(57)【要約】  【課題】  弾性ホイールの長期使用を可能とし、かつ複数車両への適応性を有する弾性ホイールを提供する。  【解決手段】  リム２と環状体３とからなるホイール本体１と、ディスク４とを備える弾性ホイール１０であって、ホイール本体１の環状体内周面３０に、両側に斜面３２，３３を有する凸条３１が周方向に形成され、ディスク４が前記凸条の斜面３２，３３を両側から挟持する斜面５１，６１を外周にそれぞれ有する第１ディスク５と第２ディスク６とからなり、ホイール本体１の凸条３１の両斜面３２，３３と第１及び第２ディスクの外周斜面５１，６１との間に弾性部材７１，７２が環状に介装され組み立てられる。  【選択図】  図１
2005255120.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
タイヤを支承するリムとその内周に接続された環状体からなるホイール本体と、車軸に固着されるディスクとを備える弾性ホイールであって、
前記ホイール本体の環状体内周面に、両側に斜面を有する凸条が周方向に形成され、
前記ディスクが前記凸条の斜面を両側から挟持する外周面を周方向にそれぞれ有する第１ディスクと第２ディスクとからなり、
前記ホイール本体の前記凸条の両斜面と前記第１ディスク及び第２ディスクの各外周面との間に弾性部材が環状に介装され組み立てられてなる
ことを特徴とする弾性ホイール。
【請求項２】
前記環状体内周面において前記凸条に隣接させて軸方向に平行なストレート面を設け、該ストレート面に接合するストレート面を対応するディスクの外周部に設けたことを特徴とする請求項１に記載の弾性ホイール。
【請求項３】
前記弾性部材が、前記第１ディスクと第２ディスクのそれぞれの外周面に固定されていることを特徴とする請求項１又は２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、車両の車輪に用いられる弾性ホイールに関し、特にタイヤを装着する自動車用に適した弾性ホイールに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
弾性ホイールは、一般に車軸ハブに固着されるディスクとタイヤを支承するリムとを備え、かかるディスクとリムとの間に防振体を設けてタイヤの持つ振動伝達緩和作用を補助し、防振性能や乗り心地性能、防音性能を高めるものである。特に、高空気圧化したランフラットタイヤや、タイヤのサイドウォール部の低いロープロファイルタイヤ等のサイドウォール部の剛性の高いタイヤとの組合せにおいて上記各性能を向上するために使用されつつあって種々の構造の弾性ホイールが提案されている。例えば、リムとディスクの間に環状の弾性部材を介装させた弾性ホイールが開示されている（特許文献１）。
【特許文献１】特開２００２−１７８７０３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
特許文献１に記載の弾性ホイールは、リムとディスクの間に環状の弾性部材を加硫接着させ、乗り心地や防振、防音性能を向上するものであるが、リムとディスクが環状のゴム弾性体により固着一体化されているため、ゴム劣化による性能低下や耐久性に問題があり、劣化したゴム弾性体を交換することは困難であり使用期間に限界がある。
【０００４】
また、このような弾性ホイールは、リムとディスクが一体化されているので、この弾性ホイールをボルト数やオフセットの異なる車両に使用できないという問題があった。
【０００５】
本発明は、このような問題点に鑑みてなされたもので、車両の乗り心地や防振、防音性能を高めるとともに、弾性ホイールの長期使用を可能とし、かつ複数車種への適応性を有する弾性ホイールを提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１の発明は、タイヤを支承するリムとその内周に接続された環状体からなるホイール本体と、車軸に固着されるディスクとを備える弾性ホイールであって、前記ホイール本体の環状体内周面に、両側に斜面を有する凸条が周方向に形成され、前記ディスクが前記凸条の斜面を両側から挟持する外周面を周方向にそれぞれ有する第１ディスクと第２ディスクとからなり、前記ホイール本体の前記凸条の両斜面と前記第１ディスク及び第２ディスクの各外周面との間に弾性部材が環状に介装され組み立てられてなることを特徴とする弾性ホイールである。
【０００７】
本発明の弾性ホイールであると、ホイール本体の環状体内周面の凸条が、第１，第２ディスクの外周面によって左右から接合し挟持され、かつその間に環状の弾性部材が介装されて斜面を締め付けることで、簡単な組立作業により弾性ホイールが一体に組み立てられ車両に装着されるとともに、ホイール本体とディスクとの間に介装された環状の弾性部材が振動入力を吸収し車両側への振動伝達を抑制することで車両の乗り心地や防振、防音性などの防振性能を向上することができる。
【０００８】
また、ホイール本体とディスクが別体から構成されるので、弾性部材の交換が容易となり弾性ホイールの長期の使用が可能となり、しかも互換性のあるディスクを用いることで他の車種への使用が可能となる。
【０００９】
請求項２の発明は、前記環状体内周面において前記凸条に隣接させて軸方向に平行なストレート面を設け、該ストレート面に接合するストレート面を対応するディスクの外周部に設けたことを特徴とする請求項１に記載の弾性ホイールであり、凸条に隣接させて軸方向に平行なストレート面を設けることでリムの中心付近に入力するタイヤからの振動入力がホイール本体側からディスク側に均等に分散されるようになり、タイヤから伝わる上下、左右、回転方向の各振動入力が凸条両側の一方の斜面に偏ることがなく、所謂こじれ入力を防止することができる。
【００１０】
請求項３の発明は、前記弾性部材が、前記第１ディスクと第２ディスクのそれぞれの外周面に固定されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の弾性ホイールであり、弾性部材をそれぞれの外周面に予め固定させておけば、弾性部材の組み込み位置精度を高め、またホイールの組立作業効率を向上することができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、操縦安定性等の車両の性能を損なうことなく乗り心地や防振、防音性能を向上するとともに、弾性部材の交換が容易であることでホイールの長期使用が可能となり、しかも互換性のあるディスクを用いることで複数の車両に対応が可能となってコストメリットのある弾性ホイールが得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下に、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
【００１３】
図１は本発明の実施形態に係る弾性ホイール１０を示し、図２は組立前の各部材を拡大して示す半断面図である。弾性ホイール１０は、タイヤを支承するリム２とその内周に接続する環状体３とからなるホイール本体１と、その内周側に配され車軸ハブＡに固着されるディスク４とを備えている。
【００１４】
ホイール本体１は、タイヤＴの両ビード部ｂ１，ｂ２を両側で支承するリムフランジ部２１ａ，２１ｂとその間を接続するリム底部２２とからなるリム２と、リム２の内周側に接続された環状体３とからなり、断面が略Ｌ字形状に形成されている。
【００１５】
前記ホイール本体１の環状体３の内周面３０には、両側の斜面３２，３３によって断面略Ｖ字形状に突起状をなす凸条３１が周方向全周に形成されている。
【００１６】
内周面３０のホイール１外側の外縁部周上には、凸条３１に隣接させて弾性ホイール１０の軸方向に平行なストレート面３５が全周に設けられている。このストレート面３５は、より詳細には、凸条３１の外側斜面３３の付け根部からホイール１外側に向けて軸方向に平行に延在する環状面である。
【００１７】
ディスク４は、前記ホイール本体１の凸条３１部分を両側から挟持する外周が円形をなすホイール内面側の第１ディスク５と外面側の第２ディスク６とからなり、凸条３１の頂部３４部分で内外側の２枚のディスク５，６に分割された２つ割り構造によって凸条３１を左右から挟み込むように形成されている。そして、車軸ハブＡに固着するためのボルト孔４１が周上等間隔で第１ディスク５と第２ディスク６を貫通し設けられている。
【００１８】
第１ディスク５は、外周面に前記凸条３１の斜面３２に接合する傾斜面５１が形成され、また、第２ディスク６との嵌合時の位置ずれを防止するための段差５２が内面側周上に設けられ、また中央部にはハブ穴５３が開口されている。
【００１９】
第２ディスク６は、外周面に前記凸条３１の斜面３３に接合する傾斜面６１が形成され、凸条３１の外縁部に設けたストレート面３５に接合するストレート面６２が該傾斜面６１から延設されディスク６外端まで設けられている。また、ディスク５，６間の位置ずれを防止するための前記段差５２に嵌合する突起部６３が内面側周上に設けられ、中央部にはハブ穴６４が開口されている。
【００２０】
ホイール本体１の内周面３０と第２ディスク６の外周面に設けたストレート面３５と６２は、弾性ホイール１０の軸方向に平行な接合部を形成し、ここに弾性部材７２を介装させることでタイヤＴからホイール本体１を経てディスク４への振動入力を均等化するもので、このストレート面３５，６２は、図に示す位置以外にホイール１０の内側周上、すなわち第１ディスク５側に設けてもよいし、さらに凸条３１の両側に設けてもよく、この場合はその均等入力化の効果をより安定したものとすることができる。
【００２１】
また、凸条３１の断面形状は、図に示すＶ字形状以外の形状でもよく、例えば台形状などの先端ほど幅狭になるように傾斜した斜面を両側に備えて内外側のディスク外周面により締め付け挟持できる断面形状のものであれば採用することができる。
【００２２】
上記ホイール本体１の内周面３０とディスク４の外周との接合部には、弾性部材７を介装するための間隙を設けておく必要があり、すなわち、ホイール本体１と第１，第２ディスク５，６を組み立てた際の斜面３２と５１，斜面３３と６１、及びストレート面３５と６２とのそれぞれの間隙が０．５〜５．０ｍｍ程度となるように設計される。この間隙は弾性部材７の厚みに関連してそれぞれ決められる。
【００２３】
なお、上記ホイール本体１及びディスク４は、スチール、アルミニウム、アルミ合金、合成樹脂等、いずれの材質でもよく、軽量化に対応するときはアルミニウム、アルミ合金または合成樹脂等の軽量材料が好ましい。
【００２４】
弾性ホイール１０は、ホイール本体１の内周面３０とディスク４の外周との間に、弾性部材７が環状に介装されている。
【００２５】
図の場合、第１ディスク５の外周斜面５１の周上にシート状の環状弾性部材７１が固定され、第２ディスク６の外周斜面６１とストレート面６２にはシート状の環状弾性部材７２が固定されている。
【００２６】
弾性部材７１，７２は第１ディスク５及び第２ディスク６の外周面５１，６１，６２に弾性部材７１，７２を加硫接着するもの、或いは予めシート状に成形した弾性部材７１，７２を接着剤により接着固定するものでもよく、また、弾性部材７１，７２を一体化したものであってもよい。
【００２７】
また、別体のシート状弾性部材７１，７２を弾性ホイール１０の組立時に組み込む方法でもよいが、弾性部材７１，７２の組み込み位置精度、また組立作業の効率を向上する観点から予めディスク５，６の外周部に固定しておくことが好ましい。
【００２８】
この弾性部材７としては、弾性ホイール１０の弾性特性と耐久性を有する材質であれば特に制限されることはなく、例えばゴム材料、樹脂材料などが使用できるが、弾性部材７の弾性特性を調整しやすいことからゴム材料を使用することが好ましい。
【００２９】
弾性部材７の厚みは、ホイール本体１の内周面３０とディスク４との接合部の間隙に対応するもので、例えばその間隙が上記の０．５〜５．０ｍｍ程度であると、弾性部材７の厚みは１．０〜１０．０ｍｍ程度とするのが好ましい。この厚みが１．０ｍｍ未満であると弾性部材７の弾性特性が十分に発揮されず防振性が得られず、１０．０ｍｍを越えると組立時に過大な圧縮が部材７にかかり所望の防振性能が得れなく、また操縦安定性の低下などの車両の基本性能に影響し好ましくない。
【００３０】
また、弾性部材７にかかる圧縮は、防振性能や操縦安定性の弾性ホイール１０性能面と組立性を考慮して、１０〜５０％程度の範囲で行われ、上記ホイール本体１と第１ディスク５及び第２ディスク６との間隙と弾性部材７の厚みで調整される。
【００３１】
この弾性部材７の劣化などにより弾性ホイール１０の弾性特性が低下した場合には、弾性部材７のみを交換することで防振特性を新品時並みに回復することができ、弾性ホイール１０の長期使用が可能となりコストダウンになる。
【００３２】
上記弾性部材としては、例えばゴム材料の場合では、弾性特性や耐久性の点で従来からの防振ゴム用配合が好ましく、天然ゴムや合成ゴム、例えば、ブタジエンゴム、スチレンブタジエンゴム、ブチルゴム等のジエン系ゴムに適宜配合剤、例えば、硫黄、加硫促進剤、老化防止剤、カーボンブラック等を適宜配合することにより調製することができる。かかるゴム材料は、振動吸収特性と耐久性の観点からＪＩＳ−Ａ硬度（Ｈｄ）が３０〜８０°であり、弾性率は１×１０３  〜１×１０５  Ｎ／ｃｍ２  であるゴム組成物が好ましく使用できる。
【００３３】
本発明の弾性ホイール１０は、車軸ハブＡのボルトＢに合わせて第１ディスク５のボルト孔４１ａを挿通し第１ディスク５を車軸ハブＡに取り付け、この第１ディスク５の外周斜面５１上の弾性部材７１にタイヤＴを組み付けたホイール本体１の斜面３２が当接するようにセットし、次ぎに第２ディスク６のボルト孔４１ｂにボルトＢを挿通させて第２ディスク６を取り付け、ボルトＢにナットＮを螺合させ定格で締め付けることで、弾性ホイール１０を簡単に組み立てるとともに車軸ハブＡにタイヤＴを装着することができる。
【００３４】
この組立時に、第１ディスク５と第２ディスク６の斜面５１，６１がホイール本体１の斜面３２，３３に対して弾性部材７１，７２を介して内外両方向から締め付けることで、ホイール本体１とディスク４とが強固に一体化され、かつそのＶ字形状に形成された接合部に介装された弾性部材７１，７２が走行時の軸方向と上下方向の振動入力を吸収し車軸側への振動伝達を抑制し、車両の乗り心地や防振、防音性などの防振性能を発揮するとともにホイール本体１とディスク４との緩みや位置ずれ防止を果たすものとなる。
【００３５】
また、ストレート面３５と６２との間に介装された弾性部材７２は、タイヤＴからの振動入力をホイール本体１からディスク４を経由して車軸側に伝達する際に、ホイール本体１とディスク４との接合部において入力が均等に分散させるようにする。すなわち、タイヤＴからの振動入力はリム２のセンターＣ付近を中心に入力されるため、上下、左右、回転方向の各振動入力がリムセンターＣから偏った位置にあるホイール本体１とディスク４の接合部で、第１、第２ディスク５，６の斜面５１，６１の内で一方に偏って振動入力がかからないようにするものであり、所謂こじれ入力を防止して弾性ホイール１０の防振性能を安定させることができる。
【００３６】
また、本発明の弾性ホイール１０は、ディスク４に開口するボルト孔４の孔数やオフセットを変更することで、ホイール本体１に組み付けたタイヤＴが他の車両にも装着し使用することができるようになり、このように互換性のあるディスク４を準備することで複数の車種に対応することができる。
【産業上の利用可能性】
【００３７】
本発明の弾性ホイールは、ランフラットタイヤやロープロファイルタイヤなどの空気入りタイヤ、ソリッドタイヤなど各種構造のタイヤにおいて、自動車を始めとする鉄道、モノレール等の各種車両の弾性ホイールとして使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】実施形態に係る弾性ホイールの半断面図である。
【図２】同上の組立前の拡大断面図である。
【符号の説明】
【００３９】
１０……弾性ホイール
１……ホイール本体
２……リム
３……環状体
４……ディスク
５……第１ディスク
６……第２ディスク
７，７１，７２……弾性部材
３０……環状体内周面
３１……凸条
３２，３３……環状体の斜面
３５……環状体のストレート面
５１，６１……ディスクの斜面
６２……ディスクのストレート面
Ｔ……タイヤ
【図１】
2005255120.tif 000003
【図２】
2005255120.tif 000004