JP2004082813A - タイヤ用ホイールセット及びそれを装着した車両 - Google Patents

Abstract

【課題】車両の操縦安定性を改善することが可能なタイヤ用ホイールセット及びそれを装着した車両を提供する。
【解決手段】車両のフロント側車軸に装着されるフロント用ホイール１とリア側車軸に装着されるリア用ホイール２からなるタイヤ用ホイールセットであり、フロント用ホイール１の剛性がリア用ホイール２の剛性より高くなっている。剛性を高める方法としてフロント用ホイール１とリア用ホイール２とで寸法等のデザインや材料を変える。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、タイヤ用ホイールセット及びそれを装着した車両に関し、更に詳しくは、操縦安定性を改善するようにしたタイヤ用ホイールセット及びそれを装着した車両に関する。
【０００２】
【従来の技術】
車両における運動特性向上のため、より高い操縦安定性の確保が求められており、操縦安定性を向上するため、従来から様々な対策が取られている。例えば、空気入りタイヤにあっては、サイドウォール部の剛性を高くすることにより、タイヤの撓み量を低減して操縦安定性を改善するようにしている。
【０００３】
しかし、このようなタイヤに限らず、従来から取られている対策にも限度があり、操縦安定性を向上する新たな技術の提案が望まれていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、車両の操縦安定性を改善することが可能なタイヤ用ホイールセット及びそれを装着した車両を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成する本発明のタイヤ用ホイールセットは、車両のフロント側車軸に装着されるフロント用ホイールとリア側車軸に装着されるリア用ホイールからなるタイヤ用ホイールセットであって、前記フロント用ホイールの剛性を前記リア用ホイールの剛性より高くしたことを特徴とする。
【０００６】
また、本発明の車両は、上記タイヤ用ホイールセットを装着したことを特徴とする。
【０００７】
車両における操縦安定性は、操舵輪の影響に大きく左右される。そこで、上記本発明のタイヤ用ホイールセットでは、フロント用ホイールの剛性をリア用ホイールより大きくしたので、その剛性差によりフロント用ホイールにおける振動収束性を向上することができる。そのため、フロント側のタイヤからフロント用ホイールに伝達される振動を従来よりも早く減衰させることができるので、操縦安定性の改善が可能になる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の構成について添付の図面を参照しながら詳細に説明する。
【０００９】
図１は、本発明のタイヤ用ホイールセットの一例を示す。このタイヤ用ホイールセットは、車両のフロント側車軸に装着される２本のフロント用ホイール１とリア側車軸に装着される２本のリア用ホイール２から構成されている。図では、同じ構成のため、一方のフロント用ホイール１とリア用ホイール２を示し、他方のホイール１，２を省略している。以下に示す図も同様である。
【００１０】
フロント用ホイール１とリア用ホイール２は、車軸を受け入れる装着孔１１，２１を中心に備えたディスク部１２，２２と、このディスク部１２，２２の外周端部に突設した環状のリム部１３，２３、及びリム部１３，２３の両端部に突設した環状のフランジ部１４，２４をそれぞれ具備している。
【００１１】
ディスク部１２，２２の装着孔１１，２１の周囲には、矢印Ｙ方向から見た正面視において、三角形状の開口孔１５，２５が周方向に沿って一定の間隔で形成され、ホイール１，２の外観に美観を付与するデザイン部を構成している。
【００１２】
フロント用ホイール１のディスク部１２は、リア用ホイール２のディスク部２２より肉厚に形成され、フロント用ホイール１の剛性がリア用ホイール２の剛性より高くなっている。なお、図中Ｔは、ホイール１，２に装着されたタイヤである。
【００１３】
この実施形態では、他の部分は同じ肉厚に構成されているが、さらに／あるいはフロント用ホイール１のリム部１３やフランジ部１４をリア用ホイール２のリム部２３やフランジ部２４より厚くして、フロント用ホイール１の剛性を大きくしてもよい。
【００１４】
図２は、本発明のタイヤ用ホイールセットの他の例を示す。このタイヤ用ホイールセットは、フロント用ホイール１とリア用ホイール２の各部分は、いずれも同じ肉厚になっているが、フロント用ホイール１をリア用ホイール２より剛性が高くなる材料で構成することにより、フロント用ホイール１の剛性をリア用ホイール１より高めるようにしている。
【００１５】
フロント用ホイール１の材料としてはマグネシウム合金、リア用ホイール２の材料としてはアルミニウム合金を好ましく例示することができる。
【００１６】
図３は、本発明のタイヤ用ホイールセットの更に他の例を示す。このタイヤ用ホイールセットでは、フロント用ホイール１の開口孔（デザイン部）１５をリア用ホイール２の開口孔（デザイン部）２５より小さくすることにより、フロント用ホイール１のディスク部１２をリア用ホイール２のディスク部２２よりも剛性を大きくし、それによってフロント用ホイール１の剛性をリア用ホイール２より高くしたものである。
【００１７】
開口孔１５，２５の形状（デザイン）は、上記実施形態に限定されず、フロント用ホイール１のディスク部１２の剛性をリア用ホイール２のディスク部２２よりも大きくできるように変えることが可能な形状であれば、いずれの形状を採用してもよい。
【００１８】
あるいは、開口孔１５，２５に代えて、ディスク部１２，２２の表面に凸状や凹状のデザイン部を、フロント用ホイール１の剛性がリア用ホイール２の剛性より高くなるようにデザインを変えて設けることもできる。
【００１９】
また、この実施形態では、デザイン部をディスク部１２，２２に形成したが、さらに／あるいはリム部１３，２３やフランジ部１４，２４に上記と同様にして設けるようにしてもよい。
【００２０】
図４は、本発明のタイヤ用ホイールセットの更に他の例を示し、このタイヤ用ホイールセットは、フロント用ホイール１のリム幅Ｗ１をリア用ホイール２のリム幅Ｗ２より狭くすることにより、フロント用ホイール１の剛性をリア用ホイール２より高くしている。フロント用ホイール１とリア用ホイール２のサイズ及び肉厚は同一である。
【００２１】
このようにフロント用ホイール１とリア用ホイール２のリム幅Ｗ１，Ｗ２を異ならせる場合、リム幅の呼びの差が１／２または０．５以上２以下（フロント用ホイール１にリア用ホイール２よりリム幅の呼びが１／２（０．５）〜２小さいものを使用）となるようにするのが好ましい。なお、ここで言うリム幅の呼びの差とは、ＪＡＴＭＡ　ＹＥＡＲ　ＢＯＯＫ　２００１に記載されるリム幅の呼びにおいて、アルファベットを除いた数値の差である。リム幅の呼びの差が１／２または０．５より小さいと、フロント用ホイール１の剛性をリア用ホイール２より効果的に高めることが難しくなる。逆にリム幅の呼びの差が２を越えると、乗心地性能が悪化する。
【００２２】
図５は、本発明のタイヤ用ホイールセットを装着した車両の一例を示し、タイヤＴを取り付けたフロント用ホイール１とリア用ホイール２が、車両Ｘのフロント側車軸Ｘ１とリア側車軸Ｘ２にそれぞれ装着されている。
【００２３】
車両Ｘにおける操縦安定性は、上述した本発明によれば、フロント用ホイール１の剛性をリア用ホイール２の剛性より高くし、両ホイール１，２間に剛性差を持たせることで、フロント用ホイール１における舵のききを向上することができるので、操縦安定性の改善が可能になる。
【００２４】
本発明において、上述したフロント用ホイール１の剛性は、リア用ホイール２の剛性より１０％以上６０％以下の範囲で高くするのがよい。この値が１０％より低いと、操縦安定性とりわけ舵のききを効果的に改善することが難しくなる。６０％を超えると、硬くなり過ぎて乗り心地性の低下を招く。
【００２５】
フロント用ホイール１とリア用ホイール２は、フロント用ホイール１とリア用ホイール２との識別を容易にするため、図３に示すように、それぞれ識別用マークＭ１，Ｍ２をディスク部１２，２２の表面に設けるのが望ましい。しかし、識別するためには、必ずしも両ホイール１，２に設ける必要はなく、フロント用ホイール１とリア用ホイール２の少なくとも一方に識別用マークを設けてもよい。
【００２６】
フロント用ホイール１とリア用ホイール２は、同じサイズであっても、異なるサイズであってもよい。
【００２７】
必要に応じて、図１〜４の実施形態に示す構成を適宜組み合わせて、フロント用ホイール１の剛性をリア用ホイール２より高めるようにしてもよい。
【００２８】
なお、本発明のホイールの剛性は、図６に示すように、ホイールＭの車両内側のリムフランジＭ１を固定座３１に取り付け、ディスク面Ｍ２に締結したホイールより高剛性の負荷アーム３２の先端部に力Ｆ（ｋＮ）を与え、その時の角変位δ（ｒａｄ）　を測定し、下記の式により求めるものである。但し、Ｓはディスク面Ｍ２と力Ｆを加える先端部の位置との間の距離（ｍ）である。
【００２９】
ホイール剛性Ｋ（ｋＮ・ｍ／ｒａｄ）＝ＦＳ^２／δ
本発明は、乗用車に使用されるタイヤ用ホイールセットとして好ましく用いることができるが、特に後輪駆動車（ＦＲ車）のタイヤ用ホイールセットとして好適に使用することができる。
【００３０】
【実施例】
リムサイズを１６×６ＪＪで共通にし、フロント用ホイールとリア用ホイールの剛性をそれぞれ表１のように変えた本発明の実施例１〜６と比較例１〜６、及びフロント用ホイールとリア用ホイールの剛性を同一にした従来例をそれぞれ作製した。なお、表１に示す剛性は、従来例の剛性の値を１００とする指数値で表したものである。
【００３１】
実施例１は、フロント用ホイールのディスク部の厚さを厚くした図１に示す構成を有し、比較例１は、実施例１において、フロント用ホイールとリア用ホイールを逆にしたものである。
【００３２】
実施例２は、マグネシウム合金製のフロント用ホイールとアルミニウム合金製のリア用ホイールからなる図２に示す構成であり、比較例２は、実施例２において、フロント用ホイールとリア用ホイールを逆にしている。
【００３３】
実施例３は、フロント用ホイールの開口孔をリア用ホイールの開口孔より小さくした図３に示す構成を有し、比較例３は、実施例３において、フロント用ホイールとリア用ホイールを逆にしたものである。
【００３４】
実施例４は、リア用ホイールよりリム幅の呼びが２小さいフロント用ホイールを使用した図４に示す構成であり、比較例４は、実施例４において、フロント用ホイールとリア用ホイールを逆にしたものである。
【００３５】
実施例５は、フロント／リア用ホイールのディスク部デザインおよびリム部とディスク部の肉厚が同じである。リア用ホイールよりリム幅の呼びが１／２小さいフロント用ホイールを使用した。
【００３６】
実施例６は、フロント用ホイールのリム部厚さのみをリア用ホイールに比べ厚く（ディスク部デザイン、肉厚は同一）したものである。
【００３７】
比較例５は、実施例６においてフロント用ホイールとリア用ホイールを逆にしたものである。
【００３８】
各試験ホイールセットにタイヤサイズ２０５／５５Ｒ１６のタイヤを装着し、空気圧を２１０ｋＰａにして、排気量２．５Ｌの乗用車（ＦＲ車）に取り付け、以下に示す測定条件により、操縦安定性の評価試験を行ったところ、表１に示す結果を得た。
操縦安定性
乗用車にテストドライバー１名が乗車し、テストコースにおいて５名のテストドライバーによりフィーリングテストを実施し、その結果を５点法で評価し、ドライバー５名の結果を平均した。この値が大きい程、操縦安定性がよく、特に舵のきき具合が優れている。
【００３９】
【表１】

表１から、本発明は、操縦安定性を改善できることがわかる。
【００４０】
【発明の効果】
上述したように本発明は、フロント用ホイールの剛性をリア用ホイールの剛性より高くすることにより、フロント用ホイールにおける振動収束性を向上することができるため、操縦安定性とりわけ舵のききを改善することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のタイヤ用ホイールセットの一例を示す断面図である。
【図２】本発明のタイヤ用ホイールセットの他の例を示す断面図である。
【図３】本発明のタイヤ用ホイールセットの更に他の例を示す正面図である。
【図４】本発明のタイヤ用ホイールセットの更に他の例を示す断面図である。
【図５】本発明のタイヤ用ホイールセットを装着した車両の一例を示す側面図である。
【図６】ホイールの剛性を測定する方法を示す説明図である。
【符号の説明】
１　フロント用ホイール　　　　　２　リア用ホイール
１２，２２　ディスク部　　　　　１３，２３　リム部
１４，２４　フランジ部　　　　　１５，２５　開口孔（デザイン部）
Ｍ１，Ｍ２　識別マーク　　　　　Ｔ　タイヤ
Ｘ　車両　　　　　　　　　　　　Ｘ１　フロント側車軸
Ｘ２　リア側車軸　　　　　　　　Ｗ１，Ｗ２　リム幅

Claims (10)

1. 車両のフロント側車軸に装着されるフロント用ホイールとリア側車軸に装着されるリア用ホイールからなるタイヤ用ホイールセットであって、前記フロント用ホイールの剛性を前記リア用ホイールの剛性より高くしたタイヤ用ホイールセット。
2. 前記フロント用ホイールのディスク部及び／またはリム部の厚さを前記リア用ホイールより厚くした請求項１に記載のタイヤ用ホイールセット。
3. 前記フロント用ホイールを前記リア用ホイールより剛性の高い材料で構成した請求項１に記載のタイヤ用ホイールセット。
4. 前記フロント用ホイールと前記リア用ホイールは、それぞれデザイン部を有し、該デザイン部のデザインを変えることにより、前記フロント用ホイールの剛性を前記リア用ホイールの剛性より高くした請求項１に記載のタイヤ用ホイールセット。
5. 前記フロント用ホイールのリム幅を前記リア用ホイールのリム幅より狭くした請求項１に記載のタイヤ用ホイールセット。
6. 前記フロント用ホイールと前記リア用ホイールのサイズ及び肉厚が同一である請求項５に記載のタイヤ用ホイールセット。
7. 前記フロント用ホイールと前記リア用ホイールのリム幅の呼びの差が１／２以上２以下である請求項６に記載のタイヤ用ホイールセット。
8. 前記フロント用ホイールの剛性を前記リア用ホイールの剛性より１０％以上６０％以下の範囲で高くした請求項１乃至７のいずれか１項に記載のタイヤ用ホイールセット。
9. 前記フロント用ホイールと前記リア用ホイールの少なくとも一方に識別用マークを設けた請求項１乃至８のいずれか１項に記載のタイヤ用ホイールセット。
10. 請求項１乃至９のいずれか１項に記載のタイヤ用ホイールセットを装着した車両。

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