(57)【要約】【課題】タイヤの振動がリムや車軸を介して車体に伝達されて車室内の空気振動となり、ロードノイズとして乗員の耳に達する。【解決手段】ディスクホイール２０は、タイヤ２２を装着して保持するリム２４と、車軸に取り付けられてリム２４を保持するディスク２３と、を備え、リム２４のドロップ部５０の外周面には、ドロップ部５０の周方向の曲率半径より小さい曲率半径で湾曲した鉄板部材５２が、鉄板部材５２の凹状に湾曲した面とドロップ部５０の外周面とが対向するように配置されて少なくとも一点でスポット溶接され、鉄板部材５２の凹状に湾曲した面全体がドロップ部５０の外周面に接触している。【選択図】図４
2007223425.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
タイヤを装着して保持するリムと、
車軸に取り付けられて前記リムを保持するディスクと、
を備え、
前記リムのドロップ部の外周面には、該ドロップ部の周方向の曲率半径より小さい曲率半径で湾曲した鉄板部材が、該鉄板部材の凹状に湾曲した面と該ドロップ部の外周面とが対向するように配置されて少なくとも一点でスポット溶接され、該鉄板部材の凹状に湾曲した面全体が該ドロップ部の外周面に接触していることを特徴とするディスクホイール。
【請求項２】
前記鉄板部材の幅は、前記ドロップ部の外周面の幅に略等しいことを特徴とする請求項１に記載のディスクホイール。
【請求項３】
前記ディスクの外周縁は、前記リムの内周面に溶接されており、
前記鉄板部材は、その溶接されている部分を車軸方向にまたがるように配置されていることを特徴とする請求項１に記載のディスクホイール。
【請求項４】
複数の前記鉄板部材は、前記リムの周方向に等間隔で配置されていることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載のディスクホイール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ディスクホイールに関し、特にタイヤの振動に起因するロードノイズを軽減するディスクホイールに関する。
【背景技術】
【０００２】
車両走行時に、路面の凹凸等に起因してタイヤが振動するとその振動はリムへ伝達され、さらに車軸やサスペンションを介して車体へ伝達される。車体に伝達された振動は、車室内の空気振動となって乗員の耳に不快なロードノイズとして達する。例えば特許文献１では、リムの外周に金属製のバンドを締付具で締め付けて、リムの共振点を気柱共鳴の周波数帯域から遠ざけるようにシフトさせることにより、気柱からリムへの振動の伝達を抑制し、ロードノイズを軽減する技術が開示されている。
【特許文献１】特開２００５−１４５１７２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に開示された技術は、上述したように、共振点をシフトさせて振動の伝達を抑制するとの発想に基づいているが、振動のレベルを低減させることを意図したものではない。タイヤから伝達される振動自体を減衰させることができれば、ロードノイズを効果的に軽減できると考えられる。
【０００４】
本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的は、タイヤの振動の伝達を抑制してロードノイズを軽減する技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するために、本発明のある態様のディスクホイールは、タイヤを装着して保持するリムと、車軸に取り付けられてリムを保持するディスクと、を備える。リムのドロップ部の外周面には、ドロップ部の周方向の曲率半径より小さい曲率半径で湾曲した鉄板部材が、鉄板部材の凹状に湾曲した面とドロップ部の外周面とが対向するように配置されて少なくとも一点でスポット溶接され、鉄板部材の凹状に湾曲した面全体がドロップ部の外周面に接触している。
【０００６】
この態様によれば、タイヤの振動がリムに伝達されると、リムの振動によって、ドロップ部の外周面とこの面に接触する鉄板部材の凹状に湾曲した面との間に摩擦が生じる。これによって、振動エネルギーが摩擦熱に変換されるのでリムの振動は減衰する。この結果、タイヤの振動はリムから他の部材へ伝達されにくくなるのでロードノイズが軽減される。
【０００７】
鉄板部材の幅は、ドロップ部の外周面の幅に略等しくてもよい。この態様によれば、鉄板部材の凹状に湾曲した面は、その幅方向において広範囲でドロップ部の外周面と接触する。これによって、ドロップ部と鉄板部材とを広範囲で接触させて摩擦を発生させられるので、リムの振動をより良好に減衰させることができる。これによって、より良好にロードノイズが軽減される。
【０００８】
ディスクの外周縁は、リムの内周面に溶接されており、鉄板部材は、その溶接されている部分を車軸方向にまたがるように配置されていてもよい。この態様では、リムにおいて、ディスクの外周縁が溶接されている部分の剛性は他の部分の剛性より高くなる。剛性の低い部分は高い部分と比較して振動しやすい。そこで、その剛性が高い溶接部分を車軸方向にまたがるように鉄板部材を配置すれば、鉄板部材を剛性が低い部分に接触させることできる。これによって、剛性が低い部分においても鉄板部材とドロップ部との間に摩擦を生じさせられるので、リムの振動をより良好に減衰させることができる。これによって、より良好にロードノイズが軽減される。
【０００９】
複数の鉄板部材が、リムの周方向に等間隔で配置されていてもよい。これによって、リムに偏心が生じることを回避できるので、車輪回転時のバランスを良好に維持できる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明のディスクホイールによれば、タイヤの振動に起因するロードノイズを軽減できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
図１は、本実施の形態に係る車輪の正面図である。車輪１０は、ディスクホイール２０およびタイヤ２２を含む。また、ディスクホイール２０は、タイヤ２２を装着して保持するリム２４および車軸に取り付けられてリムを保持するディスク２３を含む。ここで、ディスクホイール２０は、円筒状のリム２４と同軸上に配置した円盤状のディスク２３の外縁をリム２４の内周面に溶接して構成される。ディスク２３は、その中心Ｏにおいて図示しないハブを介して車軸に取り付けられる。また、ディスク２３は、ディスク２３の中心Ｏの周囲において複数のボルト３６によりハブに取り付けられる。ディスク２３には、周方向に複数の開口部５４が形成されている。
リム２４のドロップ部５０には、同じ形状の鉄板部材５２ａ、５２ｂ、５２ｃ、５２ｄおよび５２ｅの５個の鉄板部材がスポット溶接されて固定されている。以下、これらの鉄板部材を総称して「鉄板部材５２」という。図１において、ドロップ部５０および鉄板部材５２を破線で示す。鉄板部材５２は、その全面がドロップ部５０の外周面に接触している。
【００１２】
本実施の形態において、ディスクホイール２０には、同じ形状の５個の鉄板部材５２がリム２４の周方向に等間隔で配置されている。つまり、隣り合って配置される鉄板部材５２それぞれの中心とリム２４の中心Ｏとを結ぶ直線がなす角度はすべて等しく７２度である。ここで、鉄板部材５２の中心とリム２４の中心Ｏを結ぶ直線を一点鎖線で示す。例えば、図１において、鉄板部材５２ｂの中心とリム２４の中心Ｏを結ぶ直線５６と、鉄板部材５２ｃの中心とリム２４の中心Ｏを結ぶ直線５８とのなす角度αは７２度である。このように、鉄板部材５２をリム２４の周方向に等間隔に配置することにより、リム２４に偏心が生じることを回避できるので、車輪回転時のバランスを良好に維持できる。
【００１３】
図２は、リム２４のドロップ部５０への鉄板部材５２の取付を説明するための図である。図１と同一の構成には同一番号を付す。図２に示すように、リム２４の外周面にはドロップ部５０が形成されており、ドロップ部５０の外周面は車軸方向には湾曲していない。鉄板部材５２は、ドロップ部５０の周方向の曲率半径より小さい曲率半径で湾曲した部材である。また、鉄板部材５２の幅は、ドロップ部５０の外周面の幅にほぼ等しい。
【００１４】
ドロップ部５０への鉄板部材５２の取付を説明する。まず、図２に示すように、鉄板部材５２の凹状に湾曲した面（以下、「凹状湾曲面」ともいう）とドロップ部５０の外周面とが対向するように、鉄板部材５２をドロップ部５０に配置する。このとき、鉄板部材５２の曲率半径の中心軸の方向がリム２４の回転軸方向と一致するように鉄板部材５２を配置する。次に、鉄板部材５２の凸状に湾曲した面（以下、「凸状湾曲面」ともいう）を上側から押して（矢印ａ）、鉄板部材５２の凹状湾曲面とドロップ部５０の外周面とを接触させた状態で、鉄板部材５２の少なくとも一点でスポット溶接を施す。
【００１５】
図３は、図２に示した鉄板部材５２がドロップ部５０に溶接された状態をリム２４の上方から見た図である。本実施の形態では、鉄板部材５２は３点をスポット溶接されてドロップ部５０に取り付けられる。このとき、図３において破線で示すように、スポット溶接が施される点（以下、「溶接点」ともいう）６０のすべては、リム２４の周方向に沿う線上に位置する。また、溶接点６０は、鉄板部材５２の幅方向、すなわちリム２４の回転軸方向において鉄板部材５２の中心に位置する。
このように、ドロップ部５０の周方向の曲率半径より小さい曲率半径で湾曲する鉄板部材５２を弾性変形させて上方から押さえつけるようにしてドロップ部５０にスポット溶接すると、鉄板部材５２の凹状湾曲面全体がドロップ部５０の外周面に強く接触する。
【００１６】
図４は、図１のＡ−Ａ断面の一部を示す図である。図１と同一の構成には同一番号を付す。上述したようにリム２４はタイヤ２２を装着して保持し、リム２４のドロップ部５０の外周面には鉄板部材５２が取り付けられている。リム２４の内周面にはディスク２３の外周縁が固定される。具体的には、図４に示すように、ディスク２３はその外周縁の先端部分ｐが、例えばアーク溶接されてリム２４に取り付けられる。鉄板部材５２は、ディスク２３がリム２４に溶接されている部分、すなわちディスク２３の外周縁の先端部分ｐを車軸方向にまたがるように配置されて取り付けられる。
【００１７】
ディスク２３の中心部は、複数のボルト３６によりハブ３２に固定されている。ハブ３２は、ベアリング３４を介してアクスルシャフト２６に組み付けられており、ハブ３２およびディスクホイール２０は、アクスルシャフト２６を回転軸として回転自在とされている。ディスクホイール２０のディスク２３とハブ３２との間には、ディスクブレーキのディスクロータ３８が介在している。ディスクロータ３８は、ディスク２３およびリム２４により画成される空間に、車軸に垂直な面に沿って配置され収容されている。ディスクロータ３８も、ディスク２３およびハブ３２にボルト３６で固定されている。このため、ディスクロータ３８は、ディスクホイール２０とともに回転可能である。
【００１８】
車両走行時にタイヤ２２が振動すると、その振動はリム２４に伝達される。リム２４の振動には、ドロップ部５０の周方向の成分の振動も含まれており、この振動によりドロップ部５０の外周面とこの面に接触する鉄板部材５２の凹状湾曲面との間に摩擦が生じる。これによって、振動エネルギーは摩擦熱に変換されるのでリム２４の振動は減衰する。この結果、タイヤ２２の振動はリム２４からディスク２３や車軸等へ伝達されにくくなるので、ロードノイズが軽減される。
【００１９】
本実施の形態では、鉄板部材５２の幅は、ドロップ部５０の外周面の幅にほぼ等しく形成されている。これによって、鉄板部材５２の凹状湾曲面は、その幅方向において広範囲でドロップ部の外周面と接触する。これによって、ドロップ部５０と鉄板部材５２との摩擦を広範囲で発生させられるので、リム２４の振動をより良好に減衰させることができる。この結果、より良好にロードノイズが軽減される。
【００２０】
本実施の形態では、ディスク２３は、その外周縁の先端付近がリム２４に溶接されて取り付けられる。従って、ドロップ部５０において、ディスク２３がリム２４に溶接されている部分付近の剛性は他の部分と比較して高い。つまり、ドロップ部５０にタイヤの振動がリム２４に伝達されたとき、溶接部分付近以外の部分は溶接部分付近と比較して振動しやすい。本実施の形態では、鉄板部材５２は、ディスク２３がリム２４に溶接されている部分を車軸方向にまたがるように配置されて取り付けられる。これによって、ドロップ部５０において、ディスク２３が溶接された部分と比較して剛性の低い部分に鉄板部材５２を接触させることができる。この結果、剛性が低い溶接部分付近以外の部分においても、リム２４の振動を減衰させることができるので、より良好にロードノイズが軽減される。
【００２１】
本実施の形態では、図３を用いて上述したように、複数の溶接点６０はリム２４の周方向に沿う同一線上に位置する。これによって、リム２４の振動により摩擦が生じる面積をより広く確保できるので、リム２４の振動をより良好に減衰させることができる。この結果、ロードノイズを良好に軽減できる。変形例として、例えば、複数の溶接点６０をリム２４の回転軸方向の同一直線上に位置させてもよい。これによっても、摩擦が生じる面積をより広く確保できる。
また、本実施の形態では、溶接点を、鉄板部材５２の幅方向において中心に設けるので、リム２４の振動時における鉄板部材５２のバランスを良好に維持できる。
【００２２】
本実施の形態では、上述したように、５個の鉄板部材５２をリム２４に取り付けている。このように、より多くの数の鉄板部材５２を取り付けることによりリム２４の振動を減衰させる効果が向上するので、ロードノイズをより良好に軽減できる。
また、本実施の形態では、隣り合って配置される鉄板部材５２同士の間にある程度の間隔が設けられる。これによって、リム２４の全周を覆うように鉄板部材を取り付ける場合と比較して、ディスクホイール２０の質量の増加を抑制できる。
【００２３】
以上、本発明を実施の形態をもとに説明した。実施の形態は例示であり、それらの各構成要素や各処理プロセスの組合せにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】実施の形態に係る車輪の正面図である。
【図２】リムのドロップ部への鉄板部材の取付を説明するための図である。
【図３】図２に示した鉄板部材がドロップ部に溶接された状態をリムの上方から見た図である。
【図４】図１のＡ−Ａ断面の一部を示す図である。
【符号の説明】
【００２５】
１０  車輪、  ２０  ディスクホイール、  ２２  タイヤ、  ２３  ディスク、  ２４  リム、  ２６  アクスルシャフト、  ３２  ハブ、  ３４  ベアリング、  ３６  ボルト、  ３８  ディスクロータ、  ５０  ドロップ部、  ５２  鉄板部材、  ５４  開口部。
【図１】
2007223425.tif 000003
【図２】
2007223425.tif 000004
【図３】
2007223425.tif 000005
【図４】
2007223425.tif 000006