特許 6247497 車両用ホイール

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6247497

(24)【登録日】2017年11月24日

(45)【発行日】2017年12月13日

(54)【発明の名称】車両用ホイール

(51)【国際特許分類】

   B60B 21/02 20060101AFI20171204BHJP

   B60B 21/12 20060101ALI20171204BHJP

【ＦＩ】

   B60B21/02 J

   B60B21/12 Z

【請求項の数】3

【全頁数】14

(21)【出願番号】特願2013-220398(P2013-220398)

(22)【出願日】2013年10月23日

(65)【公開番号】特開2015-81034(P2015-81034A)

(43)【公開日】2015年4月27日

【審査請求日】2016年8月25日

(73)【特許権者】

【識別番号】000110251

【氏名又は名称】トピー工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100085556

【弁理士】

【氏名又は名称】渡辺 昇

(74)【代理人】

【識別番号】100115211

【弁理士】

【氏名又は名称】原田 三十義

(72)【発明者】

【氏名】磯村 勇太

(72)【発明者】

【氏名】大沼 敏男

【審査官】 菅 和幸

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００６−２９８２３１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−０９５１６５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−０１６９７３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−３３０８６２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−０７４５９５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ６０Ｂ ２１／０２

Ｂ６０Ｂ ２１／１２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

偶数個の消音器が周方向に配置され、各消音器がタイヤ内部空間に開口する連通孔を有する車両用ホイールにおいて、
全ての消音器が均一の周方向長さを有するとともに等間隔をなして配置され、１８０°対向する少なくとも一対の消音器の連通孔は、対応する消音器に対する時計回り方向または反時計回り方向の相対的位置が互いに異なることを特徴とする車両用ホイール。

【請求項2】

偶数個の消音器が周方向に配置され、各消音器がタイヤ内部空間に開口する連通孔を有する車両用ホイールにおいて、
上記消音器の数をＮとし、１番目からＮ番目までの消音器を周方向にこの順で配置したとき、隣接する１番目とＮ番目の消音器の連通孔は、（３６０／２Ｎ）°の角度間隔離れており、
他の消音器がある場合には、これら他の消音器の半分の連通孔は、１番目の消音器の連通孔から上記消音器の配置順序方向に（３６０／Ｎ）°の間隔で配置されるとともに、他の消音器の残りの半分の連通孔は上記Ｎ番目の消音器の連通孔から上記消音器の配置順序方向とは反対の方向に（３６０／Ｎ）°の間隔で配置されていることを特徴とする車両用ホイール。

【請求項3】

第１の共鳴周波数のエネルギーを吸収する偶数個の第１の消音器と、第２の共鳴周波数のエネルギーを吸収する偶数個の第２の消音器とを備え、これら消音器が周方向に配置され、各消音器がタイヤ内部空間に開口する連通孔を有する車両用ホイールにおいて、
上記第１、第２消音器が同数のＮ個ずつ装備され、
１番目からＮ番目までの第１消音器を周方向にこの順で配置したとき、隣接する１番目とＮ番目の第１消音器の連通孔は、（３６０／２Ｎ）°の角度間隔離れており、
他の第１消音器がある場合には、これら他の第１消音器の半分の連通孔は、１番目の第１消音器の連通孔から上記第１消音器の配置順序方向に（３６０／Ｎ）°の間隔で配置され、他の第１消音器の残りの半分の連通孔は上記Ｎ番目の第１消音器の連通孔から上記第１消音器の配置順序方向とは反対の方向に（３６０／Ｎ）°の間隔で配置され、
上記Ｎ個の第２消音器の連通孔も、上記第１消音器の連通孔と同様に配置され、
上記１番目とＮ番目の第１消音器はホイールの第１領域に配置され、上記１番目とＮ番目の第２消音器は、この第１領域とホイール中心軸線を挟んで対向する第２領域に配置されていることを特徴とする車両用ホイール。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、タイヤの内部空間で発生する気柱共鳴を低減できる車両用ホイールに関する。

【背景技術】

【0002】

車両走行中にタイヤが路面から衝撃を受けると、タイヤの内部空間で気柱共鳴が発生し、ロードノイズの原因となる。そのため、この気柱共鳴を低減し、ロードノイズを低減できるようにした車両用ホイールが開発されている。
以下、消音器としてヘルムホルツ共鳴器を用いたホイールを例にとって説明する。なお、ヘルムホルツ共鳴器は、気室と、この気室をタイヤ内部空間に連通させる連通孔とを備えている。

【0003】

特許文献１では、車両用ホイールのリムに５つの共鳴器が周方向に並んで形成され、各共鳴器の周方向中央に連通孔が形成されている。したがって、５つの連通孔は等しい角度間隔（すなわち７２°の角度間隔）で配置されている。

【0004】

特許文献２では、車両用ホイールのリムに４つの共鳴器が周方向に並んで形成され、各共鳴器の一端近傍に連通孔が形成されている。これら４つの連通孔は等しい角度間隔（すなわち９０°の角度間隔）で配置されている。

【0005】

特許文献３では、車両用ホイールのリムに、主として第１の共鳴周波数のエネルギーを吸収する第1共鳴器と、主として第２の共鳴周波数のエネルギーを吸収する第２共鳴器が周方向に交互に配置されている。しかしながら、特許文献３にはこれら共鳴器の連通孔の周方向位置について詳細な記載はない。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特開２０１０−２６９６７９号公報

【特許文献2】特開２０１０−９５１４７号公報

【特許文献3】特許４５８９８１２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

気柱共鳴の消音効果は、タイヤの全周にわたって衝撃入力位置に関係なく均等であるのが理想であるが、現実には独立した共鳴器を周方向に複数配置する構成を採用するので、消音効果は不均等になる。そこで、できるだけ消音効果のばらつきを小さくすることが求められている。

【0008】

本発明者は、共鳴器の数が異なるホイールを用い、ホイールの全周にわたって衝撃を入力してその消音効果の試験を行った。その結果を詳述する。
先ず、特に明記されていない場合、前提として、共鳴器には１つの連通孔を設けている。また、該連通孔は、該共鳴器の中心の位置、すなわち、周方向からみて該共鳴器を２等分する位置に配置するようにした。
共鳴器が偶数個であって、かつ該共鳴器の位置が等間隔の場合は、共鳴器の数に対応した箇所で、消音効果が最大、最小となった。例えば共鳴器が４つの場合について説明すると、９０°間隔で４つの角度位置において消音効果が最大となり、これら最大消音効果が得られる箇所から４５°離れた４つの角度位置において消音効果が最小となった。

【0009】

これに対して、共鳴器が奇数個の場合（各共鳴器の周方向の幅は同じ）には、共鳴器の数の倍の箇所で消音効果が最大、最小となった。例えば、共鳴器が３つの場合について説明すると、６０°間隔で６つの角度位置において消音効果が最大となり、これら角度位置から３０°離れた６つの角度位置において消音効果が最小となった。

【0010】

上記のように、各々の共鳴器の周方向の幅が同じであり、さらに、共鳴器に１つ設けられた各連通孔が周方向からみて該共鳴器を２等分する位置に配置されている場合は、奇数個の共鳴器を装備したホイールでは、これより多い偶数個の共鳴器を装備したホイールに比べて、消音効果のばらつきが小さく、消音効果が最小の箇所でも良好な消音効果を発揮することができた。

【0011】

本発明者は上記試験結果を分析すべく、次の試験を行った。
図１２に示すようにタイヤに衝撃を加えたとき、タイヤの全周にわたる気圧は正弦波となった。衝撃入力点Ａ（図１２における０°の点）とこれと１８０°対向する対向点Ｂでは、図１３に実線と破線で示すように気圧が大きく変化し、正負が交互に入れ替わって振動となった。

【0012】

さらに、１つの共鳴器を装備したホイールで消音効果を試験したところ、共鳴器の連通孔が位置する箇所での気圧変化が大きければ大きいほど、それに比例して消音効果が大きいことが判明した。このことから、共鳴器の連通孔が上記入力点Ａにある時のみならず、対向点Ｂにある時にも消音効果をほぼ最大限に発揮することができることが判明した。上述したように対向点Ｂは入力点Ａと同様に気圧変化が大きいからである。上記衝撃波が正弦波であることから、共鳴器の消音効果は、その最大値を「１」としたとき、cosΘで表すことができる（Θは、その連通孔と衝撃入力点との間の角度である）。共鳴器の連通孔が入力点Ａから９０°離れた位置にある時には、ほとんど消音効果を発揮しない。

【0013】

上記試験結果から、本発明者は次のように分析した。
共鳴器が偶数個の場合（各共鳴器の周方向の幅は同じ）には、ホイールの回転中心を挟んで対をなす共鳴器の連通孔（各連通孔は周方向からみて該共鳴器を２等分する位置に配置されている）が互いに１８０°対向しているため、消音効果の角度分布を見ると、連通孔の数に相当する数の消音効果の山（最大）および谷（最小）が現れるだけである。
これに対して共鳴器が奇数個の場合（各共鳴器の周方向の幅は同じ）には、各共鳴器の連通孔（各連通孔は周方向からみて該共鳴器を２等分する位置に配置されている）は、他の共鳴器の連通孔とホイールの回転中心を挟んで１８０°対向した位置にはない。そのため、各共鳴器の連通孔が衝撃入力点Ａと一致した時および対向点Ｂと一致した時に同等の消音効果を発揮することになり消音効果の角度分布を見ると、共鳴器の数の２倍の箇所で、消音効果の山（最大）および谷（最小）が現れるのである。

【0014】

上記のように、消音効果のばらつきを抑えるためには、共鳴器に設けられた連通孔は、ホイールの回転中心を挟んで１８０°対向した位置に配置しないことが重要であることが判明した。

【課題を解決するための手段】

【0015】

本発明は、上記課題を解決したもので、偶数個の消音器が周方向に配置され、各消音器がタイヤ内部空間に開口する連通孔を有する車両用ホイールにおいて、
少なくとも１つの消音器の連通孔が、他の残りの消音器の連通孔と１８０°対向する位置から外れていることを特徴とする車両用ホイール。
この構成によれば、消音効果のばらつきを改善し、消音効果が最小となる箇所での消音効果の向上も図ることができる。

【0016】

好ましくは、全ての消音器が均一の周方向長さを有するとともに等間隔をなして配置され、１８０°対向する少なくとも一対の消音器の連通孔は、対応する消音器に対する時計回り方向または反時計回り方向の相対的位置が互いに異なることを特徴とする請求項１に記載の車両用ホイール。
この構成によれば、ホイールの重量バランスを良好に維持しながら、消音効果の改善を行うことができる。
好ましくは、全ての消音器の連通孔の各々が、他の消音器の連通孔と１８０°対向する位置から外れている。
この構成によれば、消音器の数の２倍の箇所で消音効果の山（ピーク）と谷が現れるので、消音効果のばらつきをより一層改善できる。

【0017】

好ましくは、上記消音器の数をＮとし、１番目からＮ番目までの消音器を周方向にこの順で配置したとき、隣接する１番目とＮ番目の消音器の連通孔は、（３６０／２Ｎ）°の角度間隔離れており、他の消音器がある場合には、これら他の消音器の半分の連通孔は、１番目の消音器の連通孔から上記消音器の配置順序方向に（３６０／Ｎ）°の間隔で配置されるとともに、他の消音器の残りの半分の連通孔は上記Ｎ番目の消音器の連通孔から上記消音器の配置順序方向とは反対の方向に（３６０／Ｎ）°の間隔で配置されている。
この構成によれば、消音効果の山が現れる箇所の間隔および谷が現れる箇所の間隔を均等にできるとともに、各箇所での消音効果の山をほぼ同等にすることができるとともに各箇所での消音効果の谷をほぼ同等にすることができる。

【0018】

本発明の他の態様では、第１の共鳴周波数のエネルギーを吸収する偶数個の第１の消音器と、第２の共鳴周波数のエネルギーを吸収する偶数個の第２の消音器とを備え、これら消音器が周方向に配置され、各消音器がタイヤ内部空間に開口する連通孔を有する車両用ホイールにおいて、少なくとも１つの第１消音器の連通孔が、他の残りの第１消音器の連通孔と１８０°対向する位置から外れており、少なくとも１つの第２消音器の連通孔が、他の残りの第２消音器の連通孔と１８０°対向する位置から外れている。
この構成によれば、第１の共鳴周波数に対する第１共鳴器の消音効果のばらつきを改善できるとともに、第２の共鳴周波数に対する第２共鳴器の消音効果のばらつきを改善することができる。

【0019】

好ましくは、全ての第１消音器の連通孔の各々が、他の第１消音器の連通孔と１８０°対向する位置から外れており、全ての第２消音器の連通孔の各々が、他の第２消音器の連通孔と１８０°対向する位置から外れている。
この構成によれば、第１消音器の数の２倍の箇所で、第１の共鳴周波数に対する消音効果の山と谷が現れ、第２消音器の数の２倍の箇所で、第２の共鳴周波数に対する消音効果の山と谷が現れるので、第１、第２の共鳴周波数に対する消音効果のばらつきをより一層改善できる。

【0020】

好ましくは、上記第１、第２消音器が同数のＮ個ずつ装備され、
１番目からＮ番目までの第１消音器を周方向にこの順で配置したとき、隣接する１番目とＮ番目の第１消音器の連通孔は、（３６０／２Ｎ）°の角度間隔離れており、他の第１消音器がある場合には、これら他の第１消音器の半分の連通孔は、１番目の第１消音器の連通孔から上記第１消音器の配置順序方向に（３６０／Ｎ）°の間隔で配置され、他の第１消音器の残りの半分の連通孔は上記Ｎ番目の第１消音器の連通孔から上記第１消音器の配置順序方向とは反対の方向に（３６０／Ｎ）°の間隔で配置され、
上記Ｎ個の第２消音器の連通孔も、上記第１消音器の連通孔と同様に配置され、上記１番目とＮ番目の第１消音器はホイールの第１領域に配置され、上記１番目とＮ番目の第２消音器は、この第１領域とホイール中心軸線を挟んで対向する第２領域に配置されている。
この構成によれば、第１共鳴周波数に対する消音効果の山が現れる箇所の間隔および谷が現れる箇所の間隔を均等にできるとともに、各箇所での山および谷をほぼ同等にすることができる。また、第２共鳴周波数に対する消音効果の山が現れる箇所の間隔および谷が現れる箇所の間隔を均等にできるとともに、各箇所での山および谷をほぼ同等にすることができる。

【発明の効果】

【0021】

本発明によれば、消音器が偶数個であっても、消音効果のばらつきを改善することができる。

【図面の簡単な説明】

【0022】

【図1】本発明の第１実施形態をなす、４つのヘルムホルツ共鳴器を備えた車両用ホイールの図２中Ｉ−Ｉ線に沿う縦断面図である。

【図2】図１におけるII−II矢視図であり、ウエル部の断面を省略して示す。

【図3】図２における要部のみを示す図である。

【図4】従来の４つのヘルムホルツ共鳴器を有する車両用ホイールの図３相当図である。

【図5】本発明の第１実施形態のホイールと図４の従来ホイールの消音効果を比較する図である。

【図6】本発明の第２実施形態をなす、２つのヘルムホルツ共鳴器を備えた車両用ホイールの図３相当図である。

【図7】従来の２つのヘルムホルツ共鳴器を有する車両用ホイールの図３相当図である。

【図8】本発明の第２実施形態のホイールと、従来の２つのヘルムホルツ共鳴器を備えたホイールの消音効果を比較する図である。

【図9】本発明の第３実施形態をなす、６つのヘルムホルツ共鳴器を備えた車両用ホイールの図３相当図である。

【図10】本発明の第４実施形態をなす車両用ホイールであって、２つの共鳴周波数のエネルギーを吸収するために４つのヘルムホルツ共鳴器を備えた車両用ホイールの図３相当図である。

【図11】本発明の第５実施形態をなす車両用ホイールであって、２つの共鳴周波数のエネルギーを吸収するために８つのヘルムホルツ共鳴器を備えた車両用ホイールの図３相当図である。

【図12】試験のためにタイヤの１か所に衝撃を入力した状態を示す概略図である。

【図13】衝撃入力時のタイヤ全周にわたる気圧の変化を実線と破線で示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0023】

以下、本発明の第１実施形態に係わる車両用ホイールについて、図１〜図３を参照しながら説明する。
ホイール１は例えばアルミ鋳造品からなり、ディスク１０とリム２０とを備え、このリム２０の外周にタイヤ２を装着するようになっている。

【0024】

上記ディスク１０は、一般的なホイールと同様に、中央のハブ取付部１１と、このハブ取付部１１と同軸をなす環状の周縁部１２と、これらハブ取付部１１と周縁部１２とを連ねるようにして放射状に延びる複数のスポーク１３とを有している。
ハブ取付部１１には、ハブ穴１１ａと複数のボルト穴１１ｂが形成され、スポーク１３間が飾り穴１４となっている。

【0025】

上記リム２０は、ほぼ円筒形状をなし、その一端がディスク１０の周縁部１２に連なっている。リム２０は、ウエル部２１と、その両端に位置してタイヤ２のビード部２ａを支持する一対のビードシート部２２と、このビード部２ａを保持するための一対のフランジ部２３とを有している。
タイヤ２が装着された状態で、リム２０とタイヤ２との間には、密閉された内部空間３が形成される。

【0026】

上記ディスク１０とリム２０の接合部には、消音器として４つ（偶数個）のヘルムホルツ共鳴器３１〜３４（以下、単に共鳴器と称する）が周方向例えば時計回り方向に順に並んで形成されている。以下、その構造を詳述する。

【0027】

上記ディスク１０とリム２０の接合部には、ディスク１０側のビードシート部２２の径方向内側において、ホイール１と共通の中心軸線Ｌｘを有する環状の空洞３０が形成されている。この空洞３０は、周方向に等間隔離れた４つの隔壁３０ｘにより４つの気室３１ａ〜３４ａに分割されている。

【0028】

上記リム２０において、ディスク１０側のビードシート部２２とウエル部２１とを連ねるやや傾斜した起立壁２４には、気室３１ａ〜３４ａをそれぞれタイヤ内部空間３に連ねる連通孔３１ｂ〜３４ｂが形成されている。気室３１ａ〜３４ａと連通孔３１ｂ〜３４ｂにより、４つの独立した共鳴器３１〜３４が構成される。

【0029】

上記共鳴器３１〜３４の共鳴周波数ｆは、気室３１ａ〜３４ａの体積、連通孔３１ｂ〜３４ｂの断面積、連通孔３１ｂ〜３４ｂの長さにより決定されるが、この共鳴周波数ｆがタイヤ内部空間３での気柱共鳴の減衰させたい周波数帯にほぼ対応するように、上記共鳴器３１〜３４が設計されている。本実施形態では、気室３１ａ〜３４ａおよび連通孔３１ｂ〜３４ｂの寸法が等しいので、共鳴器３１〜３４の共鳴周波数ｆは互いに等しいが、許容される範囲で異なっていてもよい。

【0030】

次に、本発明の特徴部について説明する。４つの共鳴器３１〜３４の連通孔３１ｂ〜３４ｂの開口端は、周方向に等間隔（すなわち９０°間隔）で配置されておらず、各連通孔３１ｂ〜３４ｂは他の連通孔との１８０°対向配置を回避されている。
本実施形態では質量バランスを考慮し、共鳴器３１〜３４を周方向に同一長さにするとともに等間隔に配置し（すなわち隔壁３０ｘを等間隔に配置し）、連通孔３１ｂ〜３４ｂの位置だけを不等間隔にする。連通孔３１ｂ〜３４ｂを明けることによる質量変化は微々たるものであり、質量バランスにほとんど影響を及ぼさない。

【0031】

上記連通孔３１ｂ〜３４ｂの配置について、より具体的に説明する。なお、この配置を一般化して表現するため、共鳴器の個数をＮとし、周方向（時計回り方向）に１番目からＮ番目までの共鳴器が順に配置されているものとする。本実施形態に対応させると、共鳴器３１が１番目の共鳴器となり、共鳴器３４がＮ番目の共鳴器となる。

【0032】

選択された１つの隔壁３０ｘを挟んで隔壁３０ｘから等しい角度間隔（２２．５°）離れた位置に、共鳴器３１、３４（１番目とＮ番目の共鳴器）の連通孔３１ｂ，３４ｂが配置されている。したがって、これら連通孔３１ｂ、３４ｂは４５°、すなわち（３６０／２Ｎ）°離れている。なお、連通孔３１ｂ，３４ｂの隔壁３０ｘからの角度間隔は等しくなくてもよい。

【0033】

他の共鳴器３２，３３のうちの半分、すなわち２番目の共鳴器３２の連通孔３２ｂは、１番目の共鳴器３１の連通孔３１ｂから時計回り方向に９０°、すなわち（３６０／Ｎ）°離れた位置に配置されている。
残りの半分、すなわち３番目の共鳴器３３の連通孔３３ｂは、４番目（Ｎ番目）の共鳴器３４の連通孔３４ｂから反時計回り方向に９０°、すなわち（３６０／Ｎ）°離れた位置に配置されている。

【0034】

図３に示すように、各連通孔３１ｂ〜３４ｂと、ホイール中心軸線Ｌｘとを通る直線Ｌ１〜Ｌ４を描くと、これら直線Ｌ１〜Ｌ４は、等角度４５°、すなわち（３６０／２Ｎ）°離れている。

【0035】

上記構成において、車両走行中にタイヤ２が路面の凹凸に起因した衝撃を受けた時、特定の周波数帯においてタイヤ２の内部空間３で気柱共鳴が発生する。この際、この特定の周波数帯で共鳴する複数の共鳴器３１〜３４により、共鳴エネルギーを吸収することができ、ロードノイズを低減できる。

【0036】

上記共鳴エネルギーの吸収は、衝撃を受けた時のタイヤ２の接地箇所（衝撃入力箇所）が連通孔３１ｂ〜３４ｂに最も近い時に最小となるとともに、接地箇所が連通孔３１ｂ〜３４ｂと１８０°対向する時にも最小となる。すなわち直線Ｌ１〜Ｌ４上の８つの箇所（４５°毎に）において衝撃が入力された時に消音効果が最小となる。
他方、上記直線Ｌ１〜Ｌ４から最も離れた点（２２．５°離れた点）に衝撃が入力されたときに消音効果が最大となる。
その結果、衝撃入力箇所に対応する消音効果の分布は図５に実線で示すように、８つの山と８つの谷を有する。なお、図５の「０°」は、図３における最上部に対応する。

【0037】

上記消音効果についてより具体的に説明する。なお、各共鳴器３１〜３４の消音効果の最大値を「１」として説明する。
図３において、直線Ｌ１〜Ｌ４上の位置に衝撃が入力した時、例えば共鳴器３１の連通孔３１ｂの位置に衝撃が入力した時には、共鳴器３１の消音効果はcos0°＝1であるが、共鳴器３２の消音効果がcos90°＝0となり、共鳴器３３の消音効果がcos135°＝0.71、共鳴器３４の消音効果がcos45°＝0.71となり、合計2.42で最小となる。
図３において直線Ｌ１〜Ｌ４から最も離れた位置、例えば「０°」の位置に衝撃が入力した時には、共鳴器３１，３４の消音効果はcos22.5°＝0.92であり、共鳴器３２，３３の消音効果はcos112.5°＝0.38であり、合計すると2.60で最大となる。

【0038】

図４は、上記第１実施形態と比較すべき従来構造を示す。この従来構造では、４つの共鳴器３１’〜３４’の気室３１ａ’〜３４ａ’は、上記第１実施形態同様であるが、連通孔３１ｂ’〜３４ｂ’が対応する気室３１ａ’〜３４ａ’の周方向中央に位置している点で第１実施形態と異なる。そのため、連通孔３１ｂ’〜３４ｂ’は、９０°間隔で配置されており、連通孔３１ｂ’，３３ｂ’が１８０°対向して、ホイール中心軸線Ｌｘを通る直線Ｌ１’上に配置され、連通孔３２ｂ’，３４ｂ’が１８０°対向して、ホイール中心軸線Ｌｘを通る直線Ｌ２’上に配置されている。

【0039】

上記従来構造では、直線Ｌ１’、Ｌ２’上の４つの点において衝撃が入力された時に消音効果が最小となり、これら直線Ｌ１’、Ｌ２’から最も離れた点（４５°離れた点）に衝撃が入力されたときに消音効果が最大となる。
その結果、消音効果の衝撃入力箇所による分布は図５に破線で示すように、４つの山と４つの谷を有する。図５の「０°」は、図４における最上部に対応する。

【0040】

上記従来構造の消音効果についてより具体的に説明する。なお、各共鳴器３１‘〜３４’の消音効果の最大値を「１」として説明する。
図４において、直線Ｌ１’、Ｌ２’上の位置に衝撃が入力した時、例えば共鳴器３１の連通孔３１ｂの位置に衝撃が入力した時には、共鳴器３１の消音効果はcos0°＝1、共鳴器３３の消音効果はcos180°＝1であるが、共鳴器３２の消音効果がcos90°＝0、共鳴器３３の消音効果がcos180°＝0となり、合計2で最小となる。
図４において直線Ｌ１’、Ｌ２’から最も離れた位置、例えば「０°」の位置に衝撃が入力した時には、共鳴器３１，３４の消音効果はcos45°＝0.71であり、共鳴器３２，３３の消音効果はcos135°＝0.71であり、合計すると2.84で最大となる。

【0041】

図５の実線と破線の比較から明らかなように、本発明構造では、従来構造に比べて消音効果の最大値と最小値を小さくすることができる。また、本発明構造によれば、消音効果の最大値が現れる箇所（山）と最小値が現れる箇所（谷）の数が従来構造に比べて倍増する。その結果、消音効果のばらつきを小さくすることができる。

【0042】

次に、本発明の他の実施形態について図を参照しながら説明する。これら図において、第１実施形態に対応する構成については同番号を付してその詳細な説明を省略する。
図６に示す第２実施形態のホイールは、２つの共鳴器３１，３２を備えている。すなわち、環状の空洞３０は１８０°離れた２つの隔壁３０ｘで２つの気室３１ａ，３２ａに分割されている。共鳴器３１，３２の連通孔３１ｂ、３２ｂは、１つの隔壁３０ｘから４５°離れ（共鳴器３１の中央から４５°離れ）、互いに９０°離れている。なお、連通孔３１ｂ、３２ｂの隔壁３０ｘからの角度間隔は異なっていてもよい。
連通孔３１ｂとホイール中心軸線Ｌｘを通る直線Ｌ１と、連通孔３２ｂとホイール中心軸線Ｌｘを通る直線Ｌ２は９０°離れている。

【0043】

上記構成によれば、直線Ｌ１上の２点と、直線Ｌ２上の２点の計４点に衝撃が入力した時に、消音効果が最小になり、これら直線Ｌ１，Ｌ２から４５°離れた４点に衝撃が入力した時に、消音効果が最大になる。
その結果、衝撃入力箇所に対応する消音効果は図８に実線で示すように、４つの山と４つの谷を有する。図８の「０°」は、図６における最上部に対応する。

【0044】

上記消音効果についてより具体的に説明する。なお、各共鳴器３１、３２の消音効果の最大値を「１」として説明する。
図６において、直線Ｌ１,Ｌ２上の位置、例えば共鳴器３１の連通孔３１ｂの位置に衝撃が入力した時には、共鳴器３１の消音効果はcos0°＝1であるが、共鳴器３２の消音効果がcos90°＝0となり、合計すると1.0で最小となる。
図６において、直線Ｌ１，Ｌ２から最も離れた位置、例えば「０°」の位置に衝撃が入力した時には、共鳴器３１，３２の消音効果はそれぞれcos45°＝0.71であり、合計すると1.42で最大となる。

【0045】

図７は、上記第２実施形態と比較すべき従来構造を示す。この従来構造では、２つの共鳴器３１’３２’の気室３１ａ’，３２ａ’は、上記第２実施形態同様であるが、連通孔３１ｂ’，３２ｂ’が対応する気室３１ａ’，３２ａ’の周方向中央に位置している点で第２実施形態と異なる。そのため、連通孔３１ｂ’，３２ｂ’は、１８０°対向して配置され、ホイール中心軸線Ｌｘを通る直線Ｌ１’上に配置されている。

【0046】

上記従来構造では、直線Ｌ１’上の２つの点において衝撃が入力された時に消音効果が最小となり、これら直線Ｌ１’から最も離れた点（９０°離れた点）に衝撃が入力されたときに消音効果が最大となる。
その結果、消音効果の衝撃入力箇所による分布は図８に破線で示すように、２つの山と２つの谷を有する。図８の「０°」は、図７における最上部に対応する。

【0047】

上記消音効果についてより具体的に説明する。なお、各共鳴器３１’，３２’の消音効果の最大値を「１」として説明する。図７において、直線Ｌ１’から最も離れた位置例えば「０°」の位置に衝撃が入力した時、共鳴器３１'，３２’の消音効果はcos90°＝0であり、合計0で最小となる。
これに対して、図７において、直線Ｌ１’上の位置、例えば共鳴器３１'の連通孔３１ｂ’の位置に衝撃が入力した時には、共鳴器３１’の消音効果はcos0°＝1、共鳴器３２’の消音効果はcos180°＝1であり、合計2で最大となる。

【0048】

図８の実線と破線の比較から明らかなように、共鳴器が２つの場合でも、本発明によれば従来構造に比べて消音効果のばらつきが小さくなり、消音効果の最小値を上げることができる。

【0049】

図９に示す第３実施形態のホイールは、６つの共鳴器３１〜３６を備えている。環状の空洞３０は６０°離れた６つの隔壁３０ｘで６つの気室３１ａ〜３６ａに分割されている。１番目の共鳴器３１と６番目（Ｎ番目）の共鳴器３６の連通孔３１ｂ、３６ｂは、１つの隔壁３０ｘから１５°離れ、互いに３０°すなわち（３６０／２Ｎ）°離れている。なお、連通孔３１ｂ、３６ｂの隔壁３０ｘからの角度間隔は異なっていてもよい。

【0050】

他の共鳴器のうちの右半分の共鳴器、すなわち共鳴器３２、３３の連通孔３２ｂ、３３ｂは、１番目の共鳴器３１の連通孔３１ｂから時計回り方向に６０°、すなわち（３６０／Ｎ）°ずつ離れて配置されている。同様にして左半分の共鳴器、すなわち共鳴器３５、３４の連通孔３５ｂ、３４ｂも、６番目（Ｎ番目）の共鳴器３６の連通孔３６ｂから反時計回り方向に６０°、すなわち（３６０／Ｎ）°ずつ離れて配置されている。

【0051】

上記構成によれば、各連通孔３１ｂ〜３６ｂは、他の連通孔と１８０°対向した位置になく、連通孔３１ｂ〜３６ｂとホイール中心軸線Ｌｘを通る直線Ｌ１〜Ｌ６は互いに３０°離れている。

【0052】

第３実施形態では、３０°毎にすなわち直線Ｌ１〜Ｌ６上の１２の点において衝撃が入力された時に消音効果が最小となり、これら直線Ｌ１〜Ｌ６から最も離れた点（１５°離れた点）に衝撃が入力された時に消音効果が最大となる。
第３実施形態によれば、第１、第２実施形態より消音効果のばらつきを小さくすることができることは勿論のこと、同数の共鳴器を有しその連通孔が等しい間隔をなす車両用ホイールに比べても消音効果のばらつきを小さくすることができる。

【0053】

図１０に示す第４実施形態では、２つの共鳴周波数のエネルギーを吸収できるホイールを示す。詳述すると、このホイールは、第１の共鳴周波数ｆ_Ａのエネルギーを吸収する２つ（偶数個）の第１共鳴器３１Ａ、３２Ａと、第２の共鳴周波数ｆ_Ｂのエネルギーを吸収する２つ（偶数個）の第２共鳴器３１Ｂ，３２Ｂとを備えている。２つの第１共鳴器３１Ａ、３２Ａは１８０°対向しておらず、周方向に隣接している。そのため、これら第１共鳴器３１Ａ、３２Ａの連通孔３１ｂ、３２ｂは、第１共鳴器３１Ａ、３２Ａの周方向中央に形成されているが１８０°対向しておらず、９０°の角度間隔だけ離れている。この配置は図６の第２実施形態と似ている。２つの第２共鳴器３１Ｂ、３２Ｂ同士も周方向に隣接しており、その周方向中央に形成された連通孔３１ｂ、３２ｂは１８０°対向しておらず、９０°の角度間隔だけ離れている。

【0054】

上記第４実施形態では、第１の共鳴周波数ｆ_Ａに関して、２つの第１共鳴器３１Ａ，３２Ａにより、図８の実線で示す消音効果を奏することができ、第２の共鳴周波数ｆ_Ｂに関しても、２つの第１共鳴器３１Ｂ，３２Ｂにより、図８の実線で示す消音効果を奏することができる。
なお、本実施形態では第１共鳴器３１Ａの連通孔３１ｂと，第２共鳴器３１Ｂの連通孔３１ｂが１８０°対向して直線Ｌ１上に配置され、第１共鳴器３２Ａの連通孔３２ｂと、第２共鳴器３２Ｂの連通孔３２ｂが１８０°対向して直線Ｌ２上に配置されているが、互いに１８０°対向位置から外れていてもよい。連通孔は各共鳴器の周方向中央からはずれていてもよい。

【0055】

図１１に示す第５実施形態は、第１の共鳴周波数ｆ_Ａのエネルギーを吸収する４つ（偶数個）の第１共鳴器３１Ａ、３２Ａ、３３Ａ、３４Ａと、第２の共鳴周波数ｆ_Ｂのエネルギーを吸収する４つの第２共鳴器３１Ｂ，３２Ｂ、３３Ｂ、３４Ｂと、を備えている。４つの第１共鳴器３１Ａ、３２Ａ、３３Ａ、３４Ａの連通孔３１ｂ〜３４ｂの配置は、図３に示す第１実施形態と同様であり、第１共鳴周波数ｆ_Ａに関して、図５の実線で示す消音効果を発揮することができる。また、４つの第２共鳴器３１Ｂ、３２Ｂ、３３Ｂ、３４Ｂの連通孔３１ｂ〜３４ｂの配置も、図３に示す第１実施形態と同様であり、第２共鳴周波数ｆ_Ｂに関して、図５の実線で示す消音効果を発揮することができる。

【0056】

上記第５実施形態において、１番目と４番目の第１共鳴器３１Ａ，３４Ａが、その中心が４５°離れて隣接し、２番目と３番目の第１共鳴器３２Ａ，３３Ａの中心が、１番目と４番目の第１共鳴器３１Ａ、３４Ａの中心から９０°離間するとともに、互いに１３５°離間している。そして、上記第１共鳴器３１Ａ〜３４Ａ間に、これら第１共鳴器３１Ａ〜３４Ａと線対称をなすようにして第２共鳴器３１Ｂ〜３４Ｂが配置されている。第２共鳴器において最も狭い角度間隔で配置された１番目の共鳴器３１Ｂと４番目の共鳴器３４Ｂが、第１共鳴器において最も広い角度間隔で配置された２番目の共鳴器３２Ａと３番目の共鳴器３３Ａの間に配置されている。
なお、第１共鳴器と第２共鳴器とをホイール中心軸線Ｌｘを通る直線上に１８０°対向して配置したが、１８０°対向位置から外れていてもよい。連通孔は共鳴器の周方向中央から外れていてもよい。

【0057】

本発明は、上記実施形態に制約されず、種々の態様を採用することができる。
消音器は、ヘルムホルツ共鳴器に限らず、他の消音器、例えば、伝播通路とこの伝播通路をタイヤ内部空間に連ねる連通孔とを有するサイドブランチ型消音器やクインケ管型消音器であってもよい。

【産業上の利用可能性】

【0058】

本発明は、車両用ホイールに適用することができる。

【符号の説明】

【0059】

１ 車両用ホイール
２ タイヤ
３ タイヤの内部空間
１０ ディスク
２０ リム
３０ 環状の空洞
３０ｘ 隔壁
３１〜３６ ヘルムホルツ共鳴器（消音器）
３１Ａ〜３４Ａ 第１の共鳴器（第１の消音器）
３１Ｂ〜３４Ｂ 第２の共鳴器（第２の消音器）
３１ａ〜３６ａ 気室
３１ｂ〜３６ｂ 連通孔

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】