効果は前述した実施形態と同様である。
［その他の実施形態］上記実施形態では、蓋部材４０が金属板から形成されていたが、本発明はこれに限らず、強度があれば合成樹脂等の他の材料で形成しても良い。
【０１５２】また、上記実施形態では、蓋部材４０をネジ止めしたが、接着剤で接着、あるいは溶接しても良い。
【０１５３】
【発明の効果】以上説明したように、本発明のリムホイール用のヘルムホルツ共鳴吸音器構成部材は上記の構成としたので、リムに取り付けることによりヘルムホルツ共鳴吸音器をリムに形成でき、自動車に用いた際に、静粛性を向上させることができる、という優れた効果を有する。また、特殊なリムホイールを用いることなく、ヘルムホルツ共鳴吸音器をリムに形成できる。
【０１５４】本発明のヘルムホルツ共鳴吸音器付きリムホイールは上記の構成としたので、自動車に用いた際に、静粛性を向上させることができる、という優れた効果を有する。
【０１５５】本発明のタイヤ・リム組立体は上記の構成としたので、自動車に用いた際に、静粛性を向上させることができる、という優れた効果を有する。
【０１５６】本発明のヘルムホルツ共鳴吸音器付きリムホイールの製造方法によれば、自動車の静粛性を向上させることのできるリムホイールを容易に製造できる、という優れた効果を有する。
【０１５７】また、本発明のタイヤ・リム組立体の製造方法によれば、自動車の静粛性を向上させることのできるタイヤ・リム組立体を容易に製造できる、という優れた効果を有する。
【出願人】 【識別番号】０００００５２７８
【氏名又は名称】株式会社ブリヂストン
【住所又は居所】東京都中央区京橋１丁目１０番１号
【出願日】 平成１４年５月１６日（２００２．５．１６）
【代理人】 【識別番号】１０００７９０４９
【弁理士】
【氏名又は名称】中島 淳 （外３名）
【公開番号】 特開２００３−３２６９０７（Ｐ２００３−３２６９０７Ａ）
【公開日】 平成１５年１１月１９日（２００３．１１．１９）
【出願番号】 特願２００２−１４１０７９（Ｐ２００２−１４１０７９）