CN104853933A - 车辆用车轮 - Google Patents

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Abstract

本发明的车辆用车轮(1)的特征在于，仅具备两个作为亥姆霍兹共鸣器的副气室构件(10a、10b)，所述亥姆霍兹共鸣器具有经由连通孔(18a)而与轮胎空气室连通的副气室，所述副气室构件(10a、10b)的各所述连通孔(18a)彼此绕着车轮旋转中心(Ax)以呈大致直角的角度在车轮周向(X)上相互分离设置。

Description

车辆用车轮
技术领域
本发明涉及一种车辆用车轮。
背景技术
众所周知，在轮胎与车轮的轮辋之间形成的轮胎空气室内产生的气柱共鸣成为机动车的道路噪声的主要原因。气柱共鸣是指，在行驶中从路面向轮胎胎面传递的随机的激振输入使轮胎空气室内的空气振动，从而在轮胎空气室的气柱共鸣振动频率附近产生的共鸣现象。因该共鸣现象使轮胎空气室内产生气柱共鸣声。而且，当轮胎空气室内产生气柱共鸣声时，车轮因该气柱共鸣声而受到激振，且振动经由悬架向车身传递而在车内作为道路噪声被感知。
作为降低这样的道路噪声的车轮，提出了各种设有具备经由连通孔而与轮胎空气室连通的副气室的亥姆霍兹共鸣器的车轮(例如，参照专利文献1至3)。
然而，在现有的这样的车轮中，为了能够充分抑制气柱共鸣声引起的激振，大多在车轮周向上等间隔地设置四个以上的亥姆霍兹共鸣器。与此相对，为了实现车轮的制造成本的降低、车轮的制造工序的简化、车轮重量的降低等，还存在想要减少亥姆霍兹共鸣器的数量这一要求。
在先技术文献
专利文献
专利文献1：日本特许第3776722号公报
专利文献2：日本特许第4551422号公报
专利文献3：日本特许第4589812号公报
发明的概要
发明要解決的课题
然而，若减少设置于车轮的亥姆霍兹共鸣器的数量，则有时不能充分抑制上述那样的气柱共鸣声引起的激振。具体而言，例如对于以夹着旋转中心而相互对置的方式设有两个亥姆霍兹共鸣器的车轮而言，若向该车轮组装轮胎而使车轮滚动，则当轮胎胎面在未设有亥姆霍兹共鸣器的部位(车轮周向的亥姆霍兹共鸣器彼此之间)的外周侧接地时，存在实际上得不到消声效果的问题。即，在该车轮中，因其周向的位置的不同而产生气柱共鸣声能够消声或不能消声的所谓“消声不均”。
发明内容
因此，本发明为了解决上述问题，其课题在于提供一种具备亥姆霍兹共鸣器的车辆用车轮，该车辆用车轮即使在设置于车轮的亥姆霍兹共鸣器的个数比四个少的情况下，也不会产生消声不均，并且能够得到对气柱共鸣声的高的消声效果，且能够良好地降低气柱共鸣声引起的道路噪声。
用于解决课题的手段
解决了上述课题的本发明的车辆用车轮的特征在于，所述车辆用车轮仅具备两个亥姆霍兹共鸣器，所述亥姆霍兹共鸣器具有经由连通孔而与轮胎空气室连通的副气室，所述亥姆霍兹共鸣器的各所述连通孔彼此绕着车轮旋转中心以呈大致直角的角度在车轮周向上相互分离设置。
根据该车辆用车轮，通过各连通孔彼此绕着车轮旋转中心以呈大致直角的方式在车轮周向上相互分离，从而即使在设置于车轮的亥姆霍兹共鸣器的个数比四个少的情况下也不会产生消声不均，并且能够得到对气柱共鸣声的高的消声效果，从而能够良好地降低气柱共鸣声引起的的道路噪声。由此，车辆用车轮与以往相比能够实现制造成本的降低、制造工序的简化、车轮重量的降低等。
另外，在这样的车辆用车轮中，优选所述亥姆霍兹共鸣器包括第一亥姆霍兹共鸣器和第二亥姆霍兹共鸣器，所述第二亥姆霍兹共鸣器以夹着车轮旋转中心而与所述第一亥姆霍兹共鸣器对置的方式在车轮周向上与所述第一亥姆霍兹共鸣器分离配置，所述第一亥姆霍兹共鸣器的所述连通孔设置在该第一亥姆霍兹共鸣器的周向端部，所述第二亥姆霍兹共鸣器的所述连通孔设置在与所述第一亥姆霍兹共鸣器的所述连通孔接近的一侧的该第二亥姆霍兹共鸣器的周向端部。
根据该车辆用车轮，由于第一亥姆霍兹共鸣器和第二亥姆霍兹共鸣器以夹着车轮旋转中心而对置的方式配置，因此第一亥姆霍兹共鸣器及第二亥姆霍兹共鸣器彼此起到将设置亥姆霍兹共鸣器而产生的车轮不平衡相抵的平衡重的作用。由此，不再需要在车轮不平衡的修正时(平衡调整时)用于与亥姆霍兹共鸣器平衡的平衡重，从而能够对使用的平衡重的数量的增加进行抑制。
另外，在这样的车辆用车轮中，优选所述亥姆霍兹共鸣器以使第一亥姆霍兹共鸣器与第二亥姆霍兹共鸣器成为一体的方式形成。
根据该车辆用车轮，能够实现制造工序的进一步简化。
另外，在这样的车辆用车轮中，优选所述亥姆霍兹共鸣器由配置在所述轮胎空气室内的副气室构件构成，该副气室构件的内侧被分隔为两室而形成第一副气室和第二副气室，并且，该副气室构件具有将该第一副气室与轮胎空气室连通的所述连通孔和将该第二副气室与轮胎空气室连通的所述连通孔，所述第一副气室及该第一副气室的所述连通孔构成所述第一亥姆霍兹共鸣器，所述第二副气室及该第二副气室的所述连通孔构成所述第二亥姆霍兹共鸣器。
根据该车辆用车轮，由于亥姆霍兹共鸣器由配置在轮胎空气室内的副气室构件形成，因而与现有的向轮辋自身装入亥姆霍兹共鸣器的车轮(例如参照专利文献1)不同，能够简化制造工序。另外，由于在副气室构件的内侧形成有第一副气室和第二副气室，因此部件件数减少，能够实现制造成本的进一步降低、制造工序的简化、车轮重量的降低等。
另外，在这样的车辆用车轮中，优选所述亥姆霍兹共鸣器以在配置于所述轮胎空气室内的状态下长度方向成为沿着车轮周向的方向的方式由树脂形成，所述第一副气室及所述第二副气室以在车轮的宽度方向上相互排列而形成的方式将所述副气室构件的内侧分隔。
根据该车辆用车轮，由于将第一副气室及第二副气室相互分隔的分隔壁以沿着车轮周向延伸的方式形成，因此能够进一步提高副气室构件的强度。
发明效果
根据本发明，能够提供一种具备亥姆霍兹共鸣器的车辆用车轮，该车辆用车轮即使在设置于车轮的亥姆霍兹共鸣器的个数比四个少的情况下，也不会产生消声不均，并且能够得到对气柱共鸣声的高的消声效果，且能够良好地降低气柱共鸣声引起的道路噪声。
附图说明
图1是本发明的实施方式的车辆用车轮的立体图。
图2是副气室构件的整体立体图。
图3是配置在凹下部上的副气室构件的剖视图，是图1的III-III截面处的局部放大剖视图。
图4是表示通过图2的IV-IV线剖切的副气室构件的立体图。
图5(a)及(b)是说明副气室构件相对于轮辋的凹下部的安装方法的工序说明图。
图6(a)至(c)是示意性地表示第一副气室构件、第二副气室构件及各连通孔的位置的侧视图。
图7(a)至(d)是示意性地表示连通孔的形成位置的图，是将副气室构件通过沿着长度方向的曲率的曲面剖开而得到的示意剖视图。
图8是示意性地表示具有第一副气室构件及第二副气室构件成为一体的结构的车辆用车轮的连通孔的位置的侧视图。
图9(a)至(c)是将第一副气室和第二副气室以隔着分隔壁而在车轮周向上排列的方式一体化的副气室构件的示意图，是将副气室构件通过沿着长度方向的曲率的曲面剖开而得到的示意剖视图。
图10(a)至(c)是将第一副气室和第二副气室以隔着分隔壁而在车轮宽度方向上排列的方式一体化的副气室构件的示意图，是将副气室构件通过沿着长度方向的曲率的曲面剖开而得到的示意剖视图。
图11(a)是示出本发明的实施例1的车辆用车轮中的第一副气室构件及第二副气室构件的位置以及各连通孔彼此的分离距离(连通孔分离角度)，且将表示相对于向轮胎胎面的周向的规定位置输入的冲击载荷(F0至F315)而在车轮旋转中心处响应的振动加速度的大小的曲线图一并记载了的图，(b)是表示相对于(a)的冲击载荷(F0至F315)的在车轮旋转中心处的振动加速度的一周平均的曲线图。
图12是参考例2的车辆用车轮的说明图，(a)是示出四个副气室构件的配置及各连通孔彼此的分离距离(连通孔分离角度)，且将表示相对于冲击载荷(F0至F315)而在车轮旋转中心处响应的振动加速度的大小的曲线图一并记载了的图，(b)是表示相对于(a)的冲击载荷(F0至F315)的在车轮旋转中心处的振动加速度的一周平均的曲线图。
图13是比较例1的车辆用车轮的说明图，(a)是示出一个副气室构件的配置，且将表示相对于冲击载荷(F0至F315)而在车轮旋转中心处响应的振动加速度的大小的曲线图一并记载了的图，(b)是表示相对于(a)的冲击载荷(F0至F315)的在车轮旋转中心处的振动加速度的一周平均的曲线图。
图14是比较例2的车辆用车轮的说明图，(a)是示出两个副气室构件的配置及各连通孔彼此的分离距离(连通孔分离角度)，且将表示相对于冲击载荷(F0至F315)而在车轮旋转中心处响应的振动加速度的大小的曲线图一并记载了的图，(b)是表示相对于(a)的冲击载荷(F0至F315)的在车轮旋转中心处的振动加速度的一周平均的曲线图。
图15是将图11(b)、图12(b)、图13(b)及图14(b)的曲线图的线图汇总为一个而表示的曲线图。
图16是实施例2的车辆用车轮的说明图，(a)是示出两个副气室构件的配置及各连通孔彼此的分离距离(连通孔分离角度)，且将表示相对于冲击载荷(F0至F315)而在车轮旋转中心处响应的振动加速度的大小的曲线图一并记载了的图，(b)是表示相对于(a)的冲击载荷(F0至F315)的在车轮旋转中心处的振动加速度的一周平均的曲线图。
具体实施方式
接下来，适当参照附图，对本发明的实施方式进行详细地说明。
如图1所示，本实施方式的车辆用车轮1在车轮周向X上仅具有两个作为亥姆霍兹共鸣器的副气室构件10。即，车辆用车轮1在车轮周向X上仅具有第一副气室构件10a及第二副气室构件10b。该第一副气室构件10a及第二副气室构件10b分别相当于权利要求书中提及的“第一亥姆霍兹共鸣器”及“第二亥姆霍兹共鸣器”。符号Y的箭头表示车轮宽度方向。
需要说明的是，第一副气室构件10a与第二副气室构件10b彼此具有相同的结构，在以下的说明中，在不需要特别区分第一及第二时，简称为“副气室构件10”。
如后面详细说明的那样，车辆用车轮1的主要特征在于，副气室构件10的各连通孔18a彼此在车轮周向X上以规定的间隔分离。在此，首先说明车辆用车轮1的整体结构。
本实施方式的车辆用车轮1具备轮辋11和用于将该轮辋11与轮毂(省略图示)连结的轮盘12。图1中，符号11d是凹下部11c的外周面，副气室构件10如后面详细说明的那样嵌入到该凹下部11c中。另外，符号18是形成有连通孔18a的管体，符号15是以沿着轮辋11的周向延伸的方式立起设置在凹下部11c的外周面11d上的环状的纵壁。此外，副气室构件10如后述那样卡止于纵壁15。符号15a是副气室构件10卡止于纵壁15时供管体18嵌入的纵壁15的切口部。
图2是副气室构件10的整体立体图。
如图2所示，副气室构件10是一个方向上长的构件，具备主体部13、形成有连通孔18a的管体18及缘部14。并且，副气室构件10的长度方向(车轮周向X)以沿着凹下部11c(参照图1)的外周面11d(参照图1)的方式弯曲。需要说明的是，符号33a是后述的上侧结合部(参照图3)。
图3是配置在凹下部11c上的副气室构件10的剖视图，是图1的III-III截面处的局部放大剖视图。
如图3所示，副气室构件10的主体部13具备底板25b和上板25a，在上板25a与该底板25b之间形成副气室SC。需要说明的是，本实施方式中的上板25a及底板25b分别为相同的厚度，但它们的厚度也可以相互不同。
上板25a以在沿着凹下部11c的外周面11d侧配置的底板25b的上方具有鼓起的方式弯曲，由此形成副气室SC。
在上板25a上，在构成主体部13的部分上形成有上侧结合部33a。该上侧结合部33a以使上板25a朝向副气室SC侧凹陷的方式形成，在俯视观察下呈圆形。如图2所示，该上侧结合部33a沿着副气室构件10的长度方向(车轮周向X)而在主体部13的中央线上以排列成一列的方式形成有10个，且在管体18的位置处以在副气室构件10的宽度方向(车轮宽度方向Y)上排列的方式形成有两个。
再次返回图3，在底板25b的与上侧结合部33a对应的位置上形成有底侧结合部33b。
上述的底侧结合部33b以使底板25b朝向副气室SC侧凹陷的方式形成，在俯视观察下呈圆形。上述的底侧结合部33b的前端部与上板25a的上侧结合部33a的前端部成为一体，从而将上板25a与底板25b结合。
需要说明的是，在本发明中，也可以形成为不具有这样的上侧结合部33a及底侧结合部33b的结构。
接下来参照的图4是通过图2的IV-IV线剖切的副气室构件的剖视立体图。
如图4所示，在副气室SC内相互结合的上侧结合部33a和底侧结合部33b使副气室构件10的机械强度提高，并抑制副气室SC的容积的变动而更有效地发挥后述的消声功能。
副气室SC的容积优选为50～250cc左右。通过将副气室SC的容积设定在该范围内，副气室构件10能够充分发挥消声效果，且能够抑制其重量的增大而实现车辆用车轮1的轻量化。另外，对于车轮周向X(参照图2)的副气室构件10的长度而言，可以将轮辋11(参照图1)的周长(凹下部11c的外周面11d的周长)的二分之一的长度作为最大长度，并考虑车辆用车轮1的重量的调整或相对于凹下部11c的组装容易性来适当设定。
再次返回图2，管体18在其内侧具有连通孔18a。管体18形成在副气室构件10的长度方向(车轮周向X)的中央。
这样的管体18沿车轮宽度方向Y从主体部13突出。
连通孔18a使轮胎空气室MC(参照图3)与副气室SC(参照图3)连通，并与副气室构件10的副气室SC一起构成亥姆霍兹共鸣器，该轮胎空气室MC在凹下部11c(参照图3)上形成在该凹下部11c与未图示的轮胎之间。
连通孔18a的截面形状没有特别限制，在本实施方式中形成为椭圆形(参照图2)，但也可以是圆形、多边形等任意形状。在连通孔18a的截面为圆形的情况下，连通孔18a的直径优选为5mm以上。另外，对于圆形以外的截面形状的连通孔20而言，利用其截面积换算成相同的截面积的圆形而优选直径为5mm以上。
需要说明的是，后面详细说明的连通孔18a彼此的间隔由连通孔18a彼此的开口部的中心规定。
连通孔18a的长度设定为满足下面的(式1)所示的求出亥姆霍兹共鸣器的共鸣振动频率的式子。
f 0 = C / 2 π × ( S / V ( L + α × S ) ) …(式1)
f0(Hz)：共鸣振动频率
C(m/s)：副气室SC内部的声速(＝轮胎空气室MC内部的声速)
V(m3)：副气室SC的容积
L(m)：连通孔18a的长度
S(m2)：连通孔18a的开口部截面积
α：修正系数
需要说明的是，所述共鸣振动频率f0与轮胎空气室MC的共鸣振动频率一致。
这样的具有连通孔18a的本实施方式中的管体18通过嵌入到纵壁15的切口部15a(参照图1)中，从而也具有作为防止副气室构件10向车轮周向X(参照图1)旋转的防旋件的功能。
如图3所示，缘部14将底板25b与上板25a结合。
另外，如图2所示，通过沿着车轮周向X从主体部13延伸出的缘部14c及缘部14d、沿着与车轮周向X正交的方向(车轮宽度方向Y)从主体部13延伸出的缘部14a及缘部14b来构成缘部14。即，缘部14(14a、14b、14c、14d)由以包围主体部13的方式从主体部13向周围延伸出的板状体形成。
并且，如图3所示，沿着车轮宽度方向Y(与图2的车轮周向X正交的方向)延伸出的缘部14a及缘部14b的前端部嵌入到第一纵壁面16a的槽部17a及第二纵壁面16b的槽部17b中。
分别朝向第一纵壁面16a及第二纵壁面16b延伸出的缘部14a及缘部14b如前述那样，与弯曲的底板25b成为一体而形成向凹下部11c的外周面11d侧凸出的弯曲面。
这样的本实施方式中的缘部14(14a、14b、14c、14d)的厚度设定为与底板25b及上板25a的厚度大致相同的厚度。并且，这些缘部14a、14b、14c、14d通过适当选择其厚度、材料而具有弹簧弹性。
以上那样的本实施方式的副气室构件10假定为树脂成形件，但没有限定于此，也可以由金属等其他材料形成。需要说明的是，在树脂制的情况下，当考虑到其轻量化或量产性的提高、制造成本的削减、副气室SC的气密性的确保等时，优选轻量且高刚性的能够吹塑成形的树脂。其中，特别优选在反复的弯曲疲劳方面也强的聚丙烯。
接下来，对安装有副气室构件10的轮辋11进行说明。
轮辋11在图1所示的车轮宽度方向Y的两端部形成的轮胎的沿口座面部(图省略示)彼此之间，具有朝向车轮径向的内侧(旋转中心侧)凹陷的凹下部11c。
凹下部11c在将未图示的轮胎向轮辋11组装的轮辋组装时，供轮胎的胎圈部(省略图示)落入而设置。此外，本实施方式中的凹下部11c形成为在整个车轮宽度方向Y上大致同径的圆筒形状。
在该凹下部11c的外周面11d上以沿着轮辋11的周向延伸的方式立起设置有环状的纵壁15。
再次参照图3，纵壁15以形成从凹下部11c的外周面11d向车轮径方向的外侧(图3的纸面上侧，以下相同)立起的第一纵壁面16a的方式立起设置在外周面11d上。
另外，在凹下部11c的车轮宽度方向Y的内侧(图3的纸面左侧)形成的侧面部11e上，以与第一纵壁面16a对置的方式设有第二纵壁面16b。需要说明的是，本实施方式中的纵壁15在铸造轮辋11时与凹下部11c一体成形。
而且，在上述的第一纵壁面16a及第二纵壁面16b中分别形成有槽部17a及槽部17b。上述的槽部17a、17b沿着凹下部11c的外周面11d的周向形成，从而形成环状的周向槽。在上述的槽部17a、17b中嵌入副气室构件10的缘部14a及缘部14b。需要说明的是，本实施方式中的槽部17a、17b通过对纵壁15及侧面部11e分别实施机械加工而形成。
接下来，说明副气室构件10相对于凹下部11c的安装方法。图5(a)及(b)是说明副气室构件10相对于凹下部11c的安装方法的工序说明图。
需要说明的是，在本实施方式中，假定在副气室构件10相对于凹下部11c的安装中，使用在靠槽部17b的位置将缘部14b朝向凹下部11c的外周面11d按压的推杆(按压装置)50(参照图5(a)及(b))。
作为该推杆50，例如可以列举通过气缸的气压来按压缘部14b(参照图5(a)及(b))的结构。
需要说明的是，在图5(a)及(b)中，为了作图方便，用假想线(双点划线)表示推杆50。
作为在本实施方式中使用的推杆50，例如可以列举出具备边缘部分的板状构件，该边缘部分具有仿形于副气室构件10的长度方向(图2的车轮周向X)的弯曲率的圆弧形状的轮廓，但是能够适用于本发明的推杆50没有限定于此，能够进行适当地设计变更。
在该安装方法中，如图5(a)所示，首先使副气室构件10倾斜，从而使位于管体18附近的缘部14a局部地嵌入第一纵壁面16a的槽部17a(参照图3)。此时，如图1所示，管体18嵌入到纵壁15的切口部15a中。
然后，在图5(a)中，使由假想线表示的推杆50与缘部14b相抵。符号11d是凹下部11c的外周面。
接下来，如图5(b)所示，当推杆50将缘部14b朝向凹下部11c的外周面11d按压时，副气室构件10随着相对于凹下部11c的外周面11d的倾斜角变小，而夹着管体18的两侧的缘部14a逐渐嵌入到第一纵壁面16a的槽部17a(参照图3)中。
此时，具有弹簧弹性的缘部14a、14b对应于推杆50的按压力的大小而挠曲。
然后，当推杆50将缘部14b朝向凹下部11c的外周面11d按压时，如图3所示，缘部14a完全嵌入到在第一纵壁面16a上形成的槽部17a中，并且缘部14b完全嵌入到在第二纵壁面16b上形成的槽部17b中，由此副气室构件10安装于凹下部11c。
接下来，对本实施方式的车辆用车轮1中的副气室构件10(亥姆霍兹共鸣器)的位置进行说明。
图6(a)至(c)是示意性地表示第一副气室构件10a及第二副气室构件10b以及各连通孔18a的位置的侧视图。在图6(a)至(c)中，符号X是车轮周向，符号B是用于对由第一副气室构件10a和第二副气室构件10b产生的车轮不平衡进行修正的平衡重，符号Ax是车轮旋转中心，符号11是轮辋，符号20是轮胎胎面。图7(a)至(d)是示意性地表示连通孔18a的形成位置的图，是将副气室构件10通过沿着长度方向的曲率的曲面剖开而得到的示意剖视图。
如图6(a)所示，在本实施方式中，在车轮周向X上仅配置有两个的第一副气室构件10a(第一亥姆霍兹共鸣器)及第二副气室构件10b(第二亥姆霍兹共鸣器)的各连通孔18a彼此在车轮周向X上以规定的间隔(规定的角度)分离。
具体而言，第一副气室构件10a和第二副气室构件10b以沿着车轮周向X排列成一列的方式配置，在各自的长度方向(车轮周向X)的中央形成的连通孔18a彼此配置成绕着车轮旋转中心Ax以90°的角度在车轮周向X上相互分离。
此处的“连通孔18a”是指与轮胎空气室MC(参照图3)的边界部。从而，本实施方式中的“连通孔18a”是指管体18的前端的开口部(具有由上述式(1)的S表示的截面积的开口部)。
需要说明的是，本实施方式中的车辆用车轮1的第一副气室构件10a(第一亥姆霍兹共鸣器)及第二副气室构件10b(第二亥姆霍兹共鸣器)的各自的连通孔18a彼此配置成绕着车轮旋转中心Ax以90°的角度在车轮周向X上相互分离，但如后面详细说明的那样，本发明中的连通孔18a的彼此的分离角度没有限定于此，能够在90±θ°(其中，θ为0以上且30以下的实数，优选为0以上且10以下的实数)的角度的范围内设定。
另外，在本发明中，只要第一副气室构件10a及第二副气室构件10b的各自的连通孔18a彼此以90°的角度分离即可，对各副气室构件10a、10b中的连通孔18a的形成位置没有限制，而且对第一副气室构件10a及第二副气室构件10b彼此的距离也没有限制。
因此，在本发明中，如图6(b)所示，也可以形成为如下结构：第一副气室构件10a的连通孔18a设置在第一副气室构件10a的车轮周向X的端部，第二副气室构件10b的连通孔18a设置在与第一副气室构件10b的连通孔18a接近的一侧的相反侧的第二副气室构件10b的车轮周向X的端部。
另外，在本发明中，如图6(c)所示，也可以形成为如下结构：第二副气室构件10b(第二亥姆霍兹共鸣器)以与第一副气室构件10a(第一亥姆霍兹共鸣器)夹着车轮旋转中心Ax而与第一副气室构件10a(第一亥姆霍兹共鸣器)对置的方式在车轮周向X上分离配置。在这种情况下，还可以形成为如下结构：第一副气室构件10a的连通孔18a设置在第一副气室构件10a的车轮周向X的端部，第二副气室构件10b的连通孔18a设置在与第一副气室构件10b的连通孔18a接近的一侧的第二副气室构件10b的车轮周向X的端部。
另外，图2示出的连通孔18a形成在沿车轮宽度方向Y从主体部13突出的管体18内，但如前述那样，对连通孔18a的形成位置没有特别限制。因此，连通孔18a也可以如图7(a)所示，形成为向副气室构件10的上侧、即图3所示的上板25a侧开口的结构。
另外，在副气室构件10的车轮周向X的端部设置的连通孔18a可以如图7(b)所示那样，以朝向车轮周向X侧突出的方式形成，也可以如图7(c)所示那样，以朝向车轮宽度方向Y侧突出的方式形成。另外，还可以如图7(d)所示那样，形成为向副气室构件10的上侧(图3所示的上板25a侧)开口的结构。需要说明的是，在图7(a)至(d)中，符号SC是副气室。
另外，在图6(c)的车辆用车轮1中，由第一副气室构件10a和第二副气室构件10b中的一方的副气室构件产生的车轮不平衡被由另一方的副气室构件产生的车轮不平衡相抵，因此不需要用于与副气室构件平衡的平衡重，从而能够抑制在车辆用车轮1的车轮不平衡修正时使用的平衡重的数量的增加。
另外，虽然未图示，但只要各连通孔18a彼此如上述那样以规定的角度分离，则各连通孔18a的形成位置没有限定于主体部13的长度方向(车轮周向X)的中央部或端部，可以是主体部13的长度方向的任意位置。另外，只要连通孔18a彼此如上述那样以规定的角度分离，则连通孔18a的形成位置也可以是主体部13的宽度方向(车轮宽度方向Y)的任意位置。
接下来，对本实施方式的车辆用车轮1所起到的作用效果进行说明。
如上述那样，在以往的车辆用车轮(例如参照专利文献1至3)中，为了充分抑制气柱共鸣声引起的激振，而在车轮周向上等间隔地设置四个以上的亥姆霍兹共鸣器。另一方面，若为了实现车轮的制造成本的降低、车轮的制造工序的简化、车轮重量的降低等而减少亥姆霍兹共鸣器的数量，则不能充分抑制气柱共鸣声引起的激振，从而产生所谓“消声不均”。
与此相对，根据本实施方式的车辆用车轮1，如在后面的实施例中具体明示了效果那样，仅设置两个副气室构件10，这两个副气室构件10使连通孔18a彼此以绕着车轮旋转中心Ax呈90°的方式相互分离，从而能够不产生“消声不均”而发挥例如与具有四个亥姆霍兹共鸣器的现有的车轮大致同等的消声效果。即，根据本实施方式的车辆用车轮1，与以往相比能够减少两个副气室构件10(亥姆霍兹共鸣器)，并且能够不产生“消声不均”而起到优异的消声效果。由此，根据本实施方式的车辆用车轮1，与以往相比能够实现制造成本的降低、制造工序的简化、车轮重量的降低等。
以上，对本实施方式进行了说明，但本发明不限于上述实施方式，能够以各种方式实施。
在上述实施方式中，假定第一副气室构件10a和第二副气室构件10b分别使用分体的构件，但本发明也能够采用第一副气室构件10a与第二副气室构件10b成为一体的副气室构件10。
接下来参照的图8是示意性地表示具有第一副气室构件10a及第二副气室构件10b成为一体的副气室构件10的车辆用车轮1的连通孔18a的位置的侧视图。在图8中，符号SC1是第一副气室，符号SC2是第二副气室，符号X是车轮周向，符号Ax是车轮旋转中心，符号B是用于对由副气室构件10产生的车轮不平衡进行修正的平衡重，符号11是轮辋，符号20是轮胎胎面。图9(a)至(c)是示意性地表示将第一副气室SC1和第二副气室SC2以隔着分隔壁W而在车轮周向X上排列的方式一体化的第一副气室构件10a和第二副气室构件10b的各自的连通孔18a的形成位置的图，是通过沿着长度方向的曲率的曲面剖开而得到的示意剖视图。
如图8所示，该车辆用车轮1的第一副气室构件10a与第二副气室构件10b形成为一体，且第一副气室SC1与第二副气室SC2以隔着分隔壁W而在车轮周向X上排列的方式配置。而且，与第一副气室S1连通的连通孔18a及与第二副气室S2连通的连通孔18a彼此如上述那样，绕着车轮旋转中心Ax以呈90°的角度在周向上相互分离设置。
另外，各连通孔18a可以如图9(a)所示那样，以朝向车轮宽度方向Y侧突出的方式形成，也可以如图9(b)所示那样，以朝向车轮周向X侧突出的方式形成。另外，还可以如图9(c)所示那样，形成为向副气室构件10的上侧(图3示出的上板25a侧)开口的结构。
根据这样的车辆用车轮1，第一副气室构件10a及第二副气室构件10b成为一体，因此车辆用车轮1的部件件数减少，与上述实施方式相比能够实现制造成本的进一步降低及制造工序的简化。另外，本实施方式中的副气室构件10虽然如上述那样假定为树脂成形件，但与分别成形第一副气室构件10a及第二副气室构件10b时使用的树脂量相比，将第一副气室构件10a与第二副气室构件10b成形为一体时使用的树脂量减少。即，将第一副气室构件10a与第二副气室构件10b成形为一体的结构更加轻量。
因此，即便考虑到平衡块B(平衡重)的质量，图8所示的车辆用车轮1也比使第一副气室构件10a和第二副气室构件10b成为相互分离的分体的车辆用车轮轻量。因此，根据该车辆用车轮1，能够降低车辆的所谓簧下重量。
另外，在本发明中，并没有限定于将第一副气室SC1与第二副气室SC2以隔着图8所示的分隔壁W而在车轮周向X上排列的方式一体化的结构。接下来参照的图10(a)至(c)是表示将第一副气室SC1和第二副气室SC2以隔着分隔壁W而在车轮宽度方向Y上排列的方式一体化的副气室构件10的示意图，是将副气室构件10通过沿着长度方向的曲率的曲面剖开而得到的示意剖视图。
如图10(a)至(c)所示，该副气室构件10中，第一副气室SC1及第二副气室SC2以隔着分隔壁W而在车轮宽度方向Y上相互排列的方式形成。
根据这样的副气室构件10，由于分隔壁W以沿着车轮周向X延伸的方式形成，因此能够进一步提高第一副气室构件10a及第二副气室构件10b的强度。尤其在采用不具有上述上侧结合部33a及底侧结合部33b的结构的情况下，能够通过该分隔壁W来提高上板25a及底板25b(参照图3)的面刚性，因而优选。
另外，各连通孔18a可以如图10(a)所示那样，以朝向车轮宽度方向Y侧突出的方式形成，也可以如图10(b)所示那样，以朝向车轮周向X侧突出的方式形成。另外，还如图10(c)所示那样，形成为向第一副气室构件10a及第二副气室构件10b的上侧(图3示出的上板25a侧)开口的结构。
另外，在上述实施方式中，假定将安装于轮辋11的副气室构件10作为亥姆霍兹共鸣器来使用的车辆用车轮1，但本发明也可以形成为向轮辋11自身直接装入副气室及连通孔来构成亥姆霍兹共鸣器的车辆用车轮。
另外，在上述实施方式中，两个副气室构件10的各自的连通孔18a彼此绕着车轮旋转中心Ax而在车轮周向X上相互分离90°，但本发明的该连通孔分离角度不严格为90°，只要是大致直角就能发挥上述效果。具体而言，本发明中的大致直角是指90±θ°(其中，θ为0以上且30以下的实数，优选为0以上且10以下的实数)。
实施例
接下来，示出实施例，对本发明进行更具体地说明。
(实施例1、参考例1及参考例2)
图11(a)是示出实施例1的车辆用车轮中的第一副气室构件10a(第一亥姆霍兹共鸣器)及第二副气室构件10b(第二亥姆霍兹共鸣器)的位置以及各连通孔18a彼此的分离距离(连通孔分离角度)，且将表示相对于向轮胎胎面20的周向的规定位置输入的冲击载荷(F0至F315)而在车轮旋转中心Ax处响应的振动加速度的大小的曲线图一并记载了的图，图11(b)是表示相对于图11(a)的冲击载荷(F0至F315)的在车轮旋转中心Ax处的振动加速度的一周平均的曲线图。
需要说明的是，在图11(a)中，符号F0至F315的下标是指在车辆用车轮1(参照图1)的侧视观察下，在以车轮旋转中心Ax为基准而将第一副气室构件10a的连通孔18a的位置的角度作为0°的情况下，从该第一副气室构件10a的连通孔18a的位置顺时针打开的角度，例如，F90的“90”表示从该连通孔18a顺时针打开90°的位置(角度)，F180的“180”表示从该连通孔18a顺时针打开180°的位置(角度)，F270的“270”表示从该连通孔18a顺时针打开270°的位置(角度)。
另外，图11(a)的曲线图的纵轴是在由符号F0至F315表示的冲击载荷(激振)所输入的位置处对轮胎胎面20施加锤击引起的冲击载荷时(输入激振时)，将车轮旋转中心Ax的振动加速度的大小用每输入1N激振的振动加速度的大小[(m/s2)/N]来表示的值，将其换算为[dB]单位而表示。图11(a)的曲线图的横轴是振动频率[Hz]。图11(b)的纵轴是将上述的振动加速度的一周平均用换算为[dB]单位的每输入1N激振的振动加速度的大小[(m/s2)/N]来表示的值，图11(b)的横轴是振动频率[Hz]。
参考例1除了完全不设置副气室构件10以外，与本实施方式的车辆用车轮1(参照图1)同样地构成。
参考例1的车辆车轮由于不具有副气室构件10。因此没有气柱共鸣声的消声效果。具体而言，在图11(a)的曲线图中，如细线所示，在相对于F0至F315的激振输入的任一响应中，在气柱共鸣振动频率(Rf)附近均锐角地显现最高峰值。
参考例2除了沿着车轮周向X等间隔地配置四个副气室构件10以外，与本实施方式的车辆用车轮1(参照图1)同样地构成。
图12是参考例2的车辆用车轮的说明图，(a)是示出四个副气室构件10的配置及各连通孔18a彼此的分离距离(连通孔分离角度)，且将表示相对于冲击载荷(F0至F315)而在车轮旋转中心Ax处响应的振动加速度的大小的曲线图一并记载了的图，图12(b)是表示相对于图12(a)的冲击载荷(F0至F315)的在车轮旋转中心Ax处的振动加速度的一周平均的曲线图。图12(a)及(b)的曲线图的纵轴及横轴与图11(a)及(b)相同。
需要说明的是，图12(a)及(b)的曲线图中的细线转用记载了图11(a)及(b)的曲线图中的各自的参考例1的细线。
如图12(a)所示，参考例2的车辆用车轮在车轮的整周上等间隔地配置有四个副气室构件10，因此在图12(a)的曲线图中，如粗线所示，在相对于F0至F315的激振输入的任一响应中，在气柱共鸣振动频率(Rf)附近均发挥气柱共鸣声的良好的消声效果。
再次返回图11(a)，本实施方式的车辆用车轮1(实施例1)虽然是副气室构件10的数量比参考例2(参照图12(a))少两个的结构，但在图11(a)的曲线图中，如粗线所示，在相对于F0至F315的激振输入的任一响应中，在气柱共鸣振动频率(Rf)附近均发挥气柱共鸣声的良好的消声效果。
(比较例1)
图13是比较例1的车辆用车轮的说明图，图13(a)是示出一个副气室构件10的配置，且将表示相对于冲击载荷(F0至F315)而在车轮旋转中心Ax处响应的振动加速度的大小的曲线图一并记载了的图。图13(b)是表示相对于图13(a)的冲击载荷(F0至F315)的在车轮旋转中心Ax处的振动加速度的一周平均的曲线图。图13(a)及(b)的曲线图的纵轴及横轴与图11(a)及(b)相同。
需要说明的是，图13(a)及(b)的曲线图中的细线转用记载了图11(a)及(b)的曲线图中的各自的参考例1的细线。
如图13(a)所示，比较例1的车辆用车轮仅配置了一个副气室构件10，因此在图13(a)的曲线图中，如粗线所示，在相对于F0至F315的激振输入的响应中，对于F0及F180的激振输入，在气柱共鸣振动频率(Rf)附近发挥气柱共鸣声的良好的消声效果。
然而，对于F45、F90、F135、F225、F270及F315的激振输入，几乎未确认到气柱共鸣声的消声效果。
(比较例2)
图14是比较例2的车辆用车轮的说明图，图14(a)是示出两个副气室构件10的配置及各连通孔18a彼此的分离距离(连通孔分离角度)，且将表示相对于冲击载荷(F0至F315)而在车轮旋转中心Ax处响应的振动加速度的大小的曲线图一并记载了的图。图14(b)是表示相对于图14(a)的冲击载荷(F0至F315)的在车轮旋转中心Ax处的振动加速度的一周平均的曲线图。图14(a)及(b)的曲线图的纵轴及横轴与图11(a)及(b)相同。
需要说明的是，图14(a)及(b)的曲线图中的细线转用记载了图11(a)及(b)的曲线图中的各自的参考例1的细线。
如图14(a)所示，比较例2的车辆用车轮与实施例1同样地配置有两个副气室构件10，各连通孔18a彼此的分离距离(连通孔分离角度)为180°。而且，该比较例1的车辆用车轮在图14(a)的曲线图中，如粗线所示，在相对于F0至F315的激振输入的响应中，对于F0及F180的激振输入，在气柱共鸣振动频率(Rf)附近发挥气柱共鸣声的良好的消声效果。
然而，对于F45、F90、F135、F225、F270及F315的激振输入，几乎未确认到气柱共鸣声的消声效果。
(实施例1、比较例1及比较例2的评价结果)
在比较例1及比较例2中，如上所述，对于F45、F90、F135、F225、F270及F315的激振输入，几乎未确认到气柱共鸣声的消声效果(参照图13(a)及图14(a))。这是由于在激振输入的轮胎胎面20的位置的内周侧没有设置副气室构件10的缘故。
此外，在比较例1中，尽管没有设置副气室构件10，但对于图13(a)示出的F180的激振输入也确认到了气柱共鸣声的消声效果。认为这是基于如下情况：轮胎空气室MC中产生的一次共振波的声压的最大值以180°间隔产生，在夹着车轮旋转中心Ax而与F180的激振输入对置的0°的位置处也产生与180°的位置相同大小的最大声压，但0°的位置的最大声压通过副气室构件10的消声效果而降低，因此成为与0°的位置相同大小的最大声压的180°的位置的最大声压也降低。
与此相对，在实施例1中，不产生消声不均而发挥与参考例2的具备四个副气室构件10的车轮大致同等的消声效果。具体而言，对向设有第一副气室构件10a及第二副气室构件10b的部位的F0及F90的激振输入的消声效果当然得到确认，且在夹着车轮旋转中心Ax而与第一副气室构件10a及第二副气室构件10b对置的位置，尽管没有配置副气室构件，也确认到了对F180及F270的激振输入的消声效果。并且，尽管在夹着车轮旋转中心Ax的位置的双方处没有配置副气室构件，但对于F45、F135、F225及F315的激振输入也确认到了消声效果。
接下来参照的图15是将图11(b)、图12(b)、图13(b)及图14(b)的曲线图的线图汇总为一个而表示的曲线图。
如图15所示，在上述振动加速度的一周平均的比较中，明确了参考例2的消声效果最大，其次是实施例1的消声效果大。另外，在比较例1及比较例2中，确认到了消声效果不充分。
(实施例2)
图16是实施例2的车辆用车轮的说明图，图16(a)是示出两个副气室构件10的配置及各连通孔彼此的分离距离(连通孔分离角度)，且将表示相对于冲击载荷(F0至F315)而在车轮旋转中心Ax处响应的振动加速度的大小的曲线图一并记载了的图。图16(b)是表示相对于图16(a)的冲击载荷(F0至F315)的在车轮旋转中心Ax处的振动加速度的一周平均的曲线图。图16(a)及(b)的曲线图的纵轴及横轴与图11(a)及(b)相同。
需要说明的是，图16(a)及(b)的曲线图中的细线转用记载了图11(a)及(b)的曲线图中的各自的参考例1的细线。
如图16(a)所示，实施例2的车辆用车轮在第一副气室构件10a及第二副气室构件10b的各自的端部设有连通孔18a。在图16(a)及(b)的曲线图中，如粗线所示，在实施例2的车辆用车轮中也得到了与图11(a)及(b)所示的实施例1的车辆用车轮同样良好的消声效果。
符号说明：
1 车辆用车轮
10 副气室构件(亥姆霍兹共鸣器)
10a 第一副气室构件(第一亥姆霍兹共鸣器)
10b 第二副气室构件(第二亥姆霍兹共鸣器)
11c 凹下部
11d 凹下部的外周面
13  主体部
14(14a、14b、14c、14d)  缘部
16a 第一纵壁面
16b 第二纵壁面
18a 连通孔
25a 上板
25b 底板
X  车轮周向
Y  车轮宽度方向
SC  副气室
SC1 第一副气室
SC2 第二副气室
MC 轮胎空气室

Claims (5)

1.一种车辆用车轮，其特征在于，
所述车辆用车轮仅具备两个亥姆霍兹共鸣器，所述亥姆霍兹共鸣器具有经由连通孔而与轮胎空气室连通的副气室，
所述亥姆霍兹共鸣器的各所述连通孔彼此绕着车轮旋转中心以呈大致直角的角度在车轮周向上相互分离设置。
2.根据权利要求1所述的车辆用车轮，其特征在于，
所述亥姆霍兹共鸣器包括第一亥姆霍兹共鸣器和第二亥姆霍兹共鸣器，所述第二亥姆霍兹共鸣器以夹着车轮旋转中心而与所述第一亥姆霍兹共鸣器对置的方式在车轮周向上与所述第一亥姆霍兹共鸣器分离配置，
所述第一亥姆霍兹共鸣器的所述连通孔设置在该第一亥姆霍兹共鸣器的周向端部，
所述第二亥姆霍兹共鸣器的所述连通孔设置在与所述第一亥姆霍兹共鸣器的所述连通孔接近的一侧的该第二亥姆霍兹共鸣器的周向端部。
3.根据权利要求1所述的车辆用车轮，其特征在于，
所述亥姆霍兹共鸣器以使第一亥姆霍兹共鸣器和第二亥姆霍兹共鸣器成为一体的方式形成。
4.根据权利要求3所述的车辆用车轮，其特征在于，
所述亥姆霍兹共鸣器由配置在所述轮胎空气室内的副气室构件构成，
该副气室构件的内侧被分隔为两室而形成第一副气室和第二副气室，并且，
该副气室构件具有将该第一副气室与轮胎空气室连通的所述连通孔和将该第二副气室与轮胎空气室连通的所述连通孔，
所述第一副气室及该第一副气室的所述连通孔构成所述第一亥姆霍兹共鸣器，
所述第二副气室及该第二副气室的所述连通孔构成所述第二亥姆霍兹共鸣器。
5.根据权利要求4所述的车辆用车轮，其特征在于，
所述亥姆霍兹共鸣器以在配置于所述轮胎空气室内的状态下长度方向成为沿着车轮周向的方向的方式由树脂形成，
所述第一副气室及所述第二副气室以在车轮的宽度方向上相互排列而形成的方式将所述副气室构件的内侧分隔。
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