(57)【要約】  【課題】  操縦安定性や回転トルク伝達性を損なうことなく、車両の乗り心地や防振、防音性能を高め、特に上下振動入力の振動吸収効率を向上する弾性ホイールの提供。  【解決手段】  車軸３とディスク１１との間に該車軸３の軸線を中心に環状の弾性部材２を介設させてなる弾性ホイール１０であり、前記弾性部材２が、ディスク１１に接続されるディスク側筒部材５１と車軸３に接続される車軸側筒部材５２とを同心円上に交互に配列し、隣り合う筒部材５１，５２の間を巻き掛けた帯状の補強コード体６１，６２を有し、該筒部材５１，５２と補強コード体６１，６２とが弾性体７に埋設され環状体を形成する。  【選択図】  図１
2005255122.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
リムとディスクとを備え、車軸と前記ディスクとの間に該車軸の軸線を中心に環状の弾性部材を介設させてなる弾性ホイールであって、
前記弾性部材が、前記車軸とディスクとにそれぞれ接続される接続部材を同心円上に交互に配列し、隣り合う接続部材の間を補強コードにより連結し、該接続部材と補強コードとを弾性体に埋設してなる
ことを特徴とする弾性ホイール。
【請求項２】
前記接続部材が円筒状の筒部材からなり、
前記弾性部材が、ディスクに接続されるディスク側筒部材と車軸に接続される車軸側筒部材とを同心円上に交互に配列し、
前記補強コードが隣り合う筒部材の間を巻回して該筒部材間を巻き掛けた帯状の補強コード体を形成し、該筒部材と補強コード体とを弾性体に埋設してなる
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】
前記筒部材の外周を長手方向に分割する溝を有するカラーが各筒部材に嵌合され、
前記補強コードが隣り合うカラーの間を巻回して該カラーによって画定された溝に収納され巻き掛けることで前記帯状の補強コード体が形成された
ことを特徴とする請求項２に記載の弾性ホイール。
【請求項４】
前記弾性部材が、該弾性ホイールの主回転方向に対して、ディスク側の接続部材から車軸側の接続部材へ駆動力を伝達するための補強コードを持たない
ことを特徴とする請求項１〜３のいず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、車両の車輪に用いられる弾性ホイールに関し、特にタイヤからの上下振動の吸収に効果のある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、或いはディスクと車軸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、乗り心地や防振性能、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り、種々構造の弾性ホイールが提案されている。
【０００３】
例えば、特開２００３−１２７６０４には、車軸とタイヤとの間の力の伝達経路の一部に、ディスク軸線と平行な軸をもつ円柱状の弾性部材を取り付けてなる車両用ホイールが開示されている（特許文献１）。
【特許文献１】特開２００３−１２７６０４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１の車両用ホイールは、剛性側板と、板状ゴム弾性体と、周方向に対して傾斜した方向に互いに平行に配列した複数の繊維コードを設けた補強層とからなる積層弾性体により弾性部材を構成するもので、ホイール径方向の高い弾性を保つとともに、軸方向とねじれ方向に対する高い剛性を確保でき、乗り心地や防振、防音性能を損なわず操縦安定性を向上するものである。
【０００５】
しかしながら、この車両用ホイールの場合は、弾性部材がディスク軸線方向に圧縮して取り付けられるため、振動入力、特に上下方向の振動入力に対する吸収性の向上には未だ改善の余地が残されたものとなっている。
【０００６】
そこで本発明は、このような問題点に鑑み、操縦安定性や回転トルクの伝達性を損なうことがなく、車両の乗り心地や防振性、防音性を高め、特に上下方向からの振動入力の吸収効率を向上することのできる防振性能に優れた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】
【０００７】
本発明の弾性ホイールは、リムとディスクとを備え、車軸と前記ディスクとの間に該車軸の軸線を中心に環状の弾性部材を介設させてなる弾性ホイールであって、前記弾性部材が、前記車軸とディスクとにそれぞれ接続される接続部材を同心円上に交互に配列し、隣り合う接続部材の間を補強コードにより連結し、該接続部材と補強コードとを弾性体に埋設してなることを特徴とする。
【０００８】
本発明の弾性ホイールにおいては、前記接続部材が円筒状の筒部材からなり、前記弾性部材が、ディスクに接続されるディスク側筒部材と車軸に接続される車軸側筒部材とを同心円上に交互に配列し、前記補強コードが隣り合う筒部材の間を巻回して該筒部材間を巻き掛けた帯状の補強コード体を形成し、該筒部材と補強コード体とを弾性体に埋設してなることが好ましい。
【０００９】
この場合、前記筒部材の外周を長手方向に分割する溝を有するカラーが各筒部材に嵌合され、前記補強コードが隣り合うカラーの間を巻回して該カラーによって画定された溝に収納され巻き掛けることで前記帯状の補強コード体が形成されてもよい。
【００１０】
本発明の弾性ホイールによると、車軸とディスクとの間に介設された弾性部材が、車軸とディスクにそれぞれ接続される接続部材（筒部材）の間を補強コードにより連結しこれらを弾性体に埋設してなることで、回転トルクを確実、速やかに伝達するとともにタイヤからの振動入力を吸収し車両の乗り心地や防振、防音性能を高め、特に上下方向振動の吸収効率を向上し車軸側への上下振動を減衰させ防振性能を向上することができる。
【００１１】
また、補強コードをカラーに収納しておくことにより、コードの巻き掛け成形性を向上しコードの位置ずれや弾性部材の変形を防止でき、しかも、コードの断面積（巻き掛け数）を変更することによって、弾性部材のばね特性および強度、耐久力のチューニングを容易に行うことできる。
【００１２】
本発明の弾性ホイールにおいては、前記弾性部材が、該弾性ホイールの主回転方向に対して、ディスク側の接続部材から車軸側の接続部材へ駆動力を伝達するための補強コードを持たない構成とすることもできる。
【００１３】
これにより、負荷荷重や一回の走行距離の比較的小さい小形自動車に適応が可能な低価格の弾性ホイールを提供することができるようになる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、弾性部材が回転トルクを確実に伝達することで車両の走行性や操縦安定性を損なうことなく、弾性部材がタイヤからの振動入力、特に上下振動を効果的に吸収して上下振動の伝達を減衰し、車両の乗り心地や防振性、防音性などの防振性能を向上することができ、弾性部材の防振特性の調整を容易にし大型車から小型車までの各車種、また車両の使用条件に対応する弾性ホイールを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本発明に係る弾性ホイールの実施の形態を図１〜図５を参照して説明する。
【００１６】
図１は、この弾性ホイールの断面図である。弾性ホイール１０は、車軸３に取り付けるディスク１１とタイヤＴを支承するリム１２を備えるホイール本体１と、車軸３とディスク１１との間に介設された環状の弾性部材２とからなり、弾性部材２は車軸３の軸線に中心を合わせディスク１１と車軸３の間に取り付けられている。
【００１７】
図２に示す弾性部材２は、ディスク１１と車軸３に接続される円筒状の筒部材５１，５２を同心円上に等間隔に交互に配列し、隣り合う筒部材５１，５２の間を補強コード６により連結し、該筒部材５１，５２と補強コード６とを弾性体７に埋設している。この筒部材５１，５２は、通常２個以上の同数であり、図に示すように、各３個の同数で交互に配列されることが振動吸収性、ディスク１１や車軸３との接続強度、また回転時のバランス性の点で好ましい。
【００１８】
図に示すように、弾性部材２は、ディスク１１側に接続される円筒状の筒部材５１と、車軸３側に接続される円筒状の筒部材５２（車軸側が駆動側、ディスク側が従動側となる）と、各筒部材５１，５２の外周に嵌合された複数のカラー５３と、隣り合う筒部材５１，５２の間を巻回して巻き付けられた補強コード６と、筒部材５１，５２及びカラー５３と補強コード６とを埋設する弾性体７とから構成される。
【００１９】
筒部材５１，５２の外周に嵌合されるカラー５３は、筒部材５１，５２の外周部を長手方向に３分割するもので、補強コード６が隣り合う筒部材５１，５２の間を前記カラー５３によって画定された溝５４，５５，５６に収納されて巻き付けられ、画定された溝内にコード６が収納保持されることで、補強コード６を巻回しやすくし、その型くずれや配列の乱れを防止するようになっている。
【００２０】
図に示すカラー５３は、円筒状体の長手方向に所定の間隔をおいて設けられた鍔部５７によりコード６の溝５４，５５，５６が分割形成されている。また、カラー５３は、筒部材５１，５２の外周に嵌合される短円筒部の両端を半径方向に屈曲起立させて鍔部を一体形成した断面コ字状の糸巻き状をなしたものを筒部材５１，５２の両側部に嵌合させ用いることもできる。
【００２１】
補強コード６は、これらの筒部材５１，５２のうち隣り合うディスク１１側筒部材５１のカラー５３と車軸３側筒部材５２のカラー５３との間にポリエステル糸等の補強コード６を連続的に多層に巻回することで帯状の補強コード体６１，６２が両筒部材５１，５２間を巻き掛け形成される。
【００２２】
この場合、図５に示すように、車軸３（駆動）側筒部材５２のカラー５３からディスク１１（従動）側筒部材５１のカラー５３には、補強コード６が中央の溝５５，５５の間に所定の回数、厚みで巻回し帯状の駆動側補強コード体６１を巻き掛け弾性部材２の中央部に形成される。また、ディスク１１（従動）側筒部材５１のカラー５３から車軸３（駆動）側筒部材５２のカラー５３には、補強コード６が両側の溝５４，５４及び５６，５６の間に同様に所定の回数、厚みで巻回し帯状の従動側補強コード体６２を巻き掛け弾性部材２の両側部に形成する。
【００２３】
本発明においては、上記のようなカラーを用いずに、筒部材５１，５２に対してカラーを介さずに直接補強コードを巻き付けるようにして補強コード体６１，６２を形成してもよい。
【００２４】
なお、弾性部材２に配列される筒部材５１，５２は、通常それぞれ２個以上の同数で用いられ、好ましくは３個以上の同数で同心円上に等間隔に交互に配列される。筒部材５１，５２の数が異なると、回転時のホイール本体１と車軸３との回転バランスを低下させ操縦安定性や乗り心地の悪化を招き、また、それぞれが２個未満、すなわち１個であると車軸３やディスク１１との装着強度確保や回転時の負荷が偏り好ましくない。
【００２５】
弾性部材２は、上記の補強コード体６１，６２を巻き掛けた筒部材５１，５２の環状連結体を、筒部材５１，５２の軸方向両端部が外部に露出するようにゴム等の弾性体７に埋設する、例えば金型内でゴム材料と共に加硫成形することにより断面矩形の環状の弾性体に一体成形される。
【００２６】
この弾性部材２は、ディスク１１と車軸３の軸心上で両者間を連結し介設されることで、車軸３（駆動）側筒部材５２が回転トルクを駆動側補強コード体６１を介してディスク１１（従動）側筒部材５１に伝達するとともに、弾性部材２が上下の屈曲変形を許容しながら回転することでディスク１１側、すなわちタイヤＴからの振動入力を弾性体７が吸収し、特に上下方向の振動を効果的に吸収し車軸３側への振動伝達を減衰させるようになる。
【００２７】
この弾性部材２の駆動伝達力、及び上下、軸方向や捩れ方向のバネ特性すなわち振動吸収性能は、使用する補強コード６の材質や太さ、その巻回数及び弾性体７の弾性特性、主として硬度により調整することができ、使用されるタイヤ用途やサイズ、適用車種や使用条件に従って弾性部材２の強度や耐久性を考慮しながらバネ特性を設計することが容易である。
【００２８】
補強コード６としては、ポリエステル、ナイロン、アラミドのような高強度かつ寸法安定性のよい有機繊維コード、或いはスチールコードのような金属繊維コードが使用でき、弾性体７との接着剤処理が施されたコードが好ましく、例えば通常のタイヤ補強材として用いられるタイヤコードが使用できる。
【００２９】
また、弾性体７の材質としては、ゴム材料、熱可塑性樹脂や熱可塑性エラストマーなどの樹脂材料が使用でき、例えば、ゴム材料の場合は、弾性特性や耐久性の点で、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。かかるゴム材料のＪＩＳ−Ａ硬度（Ｈｄ）は、振動吸収特性と耐久性の観点から、好ましくは３０〜８０°であり、弾性率は１×１０３  〜１×１０５  Ｎ／ｃｍ２  である。
【００３０】
本発明の弾性ホイール１０は、弾性部材２のディスク１１側筒部材５１のボルト孔５１ａに予め取付ボルト３１を車軸側から挿通しておき、弾性部材２の車軸１１側筒部材５２のボルト孔５２ａに車軸３に固定されたハブボルト３２を挿通し、ハブボルト３２をナットＮで定格で締め付け弾性部材２を車軸３に固定する。次ぎに、タイヤＴを組み付けたホイール本体１のディスク１１の取付孔１３に前記取付ボルト３１を挿通し、ディスク１１を介してナットＮで取付ボルト３１を定格で締め付けホイール本体１と共にタイヤＴを弾性部材２に固定する。これにより、タイヤＴを組み付けたホイール本体１を弾性部材２を介して車軸３に装着することができ、弾性ホイール１０は振動吸収機能付きの弾性ホイールとして機能するようになる。
【００３１】
また、弾性ホイール１０は、ホイール本体１側に弾性部材２を取付ボルト３１とナットＮにより固定しておき、タイヤＴを組み付けた後で車軸３のハブボルト３２に弾性部材２の車軸側筒部材５２のボルト孔５２ａを挿通し、これをナットＮで締め付けることでホイール本体１を弾性部材２を介して車軸３に装着することもできる。
【００３２】
なお、ホイール本体１のディスク部内側の空間部１４は、振動入力時の弾性部材２の可動スペースであり、後述した装着時のナットＮの締め込みスペースにもなる。
【００３３】
本発明の弾性ホイール１０では、車軸３とディスク１１との間に介設された弾性部材２が、車軸３とホイール本体１の中心軸線上に配されることでタイヤＴの回転トルクを車軸３側に確実かつ加速時にも速やかに伝達するのはもちろんのこと、弾性部材２がタイヤＴからの振動入力を吸収し車両の乗り心地や防振、防音性などの防振性能を高めるものとなる。特に、弾性部材２が車軸３の軸線上を回転しながら車軸３とホイール本体１間の上下動を許容しタイヤＴからの振動入力を受けることにより上下方向の振動吸収性に効果を発揮するものとなり、舗装面の継ぎ目、石畳み等の路面の比較的細かな凹凸に対して良好な防振性能を有するものとなる。
【００３４】
また、本発明の弾性ホイール１０においては、比較的負荷荷重が小さく、一回の走行距離が短く使用条件の緩い小形自動車、例えば市内を中心に使用されるコミュニティーカーなどに適応する場合は、図６に示す弾性ホイール２０のように、ホイール２０の回転方向に対して、ディスク側筒部材５２から車軸側筒部材５１へ駆動力を伝達するための補強コード体６２を省略することもでき、この場合は車種に対応する低価格の弾性ホイールを提供することができるようになる。
【産業上の利用可能性】
【００３５】
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、また小型から大型の車両に対し使用条件に対応した弾性ホイールとすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】実施形態に係る弾性ホイールの断面図である。
【図２】弾性部材の平面図である。
【図３】図２のＸ−Ｘ線の断面図である。
【図４】カラーの断面図である。
【図５】図２のＹ−Ｙ線の断面図である。
【図６】変形例の場合の図２のＹ−Ｙ線の断面図である。
【符号の説明】
【００３７】
１０……弾性ホイール
１……ホイール本体
２……弾性部材
３……車軸
６……補強コード
７……弾性体
１１……ディスク
５１……ディスク側筒部材（接続部材）
５２……車軸側筒部材（接続部材）
６１，６２……補強コード体
５３……カラー
Ｔ……タイヤ
【図１】
2005255122.tif 000003
【図２】
2005255122.tif 000004
【図３】
2005255122.tif 000005
【図４】
2005255122.tif 000006
【図５】
2005255122.tif 000007
【図６】
2005255122.tif 000008