(57)【要約】    【課題】  操縦安定性を損ねることなく、優れた乗り心地性能や騒音性能を発揮することができ、しかもタイヤ軸方向にコンパクトな構造となるため設計自由度を高めうるとともに、耐久性の向上を可能とする。    【解決手段】  リム３とディスク５との連結手段７は、その一方に設けられ他方に向かって開口する周方向のガイド溝２３を形成する第１の連結部２０、及び他方に設けられてかつ前記ガイド溝２３内に半径方向にスライド移動可能かつ軸方向への移動を拘束されて挿入されるリング状の摺動片２４を有する第２の連結部２１を具える。又ガイド溝２３の溝底２３ｓと摺動片２４の突出端２４ｓとの間に、ゴム弾性材からなる振動吸収用のダンパー部材６が介在する。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
自動車用タイヤを支承するリムと、車軸に固定されるディスクとをダンパー部材を介して連結手段により連結する弾性ホイールであって、
前記連結手段は、前記リム又はディスクの一方に設けられかつ他方に向かって開口し周方向に連続してのびるガイド溝を形成する一対のリング片を有する第１の連結部、及び他方に設けられて前記ガイド溝側に突出しかつ前記ガイド溝内に半径方向にスライド移動可能かつ軸方向への移動を拘束されて挿入されるリング状の摺動片を有する第２の連結部を具えるとともに、
前記ガイド溝の溝底と摺動片の突出端との間に、ゴム弾性材からなる振動吸収用のダンパー部材を介在させたことを特徴とする弾性ホイール。
【請求項２】
前記ダンパー部材は、周方向に間隔を有して配される複数の扇形状の弾性分割片からなることを特徴とする請求項１記載の弾性ホイール。
【請求項３】
前記連結手段は、第１の連結部と、第２の連結部との周方向の位置ずれを規制する周方向規制手段を具えることを特徴とする請求項１又は２記載の弾性ホイール。
【請求項４】
前記周方向規制手段は、前記リング片の前記ガイド溝に面する内壁面、又は摺動片の前記内壁面に向き合う側面の一方に設けられた凹状部と、他方に設けられ前記凹状部に周方向の間隙を有して挿入される突部とからなることを特徴とする請求項３記載の弾性ホイール。
【請求項５】
前記リング片の一方は、取り外し可能であることを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載の弾性ホイール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、操縦安定性等を損ねることなく、乗り心地性能及び騒音性能を高めた弾性ホイールに関する。
【背景技術】
【０００２】
タイヤを支承するリムと車軸に固定されるディスクとの間に、弾性ゴムからなる振動吸収用のダンパー部材を介在せしめ、乗り心地性能や騒音性能を高めた弾性ホイールとして、例えば図１０に示す構造のものが知られている（特許文献１参照）。図中符号ａはリム、ｂはディスク、ｃは弾性ゴムからなるダンパー部材である。
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−５９７０３号公報
【０００４】
このものは、ダンパー部材ｃの半径方向外面及び内面と、リムａ及びディスクｂとを、例えば加硫接着等により強固に一体連結するとともに、ダンパー部材ｃとしては、巾広偏平な断面形状としてそのタイヤ軸方向剛性を高める一方、ダンパー部材ｃ内にタイヤ軸方向にのびる横孔状のスグリｃ１を設け、半径方向剛性を低く抑えている。
【０００５】
しかしこの構造のものは、前記ダンパー部材ｃを巾広偏平な断面形状とするとはいえ、弾性ゴムから形成されるためタイヤ軸方向剛性が不十分であり、ホイールに横力が作用したときダンパー部材ｃに変形が生じるなど、操縦安定性能の低下を招く。又ダンパー部材ｃでは、半径方向剛性を低く抑えるためにある程度の厚さが必要であるが、このダンパー部材ｃが巾広であるため、厚くし過ぎると、車両側に設けるブレーキ機構との衝合を招く恐れがあり、設計の自由度に大きな制限を受ける。又タイヤ転動による繰り返しの歪みによりスグリの部分に損傷が発生しやすいなど耐久性を充分に確保するのが難しいという問題がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
そこで本発明は、タイヤ軸方向剛性を高く確保する一方、半径方向剛性を充分に減じることができ、操縦安定性を損ねることなく優れた乗り心地性能及び騒音性能を発揮しうるとともに、タイヤ軸方向にコンパクトな構造となるため設計自由度を高めることができ、しかも耐久性を向上しうる弾性ホイールを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記目的を達成するために、本願請求項１の発明は、自動車用タイヤを支承するリムと、車軸に固定されるディスクとをダンパー部材を介して連結手段により連結する弾性ホイールであって、
前記連結手段は、前記リム又はディスクの一方に設けられかつ他方に向かって開口し周方向に連続してのびるガイド溝を形成する一対のリング片を有する第１の連結部、及び他方に設けられて前記ガイド溝側に突出しかつ前記ガイド溝内に半径方向にスライド移動可能かつ軸方向への移動を拘束されて挿入されるリング状の摺動片を有する第２の連結部を具えるとともに、
前記ガイド溝の溝底と摺動片の突出端との間に、ゴム弾性材からなる振動吸収用のダンパー部材を介在させたことを特徴としている。
【０００８】
又請求項２の発明では、前記ダンパー部材は、周方向に間隔を有して配される複数の扇形状の弾性分割片からなることを特徴としている。
【０００９】
又請求項３の発明では、前記連結手段は、第１の連結部と、第２の連結部との周方向の位置ずれを規制する周方向規制手段を具えることを特徴としている。
【００１０】
又請求項４の発明では、前記周方向規制手段は、前記リング片の前記ガイド溝に面する内壁面、又は摺動片の前記内壁面に向き合う側面の一方に設けられた凹状部と、他方に設けられ前記凹状部に周方向の間隙を有して挿入される突部とからなることを特徴としている。
【００１１】
又請求項５の発明では、前記リング片の一方は、取り外し可能であることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１２】
本発明は叙上の如く構成しているため、操縦安定性を損ねることなく、優れた乗り心地性能や騒音性能を発揮することができ、しかもタイヤ軸方向にコンパクトな構造となるため設計自由度を高めうるとともに、耐久性の向上を可能とする。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の一形態を、図示例とともに説明する。
図１は、本発明の弾性ホイールを示す断面図、図２はその主要部を拡大して示す断面図、その分解斜視図である。
【００１４】
図１において、弾性ホイール１は、自動車用タイヤ２（以下タイヤ２という）を支承するリム３と、車軸４に固定されるディスク５とを、振動吸収用のダンパー部材６を介して連結手段７によって連結している。
【００１５】
ここで、前記リム３は、タイヤ２のビード部が着座する一対のリムシート３ａと、各リムシート３ａのタイヤ軸方向外端から半径方向外方に立上がるフランジ部３ｂと、リムシート３ｂの内端間に設けられる凹状のウエル部３ｃとを具える周知構造をなす。本例では、前記ウエル部３ｃが深い深底リムの場合を例示しているが、ウエル部３ｃが浅い浅底リム、或いはフラットな平底リムであっても良い。
【００１６】
又前記ディスク５は、車軸４のハブ１０に固定されるハブ取付部５ａと、該ハブ取付部５ａから半径方向外方にのびるディスク部５ｂとを一体に具える。このディスク５は、本例では、リム巾中心Ｃよりも車両外側にオフセット（アウトセット）して配され、これによって車軸側に配設するブレーキロータ１１等を含むブレーキ機構Ｂを、車両内側に収容している。なお前記車軸４は、車軸本体４Ａの前端部に、ハブ１０を介して前記ブレーキロータ１１を一体に取り付けた周知構造をなし、このハブ１０のフランジ前端には、この車軸４と同心に突出する車軸突出部１２と、その周囲で等間隔に配置する複数本（例えば４本）のホイール固定用のハブボルト１３とを突設している。
【００１７】
又ディスク５の前記ハブ取付部５ａは、その中央に、前記車軸突出部１２をはめ込んで取り付ける中心孔１４を有し、かつその周囲には、前記ハブボルト１３を挿通してナット止めするボルト挿通孔１５を設けている。
【００１８】
そして本発明では、前記リム３とディスク５とを、ダンパー部材６を介して連結手段７によって連結している。
【００１９】
前記連結手段７は、前記リム３又はディスク５の一方（本例ではリム３）に設けられる第１の連結部２０と、他方（本例ではディスク５）に設けられるとともに前記第１の連結部２０に半径方向にスライド移動可能にかつ軸方向への移動を拘束されて保持される第２の連結部２１とによって形成される。
【００２０】
詳しくは、前記第１の連結部２０は、図２、３に示すように、前記リム３の半径方向内周面から半径方向内方にのびる一対のリング片２２を具え、このリング片２２、２２の間に、前記ディスク５に向かって開口しかつ周方向に連続してのびるガイド溝２３を形成している。
【００２１】
又前記リング片２２のうちの一方、例えば車両外側のリング片２２Ａは取り外し可能であり、これによってリム３とディスク５との組立を可能としている。即ち本例では、前記リング片２２Ａは、リム３から小高さで突出する根元部２２ａと、この根元部２２ａの半径方向内端のネジ部ｎａに外端のネジ部ｎｂが着脱自在に螺着されるリング本体部２２ｂとから形成される。なお螺着完了時、リング本体部２２ｂと根元部２２ａとの各内側面が面一となるように、前記リング本体部２２ｂには、前記根元部２２ａの外側面と当接しうる鍔状のストッパ２６を突設している。
【００２２】
又前記第２の連結部２１は、本例では、前記ディスク５に設けられ、かつ前記ガイド溝２３側に突出するリング状の摺動片２４を有する。そしてこの摺動片２４は、前記ガイド溝２３内に挿入されることにより、該ガイド溝２３の内壁面Ｓ、Ｓに沿って案内され、半径方向にはスライド移動可能に保持される。又軸方向には前記内壁面Ｓ、Ｓ間に挟まれて拘束されるため、軸方向への移動が前記内壁面Ｓとの間のクリアランスの範囲に小さく規制される。なお本例では、前記摺動片２４をディスク５と一体に形成した場合を例示しているが、別体に形成し、例えばボルト・ナット金具等を用いてディスク５に固定することもできる。
【００２３】
なお前記摺動片２４が円滑にスライド移動しうるように、前記内壁面Ｓと摺動片２４の側面Ｔとの間に潤滑剤を適用する、或いは内壁面Ｓ及び側面Ｔを、軸受け材で形成することが好ましい。
【００２４】
次に、前記ダンパー部材６は、縦長矩形状断面を有する板状のゴム弾性材からなり、前記ガイド溝２３内、かつ該ガイド溝２３の溝底２３ｓと摺動片２４の突出端２４ｓとの間に配設される。なおダンパー部材６は、前記溝底２３ｓ及び突出端２４ｓの何れか一方又は双方に接着されて、固定される。
【００２５】
このダンパー部材６は、軸方向の巾ｔを小とした縦長矩形状断面を有するため、前記ブレーキ機構Ｋと干渉することなく半径方向の長さＬを充分大に確保することができる。しかも両側のリング片２２により座屈変形が抑制されるため、半径方向の外力に対して適正に圧縮変形しうる。従って、半径方向剛性を低く設定しつつ、タイヤ転動時の半径方向の歪み振幅を小に抑えることができ、路面から受ける半径方向の振動及び外力に対する吸収緩和効果を高く発揮し、乗り心地性能及び騒音性能を向上させるとともに、歪みの繰り返しによる損傷を抑制し耐久性を向上させることが可能となる。
【００２６】
そのために、ダンパー部材６の前記軸方向の巾ｔを５〜３０ｍｍの範囲、かつ前記半径方向の長さＬを２０〜５０ｍｍの範囲とするのが好ましい。これは、前記巾ｔが３０ｍｍより大では、前記ブレーキ機構Ｋと干渉しやすくなるなど設計の自由度を阻害する傾向となり、かつ半径方向剛性を充分に低減することを難しくする。逆に巾ｔが５ｍｍより小では座屈変形を抑制するのが難しく、振動などの吸収緩和効果を充分に発揮できない傾向となる。又長さＬが２０ｍｍより小では、半径方向剛性を充分に低減することが難しく、かつ半径方向の歪み振幅の増大を招くなど耐久性に悪影響を及ぼす。逆に長さＬが５０ｍｍを越えると座屈変形の抑制が難しくなる。従って、より好ましくは、前記巾ｔは１０〜２０ｍｍの範囲、かつ前記半径方向の長さＬは３０〜４０ｍｍの範囲が望ましい。
【００２７】
なおダンパー部材６の前記巾ｔは、前記摺動片２４の軸方向の巾ｔ１以下、好ましくは、巾ｔ１よりも小に設定するのが好ましい。
【００２８】
又前記ダンパー部材６では、半径方向の外力により圧縮変形するとき、ゴム弾性材の逃げ場がないと、半径方向剛性を充分に減じることが難しくなる。そこで、本例では、図４に示すように、ダンパー部材６を、周方向に配される複数の扇形状の弾性分割片６Ａによって形成し、各弾性分割片６Ａの間に、圧縮変形時のゴム弾性材の逃げ場となる間隔ｇを周方向に設けている。このとき、弾性分割片６Ａが周方向に過大であると前記間隔ｇの効果が見込めず、従って、弾性分割片６Ａの周方向長さは、タイヤ軸心からの中心角αに換算して、１０〜９０°の範囲、又間隔ｇはタイヤ軸心からの中心角βに換算して、５〜３０°の範囲とするのが好ましい。
【００２９】
ここで、前記ダンパー部材６に用いるゴム弾性材としては、特に限定されないが、例えばニトリルゴム（ＮＢＲ）、スチレン−ブタジエンゴム（ＳＢＲ）、ブタジエンゴム（ＢＲ）、天然ゴム（ＮＲ）、イソプレンゴム（ＩＲ）等のジエン系ゴム、又はブチルゴム（ＩＩＲ）、エチレンプロピレンゴム（ＥＰＤＭ）等の非ジエン系ゴムが好適に使用でき、要求により補強剤、加硫剤、加硫促進剤、ワックス、老化防止剤などのゴム用の添加剤を適宜配合することができる。
【００３０】
又ダンパー部材６は、振動の吸収緩和効果や耐久性の観点から、ゴム硬度（デュロメータＡ硬さ）を１０〜５０°、複素弾性率Ｅを１．０〜５．０Ｍｐａ、損失正接tan δを０．０５〜０．２の範囲とするのが好ましい。なお複素弾性率Ｅ及び損失正接tan δの値は、粘弾性スペクトロメータにて温度７０℃、初期伸張１０％、動歪み±１．０％、周波数１０Ｈｚの条件下で測定した値である。
【００３１】
又本実施形態の連結手段７では、前記摺動片２４がリング片２２、２２間に挟まれるため、軸方向への移動が強固に拘束される。従って、ダンパー部材６により半径方向剛性を充分に減じた場合にも、軸方向には高剛性が確保され、操縦安定性を高く維持することが可能となる。
【００３２】
又連結手段７では、第１の連結部２０と、第２の連結部２１との周方向の位置ずれを規制する周方向規制手段２５を具えることも必要であり、これにより車軸４からの駆動力をリム３に伝達できる。
【００３３】
この周方向規制手段２５は、本例では、図２、３に示す如く、前記リング片２２のガイド溝２３に面する内壁面Ｓ又はこの内壁面Ｓに向き合う摺動片２４の側面Ｔの一方（本例では側面Ｔ）に設けられる凹状部３０と、他方（本例では内壁面Ｓ）に設けられかつ前記凹状部３０内に周方向の間隙ｉ（図４（Ａ）に示す）を有して挿入される突部３１とから形成される。なおこの周方向規制手段２５では、第１、第２の連結部２０、２１間の半径方向のスライド移動を妨げないように、凹状部３０には、突部３１との間に半径方向の間隔ｊも形成している。
【００３４】
従って、弾性ホイール１は、図４（Ａ）、（Ｂ）に示すように、回転時、突部３１が凹状部３０内の周方向の一方の端縁ｅと当接して噛み合い、駆動力を伝達することができる。又周方向規制手段２５は、周方向及び半径方向に間隙ｉ、ｊを有するため、例えば図５に示すように、リム３とディスク５との半径方向の相対移動も行うことができる。
【００３５】
なお図６に、前記周方向規制手段２５の他の例を例示する。本例では、突部３１が、一方のリング片２２にナット止めされ前記ガイド溝２３を横切ってのびるボルト金具３２から形成されるものを例示している。又前記凹状部３０は、前記摺動片２４に穿設され、かつ前記周方向及び半径方向に間隙ｉ、ｊを有してボルト金具３２を挿通する挿通孔３３から形成される。
【００３６】
又周方向規制手段２５としては、図７（Ａ）、（Ｂ）に示すように、突部３１を半径方向にのびるリブ状体２８として、又凹状部３０を、このリブ状体２８が周方向の間隙ｉを有して挿入される半径方向の溝状体２９として形成することもできる。
【００３７】
又図８に、前記連結手段７の他の例を例示する。本例では、ディスク５に第１の連結部２０を設けるとともに、この第１の連結部２０のガイド溝２３内に挿入される摺動片２４を有する第２の連結部２１をリム３に設ける場合を例示している。又第１の連結部２０における一方（本例では車両外側）のリング片２２Ａは、ネジ部ｎによって取り外し可能に螺着される。なおリング片２２Ａの根元には溝底２３ｓから段差状のストッパー２６を介して連設される小径部２７を有し、この小径部２７に設けるネジ部ｎに、前記リング片２２Ａの半径方向内端を螺着している。
【００３８】
以上、本発明の特に好ましい実施形態について詳述したが、本発明は図示の実施形態に限定されることなく、種々の態様に変形して実施しうる。
【実施例】
【００３９】
図１に示す構造をなすリムサイズ７ＪＪ×１６の弾性ホイールを表１の仕様で試作し、実車走行により操縦安定性及び騒音性能をテストし、ダンパー部材を具えない従来のアルミホイールと比較した。
【００４０】
（１）操縦安定性：
試供品のホイールに、市販のタイヤ（２２５／５０Ｒ１６）を取付け、内圧（２３０ｋＰａ）の条件下で車両（乗用車、２０００cc）の全輪に装着し、ドライ
アスファルト路面のタイヤテストコースを走行し、ハンドル応答性、剛性感、グリップ等に関する特性をドライバーの官能評価により比較例１を１００とする指数で表示している。指数の大きい方が良好である。
【００４１】
（２）騒音性能：
前記車両を用い、荒れたアスファルト路面を速度５０ｋｍ／ｈにて走行させ、運転席左耳許位置にてオーバオールの騒音を測定し、その周波数分析を行った結果を図９に示す。
【００４２】
【表１】
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【００４３】
表及び図９に示す如く、実施例の弾性ホイールは、操縦安定性を損ねることなく、しかも１５０Ｈｚ以上の周波数帯でロードノイズを大巾に低減しうるのが確認できる。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明の弾性ホイールの一実施例を示す断面図である。
【図２】その主要部を拡大して示す断面図である。
【図３】その分解斜視図である。
【図４】（Ａ）、（Ｂ）は、周方向規制手段をダンパー部材とともに説明する線図である。
【図５】リムとディスクとの相対的な半径方向の移動状態を示す線図である。
【図６】周方向規制手段の他の例を示す断面図である。
【図７】周方向規制手段のさらに他の例を示す断面図である。
【図８】連結手段の他の例を示す断面図である。
【図９】実車走行テストにより測定した車内騒音を周波数分析したグラフである。
【図１０】従来技術を説明する断面図である。
【符号の説明】
【００４５】
１      弾性ホイール
２      タイヤ
３      リム
４      車軸
５      ディスク
６      ダンパー部材
６Ａ    弾性分割片
７      連結手段
２０    第１の連結部
２１    第２の連結部
２２    リング片
２３    ガイド溝
２４    摺動片
２５    周方向規制手段
３０    凹状部
Ｓ      内壁面
Ｔ      側面
３１    突部
【図１】
2005096642.tif 000004
【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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【図９】
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【図１０】
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