JP2003104001A - 弾性ホイール - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 小入力時から大入力時に至るまで、耐久性お
よび安全性を損なうことなく、乗り心地性能、防振性能
および防音性能、特には、３００Ｈｚ〜１ｋＨｚ程度の
高周波領域における防音性能の向上を図った弾性ホイー
ルを提供する。 【解決手段】 車軸ハブに固着されるディスク１と、タ
イヤを支承するリム２とを備え、リム２の内周面に環状
に固設された一対のガイド５ａ，５ｂと、ディスク１の
外周面にホイール半径方向外方に環状に突出する突出部
４とを有し、弾性部材３が突出部４に、少なくともホイ
ール軸方向両側に延在して、リム２の内周面との間に間
隙をもって固着され、かつ、軸方向両側に延在する弾性
部材３の両端部が夫々一対のガイド５ａ，５ｂのホイー
ル軸方向に対向する両側面に固着された弾性ホイールで
ある。リム２の内周面に、一対のガイド５ａ、５ｂのホ
イール幅方向外側にてリブ６が環状に設けられている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、車両の車輪に用い
られる弾性ホイールに関し、詳しくは乗り心地性能、防
振性能および防音性能、特に、高周波領域における防音
性能に優れた弾性ホイールに関する。

【０００２】

【従来の技術】弾性ホイールは、一般に、車軸ハブに固
着されるディスクとタイヤを支承するリムとを備えてお
り、かかるディスクとリムとの間に防振体を設け、防振
性能や乗り心地性能を高めた弾性ホイールはこれまで種
々提案されている。例えば、実開昭５９−１８８７０１
号公報には、防振体としてバネを用いて乗り心地の向上
を図ったタイヤ用ホイールが提案されている。

【０００３】また、防振体としてゴムを使用し、これを
リムとディスクとの間に配置したものも知られており、
例えば、実開昭５７−７３２０３号公報に、リムがゴム
様弾性体を介してディスクに連結される構成の弾性ホイ
ールが提案されている。さらに、特開平５−３３８４０
１号公報には、リムと弾性ホイールとの間に隙間を形成
し、そこに防振ゴムを介装させた弾性ホイールが開示さ
れている。さらにまた、ＷＯ９８／３３６６６号公報に
は、リムと同一プロファイルを有する内側リムとリムと
の間にゴムの環状ストリップを配置したホイール・バリ
ア組立体が開示されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、防振体
としてゴムを使用し、これをリムとディスクとの間に一
様に配置した従来の弾性ホイールにおいては、リムの内
周面とディスクの外周面との間に夫々に加硫接着された
ゴム弾性体が配設されているため、このゴム弾性体によ
りリムからディスクに伝わる軸方向、径方向および回転
方向の各振動を的確に抑制することはできるものの、大
荷重時のゴム弾性体の変位を抑制することはできないと
いう問題があった。すなわち、ゴムの断面が一様であ
り、小入力時から大入力時までのそれぞれにおいて適切
な振動防止特性を得ることが困難であった。この点につ
いて、防振体としてばねを用いても同様の問題があっ
た。

【０００５】また、一般に、リムのホイール半径方向の
剛性が高いほど３００Ｈｚ〜１ｋＨｚ程度の高周波領域
における騒音低減効果は高いため、かかる高周波領域に
おける防音性能を向上するためには、リムの剛性を高め
ることが効果的である。しかし、剛性を高めるために単
にリムの厚肉化を図ったのでは重量増という不利益を招
くことから、リムの重量を増加させることなく高周波領
域においてより高い防音性能を発揮できる弾性ホイール
が求められていた。

【０００６】そこで本発明の目的は、小入力時から大入
力時に至るまで、耐久性および安全性を損なうことな
く、乗り心地性能、防振性能および防音性能、特には、
３００Ｈｚ〜１ｋＨｚ程度の高周波領域における防音性
能の向上を図った弾性ホイールを提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、弾性部材
による振動抑制効果を最大限に利用しつつ上記課題を解
決すべく鋭意検討した結果、以下の構成とすることによ
り前記目的を達成し得ることを見出し、本発明を完成す
るに至った。即ち、本発明の弾性ホイールは下記に示す
通りである。

【０００８】〈１〉車軸ハブに固着されるディスクと、
タイヤを支承するリムとを備え、前記リムの内周面に環
状に固設された一対のガイドと、前記ディスクの外周面
にホイール半径方向外方に環状に突出する突出部とを有
し、弾性部材が該突出部に、少なくともホイール軸方向
両側に延在して、前記リムの内周面との間に間隙をもっ
て固着され、かつ、軸方向両側に延在する該弾性部材の
両端部が夫々前記一対のガイドのホイール軸方向に対向
する両側面に固着された弾性ホイールであって、前記リ
ムの内周面に、前記一対のガイドのホイール幅方向外側
にてリブが環状に設けられていることを特徴とする弾性
ホイールである。

【０００９】〈２〉前記〈１〉の弾性ホイールにおい
て、前記弾性部材が、前記一対のガイド間のホイール軸
方向の全幅にわたって一体的に介装されている弾性ホイ
ールである。

【００１０】〈３〉前記〈１〉または〈２〉の弾性ホイ
ールにおいて、前記ディスクが樹脂材料からなる弾性ホ
イールである。

【００１１】〈４〉前記〈１〉〜〈３〉のいずれかの弾
性ホイールにおいて、前記リブが前記リムと一体的に形
成されている弾性ホイールである。

【００１２】〈５〉前記〈１〉〜〈４〉のいずれかの弾
性ホイールにおいて、前記リブが金属リングからなる弾
性ホイールである。

【００１３】〈６〉前記〈１〉〜〈５〉のいずれかの弾
性ホイールにおいて、前記弾性部材がゴム弾性体からな
る弾性ホイールである。

【００１４】前記〈１〉〜〈６〉の発明は、以下の作用
効果を奏する。前記〈１〉の発明により、リムとディス
クとの間に介装された弾性部材の剪断変形で振動を吸収
し、特に小入力に対して乗り心地性能、防振性能および
防音性能の向上を図ることができるとともに、環状に設
けたリブによりリムのホイール半径方向の剛性を高める
ことで、防音性能について、より高い周波数領域、即
ち、３００Ｈｚ〜１ｋＨｚ程度の高周波領域における騒
音を良好に低減することができる。

【００１５】前記〈２〉の発明により、前記作用効果に
加えて、大入力時の大変形を良好に防止することができ
る。

【００１６】前記〈３〉の発明により、弾性ホイールの
軽量化の要請をより満足することができ、効果的であ
る。

【００１７】前記〈４〉の発明により、上記弾性ホイー
ルを簡易な製造工程にて得ることができ、またリブ部の
強度も確実に確保することができる。

【００１８】前記〈５〉の発明により、より剛性が高
く、かつ、強度的にも優れたリブとすることができる。

【００１９】前記〈６〉の発明により、前記作用効果が
得られるとともに、弾性ホイールにゴムの諸特性を活か
すことができる。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て説明する。図１に示す本発明の一実施の形態に係る弾
性ホイールは、車軸ハブ（図示せず）に固着されるディ
スク１と、タイヤを支承するリム２とを備えており、リ
ム２の内周面とディスク１の外周面との間に弾性部材と
してのゴム弾性体３が環状に介装されている。

【００２１】図示する好適例においては、ディスク１の
外周面が、ホイール半径方向外方に環状に突出する突出
部４を一体的に形成している。この突出部４には、ホイ
ール軸方向両側に延在する弾性部材３、例えば、ゴム弾
性体が、リム２の内周面との間に適宜間隙をもって、例
えば、加硫接着等により、環状に固着されている。

【００２２】ゴム弾性体３は、少なくともホイール軸方
向両側に延在すれば、その剪断歪みにより弾性ホイール
としての機能を発揮し得るが、図示するように、ゴム弾
性体３を一対のガイド５ａ、５ｂ間のホイール軸方向の
全幅にわたって一体的に介装させ、即ち、リム２の内周
面とディスク１の突出部４との間にもゴム弾性体３を介
在させることにより、大入力に対応させることが可能と
なる。即ちこの場合、ゴム弾性体３の、突出部４のホイ
ール半径方向外方面に連続的に存在する部分が、大入力
時において突出部４とリム２の内周面との衝突を回避す
るためのストッパとしての機能を発揮する。

【００２３】一方、リム２の内周面には一対のガイド５
ａ、５ｂが環状に固設されており、上記ゴム弾性体３の
軸方向両端部がこの一対のガイド５ａ、５ｂのホイール
軸方向に対向する両側面に夫々加硫接着等により固着さ
れることにより、ゴム弾性体３を介してリム２とディス
ク１とが連結されている。尚、ガイド５ａ、５ｂはリム
２の内周面に溶接、ネジ止め等の手段により固着して
も、あるいはリムと一体成形により設けてもよい。

【００２４】本発明においては、さらに、リム２の内周
面に、一対のガイド５ａ、５ｂのホイール幅方向外側に
てリブ６が環状に設けられている。リブ６を設けること
で、リム２を厚肉化することなく、即ち、リムの重量増
を招くことなく、リムのホイール半径方向の剛性を向上
してリムの共振周波数を高めることができ、軽量化の要
請に応えつつ、３００Ｈｚ〜１ｋＨｚ程度の高周波領域
における防音性能にも優れた弾性ホイールを実現するこ
とができる。

【００２５】リブ６は、図示するように、リム２の一方
のホイール半径方向内方面に環状に設けられているもの
であればよく、本発明の所期の効果が得られるものであ
れば、そのホイール軸方向の厚みや高さ、設ける位置、
形状等は特に制限されない。また、図示する例では１本
であるが、これに限られず、所望の剛性を得るために、
２本以上で設けてもよい。また、材質にも特に制限はな
く、樹脂材料で形成してもよく、金属リングを用いても
よい。特に、リム２を樹脂材料で形成する場合には、同
じ樹脂材料により一体成型を行うことで、リム２と一体
的に形成されたリブ６を容易に得ることができ、製造工
程の簡略化の観点から好ましい。

【００２６】なお、弾性部材は、図示するゴム弾性体を
用いた場合には限定されず、例えば、ばね材を用いるこ
とも可能である。この場合には、弾性部材としては、例
えば、複数のばね材を周方向に適宜間隔で突出部４から
軸方向両側に延在させて用いることができる。従って、
弾性部材の種類、形状および配置箇所等については、用
途に応じて適宜選定すればよい。

【００２７】ディスク１は、スポークやメッシュ等の支
持体と組合わせたスポークホイールやメッシュホイール
等であってもよい。また、ディスクの材質は、スチー
ル、アルミニウム、マグネシウム、チタン、合成樹脂
等、いずれの材質でもよいが、軽量化に主眼を置くとき
はアルミニウム、チタンまたは合成樹脂が好ましく、本
発明においては、好適には、樹脂材料を用いる。

【００２８】また、突出部４は、図示する例には限られ
ず、ディスク１の外周面にベースリムを設け、その半径
方向外方に、少なくともホイール軸方向両側に延在する
弾性部材を固着することのできる環状の部材を固着する
ことにより設けてもよい。尚、本発明の弾性ホイールに
おいては、リブ６を設ける以外のリム２自体の構造につ
いては特に制限されず、例えば、リム組を容易にするた
めに、図示するように、ドロップ部を設けておいてもよ
い。

【００２９】本発明において使用し得るゴム弾性体は、
防振ゴムとして既知のものを用いることができ、天然ゴ
ムや合成ゴム、例えば、ブタジエンゴム、スチレンブタ
ジエン共重合体ゴム、ブチルゴム等のジエン系ゴムに適
宜配合剤、例えば、硫黄、加硫促進剤、老化防止剤、カ
ーボンブラック等を適宜配合することにより調製するこ
とができる。かかるゴム弾性体のＪＩＳ−Ａ硬度（Ｈ
ｄ）は、振動吸収特性と耐久性の観点から、好ましくは
３０〜８０°であり、弾性率は１×１０³〜１×１０⁵Ｎ
／ｃｍ²である。

【００３０】

【発明の効果】以上説明してきたように、本発明の弾性
ホイールによれば、小入力時から大入力時に至るまで、
耐久性および安全性を損なうことなく、乗り心地性能、
防振性能および防音性能、特に、３００Ｈｚ〜１ｋＨｚ
程度の高周波領域における防音性能の向上を図ることが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態に係る弾性ホイールの拡
大部分断面図である。

【符号の説明】

１ ディスク ２ リム ３ ゴム弾性体（弾性部材） ４ 突出部 ５ａ，５ｂ ガイド ６ リブ

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車軸ハブに固着されるディスクと、タイ
   ヤを支承するリムとを備え、前記リムの内周面に環状に
   固設された一対のガイドと、前記ディスクの外周面にホ
   イール半径方向外方に環状に突出する突出部とを有し、
   弾性部材が該突出部に、少なくともホイール軸方向両側
   に延在して、前記リムの内周面との間に間隙をもって固
   着され、かつ、軸方向両側に延在する該弾性部材の両端
   部が夫々前記一対のガイドのホイール軸方向に対向する
   両側面に固着された弾性ホイールであって、 前記リムの内周面に、前記一対のガイドのホイール幅方
   向外側にてリブが環状に設けられていることを特徴とす
   る弾性ホイール。
2. 【請求項２】 前記弾性部材が、前記一対のガイド間の
   ホイール軸方向の全幅にわたって一体的に介装されてい
   る請求項１記載の弾性ホイール。
3. 【請求項３】 前記ディスクが樹脂材料からなる請求項
   １または２記載の弾性ホイール。
4. 【請求項４】 前記リブが前記リムと一体的に形成され
   ている請求項１〜３のうちいずれか一項記載の弾性ホイ
   ール。
5. 【請求項５】 前記リブが金属リングからなる請求項１
   〜４のうちいずれか一項記載の弾性ホイール。
6. 【請求項６】 前記弾性部材がゴム弾性体からなる請求
   項１〜５のうちいずれか一項記載の弾性ホイール。