JP2012171459A - 車両用ホイール - Google Patents

Abstract

【課題】車両走行中にロードノイズ低減効果を安定して発揮できる車両用ホイールを提案する。
【解決手段】リム部３に周成したリム空洞部２１を区画した複数の区画空域２４ａ〜２４ｅと、各区画空域２４ａ〜２４ｅとタイヤ内空域とを連通する連通孔２５ａ〜２５ｅとによって構成される共鳴吸音器２６ａ〜２６ｅを複数備えてなり、各共鳴吸音器２６ａ〜２６ｅの設定周波数帯が連続的に増加または減少し且つ順次部分的に重なり合うように形成し、複数の設定周波数帯により減衰連続周波数帯域を定めたものであるから、該減衰連続周波数帯域が比較的広い範囲の周波数の音波を減衰できるため、車速の増減によって変化するピーク周波数の音波を充分に減衰することができる。したがって、低速から高速に至る速度範囲で、走行中に発生するロードノイズを安定して低減することができる。
【選択図】図３

Description

本発明は、車両走行中に、タイヤとリム部とにより密閉されたタイヤ内空域で発生する気柱共鳴音（いわゆる空洞共鳴音）を低減し得る車両用ホイールに関するものである。

自動車等の車両では、エンジンノイズ低減技術の進歩により、車両走行中に、路面から入力する振動に起因するロードノイズが顕在化してきている。このロードノイズの一因として、タイヤと車両用ホイールのリム部とにより密閉されたタイヤ内空域で発生する空洞共鳴音が指摘されている。この空洞共鳴音は、車両走行中に路面から入力した振動により、タイヤ内空域の周長を一波長とする定在波が発生し、この定在波が特定の周波数帯（１８０Ｈｚ〜２４０Ｈｚ）で気柱共鳴現象を起こすことにより生ずる。

上記した空洞共鳴音を低減する方法として、ヘルムホルツ式の共鳴吸音器を適用した構成が提案されている。例えば、特許文献１のように、車両用ホイールのリム部に、周方向に複数の副気室を形成し、該副気室とタイヤ内空域とを連通する孔部を設けた構成が提案されている。この構成は、副気室と孔部とによりヘルムホルツ式の共鳴吸音器を構成したものであり、上記したタイヤ内空域で発生する空洞共鳴音を低減することが可能である。

特開２００３−３２６９０４号公報

上記の気柱共鳴現象に基づく空洞共鳴音は、一又は二の周波数で急峻なピークを生ずる波形の音波として発生することが知られている。この空洞共鳴音を低減するために、従来のヘルムホルツ式の共鳴吸音器は、このピークの周波数の音波を減衰することができるように設けられている。ここで、ヘルムホルツ式の共鳴吸音器は、下記の式（１）に従って、前記ピークの周波数を狙って設計される。これにより、ピークの周波数の音波を効果的に減衰することができるため、ロードノイズの低減効果を得ることができる。尚、上記のように複数の共鳴吸音器（副気室と孔部）を備えた構成にあっては、そのいずれもが前記ピークの周波数を狙って設計されており、該ピークの周波数の音波の減衰効果を高めるようにしている。
ｆ＝Ｃ／２π×（Ｓ／（Ｖ×（Ｌ＋α）））^１／２ ・・・（１）
ここで、ｆは減衰が最大となる周波数（以下、減衰最大周波数という）、Ｃは音速、Ｓは孔断面積、Ｖは副気室容積、Ｌは孔長さ、αは補正係数である。

ところで、上記のヘルムホルツ式の共鳴吸音器を設けた車両用ホイールを取り付けた車両では、その走行中に、ロードノイズの低減効果が充分に生じない場合がある。具体的には、一般道の走行中では搭乗者がロードノイズをほとんど感じないものの、高速道路の走行中ではロードノイズを比較的強く感じ易い。このように一般道を比較的低速で走行している状態では、ロードノイズの低減効果が充分に発揮されるものの、高速道路を比較的高速で走行している状態では、ロードノイズの低減効果が不充分となってしまい、ロードノイズ低減効果の発現性が不安定となっていた。さらに、比較的低速で走行中の場合にはロードノイズの低減効果が高いことから、高速走行中に発生するロードノイズが搭乗者に一層耳障りなものとして感じ易くなるという問題もあった。このようなことから、ロードノイズの低減効果を安定して発揮できるものが希求されている。

本発明は、車両走行中にロードノイズ低減効果を安定して発揮できる車両用ホイールを提案するものである。

本発明は、タイヤが装着されるリム部を備えた車両用ホイールにおいて、前記リム部は、該リム部とタイヤとにより画成されるタイヤ内空域と遮蔽され該タイヤ内空域と連通する連通孔が設けられた区画空洞部を複数備え、少なくとも一つの区画空洞部の容積は他の区画空洞部の容積とは異なる、及び／又は少なくとも一つの区画空洞部の連通孔の大きさは他の区画空洞部の連通孔の大きさとは異なるものであることを特徴とする車両用ホイールである。

かかる構成にあっては、連通孔を設けた各区画空洞部によって、タイヤ内空域で発生する音波を減衰するヘルムホルツ式の共鳴吸音器が構成されたものであり、少なくとも一つの区画空洞部の容積及び／又は少なくとも一つの区画空洞部の連通孔の大きさが異なるように形成されていることから、異なる複数の周波数帯の音波を減衰することができる。すなわち、上述した式（１）に基づいて、異なる複数の減衰最大周波数を設定できる。これにより、タイヤ内空域で発生する気柱共鳴現象に基づく空洞共鳴音の、急峻なピークを生ずる複数の周波数の音波を、本発明にかかる複数の共鳴吸音器により効果的に低減することができる。したがって、車両走行中に発生するロードノイズを低減する効果が向上する。

ここで、上記の式（１）は、本構成に適用する場合にあって、ｆが減衰最大周波数、Ｃが音速、Ｓが連通孔の孔断面積、Ｖが区画空洞部の容積、Ｌが連通孔の深さ（長さ）、αが補正係数である。

一方、本発明は、タイヤのビードを支持する表裏のビードシート部を具備し、該タイヤが装着されることにより密閉状のタイヤ内空域を画成するリム部と、車軸に固定されるディスク部とを備えた車両用ホイールにおいて、前記リム部は、ホイール周方向に亘って設けられた、前記タイヤ内空域と遮蔽される円環状のリム空洞部を備えると共に、リム空洞部を複数の隔壁部によりホイール周方向に区画した複数の区画空域と、各区画空域とタイヤ内空域とを夫々連通する連通孔とによって構成される、タイヤ内空域で発生する所定の設定周波数帯の音波を減衰する共鳴吸音器を複数備えてなり、各共鳴吸音器を、夫々の設定周波数帯が連続的に増加または減少し且つ順次部分的に重なり合うように形成し、複数の設定周波数帯により減衰連続周波数帯域を定めているものであることを特徴とする車両用ホイールである。

ここで、区画空域と連通孔とにより構成される共鳴吸音器としては、いわゆるヘルムホルツ式の共鳴吸音器であり、上述したように式（１）で設定される減衰最大周波数の音波を減衰する効果が最も高い。さらに、この減衰最大周波数の前後で所定範囲にある周波数の音波を減衰することも可能であるが、その減衰可能な減衰量は減衰最大周波数から離れるに従って急激に低下する。そのため、本発明にあっては、所望のロードノイズの低減効果が発揮される周波数の範囲を、設定周波数帯としている。すなわち、設定周波数帯は、各共鳴吸音器毎に、夫々の減衰最大周波数を含む所定範囲となるように定めている。そして、減衰連続周波数帯域が上記したピークの周波数を含むように、各設定周波数帯を定める。

尚、上記の式（１）は、本構成に適用する場合にあって、ｆが減衰最大周波数、Ｃが音速、Ｓが連通孔の孔断面積、Ｖが区画空域の容積、Ｌが連通孔の深さ（長さ）、αが補正係数である。

一方、上記したロードノイズの原因となる気柱共鳴現象について精査したところ、タイヤ内空域で発生する音波の波形は、そのピークの周波数が車速によって変わることを確認した。詳述すると、上記二つのピークを有する音波では、その一方が前後方向の共振に伴う空洞共鳴音を示し且つ他方が上下方向の共振に伴う空洞共鳴音を示し、車速の増大に伴って、前後方向のピークの周波数は低下し、上下方向のピークの周波数が高くなる傾向にある。すなわち、一般道の低速走行中と高速道の高速走行中とでは、空洞共鳴音のピークの周波数が変わることから、例えば、前記低速走行中に生ずるピークの周波数を減衰最大周波数とするように上記ヘルムホルツ式の共鳴吸音器を設定した場合に、低速走行中ではロードノイズの低減効果が充分に発揮されるが、高速走行中では前記低減効果が不充分となってしまう。特に、高速走行中では、低速走行中に比して、前記のように二つのピークの周波数が互いに離間する方向に変化するため、低速走行に基づいて設定した共鳴吸音器が、該変化後の周波数の音波を減衰する効果が著しく低下し、ロードノイズの低減効果が不充分となり易い。以上のことから、上述した従来の、二つのピークの周波数を減衰最大周波数として設定した共鳴吸音器を備えた構成では、速度変化に従ってロードノイズの低減効果が低下し、総じて前記低減効果の発生が不安定となると考えられる。

上記の本発明の構成にあっては、複数の設定周波数帯により構成される減衰連続周波数帯域が比較的広い範囲として定められ、かつ該減衰連続周波数帯域で発生したピークの周波数の音波を減衰することができることから、車速の増減によってピークの周波数が変化した場合にも、該変化前後のピークの周波数を減衰できる。これにより、低速走行と高速走行のいずれの場合であっても、走行中に発生するロードノイズを安定して低減できる。ここで、減衰連続周波数帯域を構成する複数の設定周波数帯としては、その帯範囲内の周波数の音波を充分に減衰できる範囲として定められるものであり、例えば、音波を減衰できる減衰量に従って定めることができる。この場合には、減衰量が所定以上となる周波数の範囲を、前記設定周波数帯として定める。そして、連続的に増加または減少するように定めた複数の設定周波数帯が、部分的に順次重なり合うようにしたことにより、減衰連続周波数帯域では前記した所定の減衰量による減衰効果が発揮され得る。

尚、各共鳴吸音器の設定周波数帯としては、上記した式（１）に従って一定間隔を置いて順次増加または減少するように設定した夫々の減衰最大周波数に基づいて設定している。ここで、各減衰最大周波数の一定間隔は、連続的に増加または減少する設定周波数帯が順次部分的に重なり合うように定める。さらに、各設定周波数帯は、減衰連続周波数帯域が前記ピークの周波数を含むように設定する。すなわち、各共鳴吸音器は、減衰連続周波数帯域を構成する夫々の設定周波数帯を定めるために、その減衰最大周波数と上記した式（１）とに基づいて形成される。ここで、各設定周波数帯の設定基準となる減衰最大周波数を、上記したピークの周波数に合うように設定することを必ずしも必要としない。また、共鳴吸音器は、二つのピークの周波数の変化に安定的に対応することができるように、三つ以上設ける構成が好適である。これに伴い、リム空洞部を少なくとも三つの区画空域に区画する。

上述した本発明の車両用ホイールにあって、複数の共鳴吸音器により定まる減衰連続周波数帯域が１８０Ｈｚ〜２４０Ｈｚの周波数を含むように、各共鳴吸音器が形成されているものである構成が提案される。

車両走行中にタイヤ内空域で発生する空洞共鳴音は、その波形のピークが１８０Ｈｚ〜２４０Ｈｚの範囲の周波数で発生する。そのため、この範囲の周波数を減衰連続周波数帯域に含むように、各共鳴吸音器の設定周波数帯を定める。これにより、車速に応じて変化するロードノイズを安定して低減するという本発明の作用効果が一層確実に発揮され得る。

上述した本発明の車両用ホイールにあって、複数の区画空域が、夫々の容積を段階的に増加または減少するように、リム空洞部に区画形成されることによって、各区画空域により構成される各共鳴吸音器が、連続的に増加または減少する夫々の設定周波数帯を定めているものである構成が提案される。

上記した式（１）のように、ヘルムホルツ式の共鳴吸音器は、その減衰最大周波数が区画空域の容積によって定まる。そのため、各区画空域の容積を段階的に増加または減少するように、各区画空域を形成することによって、設定周波数帯が連続的に増加または減少する共鳴吸音器を形成できる。かかる構成は、上記した車速に応じて変化するロードノイズを安定して低減するという本発明の作用効果を適正に発揮できるものである。

上述した本発明の車両用ホイールにあって、各区画空域とタイヤ内空域とを夫々連通する各連通孔が、夫々の孔径を段階的に大径化または小径化するように形成されることによって、各連通孔により構成される各共鳴吸音器が、連続的に増加または減少する夫々の設定周波数帯を定めているものである構成が提案される。

上記した区画空域の容積の場合と同様に、上記式（１）に従って、減衰最大周波数が連通孔の孔断面積によって定まる。そのため、各区画空域毎に設けた連通孔の孔断面積を規定する孔径を、段階的に大径化または小径化するように、各連通孔を形成することによって、設定周波数帯が連続的に増加または減少する共鳴吸音器を形成できる。かかる構成は、上記した車速に応じて変化するロードノイズを安定して低減するという本発明の作用効果を適正に発揮できるものである。

上述した本発明の車両用ホイールにあって、ディスク部が、車軸に固定されるハブ取付部と、該ハブ取付部から径方向外方へ放射状に延成された複数のスポーク部とを備えるものであって、リム空洞部が、タイヤの表側ビードを支持する表側ビードシート部が形成されたアウターリム部に設けられると共に、該リム空洞部に区画空域を形成する複数の隔壁部が、隣り合うスポーク部間に画成された飾り孔の外側に設けられているものである構成が提案される。

かかる構成にあっては、アウターリム部にリム空洞部が形成されていることから、該アウターリム部を軽量化することができる。そのため、車両の走安性が向上し、これに伴って、車両走行中に発生する空洞共鳴音の周波数特性が安定し易い傾向となるから、ロードノイズを安定して低減するという本発明の作用効果の向上に寄与できる。

ここで、アウターリム部に形成したリム空洞部は、その断面積が飾り孔に隣接する外側部位で安定する。そのため、飾り孔に隣接する外側部位に隔壁部を設けることによって、区画空域の容積を一層正確かつ安定して定めることができることから、所望の設定周波数を定め易い。

本発明の車両用ホイールは、上述したように、リム部が、タイヤ内空域と遮蔽され該タイヤ内空域と連通する連通孔が設けられた区画空洞部を備え、少なくとも一つの区画空洞部の容積が他の区画空洞部と異なる、及び／又は少なくとも一つの区画空洞部の連通孔の大きさが他の区画空洞部の連通孔と異なるようにしたものであるから、各区画空洞部によって構成されるヘルムホルツ式の共鳴吸音器によって、異なる複数の減衰最大周波数の音波を低減することができる。したがって、急峻なピークを生ずる複数の周波数の音波を低減できるため、車両走行中に発生するロードノイズを低減する効果が向上する。

本発明の車両用ホイールは、上述したように、リム部に周成したリム空洞部を区画した複数の区画空域と、各区画空域とタイヤ内空域とを連通する連通孔とによって構成される共鳴吸音器を複数備えてなり、各共鳴吸音器の設定周波数帯が連続的に増加または減少し且つ順次部分的に重なり合うように夫々の共鳴吸音器を形成し、複数の設定周波数帯により減衰連続周波数帯域を定めたものであるから、該減衰連続周波数帯域が比較的広い範囲の周波数の音波を減衰できるため、車速の増減によって変化するピーク周波数を減衰することができる。したがって、低速から高速に至る速度範囲で、走行中に発生するロードノイズを安定して低減することができる。

上述した本発明の車両用ホイールにあって、複数の共鳴吸音器により定まる減衰連続周波数帯域が１８０Ｈｚ〜２４０Ｈｚの周波数を含むように、各共鳴吸音器が形成されているものであるとした場合には、車両走行中に車速に応じて変化するロードノイズを確実に低減することができる。

上述した本発明の車両用ホイールにあって、各共鳴吸音器を夫々構成する複数の区画空域が、夫々の容積を順次段階的に増加または減少するように、リム空洞部に区画形成された構成、又は、各共鳴吸音器を構成する各連通孔が夫々の孔径を順次段階的に大径化または小径化するように形成された構成とした場合には、上記した車速に応じて変化するロードノイズを安定して低減するという本発明の作用効果を適正に発揮できる。

本発明にかかる実施例１の車両用ホイール１の縦断面図である。 上記の車両用ホイール１の、図１中のＬ−Ｌ線横断面図である。 上記の車両用ホイール１の、図１中のＭ−Ｍ線横断面図である。 リム空洞部２１を形成する過程を示す説明図である。 実施例１の、各共鳴吸音器２６ａ〜２６ｅにより定まる減衰連続周波数帯域の一例を表す説明図である。 本発明にかかる実施例２の車両用ホイール５１の縦断面図である。 上記の車両用ホイール５１の、図６中のＮ−Ｎ線横断面図である。 上記の車両用ホイール５１の、図６中のＰ−Ｐ線横断面図である。

図１〜３に、本発明にかかる実施例１の車両用ホイール１を示す。この車両用ホイール１は、アルミニウム合金を鋳造成形してなるものであり、車軸が連結されるディスク部２と、タイヤが装着されるリム部３とを備えてなる。尚、本実施例１にあって、ディスク部２の背面側から意匠面側へ向かう方向を表方とし、逆向きを裏方としている。また、車両用ホイール１の中心軸線Ｏと直交するホイール径方向に沿って、該中心軸線Ｏへ向かう方向を内方とし、逆向きを外方としている。

上記のディスク部２は、略円盤状のハブ取付部４と、該ハブ取付部４の外周縁から外方へ放射状に設けられた複数のスポーク部５とを備えている。ここで、ハブ取付部４には、その中央にハブ孔１７が設けられ、該ハブ孔１７の外側に周方向で互いに均等間隔となる位置に複数のボルト孔１８が設けられている。また、互いに隣り合うスポーク部５の間に飾り孔６が夫々に形成されている。尚、本実施例１にあっては、五本のスポーク部５と、五個の飾り孔６とを備えた構成としている。

また、上記のリム部３は、その表裏両端の開口縁にタイヤ１００のビード１０１ａ，１０１ｂを側方から保持する表裏のリムフランジ部１０ａ、１０ｂが形成され、各リムフランジ部１０ａ、１０ｂに、タイヤのビードを着座させて支持固定する表裏のビートシート部１１ａ，１１ｂが夫々に連成されている。さらに、表裏両側のビードシート部１１ａ，１１ｂの間には、タイヤ装着時に、タイヤのビードを落とすためのウエル部１３が設けられている。そして、表側ビードシート部１１ａとウエル部１３とがウエル壁部１４を介して連成されている。ここで、表側ビードシート部１１ａとウエル壁部１４とは、上記したディスク部２の各スポーク部５と連成する円環状のアウターリム部９に設けられている。

尚、この車両用ホイール１にあっては、車両に装着された場合にホイール外観となるディスク部２の表面により、所謂意匠面が構成されている。そして、車両用ホイール１の上記した各部位はそれぞれ、中心軸線Ｏを中心とする同心状に形成されている。また、車両用ホイール１に所定のタイヤ１００を装着した状態で、リム部３と該タイヤ１００とにより密閉された環状のタイヤ内空域１０２が形成される（図１参照）。

次に本発明の要部について説明する。
本実施例１の車両用ホイール１は、図１〜３のように、リム部３のアウターリム部９の内部に、断面略多角形状（本実施例では断面略三角形状）のリム空洞部２１が周成されている。円環状に形成されたリム空洞部２１内には、五つの隔壁部２２が設けられており、該隔壁部２２によってリム空洞部２１をホイール周方向に区画した五つの区画空域２４ａ〜２４ｅが形成されている。さらに、アウターリム部９を構成するウエル壁部１４には、各区画空域２４ａ〜２４ｅと外部とを連通する連通孔２５ａ〜２５ｅが夫々開口形成されている。各区画空域２４ａ〜２４ｅは、夫々の連通孔２５ａ〜２５ｅのみによって外部と連通している。尚、リム空洞部２１にあって、区画空域２４ａ〜２４ｅを夫々構成する部位が、本発明にかかる複数の区画空洞部である。

各区画空域２４ａ〜２４ｅと夫々の連通孔２５ａ〜２５ｅとによって、ヘルムホルツ式の共鳴吸音器２６ａ〜２６ｅが構成されている。共鳴吸音器２６ａ〜２６ｅについては、後述する。

このような車両用ホイール１の製造方法について説明する。
鋳造により、図４（Ａ）のように、環状壁部４５がホイール周方向に亘って形成されたリム部４３を備えたホイール予備形状品４１を成形する。ここで、環状壁部４５は、ウエル部１３の表端部位（リム部４３の表寄り部位）から外方へ起立するようにして周成されている。さらに、このホイール予備形状品４１には、環状壁部４５と表側リムフランジ部１０ａとの間に、表裏方向に沿って外方へ起立する短尺状の隔壁部２２が設けられている（図２，３参照）。この隔壁部２２は、上記の五つの飾り孔６に夫々隣接する外側位置に五箇所設けられており、上記したリム空洞部２１の断面形状と同様の形状に形成されている。図４（Ａ）は、鋳造後に切削加工により、このホイール予備形状品４１を、所望の寸法形状に成形すると共に、表側リムフランジ部１０ａの外側基部位に段差状の接合周部４４を周成した状態を示している。

次に、図４（Ｂ），（Ｃ）のように、前記した環状壁部４５を表方へ屈曲する加工を行う。これにより、環状壁部４５を前記隔壁部２２の上端に沿って折り曲げると共に、該環状壁部４５の先端４５ａを、前記した接合周部４４に着座させる。そして、この先端４５ａと接合周部４４とを周方向に亘って溶接し、さらにその外表面を切削加工して形状を整えることにより、リム空洞部２１を備えたアウターリム部９を成形する（図１参照）。これにより、ホイール周方向に亘って円環状のリム空洞部２１が形成されると共に、該リム空洞部２１を区画した五つの区画空域２４ａ〜２４ｅが形成される。そして、このリム空洞部２１およびその区画空域２４ａ〜２４ｅは、外部と遮蔽されている。

このようにアウターリム部９を形成することにより、リム空洞部２１と隔壁部２２とを比較的容易かつ精度良く形成することができ、これに伴って、区画空域２４ａ〜２４ｅを所望の容積に正確かつ安定して形成できる。

次に、上記のアウターリム部９のウエル壁部１４に、各区画空域２４ａ〜２４ｅと外部とを夫々連通する連通孔２５ａ〜２５ｅを穿設する（図示せず）。各連通孔２５ａ〜２５ｅは、上記の五つのスポーク部５に夫々隣接する外側部位に形成される。尚、各連通孔２５ａ〜２５ｅは、全て同じ孔径となるように形成される。

このように製造された本実施例の車両用ホイール１は、上記のように、各区画空域２４ａ〜２４ｅと連通孔２５ａ〜２５ｅとによって、五つのヘルムホルツ式の共鳴吸音器２６ａ〜２６ｅを構成している。共鳴吸音器２６ａ〜２６ｅは、上記の式（１）のように、その共鳴現象によって音波を減衰する減衰最大周波数が、夫々の区画空域２４ａ〜２４ｅの容積と連通孔２５ａ〜２５ｅの寸法形状等によって定まる。本実施例１では、各区画空域２４ａ〜２４ｅを夫々に異なる所定容積とするように形成することにより、各共鳴吸音器２６ａ〜２６ｅの減衰最大周波数および設定周波数帯を定めている。

本実施例１の構成にあっては、上記のリム空洞部２１に区画された五つの区画空域２４ａ〜２４ｅが、そのホイール周方向長さを夫々に異なる所定長さとして形成されている。これにより、各区画空域２４ａ〜２４ｅが、夫々に異なる所定容積となっている。これにより、各共鳴吸音器２６ａ〜２６ｅの減衰最大周波数（上記の式（１）参照）が異なっている。尚、本実施例１にあっては、各連通孔２５ａ〜２５ｅの寸法形状は同じとしている。

ここで、リム空洞部２１に設けた五つの隔壁部２２を、その隣り同士の間隔（ホイール周方向長さ）が夫々異なる所定長さとなるように形成することにより、各区画空域２４ａ〜２４ｅの容積を定めている。具体的には、仮に均等間隔で五つの隔壁部を形成した場合の容積を基準として、当該基準容積に対して−２２％〜＋３９％の範囲で順次段階的に容積変化するように適宜設定する。すなわち、基準容積の約−２２％となる容積の区画空域２４ａと、基準容積の約−１２％となる容積の区画空域２４ｂと、基準容積の区画空域２４ｃと、基準容積の約＋１７％となる容積の区画空域２４ｄと、基準容積の約＋３９％となる容積の区画空域２４ｅとする。そして、これら各区画空域２４ａ〜２４ｅの容積となるように、夫々の隣り合う隔壁部２２の間隔を設定している。これにより、最小容積の区画空域２４ａから最大容積の区画空域２４ｅまで順に、各容積が段階的に増加した構成となっている。

尚、本実施例１の場合には、車両用ホイール１がホイールサイズ１６インチであり、そのアウターリム部９に断面積１９０ｍｍ^２のリム空洞部２１が形成された構成について例示する。この場合に、各区画空域２４ａ〜２４ｅの容積が、５６０００ｍｍ^３、６３０００ｍｍ^３、７２０００ｍｍ^３、８４０００ｍｍ^３、１０００００ｍｍ^３とする。すなわち、上記の基準容積が７２０００ｍｍ^３である。一方、連通孔２５ａ〜２５ｅの孔径は、３．６ｍｍとしている。

このように形成した各区画空域２４ａ〜２４ｅとその連通孔２５ａ〜２５ｅとによって構成される共鳴吸音器２６ａ〜２６ｅが、図５のように、１８０Ｈｚ〜２４０Ｈｚの周波数の音波を減衰する効果に優れるものとできる。詳述すると、各共鳴吸音器２６ａ〜２６ｅは、夫々の区画空域２４ａ〜２４ｅの容積によって、上記した式（１）の減衰最大周波数と、該減衰最大周波数に基づく設定周波数帯とが設定される。この設定周波数帯は、その範囲内の周波数の音波を充分に減衰することができるように、前記減衰最大周波数の前後で所定減衰量以上の減衰効果を発揮できる範囲として設定される。ここで、区画空域２４ａ〜２４ｅの容積が順次段階的に増加するように形成されていることから、夫々の減衰最大周波数が所定間隔を置いて順次増加し、これに伴って設定周波数帯も連続的に増加するように定められる。そして、各区画空域２４ａ〜２４ｅの容積変化する割合を基準容積に対して−２２％〜＋３９％の範囲で段階的に変化するように設定していることによって、各設定周波数帯が順次部分的に重なり合う。そのため、五つの設定周波数帯により、１８０Ｈｚ〜２４０Ｈｚの周波数の範囲を含む減衰連続周波数帯域が定まる。この減衰連続周波数帯域は、五つの設定周波数帯の連続であることから、所定減衰量以上の減衰効果を発揮できる範囲であるため、１８０Ｈｚ〜２４０Ｈｚの周波数の音波を充分に減衰することができる。

ここで、車両走行中に上記のタイヤ内空域１０２で発生する空洞共鳴音は、その音波の二つのピークの周波数が１８０Ｈｚ〜２４０Ｈｚの範囲内に生じることを実験等により確認している。さらに、比較的低速走行中における前記二つのピークの周波数と比較的高速走行中における前記二つのピークの周波数とのいずれもが、前記１８０Ｈｚ〜２４０Ｈｚの範囲で発生する。上述したように、二つのピークの周波数は、車速の向上に伴って一方の周波数が低下し且つ他方の周波数が高くなることから、低速走行中と高速走行中とで二つのピークの周波数が異なるが、この低速走行中と高速走行中における夫々のピークの周波数は、前記前記１８０Ｈｚ〜２４０Ｈｚの範囲で生じる。以上のことから、車速に従って変化する前記二つのピークの周波数による音波を、共鳴吸音器２６ａ〜２６ｅによって充分に減衰することができる。

このような本実施例１の車両用ホイール１にタイヤ１００を装着すると、アウターリム部９に形成した五つの区画空域２４ａ〜２４ｅが夫々の連通孔２５ａ〜２５ｅを介してタイヤ内空域１０２と連通する（図１参照）。これにより、各区画空域２４ａ〜２４ｅと連通孔２５ａ〜２５ｅとによって、タイヤ内空域１０２を伝搬する音波に対する、ヘルムホルツ式の共鳴吸音器２６ａ〜２６ｅが構成されたものとなる。この共鳴吸音器２６ａ〜２６ｅにより、車両走行中にタイヤ内空域１０２で発生する空洞共鳴音を低減することができる。これは、空洞共鳴音の音波が、上記した減衰連続周波数帯域内の周波数でピークを有する波形により生じることから、該音波を前記共鳴吸音器２６ａ〜２６ｅによって減衰することができるためである。さらに、前記波形のピークの周波数が車速に伴って変化しても、該変化後の周波数が減衰連続周波数帯域内であることから、該変化後の周波数の音波も減衰できる。したがって、本実施例１の構成によれば、低速走行から高速走行に至るいずれの速度の場合にあっても、タイヤ内空域１０２で発生するロードノイズを低減することができ、この低減効果が安定して発揮される。

尚、本実施例１では、容積変化する割合を、基準容積に対して−２２％〜＋３９％の範囲で段階的に変化するように設定したが、この容積変化する割合はリム空洞部の断面積（基準容積）やホイールサイズ等によって適宜設定することができる。例えば、基準容積に対して−５０％〜＋１００％の範囲で段階的に変化するように設定する構成とすることもあり得る。

実施例２の車両用ホイール５１は、図６〜８のように、リム部５３のアウターリム部５９に、同じ容積の区画空域６４ａ〜６４ｅが形成され、かつ夫々の連通孔６５ａ〜６５ｅが異なる所定孔径により形成されたものである。このように連通孔６５ａ〜６５ｅの孔径が異なることにより、各区画空域６４ａ〜６４ｅと連通孔６５ａ〜６５ｅとにより構成される共鳴吸音器６６ａ〜６６ｅは、その減衰最大周波数（上記の式（１）参照）が異なるものとなっている。

尚、本実施例２の構成にあっては、上記した区画空域６４ａ〜６４ｅと連通孔６５ａ〜６５ｅとを異なる形態として形成した以外は上述した実施例１と同じ構成であり、同じ構成要素には同じ符号を記し、その説明を省略する。同様に、本実施例２の構成にあっても、上述した実施例１と同じ製造工程によりアウターリム部５９を形成できるため、これについても省略する。

本実施例２にあって、上記の区画空域６４ａ〜６４ｅは、アウターリム部５９のリム空洞部２１にホイール周方向に均等間隔で五つの隔壁部２２を配設したことにより形成されており、リム空洞部２１をホイール周方向で五分割してなる。これにより、各区画空域６４ａ〜６４ｅは全て同じ容積となっている。ここで、上述した実施例１と同じサイズの車両用ホイール５１とし、リム空洞部２１の断面積も同じとしており、各区画空域２４ａ〜２４ｅの容積は、全て７２０００ｍｍ^３となっている。

各連通孔６５ａ〜６５ｅは、基準とする孔径を３．６ｍｍとして、該基準孔径に対して約８％毎に異なる孔径寸法を設定する。すなわち、基準孔径に比して約−１６％とした孔径３．０ｍｍの連通孔６５ａと、約−８％とした孔径３．３ｍｍの連通孔６５ｂと、基準孔径３．９ｍｍの連通孔６５ｃと、約＋８％とした孔径４．２ｍｍの連通孔６５ｄと、約＋１６％とした孔径４．２ｍｍの連通孔６５ｅとを夫々設定している。このように孔径変化率を約８％として各連通孔６５ａ〜６５ｅを設定していることにより、各連通孔６５ａ〜６５ｅを夫々に備える共鳴吸音器６６ａ〜６６ｅが、１８０Ｈｚ〜２４０Ｈｚの周波数の音波を減衰する効果に優れるものとできる。これは、上述した実施例１の場合と同様に、各共鳴吸音器６６ａ〜６６ｅの設定周波数帯が順次連続的に増加（又は減少）し且つ順次部分的に重なり合うように設定されていることに因る。そして、これら五つの設定周波数帯により、１８０Ｈｚ〜２４０Ｈｚの周波数の範囲を含む減衰連続周波数帯域が定まる（図５参照）。

尚、本実施例２にあって、各連通孔６５ａ〜６５ｅの深さ寸法（長さ）は、上記した製造工程の環状壁部４５の板厚設定により定まることから、全て一定寸法である。

本実施例２の車両用ホイール１にあっても、上述した実施例１と同様に、低速走行から高速走行に至るいずれの速度の場合にあっても、タイヤ内空域１０２で発生するロードノイズを低減することができ、この低減効果が安定して発揮される。

尚、本実施例２では、孔径変化率を約８％として設定したが、この孔径変化率はリム空洞部の断面積（基準容積）やホイールサイズ等によって適宜設定することができる。そして、孔径変化率としては、２％以上かつ２０％以下の範囲に設定することが好適である。

ここで、約８％の孔径変化率を設定した孔径寸法について換言すると、孔径寸法の変化割合を、基準孔径に対して約−１６％〜＋１６％の範囲で順次段階的に変化するように設定したものと言える。この孔径寸法の変化割合としては、例えば、基準孔径に対して−５０％〜＋１００％の範囲で段階的に変化する構成とすることもあり得る。

上述した実施例１，２の構成にあっては、リム部に五つの共鳴吸音器を構成する各区画空域と連通孔とを備えた構成であるが、これらの配設個数は適宜変更することが可能である。例えば、三つの共鳴吸音器を構成するように区画空域を三つ形成し且つ夫々に連通孔を形成する構成としても良い。同様に、四つの共鳴吸音器、六つの共鳴吸音器を設ける構成とすることもできる。

また、実施例１，２では、リム空洞部をアウターリム部に形成した構成であるが、その他の構成として、インナーリム部にリム空洞部を形成した構成や、ウエル部にリム空洞部を形成した構成とすることもできる。

本発明にあっては、上述した実施例に限定されるものではなく、その他の構成についても、本発明の趣旨の範囲内で適宜変更可能である。

１，５１ 車両用ホイール
２ ディスク部
３，５３ リム部
４ ハブ取付部
５ スポーク部
６ 飾り孔
９，５９ アウターリム部
１１ａ 表側ビードシート部
１１ｂ 裏側ビードシート部
２１ リム空洞部
２２ 隔壁部
２４ａ〜２４ｅ，６４ａ〜６４ｅ 区画空域
２５ａ〜２５ｅ，６５ａ〜６５ｅ 連通孔
２６ａ〜２６ｅ，６６ａ〜６６ｅ 共鳴吸音器
１００ タイヤ
１０１ａ，１０１ｂ ビード
１０２ タイヤ内空域

Claims (6)

1. タイヤが装着されるリム部を備えた車両用ホイールにおいて、
   前記リム部は、
   該リム部とタイヤとにより画成されるタイヤ内空域と遮蔽され該タイヤ内空域と連通する連通孔が設けられた区画空洞部を複数備え、
   少なくとも一つの区画空洞部の容積は他の区画空洞部の容積とは異なる、及び／又は少なくとも一つの区画空洞部の連通孔の大きさは他の区画空洞部の連通孔の大きさとは異なるものであることを特徴とする車両用ホイール。
2. タイヤのビードを支持する表裏のビードシート部を具備し、該タイヤが装着されることにより密閉状のタイヤ内空域を画成するリム部と、車軸に固定されるディスク部とを備えた車両用ホイールにおいて、
   前記リム部は、
   ホイール周方向に亘って設けられた、前記タイヤ内空域と遮蔽される円環状のリム空洞部を備えると共に、
   リム空洞部を複数の隔壁部によりホイール周方向に区画した複数の区画空域と、各区画空域とタイヤ内空域とを夫々連通する連通孔とによって構成される、タイヤ内空域で発生する所定の設定周波数帯の音波を減衰する共鳴吸音器を複数備えてなり、
   各共鳴吸音器を、夫々の設定周波数帯が連続的に増加または減少し且つ順次部分的に重なり合うように形成し、複数の設定周波数帯により減衰連続周波数帯域を定めているものであることを特徴とする車両用ホイール。
3. 複数の共鳴吸音器により定まる減衰連続周波数帯域が１８０Ｈｚ〜２４０Ｈｚの周波数を含むように、各共鳴吸音器が形成されていることを特徴とする請求項２に記載の車両用ホイール。
4. 複数の区画空域が、夫々の容積を段階的に増加または減少するように、リム空洞部に区画形成されることによって、
   各区画空域により構成される各共鳴吸音器が、連続的に増加または減少する夫々の設定周波数帯を定めているものであることを特徴とする請求項２又は請求項３に記載の車両用ホイール。
5. 各区画空域とタイヤ内空域とを夫々連通する各連通孔が、夫々の孔径を段階的に大径化または小径化するように形成されることによって、
   各連通孔により構成される各共鳴吸音器が、連続的に増加または減少する夫々の設定周波数帯を定めているものであることを特徴とする請求項２又は請求項３に記載の車両用ホイール。
6. ディスク部が、車軸に固定されるハブ取付部と、該ハブ取付部から径方向外方へ放射状に延成された複数のスポーク部とを備えるものであって、
   リム空洞部が、タイヤの表側ビードを支持する表側ビードシート部が形成されたアウターリム部に設けられると共に、該リム空洞部に区画空域を形成する複数の隔壁部が、隣り合うスポーク部間に画成された飾り孔の外側に設けられていることを特徴とする請求項２乃至請求項５のいずれか１項に記載の車両用ホイール。

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