JP2004196005A - 車両用ホイールおよび車両用タイヤ - Google Patents

Abstract

【課題】ディスクブレーキに対する優れた冷却作用を有する車両用ホイールを提供する。
【解決手段】リム２の内周面２ａには、複数のフィン４が設けられており、フィン４のそれぞれは、リム２の幅方向の略全域に亘って延在している。フィン４のそれぞれの延在方向は、リム２の幅方向に対して傾斜しており、フィン４のそれぞれの傾斜方向は同一である。また、フィン４のそれぞれは、内周面２ａにおいて、湾曲して延在している。具体的には、同図の中央の実線で図示されたフィン４は、右側の端部が上方に湾曲している。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両用ホイールおよび車両用タイヤに関する。
【０００２】
【従来の技術】
車両を頻繁に制動した場合、摩擦によるブレーキディスクの温度上昇によって、制動力が低下してしまうことがある。このような温度上昇は、ブレーキディスクの近傍の空気を積極的に流動させることによって、すなわち、空冷作用によって、抑制可能である。例えば、特許文献１に開示された自動車用ホイールでは、ホイールの幅方向外側に円盤状部材を取り付け、この部材によって幅方向外側からホイールに流入する空気を阻止することで、ディスク近傍の空気を流動させている。
【０００３】
また、特許文献２には、リバースタイプのホイールの内周溝に溜まった雨水を排除する排水フィンの構造が開示されている。具体的には、リムの内周面には内周溝が形成されており、この内周溝の内部には、傾斜した堰状の排水フィンが取り付けられている。ホイールの内周溝に溜まった雨水は、排水フィンの回転によって掻き出され、内周溝から外部に排除される。
【０００４】
さらに、特許文献３には、サイドウォール部の外側表面にリブが形成されたタイヤが開示されている。リブはタイヤの径方向に湾曲して延在している。
【０００５】
【特許文献１】
特開平３−７４２０１号公報
【特許文献２】
登実３０１８９３７号公報
【特許文献３】
特開２００１−３９１２９号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、ディスクブレーキに対する優れた冷却作用を有するホイールを提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
かかる課題を解決するために、第１の発明は、リムと、リムの内周面に設けられた複数のフィンとを有する車両用ホイールを提供する。この車両用ホイールにおいて、フィンのそれぞれは、リムの幅方向の略全域に亘って延在している。また、フィンのそれぞれの延在方向は、リムの幅方向に対して傾斜している。
【０００８】
ここで、第１の発明において、上記延在方向を、フィンがホイールの内側から外側に向かって延在する方向と規定した場合、この延在方向とリムの回転方向とのなす角度が鈍角であることが好ましい。また、フィンのそれぞれは、リムの中心軸に対して点対称に設けられていることが望ましい。さらに、フィンのそれぞれは、湾曲しながら延在していてもよい。
【０００９】
また、第１の発明において、フィンは同一の形状を有するとともに、フィンの延在方向は同一方向であることが好ましい。
【００１０】
また、第１の発明において、リムの縁部に着脱自在であり、リムの縁部に取り付けられる環状の基部と複数のフィンとが一体形成されたフィン部材をさらに設けてもよい。このフィン部材において、フィンのそれぞれは、基部の環状の縁部よりリムの軸方向に突出して延在している。また、フィン部材は、複数の種類が用意されており、一の種類のフィン部材と他の種類のフィン部材とは、フィンの延在方向またはフィンの数が異なることが好ましい。
【００１１】
第２の発明は、サイドウォール部と、サイドウォール部の外側表面に形成された突起部とを有する車両用タイヤを提供する。この車両用タイヤにおいて、突出部の高さは、1.0cm以上2.0cm以下である。また、突起部の延在方向は、車両用タイヤの径方向に対して傾斜していることが好ましい。
【００１２】
【発明の実施の形態】
（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態に係る車両用ホイールの断面図である。この車両用ホイール１（以下、ホイール１という）は、図示しないタイヤが取り付けられるリム２と、このリム２と車軸取付用ハブとを連結するスポーク３（点線で図示）とを有する。リム２の内周面２ａには、複数のフィン４が設けられており、それぞれのフィン４は、リム２の幅方向の略全域に亘って、リム２の幅方向に対して傾斜して延在している。本実施形態において、それぞれのフィン４は、同一方向に傾斜しており、かつ、湾曲しながら延在している。車軸にホイール１を取り付けた場合、ホイール１の幅方向内側には、ブレーキディスク５（点線で図示）が配置される。また、図３に示すように、フィン４がホイール１（またはリム２）の内側から外側に向かって延在する方向を延在方向Ｂと規定した場合、この延在方向Ｂとリム２の回転方向Ａとのなす角度θは鈍角になっている。これは、後述するように、ホイール１の内側から外側に向かう気流を積極的に形成し、ブレーキディスク５の冷却効果を高めるためである。
【００１３】
図２は、ホイール１を図１における幅方向外側から側面視した概略的な側面図である。なお、同図では、図面の理解を容易にするために、スポーク３が省略されている。それぞれのフィン４は、内周面２ａにおいて、リム２の中心軸に対して点対称に設けられている。すなわち、内周面２ａの上下左右に存在する４つのフィン４は、リム２の周方向に等間隔に設けられている。また、それぞれのフィン４は、略同一の形状を有し、具体的には、内周面２ａから略逆Ｖ字状に突出した断面形状を有する。
【００１４】
図３は、車両走行時におけるホイール１内の空気の流動（気流）の説明図である。ホイール１を矢印Ａの方向に回転させた場合、ホイール１の内部空間に存在する空気は、矢印Ｃの方向、すなわち、ホイール１の内側から外側に向かって流動する。ホイール１を回転させると、内周面２ａ近傍の圧力が低下する。したがって、ホイール１の内部空間に存在する空気は、ホイール１の径方向外側、換言すれば、内周面２ａ近傍に向かって流動する。気流方向は、ホイール１の回転方向とフィン４の傾斜方向との関係により一義的に特定される。内周面２ａ近傍に流動した空気は、内周面２ａに設けられたフィン４に導かれ、幅方向外側（車軸方向外側）に排出される。
【００１５】
このように、本実施形態では、ホイール１を図３の矢印Ａの方向に回転させた場合、内周面２ａに設けられたフィン４の回転によって、ホイール１内に幅方向外側に向かって、矢印Ｃの気流が生じる。このような気流によって、ブレーキディスク５の近傍の空気が強制的に流動するため、ブレーキディスク５を冷却することができる。さらに、本実施形態のようなホイール１を取り付けた車両を走行させた場合、ホイール１から幅方向の外側に気流が排出されることによって、車両にダウンフォースが作用する。このダウンフォースは、車両に対する下向きの力であり、ホイール１から外側に排出される気流に、車両の側面の気流が引き寄せられることで生じる。なお、ダウンフォースを車両に作用させる場合には、上述したようなホイール１の回転方向とフィン４の傾斜方向との関係より、フィン４の傾斜方向を左右のホイール１で反対に設ける必要がある。
【００１６】
また、フィン４を湾曲して延在させることにより、空気をフィン４に沿って滑らかに流動させることができる。さらに、それぞれのフィン４は、略同一の形状を有し、内周面２ａにおいてリム２の中心軸に対して点対称に設けられているとともに、同一の方向に傾斜している。このため、ホイール１の内部空間において、乱れのない気流を生じさせることができ、気流の流量を増大させることができる。
【００１７】
なお、上述した実施形態では、リム２の幅方向における断面形状が直線状であるホイール１にフィン４を設けた形態について説明した。しかしながら、リム２の中央がその軸方向内側に窪んでいるホイールにもフィン４を同様に設けることができる（後述する変形例についても同様）。
【００１８】
また、上述した実施形態では、フィン４は、ホイール１に一体的に設けられている。しかしながら、ホイール１とフィン４とを別体で設け、これらを組み合わせて用いてもよい。図４は、ホイールの変形例を示す図である。同図に示すように、複数のフィン４’が形成されたフィン部材６が、フィンが設けられていないホイール１’に取り付けられる。フィン部材６は、リム２の縁部に着脱自在であり、複数のフィン４’と環状の基部７とを有している。櫛状に延在する各フィン４’は、基部７より軸方向に突出している。また、それぞれのフィン４’は、上述した実施形態と同様に、基部７の軸方向に対して、基部７の周方向に傾斜している。このように、ホイール１’とフィン部材６とを別体で設けることにより、ユーザは、複数種類が用意されたフィン部材６の中から所望の性能を有するものを選択することができる。したがって、所望の性能を有するフィン部材６とホイール１’とを組み合わせて用いることで、ユーザは、使用頻度の高い速度帯に応じて、ディスクブレーキの最適な性能を確保することができる。
【００１９】
（第２の実施形態）
図５は、第２の実施形態に係るタイヤの斜視図である。タイヤ１０は、トレッド部１１と、左右一対のビード部１２と、トレッド部１１とビード部１２との間に介在して両者を連結する左右一対のサイドウォール部１３とにより構成されている。サイドウォール部１３の外側表面には、突起部１４が形成されている。ホイールの保護の観点から、発明者が実験やシミュレーション等を通じて検討を行った結果、突起部１４の高さは、1.0cm以上で2.0cm以下の範囲に設定されている。なお、図６に示すように、突起部１４の延在方向を、タイヤ１０の径方向に対して傾斜させてもよい。
【００２０】
このように、本実施形態では、サイドウォール部１３の外側表面に突起部１４を形成することにより、タイヤ１０を取り付けたホイールの縁部が縁石などに接触するのを防止することができる。図７は、突起部１４によるホイール保護の説明図である。すなわち、タイヤ１０をホイール１５に取り付けた場合、サイドウォール部１３に形成された突起部１４の高さが、サイドウォール部１３から突出したホイール１５の縁部の突出長よりも高くなる。したがって、突起部１４により、ホイール１５の縁部が縁石などに接触するのを防止することができ、ホイール１５の縁部を保護することができる。
【００２１】
また、突起部１４の延在方向を、タイヤ１０の径方向に対して傾斜させることにより、突起部１４によって、ノイズが発生するとともに、サイドウォール部１３の外側表面における空気を突起部１４に沿って滑らかに流動させることができる。本実施形態に係るタイヤ１０を上述した実施形態に係るホイール１に取り付けた場合、突起部１４のノイズによって、ホイール１側のフィン４によって発生するノイズを相殺できる可能性がある。さらに、サイドウォール部１３の外側表面に生じる気流により、ホイール１から排出される気流の流量を増大できる可能性がある。
【００２２】
【発明の効果】
本発明によれば、リムの内周面にフィンを設けることにより、ホイールの回転時において、ホイール内に気流が生じる。その結果、発生した気流の空冷作用によって、ブレーキディスクを効果的に冷却することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施形態に係る車両用ホイールの断面図
【図２】第１の実施形態に係る車両用ホイールの概略的な側面図
【図３】第１の実施形態に係るホイール内の空気の流動の説明図
【図４】第１の実施形態に係る車両用ホイールの変形例を示す斜視図
【図５】第２の実施形態に係るタイヤの斜視図
【図６】第２の実施形態に係るタイヤの変形例を示す斜視図
【図７】第２の実施形態に係る突起部による車両用ホイール保護の説明図
【符号の説明】
１，１’，１５ 車両用ホイール
２ リム
２ａ 内周面
３ スポーク
４，４’ フィン
５ ブレーキディスク
６ フィン部材
７ 基部
１０ タイヤ
１１ トレッド部
１２ ビード部
１３ サイドウォール部
１４ 突起部

Claims (9)

1. 車両用ホイールにおいて、
   リムと、
   前記リムの内周面に設けられた複数のフィンとを有し、
   前記フィンのそれぞれは、前記リムの幅方向の略全域に亘って延在しており、前記フィンのそれぞれの延在方向は、前記リムの幅方向に対して傾斜していることを特徴とする車両用ホイール。
2. 前記延在方向を、前記フィンが前記ホイールの内側から外側に向かって延在する方向と規定した場合、前記延在方向と前記リムの回転方向とのなす角度が鈍角であることを特徴とする請求項１に記載された車両用ホイール。
3. 前記フィンのそれぞれは、前記リムの中心軸に対して点対称に設けられていることを特徴とする請求項２に記載された車両用ホイール。
4. 前記フィンのそれぞれは、湾曲しながら延在していることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載された車両用ホイール。
5. 前記フィンは同一の形状を有するとともに、前記フィンの延在方向は同一方向であることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載された車両用ホイール。
6. 前記リムの縁部に着脱自在であり、前記リムの縁部に取り付けられる環状の基部と前記複数のフィンとが一体形成されたフィン部材をさらに有し、
   前記フィンのそれぞれは、前記基部の環状の縁部より前記リムの軸方向に突出して延在していることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載された車両用ホイール。
7. 前記フィン部材は、複数の種類が用意されており、
   一の種類のフィン部材と他の種類のフィン部材とは、前記フィンの延在方向または前記フィンの数が異なることを特徴とする請求項６に記載された車両用ホイール。
8. 車両用タイヤにおいて、
   サイドウォール部と、
   前記サイドウォール部の外側表面に形成された突起部とを有し、
   前記突起部の高さは、1.0cm以上2.0cm以下であることを特徴とする車両用タイヤ。
9. 前記突起部の延在方向は、前記車両用タイヤの径方向に対して傾斜していることを特徴とする請求項８に記載された車両用タイヤ。

Images