(57)【要約】【課題】簡単な構成で遠心力による変形に起因する吸音特性の変化を抑制できるレゾネータを提供する。【解決手段】扁平な気室部36の内部を長手方向と交差する方向に複数の副気室43に分割する。各副気室43をそれぞれ連通部44により空気室と連通させる。各副気室43の厚みに対して長手方向と交差する方向の寸法を相対的に抑制して各副気室43の扁平度を低下させることができる。ホイールの回転により生じた遠心力に対して強度が増し、遠心力による各副気室43の変形に起因する吸音特性の変化を簡単な構成で抑制できる。【選択図】図１
2015067051.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
タイヤとこのタイヤが取り付けられたホイールとの間の空気室に配置されて騒音を低減するレゾネータであって、
扁平に設けられ、前記ホイールの周方向に沿って長手方向を有する複数の副気室によりこの長手方向と交差する方向に内部が分割された気室部と、
前記副気室をそれぞれ前記空気室と連通させる連通部と
を具備したことを特徴とするレゾネータ。
【請求項２】
各副気室の内部は、互いに直接連通していない
ことを特徴とする請求項１記載のレゾネータ。
【請求項３】
長手方向と交差する方向に沿って副気室の外殻間を連結する連結部
を具備したことを特徴とする請求項１または２記載のレゾネータ。
【請求項４】
各連通部は、各副気室の長手方向の一端部に並んで設けられている
ことを特徴とする請求項１ないし３いずれか一記載のレゾネータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、タイヤとこのタイヤが取り付けられたホイールとの間の空気室に配置されて騒音を低減するレゾネータに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、金属製のホイールにゴム製のタイヤを装着した車輪について、路面からタイヤに伝わるランダムな振動がホイールとタイヤとの間の空気室の空気を振動させ、空気室の気柱共鳴周波数付近で共鳴現象（空洞共鳴）を生じさせ、気柱共鳴音とも呼ばれる騒音が発生する現象が知られている。そして、この騒音を低減するため、筒状の連通部を介して空気室に連通する副気室を内部に区画する中空状の気室部をホイールの周方向に長手状に備え、連通部及び副気室でヘルムホルツ共鳴吸音器として機能するレゾネータ（共鳴器）が知られている。
【０００３】
一般に、空気室はホイールの径方向にスペースが少なく、レゾネータの気室部がホイールの径方向に沿って扁平な断面形状となる。そこで、例えば高速走行時の遠心力を受けた際に内部の副気室が潰れて吸音特性が変化しないように、気室部を厚み方向の上下に部分的に結合する結合部を設けた構成が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
しかしながら、このような構成の場合、レゾネータの構造上、結合部の部分が細くなるため、例えばレゾネータのブロー成形時に結合部の凹凸によって部分的な偏肉が生じないようにする必要がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第４５２３９５９号公報  （第３−７頁、図１−６）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述のように、構成を複雑化することなく遠心力による変形を抑制したレゾネータが望まれている。
【０００７】
本発明は、このような点に鑑みなされたもので、簡単な構成で遠心力による変形に起因する吸音特性の変化を抑制できるレゾネータを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１記載のレゾネータは、タイヤとこのタイヤが取り付けられたホイールとの間の空気室に配置されて騒音を低減するレゾネータであって、扁平に設けられ、前記ホイールの周方向に沿って長手方向を有する複数の副気室によりこの長手方向と交差する方向に内部が分割された気室部と、前記副気室をそれぞれ前記空気室と連通させる連通部とを具備したものである。
【０００９】
請求項２記載のレゾネータは、請求項１記載のレゾネータにおいて、各副気室の内部は、互いに直接連通していないものである。
【００１０】
請求項３記載のレゾネータは、請求項１または２記載のレゾネータにおいて、長手方向と交差する方向に沿って副気室の外殻間を連結する連結部を具備したものである。
【００１１】
請求項４記載のレゾネータは、請求項１ないし３いずれか一記載のレゾネータにおいて、各連通部は、各副気室の長手方向の一端部に並んで設けられているものである。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１記載のレゾネータによれば、扁平な気室部の内部を長手方向と交差する方向に複数の副気室に分割することで、各副気室の厚みに対して長手方向と交差する方向の寸法を相対的に抑制して各副気室の扁平度を低下させることができるので、ホイールの回転により生じた遠心力に対して強度が増し、この遠心力による各副気室の変形に起因する吸音特性の変化を簡単な構成で抑制できる。
【００１３】
請求項２記載のレゾネータによれば、請求項１記載のレゾネータの効果に加え、副気室の内部を互いに直接連通させないことで、形状の複雑化を抑制できるとともに、各副気室及び各連通部での吸音特性を容易に制御できる。
【００１４】
請求項３記載のレゾネータによれば、請求項１または２記載のレゾネータの効果に加え、長手方向と交差する方向に沿って副気室の外殻間を連結部によって連結することで、厚み方向への反りが抑制され、ホイールの回転により生じた遠心力などに対して強度を確実に維持できる。
【００１５】
請求項４記載のレゾネータによれば、請求項１ないし３いずれか一記載のレゾネータの効果に加え、各連通部を各副気室の長手方向の一端部に並んで設けることで、製造時に複数の連通部をまとめて加工でき、製造性をより向上できる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明のレゾネータの第１の実施の形態を示す斜視図である。
【図２】（ａ）は図１のＩ−Ｉ相当位置の断面図、（ｂ）は図１のII−II相当位置の断面図である。
【図３】同上レゾネータを取り付けたホイールを示す斜視図である。
【図４】本発明のレゾネータの第２の実施の形態の一部を示す斜視図である。
【図５】本発明のレゾネータの第３の実施の形態を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明のレゾネータの第１の実施の形態を図面を参照して説明する。
【００１８】
図１ないし図３において、10はホイール装置で、このホイール装置10は、金属製のホイール11と、このホイール11に周方向にそれぞれ取り付けられた例えば複数（４つ）のレゾネータ12とを備えたレゾネータホイールとも呼び得るもので、このホイール装置10にゴム製の図示しないタイヤを装着することにより、自動車の車輪が構成されている。
【００１９】
そして、このホイール11は、リム部16と、このリム部16の内側に位置するハブ部17と、これらリム部16とハブ部17とを連結するディスク部18とを備えている。そして、リム部16には、ホイール11の幅方向の両端部に沿って形成されたビードシート部21と、これらビードシート部21のさらに外端側からホイール11の径方向の外側に突設されたリムフランジ部22と、ビードシート部21同士の間に位置してホイール11の径方向の内側に向かって凹設されたウェル部23とが設けられている。そして、ビードシート部21に、タイヤのビード部を装着することにより、ホイール11のリム部16とタイヤとに囲まれて、環状の密閉空間である所定の容積の空気室25が構成されている。なお、リム部16のウェル部23は、タイヤをリム部16に組み付ける際に、タイヤのビード部を一旦落とし込むために設けられている。また、このウェル部23の底部であるリム面26には、各レゾネータ12が取り付けられる。
【００２０】
そして、このウェル部23のリム面26には、レゾネータ取付部としての溝部28が形成されている。この溝部28は、ホイール11の周方向に沿う底面31と、この底面31の両側からホイール11の径方向に沿って立ち上げられた側部保持面としての側面32，32とを備え、これら側面32，32の上端部に、底面31（リム面26）に対向するように折り返された保持部33，33が突設されて、例えばホイール11の全周に亘って連続している。すなわち、保持部33，33は、底面31に対して離間された位置でこの底面31の上方に位置している。
【００２１】
また、各レゾネータ12は、ホイールレゾネータとも呼び得るもので、ポリプロピレン、あるいはＡＢＳなどの合成樹脂を用いて例えばブロー成形により一体成形され、ホイール11の周方向に沿って円弧状に湾曲した中空長手状の気室部36と、この気室部36の長手方向の両側部に位置する係止部37，37とを備えている。そして、各レゾネータ12は、係止部37，37がホイール11の保持部33，33に保持されて溝部28に収容されることにより、ホイール11に対して固定される。そして、これらレゾネータ12（気室部36）は、ホイール11の径方向に沿って扁平な形状、すなわち長手方向と交差（直交）する幅方向である両側方向の寸法（幅）に対して厚みが小さく（１／２未満に）設定されている。
【００２２】
気室部36は、中央部に長手方向に沿って厚み方向（ホイール11の径方向）に潰れた分割部としての非中空部である潰し部41を備えており、この潰し部41によって長手方向の両側、すなわち長手方向と交差（直交）する幅方向に複数、本実施の形態では２つの副気室43，43に分割されている。さらに、この気室部36には、副気室43，43に連通して円筒状の連通部44，44が突設されている。
【００２３】
潰し部41は、レゾネータ12を成形する際に図示しない成形型によって薄肉状に成形される部分であり、分割部本体（非中空部本体）としての一般潰し部47と、連結部としての補強部である補強潰し部48とを長手方向に交互に備えて、気室部36の長手方向の両端間に亘って配置されている。したがって、この潰し部41により副気室43，43が隔てられている。
【００２４】
各一般潰し部47は、例えば気室部36に対して厚み方向の上下に潰れた薄板状に形成され、気室部36の長手方向に沿って帯状に配置されている。
【００２５】
各補強潰し部48は、副気室43，43の外殻間を連結して特に厚み方向への反り変形に対して補強するもので、例えば気室部36に対して厚み方向の下方から潰れた形状に形成され、気室部36の長手方向に交差（直交）する方向に沿ってそれぞれ配置されている。したがって、これら補強潰し部48は、一般潰し部47に対して厚み方向の上方に突出し、両側方向に沿ってリブ状に形成されている。
【００２６】
副気室43，43は、中空部とも呼ばれ、ホイール11の周方向に沿って長手方向を有する細長い空間であり、潰し部41と係止部37，37とが両側に位置している。すなわち、副気室43，43は、潰し部41と係止部37，37との間に位置している。また、これら副気室43，43は、本実施の形態では例えば同一形状（同一断面及び同一長さ）に形成され、同一の容量に設定されている。さらに、これら副気室43，43は、連通部44，44以外に外部と連通する通路などを備えず、内部が互いに直接連通しておらず独立している。そして、各副気室43の長手方向と交差（直交）する断面形状、すなわちホイール11の径方向に沿う仮想面による断面形状は、基本的に尖った角部を有しない形状であり、厚みと幅との寸法比、いわゆる縦横比が略１：１となるように、すなわち円形に近似した形状に形成されている。換言すれば、副気室43は、幅に対して少なくとも１／２以上の厚みを有する、非扁平形状となっている。
【００２７】
各連通部44は、各副気室43を空気室25と連通させるもので、気室部36の長手方向の一端部、すなわち長手方向の同じ端部側にそれぞれ位置し、長手方向に突出している。これら連通部44は、例えば各副気室43の断面の中央部と同軸上に配置されている。そして、これら連通部44は、互いに略等しい長さに設定され、先端部が例えば円形状の開口部51となっている。
【００２８】
そして、空気室25を主気室として、副気室43の容量（体積）や連通部44の長さなどは、ヘルムホルツ共鳴吸音器の共鳴周波数を求める次の式を満たすように設定される。
【００２９】
ｆｏ＝Ｃ／２π×√（Ｓ／Ｖ（Ｌ＋α×√Ｓ））
ｆｏ〔Ｈｚ〕：空気室25の共鳴周波数
Ｃ〔ｍ／ｓ〕：空気室25内部の音速
Ｓ〔ｍ２〕：レゾネータ12の各連通部44の開口部51の断面積
Ｖ〔ｍ３〕：レゾネータ12の各副気室43の容量
Ｌ〔ｍ〕：レゾネータ12の各連通部44の長さ
α：補正係数
【００３０】
なお、この共鳴周波数ｆｏは、空気室25の共鳴周波数に合わせて設定されるが、空気室25に備えられる複数のレゾネータ12について、全てのレゾネータ12を同一の設定とする他、空気室25に複数の共鳴周波数が認められる場合は、それぞれ空気室25の共鳴周波数に設定した互いに異なる設定のレゾネータ12を用いてもよく、あるいは、空気室25の複数の共鳴周波数の平均値に設定することもできる。
【００３１】
また、係止部37，37は、成形型によって、潰し部41の一般潰し部47と同様の薄肉状（薄板状）に形成されており、レゾネータ12の長手方向に沿って帯状に連続している。すなわち、これら係止部37，37は、気室部36の両側縁から板状に延出している。また、これら係止部37，37は、厚み方向に弾性的に変形可能となっている。さらに、これら係止部37，37は、気室部36の両側縁から離間されるほど厚み方向上側、すなわちホイール11の径方向外方に向けて徐々に湾曲するように形成されており、先端部が保持部33，33の背面側、すなわち底面31に対向する下面に当接することでこの保持部33，33と溝部28の側面32，32との角部近傍に係止されるようになっている。また、これら係止部37，37の下面は、例えば気室部36の下面と略面一となっている。
【００３２】
そして、このレゾネータ12を製造する際には、まず、例えば上方から下方へと供給されたパリソンを成形型のキャビティにセットして閉型し、パリソンの内部に空気を注入してブロー成形を行った後、中間体を脱型し、連通部44，44の先端部を同じ長さにカットすることで開口部51，51を開口するとともに不要部分（バリ）を取ることで、レゾネータ12が完成する。
【００３３】
このレゾネータ12をホイール11に組み付ける際には、ホイール11の溝部28に対して一方の係止部37からレゾネータ12を傾斜状に挿入し、この一方の係止部37の先端部を一方の保持部33と一方の側面32との角部に当接させて気室部36の下部を底面31に当接させつつ、他方の係止部37の先端部を他方の保持部33と他方の側面32との角部に当接させるように溝部28内に押し込んで挿入することにより、係止部37，37がそれぞれ保持部33，33と側面32，32との角部に保持され、気室部36が底面31に支持される取り付け状態となる。すなわち、各レゾネータ12は、係止部37，37の弾性力によってホイール11の径方向に対して抜け止め保持される。なお、各レゾネータ12は、ホイール11の周方向に対しては、固定部材としての図示しないストッパにより固定される。
【００３４】
これらレゾネータ12を取り付けたホイール11には、図示しないタイヤが取り付けられることで、ホイール11とタイヤとの間に空気室25が区画され、この空気室25に各レゾネータ12の副気室43，43がそれぞれ連通部44，44の開口部51，51を介して連通する。そこで、各レゾネータ12がヘルムホルツ共鳴吸音器として機能し、車内騒音の一因ともなる、路面からタイヤに伝わるランダムな振動が空気室25の空気を振動させて発生する気柱共鳴音を効果的に低減する。
【００３５】
このとき、各レゾネータ12は、ホイール11の径方向に沿って扁平な気室部36の内部を長手方向と交差する方向に複数の副気室43，43に分割しているので、各副気室43の厚みに対して長手方向と交差する方向の寸法を相対的に抑制して各副気室43の扁平度を低下させることができる。このため、ホイール11の回転によりこのホイール11の径方向、すなわちレゾネータ12の厚み方向に生じた遠心力に対して強度が増し、この遠心力による各副気室43の変形を抑制できる。この結果、各副気室43の容量の関数として設定されるレゾネータ12の共鳴周波数が安定し、すなわちこの変形に起因する吸音特性の変化を簡単な構成で抑制でき、安定した吸音性能を発揮できる。
【００３６】
特に、各副気室43の断面形状の縦横比が１：１に近似しているため、各副気室43の剛性が高く、例えば高速走行時の遠心力によりレゾネータ12に負荷が加わった状態でも各副気室43が変形しにくいので、安定した吸音性能を発揮できる。
【００３７】
しかも、レゾネータ12を例えばブロー成形によって製造する際に、上方から成形型に供給されるパリソンの自重に起因する、いわゆるドローダウンによって上下で肉厚差が生じても副気室43，43が長手方向、すなわちパリソンの上下方向に沿って、かつ、左右方向に並んでそれぞれ成形されるので、これら副気室43，43間での肉厚差が生じにくく（肉厚が副気室43，43で揃いやすく）、副気室43，43の容量がばらつきにくい。したがって、吸音性能が安定し、管理コストを低減できる。
【００３８】
また、副気室43，43の内部を互いに直接連通させないことで、レゾネータ12の形状の複雑化を抑制でき、特に潰し部41を容易に形成できるとともに、各副気室43及び各連通部44での吸音特性を容易に制御できる。
【００３９】
さらに、長手方向と交差（直交）する両側方向に沿って副気室43，43の外殻間を複数の補強潰し部48によって連結することで、レゾネータ12の厚み方向への反りが抑制され、ホイール11の回転により生じた遠心力などに対して強度を確実に維持でき、溝部28から容易に外れることがない。
【００４０】
そして、各連通部44を各副気室43の長手方向の一端部に並んで設ける（全ての連通部44をレゾネータ12の長手方向の片側にのみ配置する）ことで、製造時、例えばブロー成形後に各連通部44の端部をカットして開口部51を開口するなど、複数の連通部44をまとめて加工できるので、製造性をより向上できるとともに、複数の連通部44の長さを揃えることができ、吸音特性のばらつきを低減できる。
【００４１】
なお、上記の第１の実施の形態において、例えば図４に示す第２の実施の形態のように、連通部44を各副気室43の外殻の上部に設けて、ホイール11の径方向に沿って開口させてもよい。この場合には、連通部44をいずれか一方の端部近傍、すなわち同端部側に並んで配置することで、成形後に連通部44の先端部をカットして開口部51を開口する際に一度に加工でき、上記の各実施の形態と同様の作用効果を奏することができる。
【００４２】
また、上記の各実施の形態において、例えば図５に示す第３の実施の形態のように、副気室43を気室部36の長手方向と交差（直交）する方向に３つ設けてもよいし、４つ以上設けてもよい。
【００４３】
そして、上記の各実施の形態において、各レゾネータ12の副気室43，43は互いに異なる容量に設定されていてもよい。この場合には、それぞれの副気室43が各連通部44とともに、共鳴周波数が異なるヘルムホルツ共鳴吸音器として機能するので、複数の周波数の騒音を効果的に低減できる。
【産業上の利用可能性】
【００４４】
本発明は、自動車などの車輪の空気室に配置されて共鳴による騒音を低減するレゾネータに適用できる。
【符号の説明】
【００４５】
11    ホイール
12    レゾネータ
25    空気室
36    気室部
43    副気室
44    連通部
48    連結部としての補強潰し部
【図１】
2015067051.tif 000003
【図２】
2015067051.tif 000004
【図３】
2015067051.tif 000005
【図４】
2015067051.tif 000006
【図５】
2015067051.tif 000007