(57)【要約】【課題】タイヤ道路騒音が発生するのを抑制することができ、燃費が悪くならず、ホイールカバーを取り付けるための作業を簡素化する。【解決方法】空洞３４を形成する筐（きょう）体を有し、筐体の所定の箇所に、共鳴構造を形成するための一つ以上の穴３８が形成される。共鳴構造を形成するための一つ以上の穴３８が形成されるので、車両を走行させるのに伴ってタイヤ道路騒音が発生するのを抑制することができる。また、ホイールカバー３１以外に、回転吸音体等を車輪本体に取り付ける必要がないので、車両の重量が大きくならず、燃費が悪くならない。そして、ホイールカバー３１を車輪本体に取り付けるための作業を簡素化することができる。【選択図】          図１
2005001535.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車輪本体に取り付けられるホイールカバーにおいて、
（ａ）空洞を形成する筐体を有するとともに、
（ｂ）該筐体の所定の箇所に、共鳴構造を形成するための一つ以上の穴が形成されることを特徴とするホイールカバー。
【請求項２】
前記筐体は第１、第２の壁によって形成される請求項１に記載のホイールカバー。
【請求項３】
前記穴は第１の壁の全体にわたって形成される請求項２に記載のホイールカバー。
【請求項４】
前記穴は第１の壁の外周縁の近傍に形成される請求項２に記載のホイールカバー。
【請求項５】
前記空洞は、仕切壁によって区画され、複数の区画室が形成される請求項１又は４に記載のホイールカバー。
【請求項６】
前記仕切壁は前記空洞を円周方向において区画する請求項５に記載のホイールカバー。
【請求項７】
前記仕切壁は前記空洞を軸方向において区画する請求項５又は６に記載のホイールカバー。
【請求項８】
前記筐体の所定の箇所に吸音材が配設される請求項１〜７のいずれか１項に記載のホイールカバー。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ホイールカバーに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、二輪自動車、四輪自動車等の車両においては、エンジンを駆動することによって発生させられた回転を所定の車輪に伝達し、該車輪を回転させることによって走行させられるようになっている。
【０００３】
そして、前記車輪は、ホイールにタイヤを取り付けるとともに、ホイールカバーを取り付け、タイヤに空気を充填（てん）することによって形成される。この場合、車両を走行させている間に、前記タイヤと路面との相互作用によって、タイヤと路面との間、又はタイヤ自体から騒音がタイヤ道路騒音として発生する。
【０００４】
そこで、タイヤ道路騒音が発生するのを抑制するために、基材に吸音材を貼（は）り付けることによって形成された回転吸音体を前記ホイールに取り付け、タイヤ道路騒音を吸音するようにしている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００５】
【特許文献１】
特許第３３６６９８９号明細書
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記従来の車両においては、回転吸音体を前記ホイールに取り付ける必要があるので、重量がその分大きくなり、燃費が悪くなるだけでなく、回転吸音体をホイールに取り付けるための作業が煩わしい。
【０００７】
本発明は、前記従来の車両の問題点を解決して、タイヤ道路騒音が発生するのを抑制することができ、燃費が悪くならず、取り付けるための作業を簡素化することができるホイールカバーを提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
そのために、本発明のホイールカバーにおいては、車輪本体に取り付けられるようになっている。
【０００９】
そして、空洞を形成する筐（きょう）体を有する。
【００１０】
また、該筐体の所定の箇所に、共鳴構造を形成するための一つ以上の穴が形成される。
【００１１】
本発明の他のホイールカバーにおいては、さらに、前記筐体は第１、第２の壁によって形成される。
【００１２】
本発明の更に他のホイールカバーにおいては、さらに、前記穴は第１の壁の全体にわたって形成される。
【００１３】
本発明の更に他のホイールカバーにおいては、さらに、前記穴は第１の壁の外周縁の近傍に形成される。
【００１４】
本発明の更に他のホイールカバーにおいては、さらに、前記空洞は、仕切壁によって区画され、複数の区画室が形成される。
【００１５】
本発明の更に他のホイールカバーにおいては、さらに、前記仕切壁は前記空洞を円周方向において区画する。
【００１６】
本発明の更に他のホイールカバーにおいては、さらに、前記仕切壁は前記空洞を軸方向において区画する。
【００１７】
本発明の更に他のホイールカバーにおいては、さらに、前記筐体の所定の箇所に吸音材が配設される。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１９】
図１は本発明の第１の実施の形態における車輪の取付状態を示す断面図、図２は本発明の第１の実施の形態におけるホイールカバーの動作を説明する概念図である。
【００２０】
図において、１１は前輪を構成する車輪、１２は車両の本体を表す図示されない車体に取り付けられたサスペンションアーム、１３は該サスペンションアーム１２によって揺動自在に支持されたナックル、１４は該ナックル１３と前記車体との間に配設されたサスペンション、１６は前記ナックル１３から突出させて形成された車軸、１７は該車軸１６を包囲する円筒状のハブであり、該ハブ１７はベアリングｂ１、ｂ２によって車軸１６に対して回転自在に支持される。そして、前記ハブ１７の軸方向における所定の箇所に、フランジ部２１が径方向外方に向けて突出させて形成され、該フランジ部２１に固定部材としてのボルトｂｔ１を介して環状のホイール２２が取り付けられ、該ホイール２２にタイヤ２３が取り付けられ、該タイヤ２３に空気が充填される。
【００２１】
なお、前記ホイール２２は、フランジ部２１から径方向外方に向けて延在させられた環状の板材から成るディスク２４、及び該ディスク２４の外周縁に取り付けられ、軸方向に延在させられて前記タイヤ２３を保持するリム２５から成る。また、ハブ１７、ホイール２２、タイヤ２３等によって車輪１１の本体を表す車輪本体が構成される。
【００２２】
ところで、車両を走行させている間に、タイヤ２３が路面２８に接触、すなわち、接地してから離れるまでの過程で、前記タイヤ２３と路面２８との相互作用によって、タイヤ２３と路面２８との間、又はタイヤ２３自体から騒音がタイヤ道路騒音として発生する。該タイヤ道路騒音は、発生する原因によって各種の類型に分類することができる。
【００２３】
第１の類型のタイヤ道路騒音はパターンエアポンピング音であり、該パターンエアポンピング音は、タイヤ２３におけるトレッドに形成された図示されない溝内の空気が圧縮された後、放出されることによるポンピング作用によって発生させられる。すなわち、前記タイヤ２３はゴムによって形成されるので、前記溝は、タイヤ２３が路面２８に接地するのに伴って圧縮され、変形させられて容積が小さくなる。それに伴って、溝内の空気が圧縮され、気柱共鳴が起きる。また、一部の空気は溝の開口から放出される。続いて、タイヤ２３が路面２８から離れる際には、溝内の空気が瞬間的に放出され、ヘルムホルツ共鳴が起き、空気が振動させられる。なお、ヘルムホルツ共鳴の周波数を表す共鳴周波数は、溝の寸法等に依存し、車両の走行速度、すなわち、車速には依存しない。
【００２４】
第２の類型のタイヤ道路騒音はパターン加振音であり、該パターン加振音は、トレッドの溝のパターンの不連続な部分が路面２８に接地する際に、トレッドが路面２８から衝撃を受け、そのときの衝撃力によって、タイヤ２３の側面のゴム部分、リム２５等が振動することによって発生させられる。前記パターン加振音の周波数は、単位時間当たりの路面２８を通過するトレッドのパターンのピッチの数と等しい値の基本周波数、及び該基本周波数の高調波から成る。
【００２５】
第３の類型のタイヤ道路騒音は接地摩擦振動音であり、該接地摩擦振動音は、タイヤ２３が路面２８に接地する際に、トレッドが平板状に変形するのに伴って路面２８に擦（こす）られ、局部的に振動することによって発生させられる。
【００２６】
第４の類型のタイヤ道路騒音は路面空隙（げき）による路面エアポンピング音であり、該路面エアポンピング音は、路面２８の小さな空隙が、トレッドによってシールされた後、開放されることによるポンピング作用によって発生させられる。
【００２７】
第５の類型のタイヤ道路騒音は路面２８の凹凸、すなわち、路面凹凸による加振音であり、該加振音は、路面凹凸がトレッドを加振することによって発生させられる。前記路面凹凸による加振音の周波数は、路面凹凸の間隔及び車速に依存し、路面凹凸の間隔が短くなるほど、車速が高くなるほど高くなる。
【００２８】
このように、車両を走行させるのに伴って、各種のタイヤ道路騒音が発生してしまう。
【００２９】
そこで、タイヤ道路騒音が発生するのを抑制するために、前記ホイール２２の外側に隣接させて、かつ、ホイール２２の全体を覆うように、円形の形状を有し、二重壁構造を有するホイールカバー３１が配設される。該ホイールカバー３１は、通常の車輪に取り付られるホイールカバーと同様に、ホイール２２を覆い、車軸１６、ハブ１７等の支持機構を保護する機能を有するだけでなく、所定の周波数の共鳴構造を形成する機能を有する。
【００３０】
そのために、前記ホイールカバー３１は、図示されない所定の固定部材、例えば、ボルト等によってハブ１７、ホイール２２等に固定されることにより、車輪本体に取り付けられる。なお、ホイールカバー３１の周縁部をリム２５に嵌（かん）入することによってホイールカバー３１を車輪本体に取り付けることもできる。
【００３１】
また、前記ホイールカバー３１は、第１の壁としての外側壁３２、及び該外側壁３２と所定の距離を置いて、かつ、外側壁３２と平行に形成された第２の壁としての内側壁３３を備える。そして、内側壁３３の外周縁が、外側壁３２に向けて曲折され、かつ、外側壁３２に溶接等によって固定されて、筐体としてのケース３５が形成され、該ケース３５内に空洞３４が形成される。さらに、前記共鳴構造を形成するために、ケース３５の外側、本実施の形態においては、前記外側壁３２の所定の箇所に、本実施の形態においては、外側壁３２の全体にわたって複数の穴３８が形成される。
【００３２】
次に、図２に基づいて共鳴構造について説明する。
【００３３】
前記共鳴構造は、空洞３４を形成するケース３５の一部、本実施の形態においては、外側壁３２に、少なくとも一つ以上の穴３８を形成することによって構成され、前記共鳴構造において、前記穴３８がスロート部として機能し、振動の粒子である空気が、次の式（１）で表される周波数ｆで大きく振動する。
【００３４】
【数１】
2005001535.tif 000003
【００３５】
ここで、ｃは音速、ｎは穴３８の数、ｄは穴３８の径、ｔは穴３８の軸方向の長さ、δは開口補正値、Ｖは空洞３４の容積である。
【００３６】
車両を走行させるのに伴って、タイヤ２３と路面２８との間、又はタイヤ２３自体から、前述されたような、各種のタイヤ道路騒音が発生させられるが、タイヤ道路騒音の波長をλとし、タイヤ道路騒音の発生源（音源）、例えば、路面２８と前記各穴３８との間の距離をＬｉ（ｉ＝１、２、…）としたとき、路面２８と穴３８とが近接し、
Ｌｉ＜λ／２π
で表される条件、すなわち、騒音抑制条件が満たされると、前記式（１）に記載された周波数ｆ付近の周波数で、タイヤ道路騒音によって生じる音波の粒子速度変動と、前記穴３８で生じる粒子速度変動とが相互作用して、タイヤ道路騒音が抑制される。
【００３７】
そこで、本実施の形態においては、各種のタイヤ道路騒音のうちの、発生するのを抑制しようとするタイヤ道路騒音の周波数が周波数ｆになるように、ホイールカバー３１を設計する。すなわち、穴３８の数ｎ、穴３８の径ｄ、穴３８の長さｔ及び空洞３４の容積Ｖが設定される。
【００３８】
このように、本実施の形態においては、内部に空洞３４が形成されたケース３５において、所定の箇所に穴３８が形成されるので、車両を走行させるのに伴ってタイヤ道路騒音が発生するのを抑制することができる。
【００３９】
また、ホイールカバー３１以外の回転吸音体等を車輪本体に取り付ける必要がなく、しかも、ホイールカバー３１は、通常のホイールカバーと同じ構造を有するので、車両の重量が大きくならず、燃費が悪くならない。そして、ホイールカバー３１を車輪本体に取り付けるための作業を簡素化することができる。
【００４０】
次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。なお、第１の実施の形態と同じ構造を有するものについては、同じ符号を付与することによってその説明を省略し、同じ構造を有することによる発明の効果については同実施の形態の効果を援用する。
【００４１】
図３は本発明の第２の実施の形態における車輪の取付状態を示す断面図である。
【００４２】
この場合、ホイールカバー３１は、第１の壁としての外側壁３２、及び該外側壁３２と所定の距離を置いて、かつ、外側壁３２と平行に形成された第２の壁としての内側壁３３を備える。そして、外側壁３２の外周縁が、内側壁３３に向けて曲折され、かつ、内側壁３３に溶接等によって固定されて、筐体としてのケース３５が形成され、該ケース３５内に空洞３４が形成される。さらに、前記共鳴構造を形成するために、前記外側壁３２の外周縁の近傍の傾斜した環状の領域ＡＲ１に、一つ以上の、本実施の形態においては、複数の穴３８が形成される。なお、各穴３８は、円周方向において等ピッチで形成される。また、本実施の形態において、穴３８は径方向において１列に形成されているが、径方向において複数列に形成することもできる。
【００４３】
次に、本発明の第３の実施の形態について説明する。なお、第２の実施の形態と同じ構造を有するものについては、同じ符号を付与することによってその説明を省略し、同じ構造を有することによる発明の効果については同実施の形態の効果を援用する。
【００４４】
図４は本発明の第３の実施の形態における車輪の取付状態を示す断面図、図５は本発明の第３の実施の形態におけるホイールカバーの正面図である。
【００４５】
この場合、ホイールカバー３１は、第１の壁としての外側壁３２、及び該外側壁３２と所定の距離を置いて、かつ、外側壁３２と平行に形成された第２の壁としての内側壁３３を備える。そして、外側壁３２の外周縁が、内側壁３３に向けて曲折され、かつ、内側壁３３に溶接等によって固定されて、筐体としてのケース３５が形成され、該ケース３５内に空洞３４が形成される。さらに、前記共鳴構造を形成するために、前記外側壁３２の外周縁の近傍の傾斜した環状の領域ＡＲ１に一つ以上の、本実施の形態においては、複数の穴３８が形成される。
【００４６】
また、４１はケース３５の中心に配設された支持軸、４３は円周方向における所定の位置に、等ピッチ角で配設された複数の仕切壁である。該各仕切壁４３は、支持軸４１からケース３５の外周縁まで径方向外方に延び、空洞３４を円周方向において区画し、複数の空洞としての区画室４４を形成する。このように、区画室４４を形成することによって、波長λに対して区画室４４の容積Ｖａを十分小さくすることができる。
【００４７】
前記各区画室４４における穴３８の数ｎ、穴３８の径ｄ、穴３８の長さｔ及び区画室４４の容積Ｖａは、発生を抑制しようとするタイヤ道路騒音の周波数に対応させて設定される。また、穴３８は、仕切壁４３に対応させて等ピッチで配設される。
【００４８】
このように、発生を抑制しようとするタイヤ道路騒音の周波数に対応させて各区画室４４が形成されるので、車両を走行させるのに伴ってタイヤ道路騒音が発生するのを一層抑制することができる。
【００４９】
次に、本発明の第４の実施の形態について説明する。なお、第３の実施の形態と同じ構造を有するものについては、同じ符号を付与することによってその説明を省略し、同じ構造を有することによる発明の効果については同実施の形態の効果を援用する。
【００５０】
図６は本発明の第４の実施の形態における車輪の取付状態を示す断面図、図７は本発明の第４の実施の形態におけるホイールカバーの正面図である。
【００５１】
この場合、ホイールカバー３１は、第１の壁としての外側壁３２、及び該外側壁３２と所定の距離を置いて、かつ、外側壁３２と平行に形成された第２の壁としての内側壁３３を備える。そして、外側壁３２の外周縁が、内側壁３３に向けて曲折され、かつ、内側壁３３に溶接等によって固定されて、筐体としてのケース３５が形成され、該ケース３５内に空洞３４が形成される。さらに、前記共鳴構造を形成するために、前記外側壁３２の外周縁の近傍の傾斜した環状の領域ＡＲ２に一つ以上の、本実施の形態においては、複数の穴５７〜５９が形成される。なお、各穴５７〜５９は、円周方向における複数箇所において、それぞれ放射状に配列される。
【００５２】
そして、４１はケース３５の中心に配設された支持軸、４３は円周方向における所定の位置に、等ピッチ角で配設された複数の仕切壁、５１、５２は軸方向における所定の位置に配設された一つ以上、本実施の形態においては、二つ（複数）の仕切壁である。前記各仕切壁４３は、支持軸４１からケース３５の外周縁まで径方向外方に延び、空洞３４を円周方向において区画し、複数の区画室４４を形成する。そして、各仕切壁５１、５２は、内側壁３３の所定の箇所から外側に向けて軸方向に延び、曲折してケース３５の外周縁まで径方向外方に延び、空洞３４及び各区画室４４を軸方向において区画し、複数の区画室５４〜５６を形成する。
【００５３】
したがって、領域ＡＲ２には、各区画室５４〜５６ごとに穴５７〜５９が形成される。なお、穴５７〜５９は、仕切壁４３、５１、５２に対応させて等ピッチで配設される。
【００５４】
前記区画室４４、５４〜５６の数は、発生を抑制しようとするタイヤ道路騒音の周波数に対応させて設定される。また、各区画室５４〜５６における各穴５７〜５９の数ｎ、各穴５７〜５９の径ｄ、各穴５７〜５９の長さｔ及び区画室５４〜５６の容積Ｖｂ〜Ｖｄは、発生を抑制しようとするタイヤ道路騒音の周波数に対応させて設定される。
【００５５】
この場合、タイヤ２３に近いほどタイヤ道路騒音の高周波成分が発生し、タイヤ２３から遠いほどタイヤ道路騒音の低周波成分が発生するので、タイヤ２３に近い穴５７を容積Ｖｂの小さい区画室５４に対応させ、タイヤ２３から離れた穴５９を容積Ｖｄの大きい区画室５６に対応させるのが好ましい。
【００５６】
このように、発生を抑制しようとするタイヤ道路騒音の周波数に対応させて各区画室４４、５４〜５６が形成されるので、車両を走行させるのに伴ってタイヤ道路騒音が発生するのを一層抑制することができる。
【００５７】
次に、本発明の第５の実施の形態について説明する。なお、第２の実施の形態と同じ構造を有するものについては、同じ符号を付与することによってその説明を省略し、同じ構造を有することによる発明の効果については同実施の形態の効果を援用する。
【００５８】
図８は本発明の第５の実施の形態における車輪の取付状態を示す断面図、図９は本発明の第５の実施の形態におけるホイールカバーの正面図である。
【００５９】
この場合、ホイールカバー３１は、第１の壁としての外側壁３２、及び該外側壁３２と所定の距離を置いて、かつ、外側壁３２と平行に形成された第２の壁としての内側壁３３を備える。そして、外側壁３２の外周縁が、内側壁３３に向けて曲折され、かつ、内側壁３３に溶接等によって固定されて、筐体としてのケース３５が形成され、該ケース３５内に空洞３４が形成される。さらに、前記共鳴構造を形成するために、前記外側壁３２の外周縁の近傍の傾斜した環状の領域ＡＲ１に、一つ以上の、本実施の形態においては、複数の穴３８が形成される。なお、各穴３８は、円周方向において等ピッチで形成される。
【００６０】
そして、６１は前記領域ＡＲ１より径方向内方において、外側壁３２の所定の箇所に配設され、貼（ちょう）付された環状の吸音材である。該吸音材６１は、タイヤ２３に隣接する位置において発生したタイヤ道路騒音を吸音する。
【００６１】
このように、吸音材６１が配設されるので、車両を走行させるのに伴ってタイヤ道路騒音が発生するのを一層抑制することができる。
【００６２】
前記各実施の形態においては、外側壁３２と内側壁３３とが平行に形成されるようになっているが、必ずしも平行に形成する必要はない。
【００６３】
なお、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々変形させることが可能であり、それらを本発明の範囲から排除するものではない。
【００６４】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明によれば、ホイールカバーにおいては、車輪本体に取り付けられるようになっている。
【００６５】
そして、空洞を形成する筐体を有する。
【００６６】
また、該筐体の所定の箇所に、共鳴構造を形成するための一つ以上の穴が形成される。
【００６７】
この場合、筐体の所定の箇所に、共鳴構造を形成するための一つ以上の穴が形成されるので、車両を走行させるのに伴ってタイヤ道路騒音が発生するのを抑制することができる。
【００６８】
また、ホイールカバー以外に、回転吸音体等を車輪本体に取り付ける必要がないので、車両の重量が大きくならず、燃費が悪くならない。そして、ホイールカバーを車輪本体に取り付けるための作業を簡素化することができる。
【００６９】
本発明の他のホイールカバーにおいては、さらに、前記空洞は、仕切壁によって区画され、複数の区画室が形成される。
【００７０】
この場合、発生を抑制しようとするタイヤ道路騒音の周波数に対応させて、前記空洞に複数の区画室が形成されるので、車両を走行させるのに伴ってタイヤ道路騒音が発生するのを一層抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態における車輪の取付状態を示す断面図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態におけるホイールカバーの動作を説明する概念図である。
【図３】本発明の第２の実施の形態における車輪の取付状態を示す断面図である。
【図４】本発明の第３の実施の形態における車輪の取付状態を示す断面図である。
【図５】本発明の第３の実施の形態におけるホイールカバーの正面図である。
【図６】本発明の第４の実施の形態における車輪の取付状態を示す断面図である。
【図７】本発明の第４の実施の形態におけるホイールカバーの正面図である。
【図８】本発明の第５の実施の形態における車輪の取付状態を示す断面図である。
【図９】本発明の第５の実施の形態におけるホイールカバーの正面図である。
【符号の説明】
１１    車輪
２２    ホイール
２３    タイヤ
３１      ホイールカバー
３２    外側壁
３３    内側壁
３４    空洞
３５    ケース
３８、５７〜５９    穴
４３、５１、５２    仕切壁
４４、５４〜５６    区画室
６１    吸音材
【図１】
2005001535.tif 000004
【図２】
2005001535.tif 000005
【図３】
2005001535.tif 000006
【図４】
2005001535.tif 000007
【図５】
2005001535.tif 000008
【図６】
2005001535.tif 000009
【図７】
2005001535.tif 000010
【図８】
2005001535.tif 000011
【図９】
2005001535.tif 000012