JP2000255204A

JP2000255204A - 制振ホイール

Info

Publication number: JP2000255204A
Application number: JP11060333A
Authority: JP
Inventors: Mamoru Horiuchi; 守堀内
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 1999-03-08
Filing date: 1999-03-08
Publication date: 2000-09-19

Abstract

(57)【要約】【課題】リムの倒れ込みに起因する騒音を抑えること
のできる車両用ホイールを提供すること。【解決手段】リム１６の内面部に環状溝２４を形成
し、ここにＣ字形状を呈した金属のリング２６を嵌め込
む。リム１６に作用する種々の力によってリム１６は、
ディスク１４側を支点として倒れ込み変形（矢印Ｍ方
向）を繰り返し生じる、即ち、騒音の起因となる振動を
発生する。振動によりリム１６とリング２６とが微小に
相対変位し、リム１６とリング２６と間のフリクション
による減衰力によってリム１６の振動が抑えられ、リム
１６の振動に起因する騒音が抑えられる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はタイヤを取り付ける
車両用のホイールに係り、特に、リムから発生する振動
を抑えることのできる制振ホイールに関する。

【０００２】

【従来の技術】自動車等の車両には、空気入りタイヤが
用いられており、この空気入りタイヤはホイールに取り
付けられている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】自動車の走行によるロ
ードノイズにおいて、ある特定の周波数においてリムの
倒れ込みが原因となる固体伝播音が問題となる場合があ
る。

【０００４】この場合、リムの倒れ込みが出る周波数及
びそのピークレベルをコントロールする事で、車内音を
低減させることは可能である。

【０００５】しかし、ホイールは、一般に耐久性、デザ
イン等が重視され、リム自体を制振させる技術は従来な
かった。

【０００６】近年では、空気入りタイヤの発する騒音
（ピッチノイズ等）も低下傾向にあり、ホイールから発
せられる騒音も低減させることが望まれる。

【０００７】本発明は上記事実を考慮し、リムの倒れ込
みに起因する騒音を抑えることのできる制振ホイールを
提供することが目的である。

【０００８】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の制振ホ
イールは、リムに、半径方向の倒れ込み変形を抑止する
抑制手段を保持していることを特徴としている。

【０００９】車両用ホイールは、軽量化を図るため、耐
久性を確保した上でリムを薄肉化している。このため、
車両が走行する上での剛性はあるが、振動に対しては弱
い。

【００１０】リムの振動は、半径方向に倒れ込む微小な
変形の繰り返しである。

【００１１】請求項１に記載の制振ホイールでは、リム
に保持された抑制手段がリムの半径方向の倒れ込み変形
を抑止し、騒音の原因となる振動が抑えられる。

【００１２】また、抑制手段をリムの内側部に保持すれ
ば、空気入りタイヤの着脱の際に干渉しない。

【００１３】請求項２に記載の発明は、請求項１に記載
の制振ホイールにおいて、前記抑制手段は、前記リムに
形成された嵌め込み部に嵌入されて保持されていること
を特徴としている。

【００１４】抑制手段は、リムに形成された嵌め込み部
に嵌入されて保持されているので、走行により外れるこ
とが防止される。

【００１５】請求項３に記載の発明は、請求項１または
請求項２に記載の制振ホイールにおいて、前記抑制手段
はリング形状であることを特徴としている。

【００１６】請求項３に記載の制振ホイールでは、抑制
手段はリング形状であるので、ホイール内側に配置され
るブレーキディスク、軸等の部品に干渉することが無
く、また、回転バランスにも優れる。

【００１７】なお、ここでいうリング形状とは、切れ目
が無く周方向に完全に連続しているもののみならず、一
部に不連続部を有する形状、所謂Ｃ字形状も含まれる。

【００１８】請求項４に記載の発明は、請求項３に記載
の制振ホイールにおいて、前記抑制手段は、周方向に肉
抜部を複数設けたことを特徴としている。

【００１９】請求項４に記載の制振ホイールでは、抑制
手段に周方向に肉抜部を複数設けたので、抑制手段の軽
量化を図ることができる。

【００２０】肉抜き部は、円孔等が好ましく、回転バラ
ンスをとるために等間隔に複数設けることが好ましい。

【００２１】請求項５に記載の発明は、請求項３または
請求項４に記載の制振ホイールにおいて、前記抑制手段
は弾性部材からなるＣ字形状であることを特徴としてい
る。

【００２２】請求項５に記載の制振ホイールでは、抑制
手段を弾性部材からなるＣ字形状としたので、例えば、
リムの内側部に取り付ける場合には、径を縮小してリム
内方へ容易に挿入することができる。また、挿入後は、
弾性部材の弾性力（拡張力）によって元の径に戻り、リ
ム内側部へ外周面を押圧した状態で保持することができ
る。

【００２３】また、リムの外側部に取り付ける場合に
は、径を拡大して取り付けることができる。抑制手段
は、弾性部材の弾性力（拡張力）によって元の径に戻
り、リム外側部へ内周面を押圧した状態で保持すること
ができる。

【００２４】

【発明の実施の形態】本発明の制振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。

【００２５】図１（Ａ）に示すように、本実施形態の制
振ホイール１０には、その中央にハブ穴１２が穿設され
ており、このハブ穴１２の外周部となるディスク１４の
ハブ穴１２の近傍には、ボルト穴１５が周方向に所定の
間隔で複数穿設されている。

【００２６】なお、図１中、Ｃは回転軸、矢印ＯＵＴ方
向側が車両外側、矢印ＩＮ方向側が車両内側を示す。

【００２７】ディスク１４の外周部には一体的にリム１
６が設けられ、このリム１６には、ウエル１８、タイヤ
ビードシート２０、フランジ２２が形成されている。

【００２８】以上の構成は通常の車両用ホイールと同様
である。

【００２９】図１（Ａ），（Ｂ）に示すように、本実施
形態のリム１６には、ディスク１４とは反対側のタイヤ
ビードシート２０とフランジ２２との略中間付近の内面
部に、周方向に連続する嵌め込み部としての環状溝２４
が形成されている。

【００３０】この環状溝２４には、図２に示すようなＣ
字形状を呈したリング２６が嵌め込まれている。

【００３１】リング２６は、例えば、ばね鋼等で形成さ
れており、弾性的に拡縮可能となっている。

【００３２】リング２６としては、市販のＣ形止め輪等
を用いることができる。

【００３３】本実施形態の環状溝２４の溝径（溝底部の
径）は、リング２６の自由状態の外径よりも若干小さく
形成されている。

【００３４】したがって、リング２６は、径を縮小して
リム１６内方へ挿入され、環状溝２４に嵌め込まれる。

【００３５】環状溝２４に嵌め込まれた状態では、リン
グ２６の弾性力（拡径力）によってリング２６の外周面
が環状溝２４の溝底に押圧され、リム１６を半径方向外
側へ付勢している。（作用）次に、本実施形態の制振ホイール１０の作用を
説明する。

【００３６】車両が走行し、図示しない空気入りタイヤ
を装着した制振ホイール１０が回転すると、路面からの
入力等により、リム１６には種々の力が作用する。

【００３７】リム１６に作用する種々の力によってリム
１６は、ディスク１４側を支点として倒れ込み変形（矢
印Ｍ方向）を繰り返し生じる、即ち、騒音の起因となる
振動を発生する。

【００３８】リム１６が倒れ込み変形すると、リム１６
とリング２６とが微小に相対変位（リム１６とリング２
６との間に微小の滑りを生じる。）する。このとき、リ
ム１６とリング２６と間のフリクションによる減衰力に
よってリム１６の振動が広い周波数域に渡って抑えられ
る。

【００３９】この結果、リム１６の振動に起因する騒音
が抑えられる。

【００４０】上記実施形態ではリング２６がＣ字形状で
あったが、本発明はこれに限らず、リング２６は図３に
示すような切れ目の無い完全な環形状であっても良い。

【００４１】図３に示すように、切れ目の無いリング２
６は、軽量化のために肉抜き用の孔２８が複数設けられ
ていても良い。

【００４２】孔２８は、回転バランスを悪化させないた
めに、同じ径で等間隔に形成することが好ましい。

【００４３】また、抑制手段２６は、金属に限らず、ゴ
ム、樹脂等の弾性体、または複数の異なる材料からなる
複合材料で形成されていても良い。

【００４４】また、本実施形態では、抑制手段２６を取
り付けるために、リム１６に周方向に連続する環状溝２
４が形成されていたが、リング２６が走行中に外れなけ
れば良く、リム１６の内面部に複数の突起を周方向に形
成し、リング２６の側面を当ててリング２６の軸方向の
ずれを阻止するようにもできる。

【００４５】また、一旦取り付けたリング２６が拡張力
により保持され、走行により外れず、また、工具等を用
いなければ外れないのであれば、環状溝２４や突起等を
特に設け無くても良い。

【００４６】また、リング２６は焼きばめ等により取り
付けても良い。

【００４７】なお、フリクションによる減衰力を得るに
は、リム１６とリング２６とはネジ止め、溶接、接着等
で固着せず、振動により相対変位可能とする必要があ
る。

【００４８】また、リング２６がリム１６に固着してい
ると、広い周波数範囲に渡って振動（騒音）を抑えるこ
とはできない。

【００４９】また、環状溝２４の位置は、振動抑制効果
がある場所であれば本実施形態の位置にはこだわらな
い。但し、ディスク１４から遠い位置（即ち、変形量の
多い位置）が効果的である。

【００５０】また、リング２６は、リム１６の外面部に
取り付けても良い。（試験例）本発明の効果を確かめるために、リングの装
着されていない従来のホイールと、リングを装着した実
施例の制振ホイールとを用意し、振動の伝達特性と車内
騒音の各々について比較を行った。

【００５１】振動の伝達特性は、図４に示すように、分
力計３０に制振ホイール（または従来のホイール）１０
を取り付け、フランジ２２を軸方向にハンマリング（力
Ｆ）し、ホイールに生じたモーメントＭを計測した。

【００５２】車内騒音は、試験用のホイールを実車（ト
ヨタ自動車株式会社製ＲＡＶ４）に装着し、凹凸のある
ロードノイズ路面を５０km/hで走行させたときの車内騒
音を測定したものである。

【００５３】試験に用いたホイールのリムサイズは７Ｊ
Ｊ×１６である。また、リングには、日本オルビス製の
スナップリング（呼び径３９０（ＤＩＮ４７２）を用い
た。なお、リングを嵌め込む環状溝の寸法は、溝径がφ
４００mm、溝幅が７mm、溝深さが５mmであった。

【００５４】振動の伝達特性の結果は、図５のグラフに
示すように、実施例の制振ホイールは、従来例のホイー
ルに比較してモーメント伝達率（Ｍ／Ｆ）が大きく低下
（平均で約５ｄＢ低下）していた。

【００５５】これにより、車軸を介して室内に進入する
リムの振動（騒音）を広い周波数に渡って低減できるこ
とは明らかである。

【００５６】車内騒音の試験結果は、図６のグラフに示
すように、実施例の制振ホイールは従来例のホイールに
比較して車内騒音が大きく低下（平均で約４ｄＢ低下）
していた。

【００５７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の制振ホイ
ールを上記の構成としたので、リムの倒れ込みに起因す
る騒音を抑えることができる、という優れた効果を有す
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】（Ａ）は本発明の一実施形態に係る制振ホイー
ルの断面図であり、（Ｂ）は環状溝付近の拡大断面図で
ある。

【図２】リングの平面図である。

【図３】他の実施形態に係るリングの平面図である。

【図４】試験装置の概略図である。

【図５】振動の伝達特性を示すグラフである。

【図６】車内騒音を示すグラフである。

【符号の説明】

１０制振ホイール１６リム２４環状溝（嵌め込み部）２６リング（抑制手段）２８孔（肉抜部）

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】リムに、半径方向の倒れ込み変形を抑止
する抑制手段を保持していることを特徴とする制振ホイ
ール。
【請求項２】前記抑制手段は、前記リムに形成された
嵌め込み部に嵌入されて保持されていることを特徴とす
る請求項１に記載の制振ホイール。
【請求項３】前記抑制手段はリング形状であることを
特徴とする請求項１または請求項２に記載の制振ホイー
ル。
【請求項４】前記抑制手段は、周方向に肉抜部を複数
設けたことを特徴とする請求項３に記載の制振ホイー
ル。
【請求項５】前記抑制手段は弾性部材からなるＣ字形
状であることを特徴とする請求項３または請求項４に記
載の制振ホイール。