(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
リムと、
リムとホイール半径方向に隔てられたディスクと、
前記リムと前記ディスクとの間に設けられた、ゴム部材を有するダンパーと、からなり、
前記ダンパーのゴム部材をばねとし車両を質量とする振動系の１次の固有振動数が６〜１２Ｈｚの範囲にあるように前記ゴム部材のばね定数が設定されている、自動車用ダンパー付きホイール。
【請求項２】
前記ダンパーのゴム部材をばねとし車両を質量とする振動系の１次の固有振動数が８〜１０Ｈｚの範囲にあるように前記ゴム部材のばね定数が設定されている、請求項１記載の自動車用ダンパー付きホイール。
【請求項３】
前記ダンパーのゴム部材をばねとしそれより外周側にある前記リムを質量とする振動系の１次の固有振動数が５０〜２００Ｈｚの範囲にあるように前記ゴム部材のばね定数が設定されている、請求項１記載の自動車用ダンパー付きホイール。
【請求項４】
前記ダンパーのゴム部材をばねとしそれより外周側にある前記リムを質量とする振動系の１次の固有振動数が７０〜１５０Ｈｚの範囲にあるように前記ゴム部材のばね定数が設定されている、請求項３記載の自動車用ダンパー付きホイール。
【請求項５】
前記リムは、ロープロファイルタイヤまたは高空気圧化したタイヤ装着用のリムである、請求項１記載の自動車用ダンパー付きホイール。
【請求項６】
前記ダンパーの前記ゴム部材は、前記リムと前記ディスクとが上下方向に相対変位した時に主に弾性剪断変形してばねとして働く第１の部分を有している、請求項１記載の自動車用ダンパー付きホイール。
【請求項７】
前記ダンパーの前記ゴム部材は、第２の部分を有しており、該第２の部分は前記リムと前記ディスクとが上下方向に第２の部分とその対向部材間の間隔以上相対変位した時に前記対向部材にあたってストッパーゴムとして働く、請求項１記載の自動車用ダンパー付きホイール。
【請求項８】
前記ダンパーは、前記リムに押し付けられまたは接合されまたは固定されまたは一体に形成されるリム側部材と、前記ディスクに押し付けられまたは接合されまたは固定されまたは一体に形成されるディスク側部材とを有しており、前記ダンパーの前記ゴム部材は第１の部分を有し、該第１の部分は一端で前記リム側部材に固定され他端で前記ディスク側部材に固定されており、前記リム側部材の最小径は前記ディスク側部材の最大径より小とされて前記リム側部材と前記ディスク側部材はホイール軸方向に抜け外れ不能とされている、請求項１記載の自動車用ダンパー付きホイール。
【請求項９】
前記ゴム部材の前記第１の部分の前記リムまたはそれに固定される部材との接合部はホイール軸芯と直交する面内に延びており、前記ゴム部材の前記第１の部分の前記ディスクまたはそれに固定される部材との接合部はホイール軸芯と直交する面内に延びている、請求項６記載の自動車用ダンパー付きホイール。
【請求項１０】
前記ゴム部材の前記第１の部分は、内周側面も外周側面も空間に接しており非拘束である、請求項６記載の自動車用ダンパー付きホイール。
【請求項１１】
前記ゴム部材の前記第１の部分は、ダンパーに荷重がかかっていない状態において、ホイール軸方向かまたはホイール軸方向に対して１０°以下の角度をもって延びている、請求項６記載の自動車用ダンパー付きホイール。
【請求項１２】
前記ゴム部材は、その全体がゴムからなるか、またはゴムと金属板との積層体からなるか、または金属線が埋めこまれたゴムからなる、請求項６記載の自動車用ダンパー付きホイール。
【請求項１３】
前記ゴム部材の前記第１の部分の、前記リムまたはそれに固定される部材および前記ディスクまたはそれに固定される部材との固定は、加硫接着である、請求項６記載の自動車用ダンパー付きホイール。
【請求項１４】
前記ダンパーの前記第２の部分とその対向部材との間には空間が設けられており、該空間の半径方向寸法が、車重がかかった時のダンパーの撓み量をｄとした時２ｄ＋α（ただし、αは０〜１ｍｍ）に設定されている、請求項７記載の自動車用ダンパー付きホイール。
【請求項１５】
前記ゴム部材の前記第２の部分は、前記リムまたはそれに固定される部材と、前記ディスクまたはそれに固定される部材との、何れか一方に、加硫接着されている、請求項７記載の自動車用ダンパー付きホイール。
【請求項１６】
前記リム側部材は前記リムに溶接固定され、前記ディスク側部材は前記ディスクに溶接固定され、溶接部のうち組立上加硫より後に溶接されなければならない溶接部は加硫接着部に溶接熱によるダメージを与えないように溶接位置または溶接種類が決定されている、請求項８記載の自動車用ダンパー付きホイール。
【請求項１７】
前記リム側部材は前記ゴム部材により隔てられた２つの部分を有し、一方の部分は前記リムに圧接されているだけで溶接されておらず、他方の部分は前記リムに溶接されている、請求項８記載の自動車用ダンパー付きホイール。
【請求項１８】
前記リムがスチールまたはアルミ展伸材またはアルミ鋳造材または樹脂または繊維強化樹脂からなる、請求項１記載の自動車用ダンパー付きホイール。
【請求項１９】
前記ディスクがスチールまたはアルミ展伸材またはアルミ鋳造材または樹脂または繊維強化樹脂からなる、請求項１記載の自動車用ダンパー付きホイール。
【請求項２０】
リムと、
リムとホイール半径方向に隔てられたディスクと、
前記リムと前記ディスクとの間に設けられた、ゴム部材を有するダンパーと、からなり、
前記ダンパーのゴム部材をばねとし車両を質量とする振動系の１次の固有振動数が６〜１２Ｈｚの範囲にあるように前記ゴム部材のばね定数が設定されている、自動車用ダンパー付きホイールの製造方法であって、
前記リムと前記ディスクが一体のホイール素材を鋳造にて形成する工程と、
前記ホイール素材を前記リムと前記ディスクとに切断する工程と、
前記リムと前記ディスクとの間に前記ダンパーを組み付ける工程と、
からなる自動車用ダンパー付きホイールの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車用ダンパー付きホイールおよびその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、地球環境を守る観点から自動車の燃費低減が重要課題となり、タイヤの転がり抵抗削減が強く求められている。その手段は多々あるが、中でもタイヤのサイドウォール部の撓みによるエネルギー損失を抑える方法は効果が大きく、高空気圧化したタイヤや、高さが低いすなわち内外径の差が小さいロープロファイルタイヤ、等の採用が増加しつつある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、サイドウォール部の撓みを抑制したタイヤでは、これまでタイヤが果たしてきた路面から車体への振動伝達緩和の役割が低減するので、つぎの問題を生じる。
▲１▼  乗り心地の悪化を生じる（いわゆる、ゴツゴツ感）。その原因は、通常のタイヤに比べて、１０Ｈｚ以上の領域の上下方向振動があまり減衰されないことによる。通常のタイヤを装着した自動車では、１０〜１２Ｈｚ程度以上の振動をタイヤで吸収・軽減し、１０〜１２Ｈｚ程度以下の振動、すなわち約５Ｈｚ以下のフワフワ・ヒョコヒョコ感、および約５Ｈｚ〜約１２Ｈｚのブルブル感を、サスペンションで吸収・軽減しているが、高空気圧化したタイヤやロープロファイルタイヤでは、タイヤの上下方向ばね定数が増加するので、約１０Ｈｚ〜３０Ｈｚ領域の上下方向振動、いわゆるゴツゴツ感があまり減衰されない。
従来、防振ゴムをリムとディスク間に介在させたホイールはあるが（特開平５−３３８４０１号公報）、ゴムの粘弾性で防振するものでゴムのばねによる振動低減を狙ったものではなく、ゴムが圧縮できくので硬すぎて、上記のゴツゴツ感を効果的に低減することはできない。また、従来提案の防振ゴムをリムとディスク間に介在させたホイールはほとんどすべてが、ゴムを圧縮で働かせるものであるため、ゴムが硬く働き、ゴツゴツ感を効果的に低減するのに適しない。
▲２▼  同じ理由でロードノイズ（路面を走行した時のザーッという騒音）が悪化する。路面からの振動が自動車のボデーに伝わり、ボデーパネル等を振動させて音（ロードノイズ）となる。音の出方は車によって異なるが、一般に車の構造上１５０〜５００Ｈｚにあらわれる。とくにタイヤが気柱共鳴する２５０Ｈｚ付近の音が大きくなる。
▲３▼  幅広タイヤなど、トレッド面の剛性が高いタイヤでは、キャンバースラストが減り轍取られが悪化する。通常のタイヤでは重力による轍への落ち込み力がキャンバースラスト力で相殺されるので轍取られは発生しにくいが、幅広タイヤなど、トレッド面の剛性が高いタイヤではタイヤ接地面が路面傾斜に馴染まないのでキャンバースラスト力が小さく、落ち込み力が優位となって轍取られが発生する。
また、リムとディスクが剛結合されている従来ホイールでは、ロール時のタイヤの路面グリップ力が低下するという問題がある。急旋回で車がロールすると、車体が傾き地面との間にキャンバー角がつき、それにつれてリムの角度が傾き、タイヤが傾き、タイヤの接地圧がタイヤ幅方向に均一でなくなり、タイヤのグリップ、したがって遠心力に抗する力が低下し、舵をきっているので手応えがなくなって真っ直ぐすべってしまうという問題がある。従来は車のサスペンションで対応されているが、ロールが大きくなりすぎるとサスペンションだけでは対応できない。
また、幅広タイヤなど、高性能タイヤでは、操舵時の唐突な舵の効きが生じる。高性能タイヤでは回頭速さ対操舵角の立ち上がり角度が通常のタイヤに比べて大きい。したがって、高性能タイヤでは操舵角の所定の遊びのあとで急に舵が効くことになり、普通タイヤ用にチューニングされた車に高性能タイヤを装着すると、舵のゲインが人間の操作以上になり、舵安性上問題になる。
▲４▼  アンバランス、ユニフォーミティ補償のために、バランスウエイトの取付けとバランス取り作業が必要となる。
▲５▼  ゴムをリムとディスクとの間に組み付けたホイールでは、ゴムが切断した場合の安全性が保証されなければならない。そのために、ゴムが切断してもリムとディスクが外れないこと、およびゴムが切断してもなおリムとディスク間に駆動トルクおよび制動トルクが伝達できる構造でなければならない。従来提案の防振ゴムをリムとディスク間に介在させたホイールのほとんどすべてが、ゴムが切断した時には、もはや駆動トルク、制動トルクがリムとディスク間に伝達せず、車を安全に走行させることはできなくなるので、実用化できなかった。
本発明の目的は、乗り心地を改善できるダンパー付きホイールを提供することにある。
本発明のもう一つの目的は、乗り心地を改良できるとともに、ロードノイズを低減できるダンパー付きホイールを提供することにある。
本発明のもう一つの目的は、乗り心地を改良できるとともに、操安性を改善できるダンパー付きホイールを提供することにある。
本発明のもう一つの目的は、乗り心地を改良できるとともに、自動調芯を達成できるダンパー付きホイールを提供することにある。
本発明のもう一つの目的は、乗り心地を改良できるとともに、リムとディスク間に組み付けられたゴムが切断してもしばらくの間は安全に走行できるダンパー付きホイールを提供することにある。
本発明のもう一つの目的は、乗り心地を改良できるダンパー付きホイールを生産性よく製造できるダンパー付きホイールの製造方法を提供することにある。
【０００４】
【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つぎの通りである。
（１）  リムと、
リムとホイール半径方向に隔てられたディスクと、
前記リムと前記ディスクとの間に設けられた、ゴム部材を有するダンパーと、からなり、
前記ダンパーのゴム部材をばねとし車両を質量とする振動系の１次の固有振動数が６〜１２Ｈｚの範囲にあるように前記ゴム部材のばね定数が設定されている、自動車用ダンパー付きホイール。
（２）  前記ダンパーのゴム部材をばねとし車両を質量とする振動系の１次の固有振動数が８〜１０Ｈｚの範囲にあるように前記ゴム部材のばね定数が設定されている、（１）記載の自動車用ダンパー付きホイール。
（３）  前記ダンパーのゴム部材をばねとしそれより外周側にある前記リムを質量とする振動系の１次の固有振動数が５０〜２００Ｈｚの範囲にあるように前記ゴム部材のばね定数が設定されている、（１）記載の自動車用ダンパー付きホイール。
（４）  前記ダンパーのゴム部材をばねとしそれより外周側にある前記リムを質量とする振動系の１次の固有振動数が７０〜１５０Ｈｚの範囲にあるように前記ゴム部材のばね定数が設定されている、（３）記載の自動車用ダンパー付きホイール。
（５）  前記リムは、ロープロファイルタイヤまたは高空気圧化したタイヤ装着用のリムである、（１）記載の自動車用ダンパー付きホイール。
（６）  前記ダンパーの前記ゴム部材は、前記リムと前記ディスクとが上下方向に相対変位した時に主に弾性剪断変形してばねとして働く第１の部分を有している、（１）記載の自動車用ダンパー付きホイール。
（７）  前記ダンパーの前記ゴム部材は、第２の部分を有しており、該第２の部分は前記リムと前記ディスクとが上下方向に第２の部分とその対向部材間の間隔以上相対変位した時に前記対向部材にあたってストッパーゴムとして働く、（１）記載の自動車用ダンパー付きホイール。
（８）  前記ダンパーは、前記リムに押し付けられまたは接合されまたは固定されまたは一体に形成されるリム側部材と、前記ディスクに押し付けられまたは接合されまたは固定されまたは一体に形成されるディスク側部材とを有しており、前記ダンパーの前記ゴム部材は第１の部分を有し、該第１の部分は一端で前記リム側部材に固定され他端で前記ディスク側部材に固定されており、前記リム側部材の最小径は前記ディスク側部材の最大径より小とされて前記リム側部材と前記ディスク側部材はホイール軸方向に抜け外れ不能とされている、（１）記載の自動車用ダンパー付きホイール。
（９）  前記ゴム部材の前記第１の部分の前記リムまたはそれに固定される部材との接合部はホイール軸芯と直交する面内に延びており、前記ゴム部材の前記第１の部分の前記ディスクまたはそれに固定される部材との接合部はホイール軸芯と直交する面内に延びている、（６）記載の自動車用ダンパー付きホイール。
（１０）  前記ゴム部材の前記第１の部分は、内周側面も外周側面も空間に接しており非拘束である、（６）記載の自動車用ダンパー付きホイール。
（１１）  前記ゴム部材の前記第１の部分は、ダンパーに荷重がかかっていない状態において、ホイール軸方向かまたはホイール軸方向に対して１０°以下の角度をもって延びている、請求項６記載の自動車用ダンパー付きホイール。
（１２）  前記ゴム部材は、その全体がゴムからなるか、またはゴムと金属板との積層体からなるか、または金属線が埋めこまれたゴムからなる、（６）記載の自動車用ダンパー付きホイール。
（１３）  前記ゴム部材の前記第１の部分の、前記リムまたはそれに固定される部材および前記ディスクまたはそれに固定される部材との固定は、加硫接着である、（６）記載の自動車用ダンパー付きホイール。
（１４）  前記ダンパーの前記第２の部分とその対向部材との間には空間が設けられており、該空間の半径方向寸法が、車重がかかった時のダンパーの撓み量をｄとした時２ｄ＋α（ただし、αは０〜１ｍｍ）に設定されている、（７）記載の自動車用ダンパー付きホイール。
（１５）  前記ゴム部材の前記第２の部分は、前記リムまたはそれに固定される部材と、前記ディスクまたはそれに固定される部材との、何れか一方に、加硫接着されている、（７）記載の自動車用ダンパー付きホイール。
（１６）  前記リム側部材は前記リムに溶接固定され、前記ディスク側部材は前記ディスクに溶接固定され、溶接部のうち組立上加硫より後に溶接されなければならない溶接部は加硫接着部に溶接熱によるダメージを与えないように溶接位置または溶接種類が決定されている、（８）記載の自動車用ダンパー付きホイール。
（１７）  前記リム側部材は前記ゴム部材により隔てられた２つの部分を有し、一方の部分は前記リムに圧接されているだけで溶接されておらず、他方の部分は前記リムに溶接されている、（８）記載の自動車用ダンパー付きホイール。
（１８）  前記リムがスチールまたはアルミ展伸材またはアルミ鋳造材または樹脂または繊維強化樹脂からなる、（１）記載の自動車用ダンパー付きホイール。（１９）  前記ディスクがスチールまたはアルミ展伸材またはアルミ鋳造材または樹脂または繊維強化樹脂からなる、（１）記載の自動車用ダンパー付きホイール。
（２０）  リムと、
リムとホイール半径方向に隔てられたディスクと、
前記リムと前記ディスクとの間に設けられた、ゴム部材を有するダンパーと、からなり、
前記ダンパーのゴム部材をばねとし車両を質量とする振動系の１次の固有振動数が６〜１２Ｈｚの範囲にあるように前記ゴム部材のばね定数が設定されている、自動車用ダンパー付きホイールの製造方法であって、
前記リムと前記ディスクが一体のホイール素材を鋳造にて形成する工程と、
前記ホイール素材を前記リムと前記ディスクとに切断する工程と、
前記リムと前記ディスクとの間に前記ダンパーを組み付ける工程と、
からなる自動車用ダンパー付きホイールの製造方法。
【０００５】
上記（１）〜（１９）の自動車用ダンパー付きホイールでは、ダンパーのゴム部材をばねとし車両を質量とする振動系の１次の固有振動数が６〜１２Ｈｚの範囲にあるようにゴム部材のばね定数が設定されているので、１次の固有振動数より若干高い振動数領域の振動を減衰することができ、ゴツゴツ感が軽減され、乗り心地が良くなる。この場合、振動系の共振点を１０Ｈｚより若干低い領域に設定すると、１０〜３０Ｈｚ域におけるゴツゴツ感を生じる振動を吸収・減衰することができる。
また、ダンパーは柔構造なので、ダンパーが変形することによりタイヤも傾くのでキャバースラストを大にでき、轍取られが軽減する。また、ロールにより車輪にキャンバー角がついても、リム角度が地面に沿って傾き、タイヤの接地面圧が均一化してタイヤの路面グリップ性が向上し、旋回時の操舵が安定する。また、ダンパーは柔構造なので、操舵に対してタイムラグを伴って舵が切れ、高性能タイヤにおける唐突な舵の効きが緩和され、操安性が向上する。
また、ダンパーは柔構造なので、タイヤ装着ホイールは自分で回転中心を選択して回転する、すなわち自動調芯機能を持ち、アンバランス、ユニフォーミティ補償のためのバランスウエイト装着やバランス取り作業が不要となる。
上記（３）、（４）の自動車用ダンパー付きホイールでは、ゴム部材をばねとし、リムをマスとした振動系の１次の固有振動数が５０〜２００Ｈｚの範囲に設定されているので、共振点より少し高い振動数領域の振動を減衰することができ、ロードノイズ上問題となる１５０〜５００Ｈｚ域の振動伝達を低減し、騒音低下をはかることができる。
上記（６）、（９）〜（１３）の自動車用ダンパー付きホイールでは、ゴム部材を剪断変形で働くようにしたので、第１の部分を柔らかいばねとすることができ、ダンパーのゴム部材をばねとし車両を質量とする振動系の１次の固有振動数を６〜１２Ｈｚに容易に設定することができる。
上記（７）、（１４）、（１５）の自動車用ダンパー付きホイールでは、ストッパーゴムを設けたので、第１のゴム部分が切断しても、なおストッパーゴムとその対向部材間でのトルク伝達により、車を走行させることができる。
上記（８）、（１６）、（１７）の自動車用ダンパー付きホイールでは、リム側部材の最小径がディスク側部材の最大径より小とされているので、リム側部材とディスク側部材はホイール軸方向に互いに抜け外れ不能であり、ダンパーのゴム部材がたとえ切断しても、リムとディスクが互いに抜けることはなく、安全である。
上記（２０）の自動車用ダンパー付きホイールの製造方法では、リムとディスクの一体物を鋳造で製造しておいて、リムとディスクに切断するので、リムとディスクをそれぞれ個別に鋳造で作る場合に比べて鋳造工程が少なくなり、生産性が向上する。
【０００６】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の第１実施例の自動車用ダンパー付きホイールを示し、
図２は本発明の第２実施例の自動車用ダンパー付きホイールを示し、
図３は本発明の第３実施例の自動車用ダンパー付きホイールを示し、
図４は本発明の第４実施例の自動車用ダンパー付きホイールを示し、
図５は本発明の第５実施例の自動車用ダンパー付きホイールを示し、
図６は本発明の第６実施例の自動車用ダンパー付きホイールを示し、
図７、図８は本発明の第７実施例の自動車用ダンパー付きホイールを示し、
図９、図１０は本発明の第８実施例の自動車用ダンパー付きホイールを示し、
図１１、図１２は本発明の第９実施例の自動車用ダンパー付きホイールを示し、図１３、図１４は本発明の第１０実施例の自動車用ダンパー付きホイールを示し、
図１５、図１６は本発明の第１１実施例の自動車用ダンパー付きホイールを示し、
図１７、図１８は本発明の第１２実施例の自動車用ダンパー付きホイールを示し、
図１９、図２０は本発明の第１３実施例の自動車用ダンパー付きホイールを示している。
図２１〜図２５は本発明のいずれの実施例にも適用可能な特性を示している。
また、図２６は本発明の自動車用ダンパー付きホイールの製造方法の一例を示している。
本発明の第１実施例〜第１３実施例に共通または類似する部分には、本発明の第１実施例〜第１３実施例にわたって同じ符号を付してある。
【０００７】
まず、本発明の第１実施例〜第１３実施例にわたって共通または類似する部分を、図７を参照して説明する。
本発明の自動車用ダンパー付きホイール１は、リム１０と、リム１０とホイール半径方向に隔てられたディスク２０と、リム１０とディスク２０との間に設けられるダンパー３０と、からなる。ダンパー３０はゴム部材３３を有する。ダンパー３０はリム１０とディスク２０とを連結している。ダンパー３０により、リム１０とディスク２０とは、車に装着された時に、上下方向に互いに相対変位可能である。ダンパー３０のゴム部材３３は第１の部分３３ａ、３３ｂを有し、車体の質量とゴム部材３３の第１の部分３３ａ、３３ｂのばねとからなる振動系の共振点より少し上の領域の振動を低減することができる、ばねによる振動低減が可能な部材であり、したがって振動遮断（振動バリアー）や粘性減衰による振動低減を目的とした部材ではない。
リム１０にはロープロファイルタイヤ４０または高空気圧化したタイヤ４０が装着される。
リム１０はスチールまたはアルミ展伸材またはアルミ鋳造材または樹脂または繊維強化樹脂からなり、ディスク２０はスチールまたはアルミ展伸材またはアルミ鋳造材または樹脂または繊維強化樹脂からなる。
リム１０とディスク２０の両方がスチール、リム１０とディスク２０の両方がアルミまたは樹脂、リム１０とディスク２０の一方がスチール、他方がアルミまたは樹脂の、いずれの組み合わせであってもよい。
【０００８】
リム１０は、軸方向両端のフランジ部１１ａ、１１ｂ（ａは表側、ｂは裏側）、それにそれぞれ連なるビードシート部１２ａ、１２ｂ、サイドウォール部１３ａ、１３ｂ、中央のドロップ部１４を、有する。
ただし、リム１０は、中央のドロップ部をもたないドロップレスリムであってもよく、ドロップレスリムの場合は、リムを軸方向に２分割してドロップレスのインナーリムとインナーリムに組み付けられるアウターリムから構成し、インナーリムにタイヤを嵌めた後アウターリムをインナーリムに連結するようにしてもよい。こうすることによって、ドロップレスとした部位にダンパー３０を配置することができる。
【０００９】
ディスク２０は、外周の軸方向立ち上がり部２１、それに連なるハット部２２、中央のハブ取付け部２３を、有する。ハット部２２には、図示略の飾り穴２６が形成されており、ハブ取付け部２３中央にはハブ穴２４が形成されており、その回りにボルト穴２５が形成されている。
ディスク２０の軸方向立ち上がり部２１の外周面は、それがリム１０内に配置されたときに軸方向立ち上がり部２１の外周側に位置するリム部分（図示例ではリムドロップ部１４）の内周面との間に、ホイール半径方向に間隔がある。この間隔は、ディスク２０とリム１０とを相対変位可能とするとともに、ダンパー３０を配置するスペースとなる。
【００１０】
ダンパー３０はゴム部材３３を有している。ゴム部材３３はホイール周方向に全周にわたって連続して伸びている。
ゴム部材３３は、その全体がゴムからなるか、またはゴムと金属板との積層体からなるか、または金属線が埋めこまれたゴムからなる。ゴム部材３３をホイール軸方向に直交する面内に配置されたゴムと金属板または硬質樹脂板との積層ゴムから構成した場合は、ゴム部材３３のホイール軸方向の圧縮ばね定数を上げることができる。
【００１１】
ダンパー３０は、リム側部材３１と、ディスク側部材３２を、有していてもよい。リム側部材３１とディスク側部材３２は、金属（スチール、アルミ合金など）または硬質の樹脂からなる。リム側部材３１と、ディスク側部材３２が無い場合はゴム部材３３は直接にリム１０またはディスク２０に固定される。
【００１２】
リム側部材３１は、１つまたは複数の部材からなり、リムホイール周方向全周にわたって延びており、リム１０の内周面からホイール半径方向内方に延びている。リム側部材３１は、リム１０に接合され、または固定され、または一体形成され、またはリム１０に溶接されずに押し付けられている。
【００１３】
ディスク側部材３２は、ホイール周方向全周にわたって延びており、ディスク２０に接合され、または固定され、または一体形成され、またはディスク２０に溶接されずに押し付けられている。ディスク側部材３２は、１つまたは複数の部材からなり、複数の部材からなる場合はたとえば複数プレートの結合（溶接結合、またはボルトなど機械的結合）からなっていてもよい。ディスク側接合部材３２が、複数プレートの結合からなる場合、その複数プレートは、互いに直接結合していてもよいし、あるいはディスク２０を介して間接的に結合していてもよい。
リム側部材３１の最小径はディスク側部材３２の最大径より小とされて、たとえゴム部材３３が切断しても、リム側部材３１とディスク側部材３２はホイール軸方向に抜け外れ不能とされている。すなわち、組立後においては、リム側部材３１とディスク側部材３２とはホイール軸方向に互いに干渉可能の位置にあって、たとえゴム部材３３が切断してもリム１０とディスク２０との抜け外れを阻止している。この抜け外れ不能構造では、リム、ディスク間にダンパー３０を組立可能とするために、リム側部材３１とディスク側部材３２は、少なくとも１つが、ゴム部材３３の加硫接着後に、リムまたはディスクに溶接されなければならない。この場合、加硫接着後に溶接される溶接部は、溶接の熱によって加硫接着部およびゴム部材３３が損傷を受けないように、溶接位置を加硫接着部から離すか、溶接の種類をレーザ溶接などにして熱が局部的にかかるようにする等の考慮が払われなければならない。
【００１４】
ゴム部材３３は、１個以上の（図示例では２個の）、第１の部分３３ａ、３３ｂを有している。第１の部分３３ａ、３３ｂは、ホイール軸方向に互いに隔てられている。第１の部分３３ａ、３３ｂは、各々、一端でリム１０またはリム側部材３１に固定され、他端でディスク２０またはディスク側部材３２に固定されて、リム側とディスク側とを連結している。
ゴム部材３３の第１の部分３３ａ、３３ｂの、リム側部材３１またはリム１０の壁との固定、およびディスク側部材３２またはディスク２０の壁との固定は、望ましくは加硫接着である。ただし、加硫接着は他の接着または接着以外の機械的固定で置換されてもよい。
リム側部材３１、ディスク側部材３２がリム１０、ディスク２０に溶接される場合は、リム側部材３１、ディスク側部材３２のリム１０、ディスク２０への溶接部のうち、ゴム部材３３のリム側部材３１、ディスク側部材３２との加硫接着より後に行われる溶接部は、加硫接着部に熱の影響を与えないように、十分に離れていなければならない。
【００１５】
第１の部分３３ａ、３３ｂは、リム１０とディスク２０とが上下方向に相対変位した時に主に弾性剪断変形してばねとして働く。ここで「主に」とは、剪断変形の他に、曲げ変形、引張・圧縮変形を伴ってもよいが、剪断変形による変位が曲げ変形、引張・圧縮変形より効くように意図されているという意味である。
第１の部分３３ａ、３３ｂが主に剪断変形するように、つぎの構造が採用されている。
リム側部材３１またはリム１０の壁の、ゴム部材３３の第１の部分３３ａ、３３ｂとの固定部は、ホイール軸芯と直交する面内に延びており、ディスク側部材３２またはディスク２０の壁の、ゴム部材３３の第１の部分３３ａ、３３ｂとの固定部は、ホイール軸芯と直交する面内に延びている。こうすることによって、リム１０とディスク２０が上下方向に相対変位した時に、ゴム部材３３の第１の部分３３ａ、３３ｂが、主に剪断弾性変形するようになる。もしも、リム側部材３１またはリム１０の壁の、ゴム部材３３の第１の部分３３ａ、３３ｂとの固定部、およびディスク側部材３２またはディスク２０の壁の、ゴム部材３３の第１の部分３３ａ、３３ｂとの固定部が、ホイール軸芯と直交する面から傾いていると、リム１０とディスク２０が上下方向に相対変位した時に、ゴム部材３３の第１の部分３３ａ、３３ｂに  剪断弾性変形の他に引張・圧縮変形が生じるようになり、ゴムの上下方向振動に対するばね定数が大きくなり、ばねが硬くなり、所望のばねダンピングを得ることが難しくなる。
【００１６】
ゴム部材３３の第１の部分３３ａ、３３ｂは、内周側も外周側も空間に接しており、ホイール半径方向に内外周面が拘束されていない（内外周面が自由表面とされている）。第１の部分３３ａ、３３ｂの内外周を非拘束とする理由は、リム１０とディスク２０が上下方向に相対変位した時に、第１の部分３３ａ、３３ｂに上下方向に引張・圧縮力がかからないようにし、第１の部分３３ａ、３３ｂに主に剪断力がはたらくようにするためである。これによって、第１の部分３３ａ、３３ｂの変形のほとんど全域で、第１の部分３３ａ、３３ｂの変形と荷重の関係がほぼ線型となり、しかもばね定数を圧縮に比べて小さくできる。
【００１７】
ゴム部材３３の第１の部分３３ａ、３３ｂは、ダンパー３０に荷重がかかっていない状態において、ホイール軸方向かまたはホイール軸方向に対して１０°以下の角度（さらに、望ましくは５°以下の角度）をもって延びている。１０°以下の角度（さらに、望ましくは５°以下の角度）とする理由は、角度が小さい程、第１の部分３３ａ、３３ｂに生じる引張・圧縮変形が小さくて、第１の部分３３ａ、３３ｂが主に剪断弾性変形できるからであり、これによって第１の部分３３ａ、３３ｂの変形範囲のほとんど全域で、第１の部分３３ａ、３３ｂの変形と荷重の関係がほぼ線型となり、しかもばね定数を圧縮に比べて小さくできるからである。ただし、第１の部分３３ａ、３３ｂが引張・圧縮変形より主に剪断弾性変形できる場合は、第１の部分３３ａ、３３ｂの、ホイール軸方向からの角度は、１０°を越えてもよく、たとえば１５°であってもよいし、あるいは２０°であってもよい。
【００１８】
ゴム部材３３の第１の部分３３ａ、３３ｂは、ホイール軸方向に互いに隔てられて一対設けられており、該一対の第１の部分３３ａ、３３ｂは、ホイールの軸方向中心を挟んで互いに反対側に位置している。第１の部分３３ａ、３３ｂをホイール軸方向に隔てる理由は、ディスク２０の軸芯に対してリム１０の軸芯が傾く変形を抑えて、第１の部分３３ａ、３３ｂに無理な変形をかけないようにし、ゴム部材３３の耐久性を維持するためである。
【００１９】
ゴム部材３３は、一対の第１の部分３３ａ、３３ｂの間に第２の部分３３ｃを有している。第２の部分３３ｃは、一対の第１の部分３３ａ、３３ｂの間にわたってホイール軸方向に延び、第２の部分３３ｃの内外周の一側で空間に接し内外周の他側でリム１０、リム側部材３１、ディスク２０、ディスク側部材３２の何れかに密着している。第２の部分３３ｃと対向部材との間には空間が設けられている。この空間の半径方向寸法δは、車重がかかった時のダンパー３０の静的撓みをｄとすると、２ｄ＋α（αは０以上、１ｍｍ以下の値、ただしαは１ｍｍを越えてもよい）に設定されている。第２の部分３３ｃは、釣合い点からリム１０とディスク２０が上下方向に所定値（第２の部分３３ｃとその半径方向対向部材との間の間隔、ｄ＋α）以上変位したときにホイール半径方向に対向している部材に当たって半径方向ストッパーゴムとして働く。これによって、第１の部分３３ａ、３３ｂの変形が所定値以下に抑えられ、第１の部分３３ａ、３３ｂの耐久性が保持される。
第２の部分３３ｃが内外周の一側で空間に接しているために、リム１０とディスク２０が上下方向に相対変位して第２の部分３３ｃが対向部材に当たるまではリム１０とディスク２０は上下方向に相対変位することができ、一対の第１の部分３３ａ、３３ｂが自由に剪断変形することを可能にする。もしも第２の部分３３ｃが内外周の一側で空間に接していなければ、リム１０とディスク２０が上下方向に相対変位することが第２の部分３３ｃによって拘束され、一対の第１の部分３３ａ、３３ｂの剪断変形が拘束されてしまう。空間は、それを防止するためのものである。
第２の部分３３ｃは、第１の部分３３ａ、３３ｂが破断した時に、ホイール中心の下方で第２の部分３３ｃが対向部材に圧接し、駆動トルクおよび制動トルクをリム１０とディスク２０間に伝達し、安全に車を走行させることを可能にしている。第１の部分３３ａ、３３ｂが完全破断する前に第２の部分３３ｃは対向部材と当たって面が荒れているので、かつ対向部材は第２の部分３３ｃに食い込むので、第１の部分３３ａ、３３ｂが完全破断して第２の部分３３ｃが対向部材と当たった時の第２の部分３３ｃと対向部材との間の摩擦は大であり、駆動トルクおよび制動トルクをリム１０とディスク２０間に伝達する。これによって、ゴム部材３３の第１の部分３３ａ、３３ｂが破断した時の安全走行性、フェールセーフが確保されている。
第２の部分３３ｃは、図６に示すように、対向部材に対向する側の表面を先端に向って先細りとされてもよい。こうすることによって、第２の部分３３ｃが対向部材に当たった時の衝撃を少なくすることができる。
【００２０】
ダンパー３０のゴム部材３３の第１の部分３３ａ、３３ｂをばね（主に弾性剪断変形をするばね）とし車両を質量とする、振動系の上下方向振動の１次の固有振動数が６〜１２Ｈｚの範囲にあるように、ゴム部材３３の第１の部分３３ａ、３３ｂのばね定数が設定されている。このばね定数の設定は第１の部分３３ａ、３３ｂの形状、寸法を選定することにより行うことができる。
より望ましくは、ダンパーのゴム部材３３の第１の部分３３ａ、３３ｂをばねとし車両を質量とする振動系の１次の固有振動数が８〜１０Ｈｚの範囲にあるように、ゴム部材３３の第１の部分３３ａ、３３ｂのばね定数が設定されている。こうすることによって、設定された１次の固有振動数より少し上の振動数領域（設定された１次の固有振動数が８〜１０Ｈｚの場合は、１０Ｈｚ〜３０Ｈｚ領域）の振動伝達率（加速度伝達率）が低減され、車両の振動が軽減されてゴツゴツ感が解消される。
上記において、固有振動数ｆと車重がかかった時のダンパー撓み量ｄ〔ｍ〕は、次の通り、車重の如何を問わず、
ｄ＝０．２４８２／ｆ2 
である。この式から、撓み量ｄが３ｍｍの場合、固有振動数ｆは９Ｈｚである。ただし、これは静ばねの場合であるが、ゴムでは動ばねが静ばねより硬くなるので、実際は約１０Ｈｚになる。車重はいくらでもよい。すなわち、前輪にかかる車の質量は、４００ｋｇでも５００ｋｇでも成り立つ。
【００２１】
また、ダンパー３０のゴム部材３３の第１の部分３３ａ、３３ｂをばね（弾性剪断変形をするばね）としそれより外周側にあるリム１０およびリム側部材３１のアッセンブリを質量とする振動系の１次の固有振動数が５０〜２００Ｈｚの範囲にあるように、ゴム部材３３の第１の部分３３ａ、３３ｂのばね定数が設定されている。
より望ましくは、ダンパー３０のゴム部材３３の第１の部分３３ａ、３３ｂをばね（弾性剪断変形をするばね）としそれより外周側にあるリム１０およびリム側部材３１のアッセンブリを質量とする振動系の１次の固有振動数７０〜１５０Ｈｚの範囲にあるように、ゴム部材３３の第１の部分３３ａ、３３ｂのばね定数が設定されている。
こうすることによって、設定された１次の固有振動数より少し上の振動数領域（設定された１次の固有振動数が７０〜１５０Ｈｚ場合は、１５０Ｈｚ近傍〜５００Ｈｚ領域、たとえば２５０Ｈｚ）の加速度伝達率が低減され、振動が軽減されて、ロードノイズが低減される。
【００２２】
自動車用ダンパー付きホイール１の製造方法では、すなわち、リム１０と、リムとホイール半径方向に隔てられたディスク２０と、リム１０とディスク２０との間に設けられたダンパー３０とからなり、ダンパー３０がゴム部材３３を有している自動車用ダンパー付きホイールを製造する方法では、図２６に示すように、リム１０とディスク２０の一体物をアルミまたは樹脂で鋳造し、ついでこの一体物をリム１０とディスク２０とに切断して、リム１０とディスク２０とが製造されてもよい。こうすることによって、リムとディスクを別々に鋳造する場合に比べて、鋳造工程がほぼ１／２になり、生産性が向上する。もちろん、リムとディスクへの切断工程は増えるが、切断は鋳造に比べて、時間、作業量が少ないので、トータルとして、生産性は向上する。
【００２３】
つぎに、本発明の全実施例に共通する部分の作用を、図２１〜図２５を参照して、説明する。
まず、本発明のダンパー付きホイールにおける、ゴツゴツ感の低減を説明する。
図２１は自動車の質量をＭ、ゴム部材３３の剪断弾性変形による上下方向ばね定数をＫとした場合の振動モデルを示している。この振動モデルの共振周波数ｆは、
ｆ＝（１／２π）・（Ｋ／Ｍ）1/2 
である。共振点が低減目標振動数１０Ｈｚ〜３０Ｈｚの少し下の８Ｈｚ〜１０Ｈｚ、たとえば１０Ｈｚになる系を作るには、車両の１輪あたりの車の質量を４００ｋｇとして、上記の式から
Ｋ＝１６１１Ｎ／ｍｍ
となる。これは動ばね定数であり、ゴムの場合、同じダンパーの静ばね定数Ｋｓはこれよりかなり小さく、１３００Ｎ／ｍｍ程度になる。このばねに４ＫＮ（４００ｋｇｆ）の荷重がかかった時の撓み量（車両重量がかかった時の釣合い点の撓み量）は、約３ｍｍ（約１〜６ｍｍの範囲にあればよい）である（図２３参照）。本発明実施例では、この撓みを許容するとの前提のもとにダンパー３０を設けた。
【００２４】
上記の振動系の振動特性は図２２に示すようになる。図２２からわかるように、共振点より少し上の振動数領域で振動伝達低減（加速度伝達率の低減）が得られる。本発明実施例で、共振点が８〜１０Ｈｚの場合、１０〜３０Ｈｚ、たとえば１５Ｈｚ近傍で振動伝達低減が得られ、これによって１０Ｈｚ以上の領域のゴツゴツ感が解消される。
【００２５】
図２２のような特性が得られるには、ダンパー３０のゴム部材３３が、車両重量がかかった釣合い点を中心にして、線型の荷重／撓み特性をもたなければならない。このためには、ゴム部材３３の第１の部分３３ａ、３３ｂが剪断弾性変形をするようにしてある。ゴム部材３３の第１の部分３３ａ、３３ｂが引張・圧縮変形をする場合は、図２１に破線で示したように、非線型特性となり、かつ、ばね定数が大きくなり過ぎ、図２２の特性が得られず、望ましい振動低減が得られない。ゴム部材３３の第１の部分３３ａ、３３ｂが剪断弾性変形をするために、第１の部分３３ａ、３３ｂがホイール軸方向に延びており、軸方向から傾く場合でもその傾き角を１０°以下に抑えた。また、ゴム部材３３の第１の部分３３ａ、３３ｂが剪断弾性変形をするために、第１の部分３３ａ、３３ｂの内・外周面を空間に接せしめて、自由表面とするとともに、第１の部分３３ａ、３３ｂのリム側とディスク側との固定部を振動方向に平行な面とした。これによって、第１の部分３３ａ、３３ｂを上下方向振動に対して剪断変形できるようになる。
【００２６】
図２４は、実際の自動車に本発明実施例のダンパー付きホイールを装着して悪路を走行した場合の、低周波数領域における、ばね上（運転席シートレール部位）の上下加速度（ｄＢ表示）対周波数（Ｈｚ）の実測値を示している。図２４は、また、従来のダンパー無しホイールの振動レベルを破線で示している。図２４から明らかなように、本発明実施例のダンパー付きホイールでは、１０〜３０Ｈｚの領域でかなりの振動低減が見られる。それに対応して、実際の走行において、走行中の１０Ｈｚ〜３０Ｈｚ領域、たとえば１５Ｈｚ前後での、ゴツゴツ感が解消された。
【００２７】
本発明実施例のダンパー付きホイール１によるロードノイズ低減はつぎの通りである。リム１０、リム側部材３１をマスｍ（ｍ＝約５〜１０ｋｇ）とし、ダンパー３０のゴム部材３３の第１の部分３３ａ、３３ｂをばねＫ（周波数が高い領域では動ばね定数が高くなり、約２９００Ｎ／ｍｍ程度となると推定される）とする振動モデル（ダイナミックダンパー）の共振点は５０〜２００Ｈｚ、たとえば１２０Ｈｚ近傍にあり、それより少し周波数が高い領域の、従来問題になっている１５０〜５００Ｈｚ、たとえば２５０Ｈｚ近傍のロードノイズ（路面を走行した時のザーっという音）を抑え込むことができる（共振点より少し上の領域の振動を減衰するため）。ここで、ロードノイズとは、路面からの振動がボデーに伝わり、ボデーパネル等を振動させて発する音をいう。車の構造上、１５０〜５００Ｈｚに共振点がある。とくにタイヤが気柱共鳴する２５０Ｈｚ付近の音が大きくなる。
【００２８】
図２５は、１００〜５００Ｈｚの高周波数領域における車内騒音（ロードノイズ、ｄＢ表示）対周波数（Ｈｚ）特性を示している。図２５からわかるように、本発明実施例のタイヤー付きホイールまたはタイヤを装着して路面を走行した場合は通常ホイールに比べて１５０〜５００Ｈｚ、たとえば２５０Ｈｚ近傍のロードノイズが効果的に低減されている。これは、自動車のように多共振点を有するものに、多数の振動数の総合波を入力した場合、１２０Ｈｚ近傍の共振点の振動系が選択的に共振して、その少し上の１５０〜５００Ｈｚ、たとえば２５０Ｈｚ近傍の振動を低減するためである。
【００２９】
上記の作用の他に、本発明のダンパー付きホイール１には、さらにつぎの作用がある。
車体に入る振動をダンパー３０で対策できるため、源流対策となり、車体に入った後で車体側で対策する場合に比べて、根本的な振動対策となる。車体に入った後の対策では、多共振点体である自動車では、個々の車両で対応策が異なり、一般に高価で、重量の大きい振動対策部材が必要となりエンジンの燃費を悪くし、振動対策が困難である。
【００３０】
また、本発明実施例のダンパー付きホイール１において、ダンパー３０は柔構造なので、ダンパー３０が変形することによりタイヤも傾くのでキャバースラストを大にでき、轍取られが軽減する。また、ロールにより車輪にキャンバー角がついても、リム角度が地面に沿って傾き、タイヤの接地面圧が均一化してタイヤの路面グリップ性が向上し、旋回時の操舵が安定する。また、ダンパー３０は柔構造なので、回頭速さ対操舵角特性グラフにおいて所定の「遊び」量後の特性線の立ち上がりが通常のタイヤ側に緩和し、操舵角が若干緩和して操舵に対してタイムラグを伴って舵が切れ、高性能タイヤにおける唐突な舵の効きが緩和され、操安性が向上する。
また、本発明実施例のダンパー付きホイール１において、ダンパー３０が柔構造なので、タンパー付きホイールは回転時に自分で回転中心を選択して回転する、すなわち自動調芯機能を持つ。その結果、従来必要であった、アンバランス、ユニフォーミティ補償のためのバランスウエイト装着やバランス取り作業が、不要となる。
【００３１】
つぎに、本発明の各実施例に特有な部分を説明する。
本発明の第１実施例のダンパー付きホイールでは、図１に示すように、ディスク２０はアルミ鋳造ディスクまたは樹脂鋳造ディスクからなり、リム１０はアルミ鋳造またはアルミ展伸材のリムからなる。
ディスク側部材３２はディスク３２に一体形成され、リム側部材３１はリム１０に一体形成または溶接付けされる。２つのリム側部材３１のうち一方のリム側部材３１は表側リムフランジ１１ａの半径方向内側に位置しており、他方のリム側部材３１はドロップ部１４の半径方向内側に位置している。リム側部材３１はディスク側部材３２をホイール軸方向に外側から包み込んでおり、ディスク２０とリム１０がホイール軸方向に抜け外れ不能となっている。ゴム部材３３の２つの第１の部分３３ａ、３３ｂはホイール半径方向に同じ半径方向位置にある。
ゴム部材３３はストッパーゴムとしての第２の部分をもたない。ゴム部材３３とリム側部材３１およびディスク側部材３２とは、加硫接着されている。
【００３２】
本発明の第２実施例のダンパー付きホイールでは、図２に示すように、ディスク２０はアルミ鋳造ディスクまたは樹脂鋳造ディスクからなり、リム１０はスチールまたはアルミ展伸材リムからなる。
ディスク側部材３２はディスク２０に一体的に形成されている。リム側部材３１は３つあり、リム１０に溶接接合されている。３つのリム側部材３１のうち最も表側に位置するリム側部材３１は表側リムフランジ１１ａの半径方向内側に位置しており、残り２つのリム側部材３１はドロップ部１４の半径方向内側に位置している。最も表側に位置するリム側部材３１はリム１０とディスク２０との抜け外れ防止用の蓋である。リム側部材３１がディスク側部材３２をホイール軸方向外側から包み込んでいる。ゴム部材３３の２つの第１の部分３３ａ、３３ｂはホイール半径方向に互いに異なる位置にあり、それによって組立を容易にしている。
ゴム部材３３はストッパーゴムとしての第２の部分をもたない。ゴム部材３３とリム側部材３１およびディスク側部材３２とは、加硫接着されている。
【００３３】
本発明の第３実施例のダンパー付きホイールでは、図３に示すように、ディスク２０はスチール製ディスクまたはアルミ展伸材ディスクからなり、リム１０はスチール製リムまたはアルミ展伸材リムからなる。
ディスク側部材３２はディスク２０に溶接接合されている。リム側部材３１はリム１０に溶接接合されている。リム側部材３１はリムドロップ部１４の半径方向内側に位置している。ディスク側部材３２がリム側部材３１をホイール軸方向外側から包み込んでおり、抜け外れを防止している。ゴム部材３３の２つの第１の部分３３ａ、３３ｂは同じ半径方向位置にある。
ゴム部材３３はストッパーゴムとしての第２の部分をもたない。ゴム部材３３とリム側部材３１およびディスク側部材３２とは、加硫接着されている。
【００３４】
本発明の第４実施例のダンパー付きホイールでは、図４に示すように、ディスク２０はスチール製ディスクまたはアルミ展伸材ディスクからなり、リム１０はスチール製リムまたはアルミ展伸材リムからなる。
ディスク側部材３２は一部がディスク２０に一体に形成されており残りの部分がディスク２０に溶接接合されてディスク外周部２１を構成している。リム側部材３１はリム１０に溶接接合されている。リム側部材３１はリムドロップ部１４の半径方向内側に位置している。ディスク側部材３２がリム側部材３１をホイール軸方向外側から包み込んでおり、抜け外れを防止している。ゴム部材３３の２つの第１の部分３３ａ、３３ｂはホイール半径方向に異なる半径方向位置にあり、それによって組立を容易にしている。
ゴム部材３３はストッパーゴムとしての第２の部分をもたない。ゴム部材３３とリム側部材３１およびディスク側部材３２とは、加硫接着されている。
【００３５】
本発明の第５実施例のダンパー付きホイールでは、図５に示すように、ディスク２０はアルミ鋳造材ディスクまたは樹脂鋳造ディスクからなり、リム１０はアルミ鋳造リムからなる。
ディスク側部材３２はディスク２０に一体に形成されている。リム側部材３１は一部がリムフランジ１１ａの内周側にリムに一体に形成されており、残りの部分はリム１０のドロップ部の内周に溶接接合されている。リム側部材３１がディスク側部材３２をホイール軸方向外側から包み込んでおり、抜け外れを防止している。
ゴム部材３３はストッパーゴムとしての第２の部分３３ｃをもつ。第２の部分３３ｃと対向部材（リムドロップ部）との間には隙間δが設けられている。ゴム部材３３とリム側部材３１およびディスク側部材３２とは、加硫接着されている。
【００３６】
本発明の第６実施例のダンパー付きホイールでは、図６に示すように、ディスク２０はスチールディスクまたはアルミ展伸ディスクからなり、リム１０はスチールリムまたはアルミ展伸リムからなる。
ディスク側部材３２は一部はディスク２０に一体に形成されており、残りはディスク２０に溶接接合されてディスクの外周立ち上がり部を構成している。リム側部材３１はリム１０のドロップ部の内周に溶接接合されている。ディスク側部材３２がリム側部材３１をホイール軸方向外側から包み込んでおり、抜け外れを防止している。
ゴム部材３３はストッパーゴムとしての第２の部分をもつ。第２の部分３３ｃと対向部材（リムドロップ部）との間には隙間δが設けられている。第２の部分３３ｃは対向部材（ディスク側部材３２）に向かって先細りの断面とされており、対向部材に当たった時に緩やかにストッパー力が効くようにしてある。ゴム部材３３とリム側部材３１およびディスク側部材３２とは、加硫接着されている。
【００３７】
本発明の第７実施例のダンパー付きホイールでは、図７、図８に示すように、ディスク２０はアルミ鋳造ディスクまたは樹脂鋳造ディスクからなり、リム１０はアルミ鋳造リムからなる。
ディスク側部材３２はディスク２０に一体形成され、ディスク２０の外周部から半径方向外側に突出する、周方向に全周にわたって連続的に延びる、単一の突出部からなる。リム側部材３１は２つの部材からなる。一方のリム側部材３１はリム１０のドロップ部１４からサイドウォール部１３ａの移行部の湾曲部の内周部に形成された半径方向内側への突出部にホイール軸方向に押し付けられている（溶接はされていない）。一方のリム側部材３１をリムの半径方向内側の突出部に押し付けるだけで溶接接合しない理由は、ゴム部材３３とリム側部材３１との加硫接着部に溶接熱によって悪影響を与えないためである。他方のリム側部材３１は断面Ｌ字型であり、ゴム部材３３との加硫接着部に熱影響を与えないようにゴム部材３３との加硫接着部から隔たった端部で、リム１０のレッジ部（サイドウォール部１３ｂとビードシート部１２ｂとの間の部分）の内周面に溶接接合されている。この溶接は加硫後のダンパー３０をリム１０とディスク２０との間にセットした後に行われる。リム側部材３１はディスク側部材３２をホイール軸方向に外側から包み込んでおり、ディスク２０とリム１０がホイール軸方向に抜け外れ不能となっている。したがって、たとえゴム部材３３が切断したとしても、ディスク２０がリム１０からホイール軸方向に抜け外れることはない。ゴム部材３３の２つの第１の部分３３ａ、３３ｂはホイール半径方向に同じ半径方向位置にある。
ゴム部材３３とリム側部材３１およびディスク側部材３２とは、加硫接着されている。ゴム部材３３は、半径方向ストッパーとしての第２の部分３３ｃをもつ。第２の部分３３ｃは２つの第１の部分３３ａ、３３ｂ間にわたって延び、外周面は空間で拘束されておらず、内周面はディスク側部材３２の外周面に密着しており、第２の部分３３ｃとリムドロップ部１４との間の隙間が無くなる程大きな振動振幅時にストッパーとして働く。
【００３８】
本発明の第８実施例のダンパー付きホイールでは、図９、図１０に示すように、ディスク２０はアルミ鋳造ディスクまたは樹脂鋳造ディスクからなり、リム１０はアルミ鋳造リムからなる。
ディスク側部材３２はディスク２０に一体形成されディスク２０の外周部から半径方向外側に突出する単一の突出部からなる。リム側部材３１は２つの部材からなる。２つのリム側部材３１はドロップ部１４の半径方向内側に位置している。一方のリム側部材３１はリム１０のドロップ部１４に形成された半径方向内側への突出部に、溶接されずに、ホイール軸方向に押し付けられている。一方のリム側部材３１をリムの半径方向内側の突出部に押し付けるだけで溶接接合しない理由は、ゴム部材３３とリム側部材３１との加硫接着部に溶接熱によって悪影響を与えないためである。他方のリム側部材３１は断面Ｌ字型であり、ゴム部材３３との加硫接着部に熱影響を与えないようにゴム部材３３との加硫接着部から隔たった端部でリム１０に溶接接合されている。リム側部材３１はディスク側部材３２をホイール軸方向に外側から包み込んでおり、ディスク２０とリム１０がホイール軸方向に抜け外れ不能となっている。ゴム部材３３の２つの第１の部分３３ａ、３３ｂはホイール半径方向に同じ半径方向位置にある。
ゴム部材３３とリム側部材３１およびディスク側部材３２とは、加硫接着されている。ゴム部材３３は半径方向ストッパーとしての第２の部分３３ｃをもつ。第２の部分３３ｃは２つの第１の部分３３ａ、３３ｂ間にわたって延び、外周面は空間で拘束されておらず、内周面はディスク側部材３２の外周面に密着して加硫接着されている。
【００３９】
本発明の第９実施例のダンパー付きホイールでは、図１１、図１２に示すように、ディスク２０はアルミ鋳造ディスクまたは樹脂鋳造ディスクからなり、リム１０はスチールまたはアルミ展伸材のリムからなる。
ディスク側部材３２は、ディスク２０に一体形成され、ディスク２０の外周部から半径方向外側に突出する単一の突出部からなる。リム側部材３１は２つの部材からなる。２つのリム側部材３１はドロップ部１４の半径方向内側に位置している。一方のリム側部材３１は断面Ｌ字型であり、ゴム部材３３との加硫接着部に熱影響を与えないようにゴム部材３３との加硫接着部から隔たった端部でリム１０に溶接接合されている。他方のリム側部材３１は断面Ｌ字型であり、ゴム部材３３との加硫接着部に熱影響を与えないようにゴム部材３３との加硫接着部から隔たった端部でリム１０に溶接接合されている。リム側部材３１はディスク側部材３２をホイール軸方向に外側から包み込んでおり、ディスク２０とリム１０がホイール軸方向に抜け外れ不能となっている。ゴム部材３３の２つの第１の部分３３ａ、３３ｂはホイール半径方向に同じ半径方向位置にある。
ゴム部材３３とリム側部材３１およびディスク側部材３２とは、加硫接着されている。ゴム部材３３は半径方向ストッパーとしての第２の部分３３ｃをもつ。第２の部分３３ｃは２つの第１の部分３３ａ、３３ｂ間にわたって延び、外周面は空間で拘束されておらず、内周面はディスク側部材３２の外周面に密着し加硫接着されている。
【００４０】
本発明の第１０実施例のダンパー付きホイールでは、図１３、図１４に示すように、ディスク２０はアルミ鋳造ディスクまたは樹脂鋳造ディスクからなり、リム１０はスチールリムまたはアルミ展伸材のリムからなる。
ディスク側部材３２はディスク２０に一体形成されディスク２０の外周部から半径方向外側に突出する単一の突出部からなる。リム側部材３１は２つの部材からなる。２つのリム側部材３１のうち表側のリム側部材３１はドロップ部１４の半径方向内側に位置しており、もう１つの裏側のリム側部材３１はドロップ部１４およびサイドウォール部１３ｂの半径方向内側に位置している。表側のリム側部材３１は断面Ｌ字型であり、ゴム部材３３との加硫接着部に熱影響を与えないようにゴム部材３３との加硫接着部から隔たった端部でリム１０に溶接接合されている。裏側のリム側部材３１は断面Ｌ字の部分とその外周端部から斜め外側に伸びる部分を有しており（斜め外側に延びる部分を設けるのは加硫接着部と溶接部とを離すため）、ゴム部材３３との加硫接着部に熱影響を与えないようにゴム部材３３との加硫接着部から隔たった端部でリム１０に溶接接合されている。リム側部材３１はディスク側部材３２をホイール軸方向に外側から包み込んでおり、ディスク２０とリム１０がホイール軸方向に抜け外れ不能となっている。ゴム部材３３の２つの第１の部分３３ａ、３３ｂはホイール半径方向に同じ半径方向位置にある。
ゴム部材３３とリム側部材３１およびディスク側部材３２とは、加硫接着されている。ゴム部材３３は半径方向ストッパーとしての第２の部分３３ｃをもつ。第２の部分３３ｃは２つの第１の部分３３ａ、３３ｂ間にわたって延び、外周面は空間で拘束されておらず、内周面はディスク側部材３２の外周面に密着し加硫接着されている。
【００４１】
本発明の第１１実施例のダンパー付きホイールでは、図１５、図１６に示すように、ディスク２０はアルミ鋳造ディスクまたは樹脂鋳造ディスクからなり、リム１０はスチールリムまたはアルミ展伸材のリムからなる。
ディスク側部材３２はディスク２０に一体形成されディスク２０の外周部から半径方向外側に突出する単一の突出部からなる。リム側部材３１は２つの部材からなる。２つのリム側部材３１のうち表側のリム側部材３１はドロップ部１４およびサイドウォール部１３ａの半径方向内側に位置しており、裏側のリム側部材３１はドロップ部１４の半径方向内側に位置している。表側のリム側部材３１は断面Ｌ字の部分とその外周端部から斜め外側に伸びる部分を有しており（斜め外側に延びる部分を設けるのは加硫接着部と溶接部とを離すため）、ゴム部材３３との加硫接着部に熱影響を与えないようにゴム部材３３との加硫接着部から隔たった端部でリム１０に溶接接合されている。裏側のリム側部材３１は断面Ｌ字型であり、ゴム部材３３との加硫接着部に熱影響を与えないようにゴム部材３３との加硫接着部から隔たった端部でリム１０に溶接接合されている。リム側部材３１はディスク側部材３２をホイール軸方向に外側から包み込んでおり、ディスク２０とリム１０がホイール軸方向に抜け外れ不能となっている。ゴム部材３３の２つの第１の部分３３ａ、３３ｂはホイール半径方向に同じ半径方向位置にある。
ゴム部材３３とリム側部材３１およびディスク側部材３２とは、加硫接着されている。ゴム部材３３は半径方向ストッパーとしての第２の部分３３ｃをもつ。第２の部分３３ｃは２つの第１の部分３３ａ、３３ｂ間にわたって延び、外周面は空間で拘束されておらず、内周面はディスク側部材３２の外周面に密着し加硫接着されている。
【００４２】
本発明の第１２実施例のダンパー付きホイールでは、図１７、図１８に示すように、ディスク２０はスチールディスクまたはアルミ展伸材のディスクからなり、リム１０はスチールリムまたはアルミ展伸材のリムからなる。
ディスク側部材３２はディスク２０に溶接接合されディスク２０の外周部から半径方向外側に突出する断面逆Ｕ字状の突出部からなる。リム側部材３１は２つの部材からなる。２つのリム側部材３１のうち表側のリム側部材３１はドロップ部１４の半径方向内側に位置しており、裏側のリム側部材３１はドロップ部１４およびサイドウォール部１３ｂの半径方向内側に位置している。この場合、ドロップ部１４のホイール軸方向長さが短い場合は２つのリム部材のうち一方のリム部材３１（たとえば裏側のリム側部材）はリムドロップ１４とリムビードシート部１２ｂとの間のリム部分に溶接接合されてもよい。表側のリム側部材３１は断面Ｌ字型であり、ゴム部材３３との加硫接着部に熱影響を与えないようにゴム部材３３との加硫接着部から隔たった端部でリム１０に溶接接合されている。裏側のリム側部材３１は断面Ｌ字の部分とその外周端部から斜め外側に伸びる部分を有しており（斜め外側に延びる部分を設けるのは加硫接着部と溶接部とを離すため）、ゴム部材３３との加硫接着部に熱影響を与えないようにゴム部材３３との加硫接着部から隔たった端部でリム１０に溶接接合されている。リム側部材３１はディスク側部材３２をホイール軸方向に外側から包み込んでおり、ディスク２０とリム１０がホイール軸方向に抜け外れ不能となっている。ゴム部材３３の２つの第１の部分３３ａ、３３ｂは、ホイール半径方向に同じ半径方向位置にある。
ゴム部材３３とリム側部材３１およびディスク側部材３２とは、加硫接着されている。ゴム部材３３は半径方向ストッパーとしての第２の部分３３ｃをもつ。第２の部分３３ｃは２つの第１の部分３３ａ、３３ｂ間にわたって延び、外周面は空間で拘束されておらず、内周面はディスク側部材３２の外周面に密着し加硫接着されている。
【００４３】
本発明の第１３実施例のダンパー付きホイールでは、図１９、図２０に示すように、ディスク２０はスチールディスクまたはアルミ展伸材のディスクからなり、リム１０はスチールリムまたはアルミ展伸材のリムからなる。
ディスク側部材３２はディスク２０に溶接接合されディスク２０の外周部から半径方向外側に突出する断面逆Ｕ字状の突出部からなる。リム側部材３１は２つの部材からなる。２つのリム側部材３１のうち表側のリム側部材３１はドロップ部１４の半径方向内側およびサイドウォール部１３ａの半径方向内側に位置しており、裏側のリム側部材３１はドロップ部１４の半径方向内側に位置している。裏側のリム側部材３１は断面Ｌ字型であり、ゴム部材３３との加硫接着部に熱影響を与えないようにゴム部材３３との加硫接着部から隔たった端部でリム１０に溶接接合されている。表側のリム側部材３１は断面Ｌ字の部分とその外周端部から斜め外側に伸びる部分を有しており（斜め外側に延びる部分を設けるのは加硫接着部と溶接部とを離すため）、ゴム部材３３との加硫接着部に熱影響を与えないようにゴム部材３３との加硫接着部から隔たった端部でリム１０に溶接接合されている。リム側部材３１はディスク側部材３２をホイール軸方向に外側から包み込んでおり、ディスク２０とリム１０がホイール軸方向に抜け外れ不能となっている。ゴム部材３３の２つの第１の部分３３ａ、３３ｂはホイール半径方向に同じ半径方向位置にある。
ゴム部材３３とリム側部材３１およびディスク側部材３２とは、加硫接着されている。ゴム部材３３は半径方向ストッパーとしての第２の部分３３ｃをもつ。第２の部分３３ｃは２つの第１の部分３３ａ、３３ｂ間にわたって延び、外周面は空間で拘束されておらず、内周面はディスク側部材３２の外周面に密着し加硫接着されている。
【００４４】
【発明の効果】
請求項１〜１９の自動車用ダンパー付きホイールによれば、ダンパーのゴム部材をばねとし車両を質量とする振動系の１次の固有振動数が６〜１２Ｈｚの範囲にあるようにゴム部材のばね定数が設定されているので、１次の固有振動数より若干高い振動数領域の振動を減衰することができ、ゴツゴツ感が軽減され、乗り心地が良くなる。この場合、振動系の共振点を１０Ｈｚより若干低い領域に設定すると、１０〜３０Ｈｚ域におけるゴツゴツ感を生じる振動を吸収・減衰することができる。
また、ダンパーは柔構造なので、ダンパーが変形することによりタイヤも傾くのでキャバースラストを大にでき、轍取られが軽減する。また、ロールにより車輪にキャンバー角がついても、リム角度が地面に沿って傾き、タイヤの接地面圧が均一化してタイヤの路面グリップ性が向上し、旋回時の操舵が安定する。また、ダンパーは柔構造なので、操舵に対してタイムラグを伴って舵が切れ、高性能タイヤにおける唐突な舵の効きが緩和され、操安性が向上する。
また、ダンパーは柔構造なので、タイヤ装着ホイールは自分で回転中心を選択して回転する、すなわち自動調芯機能を持ち、アンバランス、ユニフォーミティ補償のためのバランスウエイト装着やバランス取り作業が不要となる。
請求項３、４の自動車用ダンパー付きホイールによれば、ゴム部材をばねとし、リムをマスとした振動系の１次の固有振動数が５０〜２００Ｈｚの範囲に設定されているので、それより少し高い振動数領域の振動を減衰することができ、ロードノイズ上問題となる１５０〜５００Ｈｚ域の振動伝達を低減し、騒音低下をはかることができる。
請求項６、９〜１３の自動車用ダンパー付きホイールによれば、ゴム部材を剪断変形で働くようにしたので、第１の部分を柔らかいばねとすることができ、ダンパーのゴム部材をばねとし車両を質量とする振動系の１次の固有振動数を６〜１２Ｈｚに容易に設定することができる。
請求項７、１４、１５の自動車用ダンパー付きホイールによれば、ストッパーゴムを設けたので、第１のゴム部分が切断しても、なおストッパーゴムとその対向部材間でのトルク伝達により、車を走行させることができる。
請求項８、１６、１７の自動車用ダンパー付きホイールによれば、リム側部材の最小径がディスク側部材の最大径より小とされているので、リム側部材とディスク側部材はホイール軸方向に互いに抜け外れ不能であり、ダンパーのゴム部材がたとえ切断しても、リムとディスクが互いに抜けることはなく安全である。
請求項２０の自動車用ダンパー付きホイールの製造方法によれば、リムとディスクの一体物を鋳造で製造しておいて、リムとディスクに切断するので、リムとディスクをそれぞれ個別に鋳造で作る場合に比べて鋳造工程が少なくなり、生産性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例の自動車用ダンパー付きホイールの断面図である。
【図２】本発明の第２実施例の自動車用ダンパー付きホイールの断面図である。
【図３】本発明の第３実施例の自動車用ダンパー付きホイールの断面図である。
【図４】本発明の第４実施例の自動車用ダンパー付きホイールの断面図である。
【図５】本発明の第５実施例の自動車用ダンパー付きホイールの断面図である。
【図６】本発明の第６実施例の自動車用ダンパー付きホイールの断面図である。
【図７】本発明の第７実施例の自動車用ダンパー付きホイールの断面図（図８の７−７線断面図）である。
【図８】本発明の第７実施例の自動車用ダンパー付きホイールの正面図である。
【図９】本発明の第８実施例の自動車用ダンパー付きホイールの断面図（図１０の９−９線断面図）である。
【図１０】本発明の第８実施例の自動車用ダンパー付きホイールの正面図である。
【図１１】本発明の第９実施例の自動車用ダンパー付きホイールの断面図（図１２の１１−１１線断面図）である。
【図１２】本発明の第９実施例の自動車用ダンパー付きホイールの正面図である。
【図１３】本発明の第１０実施例の自動車用ダンパー付きホイールの断面図（図１４の１３−１３線断面図）である。
【図１４】本発明の第１０実施例の自動車用ダンパー付きホイールの正面図である。
【図１５】本発明の第１１実施例の自動車用ダンパー付きホイールの断面図（図１６の１５−１５線断面図）である。
【図１６】本発明の第１１実施例の自動車用ダンパー付きホイールの正面図である。
【図１７】本発明の第１２実施例の自動車用ダンパー付きホイールの断面図（図１８の１７−１７線断面図）である。
【図１８】本発明の第１２実施例の自動車用ダンパー付きホイールの正面図である。
【図１９】本発明の第１３実施例の自動車用ダンパー付きホイールの断面図（図２０の１９−１９線断面図）である。
【図２０】本発明の第１３実施例の自動車用ダンパー付きホイールの正面図である。
【図２１】本発明実施例の自動車用ダンパー付きホイールを装着した自動車の振動モデル図である。
【図２２】本発明実施例の自動車用ダンパー付きホイールと従来の相当ホイール（ダンパー無しホイール）の振動伝達対周波数特性図である。
【図２３】本発明実施例の自動車用ダンパー付きホイールと従来の相当ホイール（ダンパー無しホイール）のばね特性図（荷重対変位特性図）である。
【図２４】本発明実施例のダンパー付きホイールを装着して悪路を走行した場合と従来の相当ホイール（ダンパー部無しホイール）を装着して悪路を走行した場合の、低周波数領域（０〜４５Ｈｚ）におけるばね上（運転席シートレール）の振動レベル（ｄＢ表示）対周波数（Ｈｚ）特性図である。
【図２５】本発明実施例のダンパー付きホイールを装着して悪路を走行した場合と従来の相当ホイール（ダンパー部無しホイール）を装着して悪路を走行した場合の、高周波数領域（１００〜５００Ｈｚ）における騒音レベル（ｄＢ表示）対周波数（Ｈｚ）特性図である。
【図２６】本発明実施例のダンパー付きホイールの製造方法の概略工程図である。
【符号の説明】
１  ダンパー付きホイール
１０  リム
１１ａ、１１ｂ  フランジ部
１２ａ、１２ｂ  ビードシート部
１３ａ、１３ｂ  サイドウォール部
１４  ドロップ部
２０  ディスク
２１  軸方向立ち上がり部
２２  ハット部
２３  ハブ取付け部
２４  ハブ穴
２５  ボルト穴
２６  飾り穴
３０  ダンパー
３１  リム側部材
３２  ディスク側部材
３３  ゴム部材
３３ａ、３３ｂ  第１の部分
３３ｃ  第２の部分
４０  タイヤ
【図１】
0003910001.tif 000002
【図２】
0003910001.tif 000003
【図３】
0003910001.tif 000004
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
0003910001.tif 000011
【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
0003910001.tif 000014
【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
0003910001.tif 000020
【図２０】
0003910001.tif 000021
【図２１】
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【図２２】
0003910001.tif 000023
【図２３】
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【図２４】
0003910001.tif 000025
【図２５】
0003910001.tif 000026
【図２６】
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