(57)【要約】【課題】自動車の大きな要求性能である乗り心地性と操縦安定性を両立可能なリムホイールを提供すること。【解決手段】リム１６に環状の副気室２０を形成し、タイヤ主気室１８と副気室２０とをオリフィス２６で連通させる。タイヤ主気室１８は、オリフィス２６を介して副気室２０と連結されているので、少なくとも副気室２０の容積の分、通常のタイヤとリムホイールとの組み合わせ品よりも気体の入る内部容積が大きくなるため、タイヤ変形速度の低い低速走行時等では、タイヤ１４の主に径方向のバネ定数を低下させることができマイルドな乗り心地を提供できる。一方、高速走行等で、タイヤ変形速度が速い場合には、オリフィス２６の通過抵抗が大となって大きな減衰力を発生し、タイヤ主気室１８の容積変化が抑えられ、その結果、タイヤ変形が抑えられて操縦安定性が向上する。【選択図】図１
2007216914.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
タイヤを装着するリムホイールであって、
前記リムホイールに設けられ、前記リムホイールと前記タイヤとの間に形成されるタイヤ主気室とは独立した副気室と、
前記タイヤ主気室と前記副気室とを連通し、前記タイヤ主気室の容積変化によって前記タイヤ主気室と前記副気室との間で気体を行き来させて減衰力を発生させるためのオリフィスと、
を有することを特徴とするリムホイール。
【請求項２】
前記タイヤ主気室の容積が１０×１０３〜５０×１０３ｃｍ３の場合、前記オリフィスの内径は３〜１００ｍｍの範囲内である、ことを特徴とする、請求項１に記載のリムホイール。
【請求項３】
前記オリフィスの長さ寸法は、前記オリフィスの内径寸法の３〜１０％の範囲内である、ことを特徴とする請求項２に記載のリムホイール。
【請求項４】
前記タイヤ主気室の容積に対して、前記副気室の容積が３〜２５％の範囲内に設定されている、ことを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか１項に記載のリムホイール。
【請求項５】
請求項１乃至請求項４の何れか１項に記載のリムホイールに空気入りタイヤを装着した、ことを特徴とするタイヤ・リムホイール組立体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はタイヤを取り付ける車両用のリムホイール、及びそのリムホイールにタイヤを装着したタイヤ・リムホイール組立体に係り、特に、タイヤの変形速度が低い場合に良好な乗心地を得ることができ、変形速度が速い場合には高い操縦性能を得ることのできるリムホイール、及びタイヤ・リムホイール組立体に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車等の車両には、リムホイールに空気入りタイヤを装着したタイヤ・リムホイール組立体が用いられている（例えば、特許文献１参照）。
車両の乗心地性能においては、タイヤに対してより柔軟な変形が求められており、操縦安定性能においては、タイヤに十分な剛性が求められている。空気圧による反力は一定であるため、一方の性能を満足するには他方の性能を十分に満足することが困難となっている。
【０００３】
タイヤの変形速度が低い場合、例えば低速走行時においては良好な乗心地を得ることが求められ、タイヤの変形速度が速い場合、例えば高速走行時には高い操縦性能を得ることが求められている。
【特許文献１】特開２００１−１８０２１４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は上記事実を考慮し、自動車の大きな要求性能である乗り心地と操縦安定性を両立可能なリムホイール、及びタイヤ・リムホイール組立体を提供することが目的である。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１に記載の発明は、タイヤを装着するリムホイールであって、前記リムホイールに設けられ、前記リムホイールと前記タイヤとの間に形成されるタイヤ主気室とは独立した副気室と、前記タイヤ主気室と前記副気室とを連通し、前記タイヤ主気室の容積変化によって前記タイヤ主気室と前記副気室との間で気体を行き来させて減衰力を発生させるためのオリフィスと、を有することを特徴としている。
【０００６】
次に、請求項１に記載のリムホイールの作用を説明する。
請求項１にリムホイールに空気入りタイヤを装着することでタイヤ・リムホイール組立体が得られ、リムホイールとタイヤとの間にタイヤ主気室が形成される。車両に用いる場合には、このタイヤ主気室に空気等の気体を充填する。
【０００７】
ここで、車両が走行すると、路面の凹凸等によりタイヤが変形しタイヤ主気室に圧力変化を生じる。タイヤ主気室はオリフィスを介して副気室と連通しているので、タイヤ主気室に圧力変化を生じると、気体がオリフィスを介してタイヤ主気室と副気室との間を行き来する。
【０００８】
ここで、車両が低速で走行している場合には、タイヤの変形速度が遅く、タイヤ主気室と副気室との間を行き来する気体の速度も遅いため、オリフィスは、気体の通過時に大きな抵抗とはならず、タイヤ主気室の圧力変動を殆ど制限することがない。即ち、タイヤの変形を制限するようなことがない。請求項１のリムホイールを用いたタイヤ・リムホイール組立体では、副気室を備えていないタイヤ・リムホイール組立体に比較して気体の体積が副気室分だけ大きいため、副気室を備えていないタイヤ・リムホイール組立体に比較して乗心地が向上する。
【０００９】
一方、車両が高速で走行してタイヤの変形速度が速くなると、タイヤ主気室内の圧力変動速度も速くなる。このため、オリフィスを通過する気体の速度が速くなるに従って気体の通過抵抗が増加し、減衰力を発生するようになる。この結果、タイヤ主気室の圧力変動が抑えられ、タイヤの変形が抑えられて操縦安定性が向上する。
【００１０】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のリムホイールにおいて、前記タイヤ主気室の容積が１０×１０３〜５０×１０３ｃｍ３の場合、前記オリフィスの内径は３〜１００ｍｍの範囲内である、ことを特徴としている。
【００１１】
次に、請求項２に記載のリムホイールの作用を説明する。
タイヤ主気室の容積が１０×１０３〜５０×１０３ｃｍ３の場合、オリフィスの内径が３ｍｍ未満になると、オリフィスを行き来する気体の流動量が少なすぎて十分な減衰力を発生させることが出来なくなる。
また、タイヤ主気室の容積が１０×１０３〜５０×１０３ｃｍ３の場合、オリフィスの内径が１００ｍｍを超えると、気体がオリフィスを行き来する際の抵抗が少なすぎて十分な減衰力を発生させることが出来なくなる。
【００１２】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載のリムホイールにおいて、前記オリフィスの長さ寸法は、前記オリフィスの内径寸法の３〜１０％の範囲内である、ことを特徴としている。
【００１３】
次に、請求項３に記載のリムホイールの作用を説明する。
オリフィスの長さ寸法が、オリフィスの内径寸法の３％未満になると、オリフィスを形成する部分の厚みが薄くなりすぎることで、剛性不足となり、製造（加工）し難くなる等の問題を生ずる。一方、オリフィスの長さ寸法が、オリフィスの内径寸法の１０％を超えると、オリフィスを通過する際の抵抗が大きすぎて気体の流動が殆どできなくなり、減衰力を発生させることが出来なくなり、オリフィスが無い場合と同様の特性となってしまう。
【００１４】
請求項４に記載の発明は、請求項１乃至請求項３の何れか１項に記載のリムホイールにおいて、前記タイヤ主気室の容積に対して、前記副気室の容積が３〜２５％の範囲内に設定されている、ことを特徴としている。
【００１５】
次に、請求項４に記載のリムホイールの作用を説明する。
副気室の容積がタイヤ主気室の容積の３％未満になると、十分な減衰力を発揮することができなくなる。
一方、副気室の容積がタイヤ主気室の容積の２５％を超えると、タイヤバネ定数が下がり、振動減衰性、及び操縦安定性が低下する虞がある。
【００１６】
請求項５に記載のタイヤ・リムホイール組立体は、請求項１乃至請求項４の何れか１項に記載のリムホイールに空気入りタイヤを装着した、ことを特徴としている。
【００１７】
次に、請求項５に記載のタイヤ・リムホイール組立体の作用は、請求項１乃至請求項４のリムホイールに空気入りタイヤを装着したとき同様である。
【発明の効果】
【００１８】
以上説明したように、本発明のリムホイールは上記の構成としたので、空気入りタイヤを装着して用いることで、自動車の大きな要求性能である乗り心地と操縦安定性を向上させることができる、という優れた効果を有する。
【００１９】
また、本発明のタイヤ・リムホイール組立体は上記の構成としたので、自動車の大きな要求性能である乗り心地と操縦安定性を向上させることができる、という優れた効果を有する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
本発明のリムホイールの一実施形態を図１、及び図２にしたがって説明する。
図１に示すように、本実施形態のリムホイール１０は、タイヤ１４をリム１６に装着することにより、タイヤ１４とリム１６との間に密閉されたタイヤ主気室１８を形成することができる。なお、リム１６にタイヤ１４を装着したものがタイヤ・リムホイール組立体である。
【００２１】
リム１６の断面形状は、例えばＪＡＴＭＡ等の規格に規定されている形状と同じ形状に設定されており、従来通りの方法でタイヤ１４を装着することができ。このリム１６には、環状の副気室２０が形成されている。なお、このリムホイール１０は、鍛造、鋳造、プレス等、従来と同様の方法で製造することができる。
【００２２】
図２に示すように、リム１６には、貫通孔２２が形成されており、この貫通孔２２には、オリフィス部材２４が固定されている。
オリフィス部材２４には、オリフィス（小孔）２６が形成されており、副気室２０とタイヤ主気室１８とがオリフィス２６を介して連通している。
【００２３】
オリフィス２６の内径は、タイヤ主気室１８の容積を１０×１０３〜５０×１０３ｃｍ３としたときに、３〜１００ｍｍの範囲内とすることが好ましい。
オリフィス２６の長さ寸法は、オリフィス２６の内径寸法に対して、３〜１０％が好ましい。
なお、副気室２０の容積は、タイヤ主気室１８の容積の３〜２５％の範囲内が好ましい。
【００２４】
（作用）
次に、本実施形態のリムホイール１０の作用を説明する。
タイヤ１４とリムホイール１０とで構成されるタイヤ主気室１８は、オリフィス２６を介して副気室２０と連結されているので、少なくとも副気室２０の容積の分、通常のタイヤとリムホイールとの組み合わせ品よりも気体の入る内部容積が大きくなるため、タイヤ１４の主に径方向のバネ定数を低下させることができる。したがって、路面の段差や突起の乗り越えといった大きな入力に対してマイルドな乗り心地を提供できる。
【００２５】
また、オリフィス２６は、径の小さな孔であるので、高速走行等のタイヤ変形速度が速い場合には、通過抵抗が大となって大きな減衰力を発生し、タイヤ主気室１８の容積変化が抑えられ、その結果、タイヤ変形が抑えられて操縦安定性が向上する。
なお、オリフィス２６の内径、長さ等によって気体の通過抵抗が変わるので、内径、長さを調整することで、減衰力を調整することができる。
【００２６】
本実施形態では、オリフィス２６をリム１６に直接形成しておらず、オリフィス部材２４形成してリム１６の貫通孔２２の取り付けるようにしているので、例えば、リム１６に形成する貫通孔２２の径は全て同じにしておき、オリフィス２６の内径や長さの異なる複数のオリフィス部材２４を複数種類用意しておけば、リムホイール１０は共通品として使用でき、車種、使用形態等によってオリフィス部材２４のみを交換することが可能となる。
【００２７】
オリフィス部材２４は、貫通孔２２に圧入して固定したり、接着剤で固定することもできるが、貫通孔２２に雌ネジを加工すると共に、オリフィス部材２４に雄ネジを形成し、オリフィス部材２４を貫通孔２２にねじこみ固定することも出来る。ねじこみ固定では、オリフィス部材２４の交換が容易になる。
【００２８】
なお、タイヤ主気室１８の容積が１０×１０３〜５０×１０３ｃｍ３の場合、オリフィス２６の内径が３ｍｍ未満になると、オリフィス２６を行き来する気体の流動量が少なすぎて十分な減衰力を発生させることが出来なくなる。一方、タイヤ主気室１８の容積が１０×１０３〜５０×１０３ｃｍ３の場合、オリフィス２６の径が１００ｍｍを超えると、気体がオリフィス２６を行き来する際の抵抗が少なすぎて十分な減衰力を発生させることが出来なくなる。
【００２９】
オリフィス２６の長さ寸法が、オリフィス２６の内径寸法の３％未満になると、オリフィス部材２４が薄板状となってしまい、変形し易くなり好ましくない。一方、オリフィス２６の長さ寸法が、オリフィス２６の内径寸法の１０％を超えると、オリフィス２６を通過する際の抵抗が大きすぎて気体の流動が殆どできなくなり、減衰力を発生させることが出来なくなり、オリフィス２６が無い場合と同様の特性となってしまう。
【００３０】
また、副気室２０の容積がタイヤ主気室１８の容積の３％未満になると、十分な減衰力を発揮することができなくなる。一方、副気室２０の容積がタイヤ主気室１８の容積の２５％を超えると、タイヤバネ定数が下がり、振動減衰性、及び操縦安定性が低下する虞がある。
なお、オリフィス２６を用いて減衰力を発生可能とした発明品と、オリフィス２６、及び副気室２０の無い従来品との特性を比較したグラフが図２に示されている。従来品は、タイヤの変形速度に関わらず反力が一定であるが、発明品では、変形速度が低い場合には反力が小さく（即ち、バネが軟らかく乗心地が良い）、変形速度が速い場合には、反力が大きく（即ち、剛性が高く）、操縦安定性が向上することが分かる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】（Ａ）は、本発明の一実施形態に係るタイヤ・リムホイール組立体の一部を示す断面図であり、（Ｂ）はオリフィス部材周辺の拡大断面図である。
【図２】発明品と従来品との特性を示すグラフである。
【符号の説明】
【００３２】
１０    リムホイール
１４    タイヤ
１６    リム
１８    タイヤ主気室
２０    副気室
２６    オリフィス
【図１】
2007216914.tif 000003
【図２】
2007216914.tif 000004