(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ディスク部（３）を車両アクスル部（２）に締結具（９）で固定した自動車用ロードホイール（１）において、前記ディスク部（３）が締結具（９）で固定される締結箇所に、外筒（６）と内筒（８）との間に制振材料（７）を介在させた構成からなる防振機構（５）を介在させて、前記外筒（６）を前記ディスク部（３）に固定すると共に、前記内筒（８）を前記アクスル部（２）側に前記締結具（９）で固定し、かつ、前記制振材料（７）を前記締結具（９）の軸方向に挟まれる箇所の制振材料Ａと前記軸方向に直交する方向に挟まれる箇所の制振材料Ｂとから構成すると共に、前記制振材料Ａの弾性率を前記制振材料Ｂの弾性率よりも大にすることにより、該防振機構（５）に対して前記締結具（９）の軸方向に直交する方向に荷重を与えたときの可動変位量δｂが、前記軸方向に同一荷重を与えたときの可動変位量δａよりも大きくなるようにした自動車用ロードホイール。
【請求項２】
前記制振材料（７）が、ゴム、熱可塑性樹脂、又は熱可塑性樹脂にゴムをブレンドした熱可塑性樹脂エラストマー組成物である請求項１に記載の自動車用ロードホイール。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は自動車用ロードホイールに関し、さらに詳しくは、操縦安定性を実質的に低下することなく音振性能を向上した自動車用ロードホイールに関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、自動車のロードホイールは、車体にサスペンション等を介して連結されたアクスル部に対し、そのディスク部をボルトとナットで締結することによって装着され、操縦安定性と音振性能とを両立させるようにしていた。しかし、近年、乗用車における高級化が進むにつれ、特に乗心地やロードノイズ等の音振性能の方を更に向上させることが強く要請されるようになってきている。
【０００３】
このような要請に対する対策として、特開平６−３４４７０３号公報は、互いに分離したディスク部とリム部との間を周方向に複数箇所でスポット溶接し、非溶接部分にアスファルト、ゴム等の粘弾性物質を介在させることで制振するようにしたロードホイールを提案している。しかし、この対策によると、ディスク部とリム部を互いに独立した部品として用意する必要があるため、既存のホイールは利用できず、専用ホイールとして新たな金型を起こす必要があった。したがって、製作コストが高くなる上に、デザイン上からも制約を受けるという欠点があった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、既存のロードホイールの構造を一部改造するだけで、実質的に操縦安定性を低下することなく音振性能を向上する自動車用ロードホイールを提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成する本発明は、ディスク部を車両アクスル部に締結具で固定した自動車用ロードホイールにおいて、前記ディスク部が締結具で固定される締結箇所に、外筒と内筒との間に制振材料を介在させた構成からなる防振機構を介在させて、前記外筒を前記ディスク部に固定すると共に、前記内筒を前記アクスル部側に前記締結具で固定し、かつ、前記制振材料を前記締結具の軸方向に挟まれる箇所の制振材料Ａと前記軸方向に直交する方向に挟まれる箇所の制振材料Ｂとから構成すると共に、前記制振材料Ａの弾性率を前記制振材料Ｂの弾性率よりも大にすることにより、該防振機構に対して前記締結具の軸方向に直交する方向に荷重を与えたときの可動変位量δｂが、前記軸方向に同一荷重を与えたときの可動変位量δａよりも大きくなるようにしたことを特徴とするものである。
【０００６】
このようにディスク部を車両アクスル部に締結する箇所に防振機構を介在させて、前記外筒を前記ディスク部に固定すると共に、前記内筒を前記アクスル部側に前記締結具で固定し、かつ、前記制振材料を前記締結具の軸方向に挟まれる箇所の制振材料Ａと前記軸方向に直交する方向に挟まれる箇所の制振材料Ｂとから構成すると共に、前記制振材料Ａの弾性率を前記制振材料Ｂの弾性率よりも大にすることにより、この防振機構がタイヤからディスク部を経てアクスル部へ伝達される振動を減衰させ、音振性能の向上を可能にし、しかも締結箇所での軸方向の変位は小さいため実質的に操縦安定性を低下することはない。
【０００７】
また、防振機構は、既存のロードホイール構造を一部改造するだけで装備することができるので、既存のロードホイール用金型をそのまま利用でき、低コストの製作が可能になる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明において、防振機構は制振材料を主要部として構成される。その制振材料は、ロードホイールからアクスル部に伝導される振動を減衰する特性をもつものであれば特に限定されるものではないが、例えば、ゴム、熱可塑性樹脂、該熱可塑性樹脂にゴムをブレンドした熱可塑性樹脂エラストマー組成物などを挙げることができる。また、必要により、制振鋼板を制振材料にすることもできる。
【０００９】
制振材料に使用されるゴムは、特に限定されるものではなく、合成ゴム及び天然ゴムのいずれであってもよい。また、熱可塑性樹脂も振動の減衰特性を有するものであれば特に限定されるものではない。
【００１０】
熱可塑性樹脂エラストマー組成物は、熱可塑性樹脂にゴムをブレンドした粘弾性特性を有する組成物である。特に、０℃〜１５０℃の範囲にｔａｎδのピークを有する熱可塑性樹脂を連続相とし、その連続相の中に、少なくとも一部が架橋され、かつ−１００℃〜０℃の範囲にｔａｎδのピークを有するゴム成分を分散させるようにしたものが好ましい。ここでｔａｎδのピークを示す温度とは、ＪＩＳ  Ｋ７１９８に基づいて、２０Ｈｚの条件でｔａｎδの温度依存曲線を求め、その曲線がピークを示す温度のことである。
【００１１】
この熱可塑性樹脂エラストマー組成物に使用されるゴムとしては、ブチル系ゴム、オレフィン系ゴム、天然ゴムなどを挙げることができる。また、熱可塑性樹脂としては、ポリアミド系樹脂、ポリプロピレン系樹脂、ポリエステル系樹脂などを挙げることができる。
【００１２】
本発明に使用される防振機構の構造は、外筒と内筒との間に制振材料を一体に接合したものを使用する。また、制振材料は、外筒および内筒に対して、焼付け或いは接着剤で一体に接合されていることが好ましい。制振材料は上述した材料が使用されるが、外筒や内筒には、鋼やアルミニウムなどの金属や繊維強化樹脂などを使用することができる。このような外筒と制振材料と内筒からなる一体構造体は、外筒をロードホイールのディスク部に圧入し、また内筒を車両のアクスル部にボルト・ナット等の締結具で固定するようにして装着される。
【００１３】
また、上記防振機構は、上記締結具の軸方向に直交する方向（車両では上下方向）に荷重を与えたときの可動変位量δｂが、前記軸方向（車両では左右方向）に同一荷重を与えたときの可動変位量δａよりも大きくなるように設定する。このように締結具の軸方向に直交する方向の可動変位量δｂが大きいことから乗心地性やロードノイズが低減するように作用し、また締結具の軸方向の可動変位量δａが小さいことにより操縦安定性を低下しないように、良好に維持することができる。
【００１４】
このような特性を得るための手段としては、外筒と内筒との間に介在させる制振材料として、締結具の軸方向に挟まれる制振材料Ａの弾性率と軸方向と直交する方向に挟まれる制振材料Ｂの弾性率とを互いに異ならせ、かつ制振材料Ａの弾性率を制振材料Ｂの弾性率よりも大にすることによって達成する。
【００１５】
図１は、本発明の前提となる自動車用ロードホイールの基本的な構成の一例を示したものである。
【００１６】
図１において、１は空気入りタイヤＴを装着したロードホイール、２は車両のアクスル部である。ロードホイール１はディスク部３とリム部４が一体成形されており、また車両のアクスル部２は車軸２ａとハブ２ｂから構成されている。
【００１７】
上記ロードホイール１は、そのディスク部３が防振機構５を介して、アクスル部２のハブ２ｂに対し締結具９により締め付け固定されている。防振機構５は、外筒６と内筒８との間に制振材料７を一体に接着させて構成され、その外筒６がディスク部３に設けられている孔に圧入され、また内筒８が締結具９によりアクスル部２のハブ２ｂに締め付け固定されている。
【００１８】
締結具９は、ハブ２ｂに植設された植え込みボルト９ａと、この植え込みボルト９ａに螺合するナット９ｂからなる。また、防振機構５の外筒６を圧入するディスク部３の孔は、従来のロードホイールにおいて元々ディクス部に設けられているボルト孔を、ドリル或いはリーマで拡大するだけで簡単に加工することができる。
【００１９】
上記のようにロードホイール１のディスク部３を車両アクスル部２に防振機構５を介して締結したことにより、空気入りタイヤＴからリム部４とディスク部３を経てアクスル部２へ伝達される振動を、上記防振機構５により減衰し、車体側に伝達される量を低減するため音振性能を向上する。また、防振機構５は内筒８を介して車軸と平行にアクスル部２に締結されているため、軸方向の可変変位量が小さく、実質的に操縦安定性の低下は認められない。
【００２０】
また、防振機構５は、従来構造のロードホイールを締結箇所（ボルト孔）を部分研削するだけで装備可能になるので、専用のロードホイールを製作することなく、従来のロードホイール用の金型をそのまま利用することができ、低コストでの製作が可能になる。また、従来のロードホイールが利用できるので、デザイン上の制約を受けることもない。
【００２１】
図２は、自動車用ロードホイールに介在させる防振機構の参考例を示したものである。
【００２２】
図２に示す防振機構５は、外筒６の両端部にそれぞれカギ状に内側へ折り曲げた鍔部６ａ，６ａを形成し、また内筒８は中央部を大きな径大部８ａに形成し、その径大部８ａを外筒６の両鍔部６ａ，６ａの間に挿入するようにしたものである。上記構成により、外筒６の鍔部６ａと内筒８の径大部８ａとの間が軸方向に一部対面し、そこに介在する制振材料７の厚さａが、外筒６と内筒８との径方向に介在する厚さｂよりも小さくなっている。
【００２３】
このように外筒６と内筒８との間に軸方向に挟まれる制振材料７の厚さａを、径方向に挟まれる厚さｂよりも小さくしたことにより、防振機構５に対して軸方向に直交する方向（車両では上下方向）に荷重を与えたときの可動変位量δｂを、同軸方向（車両では左右方向）に同一荷重を与えたときの可動変位量δａよりも大きくすることができる。したがって、実質的に操縦安定性を低下させることなく音振性能を向上することができる。
【００２４】
図３は、自動車用ロードホイールに介在させる防振機構の他の参考例を示したものである。
【００２５】
図３に示す防振機構５は、図２の防振機構において、内筒８の中央部に凹状の鼓形湾曲部８ｂを形成したものである。
【００２６】
このように内筒８の中央部に鼓形湾曲部８ｂを形成したことにより、制振材料７の径方向（軸方向に直交する方向）の容積が図２の防振機構よりも増大し、図２の場合よりも音振性能をさらに向上することができる。
【００２７】
図４は、本発明の自動車用ロードホイールに介在させる防振機構の実施形態の一例を示したものである。
【００２８】
この防振機構５は、制振材料７として弾性率が異なる２種類を設けたもので、外筒６の鍔６ａと内筒８の径大部８ａとの間に軸方向に挟まれる箇所に弾性率の大きい制振材料Ａを介在させ、また外筒６と内筒８との径方向に挟まれる箇所に、制振材料Ａよりも弾性率が小さい制振材料Ｂを介在させたものである。
【００２９】
このように弾性率が互いに異なる２種類の制振材料Ａ，Ｂ（Ａの弾性率＞Ｂの弾性率）を外筒６と内筒８との間に上記のように配置したことにより、防振機構５に対して軸方向に直交する方向（車両の上下方向）に荷重を与えたときの可動変位量δｂを、同軸方向（車両の左右方向）に同一荷重を与えたときの可動変位量δａよりも大きくすることができる。したがって、実質的に操縦安定性を低下させることなく音振性能を向上することができる。
【００３０】
【実施例】
外筒及び内筒をステンレス鋼にし、制振材料をゴムにした防振機構を、それぞれ図３の構造（参考例１）および図４の構造（実施例１）に異ならせて、ディスク部をアクスル部に締結するようにした２種類の自動車用ロードホイールを製作した。また、比較として、上記防振機構を介在させない自動車用ロードホイール（従来例）を製作した。
【００３１】
これら３種類の自動車用ロードホイールを用いて、下記の評価方法により乗心地、ロードノイズ、操縦安定性を測定したところ、表１の結果を得た。
【００３２】
〔乗心地、ロードノイズ、操縦安定性〕
測定用の各ロードホイールにタイヤサイズ１９５／６５Ｒ１５  ９１Ｓの空気入りラジアルタイヤを装着し、これをＦＲ車の全輪に装着したときの乗心地、ロードノイズおよび操縦安定性を、５人の訓練されたパネリストによりフィーリング・テストした。テストの評価は５点満点で採点した。
【００３３】
５人のパネリストの採点のうち最大値と最低値を除外した残り三つの採点の平均値で評価を行い、その評価値を従来例を１００とする指数で示した。指数が大きいほど優れていることを意味する。
【００３４】
【表１】
0004449209.tif 000002
【００３５】
【発明の効果】
上述したように本発明によれば、ディスク部を車両アクスル部に締結する箇所に、外筒と内筒との間に制振材料を介在させた構成からなる防振機構を介在させて、前記外筒を前記ディスク部に固定すると共に、前記内筒を前記アクスル部側に前記締結具で固定し、かつ前記制振材料を前記締結具の軸方向に挟まれる箇所の制振材料Ａと前記軸方向に直交する方向に挟まれる箇所の制振材料Ｂとから構成すると共に、前記制振材料Ａの弾性率を前記制振材料Ｂの弾性率よりも大にすることにより、この防振機構がタイヤからディスク部を経て１アクスル部へ伝達される振動を減衰させ、音振性能の向上を可能にし、しかも締結箇所での軸方向の変位は小さいため実質的に操縦安定性を低下することはない。また、防振機構は、既存のロードホイール構造を一部改造するだけで装備することができるので、既存のロードホイール用金型をそのまま利用でき、低コストの製作が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の前提となる自動車用ロードホイールの参考例を示す半断面図である。
【図２】本発明の前提となる防振機構の参考例を示す縦断面図である。
【図３】本発明の前提となる防振機構の他の参考例を示す縦断面図である。
【図４】本発明の実施形態からなる防振機構の例を示す縦断面図である。
【符号の説明】
１ ロードホイール
２ 車両アクスル部
２ａ 車軸
２ｂ ハブ
３ ディスク部
４ リム部
５ 防振機構
６ 外筒
７ 制振材料
８ 内筒
９ 締結具
９ａ 植え込みボルト
９ｂ ナット
【図１】
0004449209.tif 000003
【図２】
0004449209.tif 000004
【図３】
0004449209.tif 000005
【図４】
0004449209.tif 000006