(57)【要約】【課題】ホイールの意匠の制約を受けることなく、サイドブランチ消音器をホイールに容易に内蔵できるようにする。【解決手段】車輪１のホイール４には、ディスク２の連結部２Ｅの内部をその長さ方向に沿って延びると共に、一端側がリム３の外周側に開口してタイヤ空気室Ａと連通する第１の空気通路１２と、同じくディスク２の連結部２Ｅの内部をその長さ方向に沿って延びると共に、一端側がリム３の外周側に開口してタイヤ空気室Ａと連通する第２の空気通路１３を設ける。また、ディスク２の中央部２Ｂには、第１の空気通路１２の他端側と第２の空気通路１３の他端側との間を互いに連通する絞り空気通路１４を設ける。そして、これら第１，第２の空気通路１２，１３と絞り空気通路１４によってバイパス型のサイドブランチ消音器１１を構成する。【選択図】          図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ディスクの外周側にリムが設けられたホイールと、前記リムの外周側に設けられて前記リムとの間に環状のタイヤ空気室を形成するタイヤとによって構成される車両用車輪において、
前記ホイールの内部には、一端側が前記リムの外周側に開口して前記タイヤ空気室に連通した第１の空気通路と、同じく一端側が前記リムの外周側に開口して前記タイヤ空気室に連通した第２の空気通路と、前記第１の空気通路及び前記第２の空気通路よりも小さな通路面積を有して前記第１の空気通路の他端側と前記第２の空気通路の他端側との間を連通した絞り空気通路とを形成し、前記第１，第２の空気通路及び絞り空気通路によりバイパス型のサイドブランチ消音器を構成したことを特徴とする車両用車輪。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車等の車両に装備される車両用車輪に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、自動車等に装備される車両用車輪（以下、車輪という）は、ディスクの外周側にリムが設けられたホイールと、リムの外周側に設けられたタイヤとによって構成されている。そして、これらホイールのリムとタイヤとの間には環状の密閉空間からなるタイヤ空気室が形成される。
【０００３】
ところで、車両の走行時には、ホイールのリムとタイヤとの間で形成されるタイヤ空気室内で気柱共鳴が生じ、この気柱共鳴が車両から発生する騒音を悪化させる原因となっていることが知られている。なお、気柱共鳴とは、路面からタイヤに伝わるランダムな振動がタイヤ空気室内の空気を振動させ、その結果、タイヤ空気室の気柱共鳴周波数付近（通常の乗用車タイヤでは２５０Ｈｚ付近）で共鳴現象が起こり、共鳴音が発生する現象である。
【０００４】
そこで、従来、このような気柱共鳴を低減するために、所謂、Ｔ型のサイドブランチ消音器と呼ばれる吸音構造を用いた技術が、例えば特許文献１に記載されている。
【０００５】
図７に示すように、この従来技術において、車両用車輪１０１（以下、車輪１０１という）は、車軸１０２側に固定されたホイール１０３と、このホイール１０３の外周側に設けられたタイヤ１０４とを備え、これらタイヤ１０４とホイール１０３との間には、周方向の長さ寸法がＬである環状のタイヤ空気室ａが形成される。
【０００６】
また、ホイール１０３には、ホイール１０３の内部を円弧状に延びる一対の空気通路１０５，１０６が形成され、これらの空気通路１０５，１０６は、一端側がタイヤ空気室ａ内に開口する開口端となり、他端側が閉塞端となっている。そして、空気通路１０５，１０６は、タイヤ空気室ａに対するＴ型のサイドブランチ消音器としての機能を発揮する。
【０００７】
つまり、Ｔ型のサイドブランチ消音器は、図８に模式図で示すように、長さ寸法がＬであるタイヤ空気室ａ′内にＬ／４の長さ寸法を有した空気通路１０５′の一端側を開口させる構成となっており、全体としてＴ型の構造をなしている。なお、図８に示すタイヤ空気室ａ′は、図７に示すタイヤ空気室ａに相当し、図８に示す空気通路１０５′は、図７に示す空気通路１０５または空気通路１０６に相当するものである。
【０００８】
そして、このＴ型のサイドブランチ消音器は、車輪１０１の回転時にタイヤ空気室ａ（ａ′）内に外部から伝わる振動を空気通路１０５，１０６（１０５′）内に導くことにより、特定の周波数、例えば２５０Ｈｚ付近の周波数をもった振動を空気通路１０５，１０６（１０５′）内で共鳴吸収し、タイヤ空気室ａ（ａ′）内で生じる共鳴音を低減するものである。
【０００９】
【特許文献１】
米国特許第６３０９０２６号明細書（第６頁、図８）
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、特許文献１に記載の従来技術は、サイドブランチ消音器としての機能を発揮させるために、前記のように空気通路１０５，１０６を、タイヤ空気室ａの長さ寸法Ｌに対して４分の１程度の長さ寸法をもって長尺に形成する必要がある。従って、この従来技術にあっては、空気通路１０５，１０６の長さを確保するために、空気通路１０５，１０６を、図７に示すように車軸１０２側を避けるように円弧状に湾曲させて形成している。
【００１１】
しかし、アルミホイール等のデザインホイールのようにディスクに複数の貫通穴を設けているタイプの場合には、ホイールに対して空気通路１０５，１０６を前記のように湾曲させて設けることがレイアウトの点で難しくなるという問題がある。言い換えれば、空気通路１０５，１０６をホイールに設けようとすると、ホイールに前記のような複数の貫通穴を設けることができず、ホイールの意匠が制約を受けるという問題がある。
【００１２】
そこで、本発明は、サイドブランチ消音器を内蔵できると共に、ホイールをデザインするうえでの制限を少なくすることができるようにした車両用車輪を提供することを目的としている。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前記した課題を解決するために以下のように構成した。
請求項１に記載の発明は、ディスクの外周側にリムが設けられたホイールと、前記リムの外周側に設けられて前記リムとの間に環状のタイヤ空気室を形成するタイヤとによって構成される車両用車輪において、前記ホイールの内部には、一端側が前記リムの外周側に開口して前記タイヤ空気室に連通した第１の空気通路と、同じく一端側が前記リムの外周側に開口して前記タイヤ空気室に連通した第２の空気通路と、前記第１の空気通路及び前記第２の空気通路よりも小さな通路面積を有して前記第１の空気通路の他端側と前記第２の空気通路の他端側との間を連通した絞り空気通路とを形成し、前記第１，第２の空気通路及び絞り空気通路によりバイパス型のサイドブランチ消音器を構成したことを特徴とする車両用車輪である。
【００１４】
請求項１に記載の発明によれば、タイヤの回転時には、タイヤ空気室内に伝わる振動が第１の空気通路と第２の空気通路の両方の通路を経由して絞り空気通路内へと導かれる。これにより、特定の周波数をもった振動を絞り空気通路内で共鳴吸収し、タイヤ空気室内で生じる共鳴音を低減することができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態に係る車両用車輪を図１ないし図４を参照して詳細に説明する。
【００１６】
図１は、本実施の形態に係る車両用車輪を一部破断した状態で示す正面図であり、図２は、図１中のホイール及びバイパス型のサイドブランチ消音器等を示す部分拡大図である。図３は、車両用車輪を図１中の矢示ＩＩＩ−ＩＩＩ方向から拡大してみた拡大断面図であり、図４は、バイパス型のサイドブランチ消音器を示す模式図である。
【００１７】
図１ないし図３に示すように、本実施の形態に係る車両用車輪１（以下、車輪１という）は、円板状のディスク２の外周側にリム３が設けられたホイール４と、このホイール４のリム３の外周側に設けられたタイヤ５と、後記のサイドブランチ消音器１１とによって構成される。
【００１８】
また、ホイール４のディスク２には、周方向に等しい間隔をおいて例えば扇形状をなした４個の貫通穴２Ａ，２Ａ，…が形成されている。さらに、ディスク２の中央部２Ｂには、車軸（図示せず）が取り付けられる取付穴２Ｃと、ホイール４を車軸に固定するためのボルト挿入穴２Ｄ，２Ｄ，…とが穿設されている。そして、ディスク２の中央部２Ｂはホイール４から径方向に放射状に延びる４個の連結板２Ｅ，２Ｅ，…によってリム３と連結されている。また、リム３は、その幅方向の中央部分が環状の凹溝からなるウェル部３Ａ（図３参照）となっている。
【００１９】
そして、タイヤ５は、リム３の幅方向両側に弾性的に密着して取り付けられている。このため、リム３とタイヤ５との間は気密にシールされ、これらリム３とタイヤ５との間には環状の密閉空間からなるタイヤ空気室Ａが形成される。
【００２０】
ここで、車輪１のホイール４には、バイパス型のサイドブランチ消音器１１が内蔵されている。このサイドブランチ消音器１１は、ディスク２の連結部２Ｅの内部を径方向に延びると共に、一端側がリム３のウェル部３Ａに開口してタイヤ空気室Ａと連通する台形状をなした第１の空気通路１２と、同じくディスク２の連結部２Ｅの内部を径方向に延びると共に、一端側がリム３のウェル部３Ａに開口してタイヤ空気室Ａと連通する台形状をなした第２の空気通路１３と、ディスク２の中央部２Ｂの内部に形成されて第１の空気通路１２の他端側と第２の空気通路１３の他端側との間を連通した絞り空気通路１４とによって構成される。
【００２１】
また、第１の空気通路１２及び第２の空気通路１３は、ディスク２の中央部２Ｂを挟んで径方向で互いに対向した位置に配置されている。また、絞り空気通路１４は、図２に示すように、第１，第２の空気通路１２，１３にそれぞれ接続されたストレート通路部１４Ａ，１４Ｂと、各ストレート通路部１４Ａ，１４Ｂ間を接続した円弧状通路部１４Ｃとを有し、これらストレート通路部１４，１４Ｂ及び円弧状通路部１４Ｃは、第１，第２の空気通路１２，１３よりも小さなほぼ一定の通路面積をもって形成されている。また、絞り空気通路１４の途中には空気バルブ１５が装着され、空気バルブ１５から絞り空気通路１４及び第１，第２の空気通路１２，１３を通じてタイヤ空気室Ａ内に外部から圧縮空気が注入される。
【００２２】
そして、バイパス型のサイドブランチ消音器１１は、図４に模式図で示すように、タイヤ空気室Ａ′を第１の空気通路１２′、第２の空気通路１３′及び絞り空気通路１４′によってバイパスする構成を採用しており、前記特許文献１に記載されたＴ型のサイドブランチ消音器（７参照）とは構造が全く異なるものである。なお、図４中に示すタイヤ空気室Ａ′、第１の空気通路１２′、第２の空気通路１３′、絞り空気通路１４′は、それぞれ図１ないし図３に示すタイヤ空気室Ａ，第１の空気通路１２、第２の空気通路１３、絞り空気通路１４に相当するものである。
【００２３】
このように構成される本実施の形態によれば、車輪１の回転時には、タイヤ空気室Ａ内に外部から伝わる振動が、サイドブランチ消音器１１を構成する第１の空気通路１２と第２の空気通路１３を経由して絞り空気通路１４内へと導かれる。このため、タイヤ空気室Ａ内に伝わる特定の周波数、例えば２５０Ｈｚ付近の周波数をもった振動を、絞り空気通路１４の径寸法等を調整することによって絞り空気通路１４内で共鳴吸収することができ、タイヤ空気室Ａ内で生じる共鳴音を低減することができる。
【００２４】
また、バイパス型のサイドブランチ消音器１１は、絞り空気通路１４を第１，第２の空気通路１２，１３よりも十分に小径に形成できるため、図１に示すように、絞り空気通路１４を、ディスク２の中央部２Ｂに位置する取付穴２Ｃ，２Ｃの間及び取付穴２Ｃとボルト挿入穴２Ｄとの間等の狭い部分にも容易に配置でき、絞り空気通路１４を含めたサイドブランチ消音器１１全体のレイアウト設計を簡単に行うことができる。つまり、複数の貫通穴２Ａを有するホイール４のようなデザインホイールに対しても、ホイール４の意匠の制約を受けることなくサイドブランチ消音器１１を簡単に内蔵させることができる。
【００２５】
また、第１の空気通路１２と第２の空気通路１３をホイール４の径方向で対向して配置する構成としたので、空気通路１２の通路容積と空気通路１３の通路容積を均等に設定することにより、車輪１の重量バランスを静バランス的にも動バランス的にもとることが可能となる。
【００２６】
なお、前記実施の形態では、サイドブランチ消音器１１を構成する第１の空気通路１２と第２の空気通路１３を、ディスク２の中央部２Ｂを挟んで径方向で互いに対向して配置する場合を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限ることなく、例えば図５に示す本発明の第１の変形例のように、車輪１′には、バイパス型のサイドブランチ消音器２１を構成する第１の空気通路２２と第２の空気通路２３を、１個の貫通穴２Ａを挟んでホイール４の周方向で対向して配置し、これら各空気通路２２，２３を絞り空気通路２４によって連通する構成としてもよい。
【００２７】
また、前記実施の形態では、車輪１に１個のサイドブランチ消音器１１を内蔵する構成とした場合を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限ることなく、例えば図６に示す本発明の第２の変形例のように、車輪１′′には、バイパス型のサイドブランチ消音器３１に加えてさらに別個のバイパス型のサイドブランチ消音器４１を追加して設ける構成としてもよい。ここで、サイドブランチ消音器３１は、第１の空気通路３２、第２の空気通路３３及び絞り空気通路３４によって構成される。また、サイドブランチ消音器４１についても、第１の空気通路４２、第２の空気通路４３及び絞り空気通路４４によって構成される。この場合、各空気通路３２，３３，４２，４３をホイール４の周方向で等しい間隔をおいて配置できるため、各空気通路３２，３３，４２，４３の通路容積を互いに均等に設定することにより、車輪１の重量バランスの向上をより一層図ることができる。また、車輪には３個以上のサイドブランチ消音器を設ける構成としてもよい。
【００２８】
さらに、前記実施の形態では、絞り空気通路１４の途中に空気バルブ１５を装着する場合を例に挙げて説明したが、例えば空気バルブ１５を、空気圧センサ付きのバルブとして構成し、空気圧センサからの空気圧信号に基づいてタイヤ空気室Ａ内の空気圧を管理するようにしてもよい。
【００２９】
さらに、前記実施の形態では、ホイール４のディスク２に４個の貫通穴２Ａを設ける場合を例に挙げて説明したが、本発明はこれに限ることなく、貫通穴を５個以上設けてもよいし、３個以下でもよい。この場合でも、バイパス型のサイドブランチをホイール内に容易に内蔵することが可能となる。
【００３０】
【発明の効果】
以上、詳述した通り、請求項１に記載の発明によれば、ホイールの内部には、タイヤ空気室と連通する第１，第２の空気通路と、第１，第２の空気通路の間を連通する絞り空気通路とを設け、これら各空気通路及び絞り空気通路によりバイパス型のサイドブランチ消音器を構成したので、タイヤの回転時には、タイヤ空気室内に伝わる特定の周波数をもった振動を絞り空気通路内で共鳴吸収でき、タイヤ空気室内で生じる共鳴音を低減することができる。
【００３１】
また、サイドブランチ消音器を構成する絞り空気通路を、第１，第２の空気通路よりも十分に小さな通路面積をもって形成できるため、この絞り空気通路を、ディスクの中央部の狭い部分に容易に配置でき、サイドブランチ消音器全体のレイアウト設計を簡単に行うことができる。従って、複数の貫通穴を有するデザインホイール等のホイールに対しても、ホイールの意匠の制約を受けることなくサイドブランチ消音器を簡単に内蔵させることができる。あるいはホイールをデザインするうえでの制限を少なくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る車両用車輪を一部破断した状態で示す正面図である。
【図２】図１中のホイール及びバイパス型のサイドブランチ消音器等を示す部分拡大図である。
【図３】本発明の実施の形態に係る車両用車輪を図１中の矢示ＩＩＩ−ＩＩＩ方向から拡大してみた拡大断面図である。
【図４】バイパス型のサイドブランチ消音器を示す模式図である。
【図５】本発明の第１の変形例に係る車両用車輪を示す正面図である。
【図６】本発明の第２の変形例に係る車両用車輪を示す正面図である。
【図７】従来技術による車両用車輪を示す縦断面図である。
【図８】Ｔ型のサイドブランチ消音器を示す模式図である。
【符号の説明】
１，１′，１′′  車輪（車両用車輪）
２  ディスク
２Ａ  貫通穴
２Ｂ  中央部
２Ｅ  連結部
３  リム
４  ホイール
５  タイヤ
１１，２１，３１，４１  バイパス型のサイドブランチ消音器
１２，２２，３２，４２  第１の空気通路
１３，２３，３３，４３  第２の空気通路
１４，２４，３４，４４  絞り空気通路
Ａ  タイヤ空気室
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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