(57)【要約】【課題】走行中に生じる車内こもり音やノイズを小さくすることができるホィールカバーダンパを提供する。【解決手段】ホィールカバーダンパ７１は、質量体して機能するホィールカバー６０と、ゴム弾性を有する弾性部材７０とを備えている。ホィールカバー６０は、ハブボルト３７とハブナット３８とによって、アクスルハブ３３にホィール２０と共締めされている。弾性部材７０はホィールカバー６０のカバー本体部６０ｂの内面側に取付けられ、ホィール２０とホィールカバー６０との間に圧縮された状態で配置されている。【選択図】図２
2015081020.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両のアクスルハブにハブボルトとハブナットとによってホィールと共締めされるホィールカバーと、
前記ホィールカバーの内面に取付けられかつ前記ホィールカバーと前記ホィールとの間に圧縮された状態で配置されたゴム弾性を有する弾性部材と、
を備えたことを特徴とするホィールカバーダンパ。
【請求項２】
前記ホィールカバーに前記ハブボルトを挿入するボルト挿入孔が形成され、
前記ボルト挿入孔の周りに、前記ホィールのボルト孔のテーパ面と前記ハブナットの先端テーパ部との間に挟まれる内周壁を有したことを特徴とする請求項１に記載のホィールカバーダンパ。
【請求項３】
前記ホィールカバーが金属からなり、前記ボルト挿入孔を含むセンター部と、該センター部の径方向の外側に形成されたカバー本体部とを有し、該カバー本体部に前記弾性部材が配置されたことを特徴とする請求項１または２に記載のホィールカバーダンパ。
【請求項４】
前記ホィールカバーが合成樹脂からなり、前記ボルト挿入孔を含むセンター部と、該センター部の径方向の外側に形成されたカバー本体部とを有し、該カバー本体部に前記弾性部材が配置され、かつ、前記ボルト挿入孔の前記内周壁が金属からなることを特徴とする請求項２に記載のホィールカバーダンパ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、車両用のタイヤを装着するホィールに使用されるホィールカバーダンパに関する。
【背景技術】
【０００２】
タイヤとホィールは、エンジンが発生するトルク変動がドライブシャフトを通じてホィールに伝わることで回転方向に振動（以下、回転変動と称す）を生じる。回転変動がサスペンションを介して車体に伝わることで、車内音や車体振動を発生させ、車内の快適性を阻害する。こうしたタイヤの回転変動を抑制するために、例えばトランスミッションに自動変速機（ＡＴ）や無段変速機（ＣＶＴ）を用いている場合に、ロックアップダンパの剛性値を小さくすることが提案されている。ロックアップダンパは、ロックアップクラッチ直結時などに、駆動系のねじり振動を低減させる機能を有している。あるいはスリップ直結と呼ばれる、いわゆる半クラッチ状態で運転することで、車内音と振動を低減することも考えられている。
【０００３】
また特許文献１に記載されているダイナミックダンパのように、ホィールカバーの中央部に弾性部材を介して振動リングを設けたり、特許文献２に記載されているホィールカバーの取付構造のように、ホィールのリムに弾性部材を介してホィールカバーを取付けたりすることも提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】実開平１−１４５７０１号公報
【特許文献２】特開２００４−３２２６７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
前記従来技術のうち、ロックアップダンパの剛性値を小さくする構造では、その剛性値はロックアップクラッチ等の駆動系全体との関係を考慮しなければならず、車内音と振動の抑制の要求のみで決定できる剛性値ではないため、十分な車内音と振動の低減には結びつかない。前記従来技術のうち、スリップ直結で運転する構造では、クラッチが摩耗しやすいため耐久性の点で問題があり、しかも燃費が悪化するため多用はできない。
【０００６】
特許文献１のダンパは、ホィールに嵌め込むことによって装着するホィールカバーに取付けているため、タイヤの回転中にダンパがホィールに対し回転方向の相対変位を生じる可能性があり、その場合、ホィールとタイヤの回転変動を抑える効果が得られない可能性がある。しかも特許文献１はホィールの中心部にダンパが配置されているため、ホィールの回転変動を抑制する効果が小さい。
【０００７】
特許文献２のホィールカバーは弾性部材を介してホィールに支持され、ホィールに対してホィールカバーが回転方向と径方向等に動きうる状態となっている。このため、弾性部材が経年劣化等によって変形したり、へたりが生じたりすると、ホィールに対するホィールカバーの相対位置が不安定となり、ホィールバランスが狂う原因となったり、部材同士が接触することにより異音が生じる原因となる。
【０００８】
従って本発明の目的は、走行中に車内に伝わる振動やノイズを小さくすることができるホィールカバーダンパを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係るホィールカバーダンパは、車両のアクスルハブにハブボルトとハブナット（ホィールナット）とによってホィールと共締めされるホィールカバーと、該ホィールカバーの内面に取付けられかつ前記ホィールカバーと前記ホィールとの間に圧縮された状態で配置されたゴム弾性を有する弾性部材とを備えている。
【００１０】
前記ホィールカバーに前記ハブボルトを挿入するボルト挿入孔が形成され、該ボルト挿入孔の周りに、前記ホィールのボルト孔のテーパ面と前記ハブナットの先端テーパ部との間に挟まれる内周壁を有していてもよい。１つの実施形態では、前記ホィールカバーが金属からなり、前記ボルト挿入孔を含むセンター部と、該センター部の径方向の外側に形成されたカバー本体部とを有し、該カバー本体部に前記弾性部材が配置されている。他の実施形態では、前記ホィールカバーが合成樹脂からなり、前記ボルト挿入孔を含むセンター部と、該センター部の径方向の外側に形成されたカバー本体部とを有し、該カバー本体部に前記弾性部材が配置され、かつ、前記ボルト挿入孔の前記内周壁が金属によって形成されていてもよい。
【発明の効果】
【００１１】
本発明に係るホィールカバーダンパによれば、質量体（マス）として機能するホィールカバーのセンター部がハブボルトとハブナットによってホィールに固定され、ホィールカバーが径方向に移動することが抑制されるため、ホィールの回転変動に対してホィールカバーと弾性部材がダイナミックダンパとして有効に機能し、走行中に車内に伝わる振動やノイズを小さくすることができる。また弾性部材に劣化や変形が生じても、ホィールに対するホィールカバーの位置を常に一定に保つことができるため、ホィールバランスが狂ったり、部材同士の接触による異音発生の原因とならない。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】車両の一例を示す斜視図。
【図２】本発明の１つの実施形態に係るホィールカバーダンパを備えたタイヤ付きホィールの正面図。
【図３】図２のＦ３−Ｆ３線に沿うタイヤ付きホィールと懸架機構部の一部の断面図。
【図４】図３に示されたホィールの一部を拡大した断面図。
【図５】ホィールカバーダンパを有する車両と、ホィールカバーダンパを有しない車両のそれぞれの周波数と車内音との関係を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下に本発明の１つの実施形態に係るホィールカバーダンパを備えた車両について、図１から図５を参照して説明する。  
図１は車両１０の一例を示している。車両１０は、車体１１の前側に配置された一対の前輪１２と、車体１１の後側に配置された一対の後輪１３とを備えている。車両１０は、走行のための動力源として内燃機関（エンジン）あるいは電気モータの一方を備えた自動車でもよいし、エンジンと電気モータとを併用するハイブリッド車であってもよく、前輪１２および後輪１３の少なくとも一方がエンジンあるいは電気モータ等の動力源によって回転する。
【００１４】
前輪１２と後輪１３とは、互いに共通の構成のホィール２０とタイヤ２１とを備えている。この明細書では、説明の都合上、タイヤ２１が装着された状態のホィール２０を「タイヤ付きホィール２０」と呼ぶことがある。図２は前輪１２のタイヤ付きホィール２０を示しているが、後輪１３のタイヤ付きホィール２０も同様の構成である。
【００１５】
図３はタイヤ付きホィール２０と懸架機構部３０の一例を示す断面図である。図３に示す懸架機構部３０はマクファーソンストラットタイプであるが、これ以外の形式の懸架機構部であっても勿論かまわない。この懸架機構部３０は、ストラット３１の下部に設けられたナックル３２と、ナックル３２にベアリングを介して回転自在に支持されたアクスルハブ３３と、アクスルハブ３３を回転させるドライブシャフト３４などを備えている。ドライブシャフト３４とアクスルハブ３３との間に、アクスル（車軸）３５を有する等速ジョイント３６が設けられている。
【００１６】
アクスルハブ３３のホィール取付部３３ａに、複数（図２は５本）のハブボルト３７が固定されている。これらハブボルト３７は、ホィール取付部３３ａの周方向（回転方向）に等間隔で配置され、ホィール取付部３３ａからアクスル３５と平行な方向に突出している。各々のハブボルト３７にハブナット（ホィールナットとも称される）３８が螺合される。これらハブナット３８を規定トルクで締付けることにより、ホィール２０がアクスルハブ３３のホィール取付部３３ａに確実に固定されるようになっている。
【００１７】
図４は、ハブボルト３７とハブナット３８等を拡大して示す断面図である。ハブナット３８の一例は六角袋ナットであり、六角（ヘキサゴン）形の断面を有する六角部４０と、円錐状のテーパ面４１ａを有する先端テーパ部４１と、ハブボルト３７が螺合する雌ねじ部４２と、キャップ部４３とを有している。テーパ面４１ａは、ハブボルト３７の軸線Ｘ１に対し角度θ１をなして傾斜している。
【００１８】
図３に示されるようにホィール２０は、ディスク部５０とリム部５１とを有し、リム部５１にタイヤ２１のビード５２が嵌合している。ホィール２０の一例は、プレス等によって成形された鋼製のディスク部５０とリム部５１とを溶接してなるスチールホィールであるが、他の実施形態として、例えばアルミニウム合金やマグネシウム合金等の軽合金からなる鋳造あるいは鍛造ホィールであってもよい。
【００１９】
ホィール２０のディスク部５０に、ハブボルト３７と対応した位置にハブボルト３７を挿入するためのボルト孔５５が形成されている。ボルト孔５５のテーパ面５５ａは、ハブナット３８のテーパ面４１ａの前記角度θ１と対応した角度θ２をなして傾斜している。
【００２０】
ホィール２０にホィールカバー６０が取付けられている。ホィールカバー６０は、回転の中心Ｃを含む領域（中心寄りの領域）に形成されたセンター部６０ａと、センター部６０ａの径方向の外側に形成されたカバー本体部６０ｂとを有し、車体１１の側方から見て円板形をなしている。
【００２１】
ホィールカバー６０は、例えばアルミニウム合金等の金属からなり、外観上の意匠も重視して例えばアルミホィールのように見栄えの良い形状と表面肌を有するように成形されている。なおホィールカバー６０の材料が金属と合成樹脂との複合材であってもよいし、あるいは炭素繊維やガラス繊維等によって強化された合成樹脂（強化プラスチック）が使われてもよい。重量的に問題が無ければ鉄系のホィールカバーであってもかまわない。
【００２２】
ホィールカバー６０のセンター部６０ａには、ハブボルト３７と対応した位置に、ハブナット３８を収容する凹部６１が形成されている。凹部６１は、車体１１の側方から見て円形である。凹部６１の内径は、ハブナット３８を回転させるレンチ等の工具を挿入できる寸法である。
【００２３】
図４に示されるようにホィールカバー６０の凹部６１の奥側の壁６２に、ハブボルト３７を挿入するボルト挿入孔６３が形成されている。ボルト挿入孔６３はハブボルト３７と対応した位置に開口している。ボルト挿入孔６３の周りには、ハブナット３８のテーパ面４１ａの角度θ１に応じて傾斜する「すり鉢」状の内周壁６４が形成されている。この内周壁６４が、ハブナット３８のテーパ面４１ａとボルト孔５５のテーパ面５５ａとの間に挟まれるようになっている。なおホィールカバー６０が合成樹脂製の場合、ボルト挿入孔６３の内周壁６４がハブナット３８の締付トルクに耐えることができるように、内周壁６４を含む領域、例えば凹部６１を構成する壁６２を金属等の剛性の大きな材料によって形成するとよい。
【００２４】
ホィールカバー６０は、ハブボルト３７とハブナット３８とからなる締結手段３９によって、アクスルハブ３３にホィール２０と共締めされている。すなわち、アクスルハブ３３のホィール取付部３３ａにホィール２０のディスク部５０を重ね、その上にホィールカバー６０を重ねたのち、ハブナット３８をハブボルト３７に螺合させて締付けることにより、ホィール２０とホィールカバー６０とが、それぞれアクスルハブ３３のホィール取付部３３ａに固定される。
【００２５】
ホィールカバー６０が締結手段３９によってホィール２０に固定された状態において、ホィールカバー６０の周縁部６０ｃはホィールカバー６０の全周にわたりホィール２０から少し離れている。すなわちホィールカバー６０の周縁部６０ｃはホィール２０に固定されていないため、ホィール２０の回転方向と軸線方向に生じるカバー本体部６０ｂの僅かな相対移動（振動）を吸収できる状態となっている。
【００２６】
図３に示すようにホィール２０とホィールカバー６０との間に、ゴム弾性を有する弾性部材７０が設けられている。弾性部材７０は、例えば合成ゴムあるいはエラストマ等からなり、ホィール２０とホィールカバー６０のうち少なくともカバー本体部６０ｂの内面に接着等によって固定され、かつ、ホィール２０とホィールカバー６０との間に圧縮された状態で配置されている。なお、弾性部材７０がホィール２０に接着されていてもよい。弾性部材７０はホィールカバー６０の回転方向の全周にわたって連続していてもよいし、必要に応じて回転方向に間隔を存して複数個所に分割して配置されていてもよい。
【００２７】
ホィールカバー６０は、回転するホィール２０に対しダイナミックダンパの質量体（マス）として機能する。ゴム弾性を有する弾性部材７０は、ダイナミックダンパの「ばね」として機能する。すなわちホィールカバー６０と弾性部材７０とによって、ホィール２０の回転変動を抑制するためのホィールカバーダンパ７１が構成されている。
【００２８】
本実施形態のホィールカバーダンパ７１は、車内こもり音やロードノイズの周波数域に応じて所望の制振効果が得られるように、ホィールカバー６０の形状や質量、弾性部材７０の形状および位置、弾性部材７０の数（分割数）などが選定される。要するにホィール２０とタイヤ２１の回転変動やホィール２０の軸線方向の振動によって車内に伝わる不快な音や振動を抑制することができるように、ホィールカバー６０と弾性部材７０の最適化が図られている。
【００２９】
図５に示す実線Ｌ１は、ホィールカバーダンパ７１を有する車両の周波数と車内音との関係を示している。破線Ｌ２は、ホィールカバーダンパ７１を有しない車両の周波数と車内音との関係を示している。図５中のＡは、ホィール２０とタイヤ２１の回転変動が原因となって生じる車内こもり音の周波数域である。この周波数域Ａでは、ホィール２０の回転方向に生じる振動に対し、ホィールカバー６０と弾性部材７０とが協働することによるホィールカバーダンパ７１のダンピング効果によって、タイヤ２１から懸架機構部３０へ入力する回転変動等に起因する振動が抑制されるとともに、車体１１の振動の励起が抑制され、車内こもり音のピーク値を低減させることができている。
【００３０】
図５中のＢは、ホィール２０のディスク部５０の振動が原因となって生じるロードノイズの周波数域である。この周波数域Ｂでは、アクスル３５の軸線方向に生じる振動に対し、ホィールカバー６０と弾性部材７０とが協働することによるホィールカバーダンパ７１のダンピング効果を得ることができ、タイヤ２１から懸架機構部３０へ入力する振動が抑制されるとともに、車体１１の振動の励起が抑制され、ロードノイズのピーク値を低減させることができている。
【００３１】
本実施形態のホィールカバーダンパ７１は、質量体として機能するホィールカバー６０のセンター部６０ａがハブボルト３７とハブナット３８とによってホィール２０のセンター部２０ａに固定されている。このためホィールカバー６０は、ホィール２０に対して径方向の位置を一定に保つことができる。よって、弾性部材７０が経年劣化等によって変形したり、へたりを生じたりしたとしても、ホィールバランスが狂う原因となったり、部材同士が接することによる異音の発生を生じたりすることがない。
【００３２】
なお本発明を実施するに当たり、ホィールの具体的な態様をはじめとして、ホィールカバーダンパを構成するホィールカバーや弾性部材の形状、配置等の具体的な態様を種々に変更して実施できることは言うまでもない。ホィールカバーのデザインについても前記実施形態に限定されるものではない。
【符号の説明】
【００３３】
１０…車両、１１…車体、２０…ホィール、２１…タイヤ、３３…アクスルハブ、３７…ハブボルト、３８…ハブナット、３９…締結手段、４１…先端テーパ部、５０…ディスク部、５１…リム部、５５…ボルト孔、６０…ホィールカバー、６０ａ…センター部、６０ｂ…カバー本体部、６０ｃ…周縁部、Ｃ…回転の中心、６３…ボルト挿入孔、６４…内周壁、７０…弾性部材、７１…ホィールカバーダンパ。
【図１】
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【図２】
2015081020.tif 000004
【図３】
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【図４】
2015081020.tif 000006
【図５】
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