JP2004306659A - 車両用ホイール - Google Patents
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Abstract
【課題】副気室を別体で設ける場合であっても、タイヤを組み付けやすく、副気室を簡易に固定できる車両用ホイールを提供することを課題とする。
【解決手段】タイヤ装着用のリムを有する車両用ホイール10であって、リム11に形成されるビードシート部11Aの径方向内側の周方向に副気室13を取り付け、副気室13からタイヤ20の内周面とリム11の間に形成されるタイヤ空気室30に連通する連通手段(グロメット14)を設けるように構成する。
【選択図】 図1
【解決手段】タイヤ装着用のリムを有する車両用ホイール10であって、リム11に形成されるビードシート部11Aの径方向内側の周方向に副気室13を取り付け、副気室13からタイヤ20の内周面とリム11の間に形成されるタイヤ空気室30に連通する連通手段(グロメット14)を設けるように構成する。
【選択図】 図1
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、タイヤ装着用のリムを有する車両用ホイールに関し、詳しくは、タイヤ内の空洞共鳴音を低減させる車両用ホイールに関するものである。
【0002】
【従来の技術】
一般に、自動車等に装備される車両用車輪(以下、「車輪」という)は、ディスクの外周側にリムが固定して取り付けられたホイール(以下、「車両用ホイール」という)と、この車両用ホイールのリムに固定して取り付けられたタイヤによって構成され、これら車両用ホイールのリムとタイヤとの間には環状の密閉空間からなるタイヤ空気室が形成される。
【0003】
ところで、車両の走行時には、車両用ホイールのリムとタイヤとの間で形成されるタイヤ空気室内で気柱共鳴が生じ、この気柱共鳴が車両から発生する騒音を悪化させる原因となっていることが知られている。なお、気柱共鳴とは、路面からタイヤに伝わるランダムな振動がタイヤ空気室内の空気を振動させ、その結果、タイヤ空気室の気柱共鳴周波数付近で共鳴現象が起こり、共鳴音が発生する現象である。
【0004】
そこで、このような気柱共鳴を低減するために、例えば特許文献1に記載されたリムホイール(車両用ホイール)が知られている。このリムホイールでは、別個に形成されたリムとディスクを連結することで、周方向に不連続な複数の副気室を形成し、この副気室とタイヤ空気室に連通する連通部を設けている。このように、副気室とタイヤ空気室を連通させる連通部を設けることで、連通部の空気が「質量」、副気室の空気が「バネ」として作用し、音に対する共鳴器(いわゆるヘルムホルツ吸音器)を構成するので、気柱共鳴に伴う騒音を低減することができる。ちなみに、この副気室の容積及び形態、連通部の断面積、長さ等を適宜変更することで、吸音効果は異なるものとなる。このようなリムホイールは、リムとディスクをそれぞれ所定の形状に別個に形成した後、これらを組み合わせることで、副気室を形成している。
【0005】
しかしながら、特許文献1に記載のリムホイールのように、リムとディスクを組み合わせて副気室を形成する方法では、既存のリムホイールにそのまま適用することができず、製造工程において、リム及びディスクの設計変更をしなくてはならなかった。
そこで、従来、設計変更なく副気室を形成するものとして、特許文献2に記載されたリムホイールが知られている。このリムホイールは、タイヤ空気室内に、リムホイールとは別個に形成した1本のホースをレゾ室(副気室)として装着するものである。これによれば、副気室としてホースを取り付けるだけでよいので、既存のリムホイールをそのまま活用して、気柱共鳴に伴う騒音を低減できる。
【0006】
【特許文献1】
特開2002−234305号公報(請求項1、段落番号〔0063〕〜〔0068〕、〔0077〕〜〔0082〕、〔0085〕)
【特許文献2】
米国特許第6,309,026B1号明細書(コラム5、FIG4)
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、特許文献2に記載のリムホイールによると、設計変更することなく副気室を形成できるが、タイヤ空気室内に取り付けるものであるため、タイヤをリムのビードシート部に組み付ける際の妨げとなりやすかった。
また、タイヤ空気室の内部に別体の副気室を取り付ける場合は、副気室に対して、車輪の回転による遠心力がリムと反対の方向に働く。そのため、副気室はリムから外れやすくなるので、リムに強固に固定する固定手段等が必要であった。
【0008】
そこで、本発明は、副気室を別体で設ける場合であっても、タイヤを組み付けやすく、副気室を簡易に固定できる車両用ホイールを提供することを課題とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前記課題を解決すべく構成されるものであり、請求項1に記載の発明は、タイヤ装着用のリムを有する車両用ホイールであって、前記リムに形成されるビードシート部の径方向内側の周方向に副気室を取り付け、前記副気室からタイヤの内周面とリムの間に形成されるタイヤ空気室に連通する連通手段を設けたことを特徴とする。
【0010】
請求項1に記載の車両用ホイールによれば、タイヤを組み付けるビードシート部の径方向内側に副気室を取り付けるものであるため、タイヤを組み付ける際に、副気室がタイヤのビード部と干渉することがない。また、ビードシート部の径方向内側に副気室を取り付けるので、車輪の回転によって副気室に働く遠心力は、副気室をビードシート部側に押し付ける。そのため、副気室は、リムに強固に固定されなくても外れ難い。
ここで、ビードシート部の径方向内側に副気室を取り付ける場合には、例えば、実施の形態のようにビードシート部とディスクの間(ディスクの外側)に副気室を取り付ける場合が挙げられる。
【0011】
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の車両用ホイールにおいて、前記副気室をディスクの内側に取り付けたことを特徴とする。
【0012】
請求項2に記載の車両用ホイールによれば、請求項1に記載の車両用ホイールによる作用に加え、ホイールの内側に副気室を設けることから、副気室が車両の外側に露呈しない。そのため、副気室がデザイン面で制約されることがない。
【0013】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る車両用ホイールの実施の形態を、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。
【0014】
〔第1の実施の形態〕
参照する図面において、図1は、本実施の形態に係る車両用ホイールにタイヤを組み付けた状態を示す断面図であり、図2は副気室とリムの固定構造を示す要部拡大断面図である。
図1に示す車両用ホイール10は、タイヤ20を装着されて車両用車輪1を構成するものである。以下、車両用車輪1の上側に位置する車両用ホイール10を一部断面にした図1の状態を基準にした方向を示して、説明するものとする。
【0015】
図1に示すように、車両用ホイール10は、タイヤ20を装着するためのリム11と、リム11をハブ(不図示)に連結するためのディスク12と、副気室13とから構成される。
【0016】
リム11は、幅方向の両端部にビードシート部11A,11Aと、ビードシート部11A,11Aから外側に向けてL字状に折り曲げられたリムフランジ11B,11Bを有している。ビードシート部11A,11Aには、後記するタイヤ20のビード部22Aが組み付けられ、リムフランジ11B,11Bによってビード部22Aが外側に外れないようになっている。
【0017】
ビードシート部11A,11Aの内側には、ビードシート部11Aからすこし山状に盛り上がった形状でハンプ11C,11Cが形成されており、ビード部22Aが、内側に落ち込むことを防止している。また、ハンプ11C,11Cの間にはリム11を組む際にビード部22Aを落とし込むためのウェル部11Dが設けられている。
そして、ハンプ11Cからウェル部11Dにかけての面には、後記するグロメット14を取り付けるための貫通孔11Eが設けられている(図2参照)。
【0018】
ディスク12は、ウェル部11Dに連結され、その中央付近から車両の外側(以下、「アウタ側」という。)に向けて延びた後、リム11の径方向に折れ曲がって形成される。
【0019】
なお、本実施の形態では、リム11及びディスク12の材質として鋼(スチール)を用いている。但し、リム11及びディスク12の材質は特に限定されるものではなく、例えば、アルミニウム合金、マグネシウム等の軽合金等を用いることもできる。
【0020】
図3は、車両用ホイールの正面図である。
図3に示すように、副気室13は、両端部が閉塞したホース状で形成されており、アウタ側に位置するビードシート部11Aの径方向内側(下側)の周方向に、即ち、ビードシート部11Aとディスク12の間に4つ配設される。副気室13をリム11の周方向に複数配設することで、吸音特性を安定させることができる。また、ビードシート部11Aとディスク12の間に位置することで、ディスク12に支持されるので、副気室13は位置安定性を有する。
副気室13の長手方向中央付近には、リム11の貫通孔11Eと対向するように貫通孔13Aが設けられている。ちなみに、副気室13の材質は、軽量化の観点から合成樹脂が望ましいが、特に限定されるものではなく、金属等であってもよい。
【0021】
副気室13は、リム11にグロメット14を用いて固定される(図1、図2参照)。グロメット14を、リム11側から貫通孔11E、貫通孔13Aに挿入して、リム11と副気室13は簡易に固定される。また、グロメット14が中央に有する孔が連通孔14Aとして作用する。
【0022】
このような構造にすることで、副気室13の空気が「バネ」、連通孔14Aの空気が「質量」として作用する共振系と考えられ、この共振系にその共鳴周波数の音が当たると質量に相当する連通孔14Aの空気が激しく振動し、吸音特性を発現する。ちなみに、タイヤ空気室30(図1参照)の共鳴周波数と副気室13の共鳴周波数とを一致させることで、逆位相の共鳴を形成できるため、タイヤ空気室30の共鳴を低減させることができる。
また、グロメット14の長さを変更することで、連通孔14Aの長さ(首の長さ)を変えられるので、最も効果的に吸音効果を発現できるような長さに調節することができる。
なお、グロメット14は、〔特許請求の範囲〕の「連通手段」に相当する。
【0023】
タイヤ20は、路面(図示せず)に接地するタイヤ本体21と、このタイヤ本体6の内周側に全周に亘って取り付けられたインナーライナ22とによって構成されている。そして、インナーライナ22は、一対のビード部22A,22Aを有し、これら各ビード部22Aは、リム11のビードシート部11A,11Aに弾性的に密着した状態で取り付けられている。このため、リム11のビードシート部11Aとインナーライナ22のビード部22Aとの間は気密にシールされ、リム11とインナーライナ22(タイヤの内周面)との間に環状の密閉空間からなるタイヤ空気室30が形成される。ちなみに、前記したグロメット14の連通孔14Aは、タイヤ空気室30から副気室13に連通するものであり、タイヤ空気室30で発生する共鳴音を吸収する。
【0024】
このような構成を有する車両用ホイール10によれば、以下の効果が得られる。
副気室13が別体で形成されているため、既存のホイールに設計変更無くして容易に取り付けることが出来る。
また、副気室13がビードシート部11Aの径方向内側(下側)に位置するため、ビード部22Aを載置する際の妨げとならず、タイヤ20を容易に組み付けることができる。
【0025】
さらに、副気室13がビードシート部11Aの径方向内側(下側)の周方向に位置するため、副気室13に対する遠心力F(図1参照)は、ビードシート部11A側に押し付ける方向に働く。そのため、副気室13はリム11から外れ難くなっており、簡易な固定構造でリム11に取り付けることが可能になる。
そして、副気室13をリム11に固定するのに、グロメット14を用いているため、簡易に取り付けられる。
【0026】
以上、第1の実施の形態について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、広く応用できるものである。
本実施の形態では、副気室13を、その長手方向中央付近で1つのグロメット14によってリム11に固定する構成としたが、例えば、副気室13の両端付近で2つのグロメットによって固定する構成としてもよい。こうすることで、より安定した固定構造を得られる。
【0027】
また、車両用ホイール10に、副気室13の全部又は一部を覆うようなホイールカバーを被せると、副気室13をより安定して固定することができる。
さらに、本実施の形態では、副気室13は周方向に4つ備える構成としたが、例えば、副気室を一のみ形成するように構成してもよい。このようにすることで、吸音特性を発揮しつつ、構造を簡易にすることができる。
【0028】
〔第2の実施の形態〕
以下、本発明に係る第2の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
図4は、第2の実施の形態に係る車両用ホイールの断面図であり、図5は、図4の車両用ホイールの要部を拡大した分解断面図である。なお、第2の実施の形態は、第1の実施の形態の構成を一部変更したものであるので、同一の構成要素については、同一の符号を付し、その説明を省略する。
【0029】
図4に示すように、第2の実施の形態に係る車両用ホイール40は、タイヤ(不図示)を装着するためのリム11と、リム11をハブ(不図示)に連結するためのディスク12と、副気室15とから構成される。
リム11には、幅方向の端部にビードシート部11Aと、ビードシート部11Aから外側に向けてL字状に折り曲げられたリムフランジ11Bと、ビードシート部11Aから盛り上がった形状を有するハンプ11C,11Cと、ハンプ11Cから他方のハンプ11Cに向けて、ウェル部11Dが設けられている。
そして、ハンプ11Cからウェル部11Dにかけての面には、後記するグロメット14を取り付けるための貫通孔11Eが設けられている(図5参照)。
【0030】
図4に示す副気室15は、両端部が閉塞したホース状で形成されており、ディスク12の内側、即ち、インナ側に位置するビードシート部11Aの径方向内側(下側)の周方向に配設される。なお、副気室15は周方向に環状に1つ設ける構成であっても、不連続に複数設ける構成であってもよい。副気室13をリム11の周方向に複数配設することで、吸音特性を安定させることができる。
副気室15には、リム11の貫通孔11Eと対向するように貫通孔15Aが設けられている。ちなみに、副気室15の材質は、軽量化の観点から合成樹脂が望ましいが、特に限定されるものではなく、金属等であってもよい。
【0031】
副気室15は、リム11にグロメット14を用いて固定される(図4、図5参照)。グロメット14を、リム11側から貫通孔11E、貫通孔15Aに挿入して、リム11と副気室15は簡易に固定される(図5参照)。また、グロメット14が中央に有する孔が連通孔14Aとして作用する。
【0032】
また、インナ側に位置するビードシート部11Aの径方向内側に副気室15を固定する場合には、副気室15の下部を保持する部材がないので、保持部材16を用いて保持する。図5に示すように、保持部材16は、一方の端部16Aがリムフランジ11Bに合致する断面形状をしており、これに係合できるようになっている。また、保持部材16の他方の端部16Bは、L字状に屈曲した断面形状を有しており、副気室15の下部を支持できるようになっている。ちなみに、副気室15の保持は、周方向に長い保持部材16で周方向全体を保持するように構成してもよいし、周方向に短い保持部材16を複数個用いて二点以上の点で保持する構成としてもよい。
【0033】
このような構成を有する車両用ホイール40によれば、以下の効果が得られる。
副気室15が別体で形成されているため、既存のホイールに設計変更無くして容易に取り付けることが出来る。また、副気室15がビードシート部11Aの径方向内側(下側)に位置するため、ビード部を載置する際の妨げとならず、タイヤを容易に組み付けることができる。
【0034】
さらに、副気室15がビードシート部11Aの径方向内側(下側)の周方向に位置するため、副気室15に対する遠心力Fは、ビードシート部11A側に押し付ける方向に働く。そのため、副気室15はリム11から外れ難くなっており、簡易な固定構造でリム11に取り付けることが可能になる。なお、保持部材16が副気室15の下部を保持しているため、安定性も得られる。
そして、副気室15をインナ側に取り付けるため、デザイン的に制約されることがなく、また、外観上の商品性を損なわない。特に、外観上の美感向上をコンセプトとする車両用ホイールにも適用することができる。
【0035】
以上、第2の実施の形態について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、広く応用できるものである。
本実施の形態では、副気室15をインナ側に位置するビードシート部11Aの径方向内側に設ける構成としたが、例えば、インナ側及びアウタ側の両側のビードシート部11Aに設ける構成としてもよい。また、ディスク12は、ホイールスポークであってもよい。
【0036】
【発明の効果】
請求項1に記載の車両用ホイールによれば、タイヤを組み付けるビードシート部の径方向内側に副気室を取り付けるものであるため、タイヤを組む時の妨げとならない。また、副気室に働く遠心力の作用により、副気室はリムから外れ難くなっているので、簡易な構造で固定することができる。
【0037】
請求項2に記載の車両用ホイールによれば、ディスクの内側に副気室を設けることから、副気室がデザイン面で制約されることがなく、また、外観を損なうことがない。
【図面の簡単な説明】
【図1】本実施の形態に係る車両用ホイールにタイヤを組み付けた状態を示す断面図である。
【図2】副気室とリムの固定構造を示す要部拡大断面図である。
【図3】車両用ホイールの正面図である。
【図4】第2の実施の形態に係る車両用ホイールの断面図である。
【図5】図4の車両用ホイールの要部を拡大した分解断面図である。
【符号の説明】
1 車輪
10,40 車両用ホイール
11 リム
12 ディスク
13,15 副気室
14 グロメット(連通手段)
14A 連通孔
16 保持部材
【発明の属する技術分野】
本発明は、タイヤ装着用のリムを有する車両用ホイールに関し、詳しくは、タイヤ内の空洞共鳴音を低減させる車両用ホイールに関するものである。
【0002】
【従来の技術】
一般に、自動車等に装備される車両用車輪(以下、「車輪」という)は、ディスクの外周側にリムが固定して取り付けられたホイール(以下、「車両用ホイール」という)と、この車両用ホイールのリムに固定して取り付けられたタイヤによって構成され、これら車両用ホイールのリムとタイヤとの間には環状の密閉空間からなるタイヤ空気室が形成される。
【0003】
ところで、車両の走行時には、車両用ホイールのリムとタイヤとの間で形成されるタイヤ空気室内で気柱共鳴が生じ、この気柱共鳴が車両から発生する騒音を悪化させる原因となっていることが知られている。なお、気柱共鳴とは、路面からタイヤに伝わるランダムな振動がタイヤ空気室内の空気を振動させ、その結果、タイヤ空気室の気柱共鳴周波数付近で共鳴現象が起こり、共鳴音が発生する現象である。
【0004】
そこで、このような気柱共鳴を低減するために、例えば特許文献1に記載されたリムホイール(車両用ホイール)が知られている。このリムホイールでは、別個に形成されたリムとディスクを連結することで、周方向に不連続な複数の副気室を形成し、この副気室とタイヤ空気室に連通する連通部を設けている。このように、副気室とタイヤ空気室を連通させる連通部を設けることで、連通部の空気が「質量」、副気室の空気が「バネ」として作用し、音に対する共鳴器(いわゆるヘルムホルツ吸音器)を構成するので、気柱共鳴に伴う騒音を低減することができる。ちなみに、この副気室の容積及び形態、連通部の断面積、長さ等を適宜変更することで、吸音効果は異なるものとなる。このようなリムホイールは、リムとディスクをそれぞれ所定の形状に別個に形成した後、これらを組み合わせることで、副気室を形成している。
【0005】
しかしながら、特許文献1に記載のリムホイールのように、リムとディスクを組み合わせて副気室を形成する方法では、既存のリムホイールにそのまま適用することができず、製造工程において、リム及びディスクの設計変更をしなくてはならなかった。
そこで、従来、設計変更なく副気室を形成するものとして、特許文献2に記載されたリムホイールが知られている。このリムホイールは、タイヤ空気室内に、リムホイールとは別個に形成した1本のホースをレゾ室(副気室)として装着するものである。これによれば、副気室としてホースを取り付けるだけでよいので、既存のリムホイールをそのまま活用して、気柱共鳴に伴う騒音を低減できる。
【0006】
【特許文献1】
特開2002−234305号公報(請求項1、段落番号〔0063〕〜〔0068〕、〔0077〕〜〔0082〕、〔0085〕)
【特許文献2】
米国特許第6,309,026B1号明細書(コラム5、FIG4)
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、特許文献2に記載のリムホイールによると、設計変更することなく副気室を形成できるが、タイヤ空気室内に取り付けるものであるため、タイヤをリムのビードシート部に組み付ける際の妨げとなりやすかった。
また、タイヤ空気室の内部に別体の副気室を取り付ける場合は、副気室に対して、車輪の回転による遠心力がリムと反対の方向に働く。そのため、副気室はリムから外れやすくなるので、リムに強固に固定する固定手段等が必要であった。
【0008】
そこで、本発明は、副気室を別体で設ける場合であっても、タイヤを組み付けやすく、副気室を簡易に固定できる車両用ホイールを提供することを課題とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前記課題を解決すべく構成されるものであり、請求項1に記載の発明は、タイヤ装着用のリムを有する車両用ホイールであって、前記リムに形成されるビードシート部の径方向内側の周方向に副気室を取り付け、前記副気室からタイヤの内周面とリムの間に形成されるタイヤ空気室に連通する連通手段を設けたことを特徴とする。
【0010】
請求項1に記載の車両用ホイールによれば、タイヤを組み付けるビードシート部の径方向内側に副気室を取り付けるものであるため、タイヤを組み付ける際に、副気室がタイヤのビード部と干渉することがない。また、ビードシート部の径方向内側に副気室を取り付けるので、車輪の回転によって副気室に働く遠心力は、副気室をビードシート部側に押し付ける。そのため、副気室は、リムに強固に固定されなくても外れ難い。
ここで、ビードシート部の径方向内側に副気室を取り付ける場合には、例えば、実施の形態のようにビードシート部とディスクの間(ディスクの外側)に副気室を取り付ける場合が挙げられる。
【0011】
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の車両用ホイールにおいて、前記副気室をディスクの内側に取り付けたことを特徴とする。
【0012】
請求項2に記載の車両用ホイールによれば、請求項1に記載の車両用ホイールによる作用に加え、ホイールの内側に副気室を設けることから、副気室が車両の外側に露呈しない。そのため、副気室がデザイン面で制約されることがない。
【0013】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る車両用ホイールの実施の形態を、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。
【0014】
〔第1の実施の形態〕
参照する図面において、図1は、本実施の形態に係る車両用ホイールにタイヤを組み付けた状態を示す断面図であり、図2は副気室とリムの固定構造を示す要部拡大断面図である。
図1に示す車両用ホイール10は、タイヤ20を装着されて車両用車輪1を構成するものである。以下、車両用車輪1の上側に位置する車両用ホイール10を一部断面にした図1の状態を基準にした方向を示して、説明するものとする。
【0015】
図1に示すように、車両用ホイール10は、タイヤ20を装着するためのリム11と、リム11をハブ(不図示)に連結するためのディスク12と、副気室13とから構成される。
【0016】
リム11は、幅方向の両端部にビードシート部11A,11Aと、ビードシート部11A,11Aから外側に向けてL字状に折り曲げられたリムフランジ11B,11Bを有している。ビードシート部11A,11Aには、後記するタイヤ20のビード部22Aが組み付けられ、リムフランジ11B,11Bによってビード部22Aが外側に外れないようになっている。
【0017】
ビードシート部11A,11Aの内側には、ビードシート部11Aからすこし山状に盛り上がった形状でハンプ11C,11Cが形成されており、ビード部22Aが、内側に落ち込むことを防止している。また、ハンプ11C,11Cの間にはリム11を組む際にビード部22Aを落とし込むためのウェル部11Dが設けられている。
そして、ハンプ11Cからウェル部11Dにかけての面には、後記するグロメット14を取り付けるための貫通孔11Eが設けられている(図2参照)。
【0018】
ディスク12は、ウェル部11Dに連結され、その中央付近から車両の外側(以下、「アウタ側」という。)に向けて延びた後、リム11の径方向に折れ曲がって形成される。
【0019】
なお、本実施の形態では、リム11及びディスク12の材質として鋼(スチール)を用いている。但し、リム11及びディスク12の材質は特に限定されるものではなく、例えば、アルミニウム合金、マグネシウム等の軽合金等を用いることもできる。
【0020】
図3は、車両用ホイールの正面図である。
図3に示すように、副気室13は、両端部が閉塞したホース状で形成されており、アウタ側に位置するビードシート部11Aの径方向内側(下側)の周方向に、即ち、ビードシート部11Aとディスク12の間に4つ配設される。副気室13をリム11の周方向に複数配設することで、吸音特性を安定させることができる。また、ビードシート部11Aとディスク12の間に位置することで、ディスク12に支持されるので、副気室13は位置安定性を有する。
副気室13の長手方向中央付近には、リム11の貫通孔11Eと対向するように貫通孔13Aが設けられている。ちなみに、副気室13の材質は、軽量化の観点から合成樹脂が望ましいが、特に限定されるものではなく、金属等であってもよい。
【0021】
副気室13は、リム11にグロメット14を用いて固定される(図1、図2参照)。グロメット14を、リム11側から貫通孔11E、貫通孔13Aに挿入して、リム11と副気室13は簡易に固定される。また、グロメット14が中央に有する孔が連通孔14Aとして作用する。
【0022】
このような構造にすることで、副気室13の空気が「バネ」、連通孔14Aの空気が「質量」として作用する共振系と考えられ、この共振系にその共鳴周波数の音が当たると質量に相当する連通孔14Aの空気が激しく振動し、吸音特性を発現する。ちなみに、タイヤ空気室30(図1参照)の共鳴周波数と副気室13の共鳴周波数とを一致させることで、逆位相の共鳴を形成できるため、タイヤ空気室30の共鳴を低減させることができる。
また、グロメット14の長さを変更することで、連通孔14Aの長さ(首の長さ)を変えられるので、最も効果的に吸音効果を発現できるような長さに調節することができる。
なお、グロメット14は、〔特許請求の範囲〕の「連通手段」に相当する。
【0023】
タイヤ20は、路面(図示せず)に接地するタイヤ本体21と、このタイヤ本体6の内周側に全周に亘って取り付けられたインナーライナ22とによって構成されている。そして、インナーライナ22は、一対のビード部22A,22Aを有し、これら各ビード部22Aは、リム11のビードシート部11A,11Aに弾性的に密着した状態で取り付けられている。このため、リム11のビードシート部11Aとインナーライナ22のビード部22Aとの間は気密にシールされ、リム11とインナーライナ22(タイヤの内周面)との間に環状の密閉空間からなるタイヤ空気室30が形成される。ちなみに、前記したグロメット14の連通孔14Aは、タイヤ空気室30から副気室13に連通するものであり、タイヤ空気室30で発生する共鳴音を吸収する。
【0024】
このような構成を有する車両用ホイール10によれば、以下の効果が得られる。
副気室13が別体で形成されているため、既存のホイールに設計変更無くして容易に取り付けることが出来る。
また、副気室13がビードシート部11Aの径方向内側(下側)に位置するため、ビード部22Aを載置する際の妨げとならず、タイヤ20を容易に組み付けることができる。
【0025】
さらに、副気室13がビードシート部11Aの径方向内側(下側)の周方向に位置するため、副気室13に対する遠心力F(図1参照)は、ビードシート部11A側に押し付ける方向に働く。そのため、副気室13はリム11から外れ難くなっており、簡易な固定構造でリム11に取り付けることが可能になる。
そして、副気室13をリム11に固定するのに、グロメット14を用いているため、簡易に取り付けられる。
【0026】
以上、第1の実施の形態について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、広く応用できるものである。
本実施の形態では、副気室13を、その長手方向中央付近で1つのグロメット14によってリム11に固定する構成としたが、例えば、副気室13の両端付近で2つのグロメットによって固定する構成としてもよい。こうすることで、より安定した固定構造を得られる。
【0027】
また、車両用ホイール10に、副気室13の全部又は一部を覆うようなホイールカバーを被せると、副気室13をより安定して固定することができる。
さらに、本実施の形態では、副気室13は周方向に4つ備える構成としたが、例えば、副気室を一のみ形成するように構成してもよい。このようにすることで、吸音特性を発揮しつつ、構造を簡易にすることができる。
【0028】
〔第2の実施の形態〕
以下、本発明に係る第2の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
図4は、第2の実施の形態に係る車両用ホイールの断面図であり、図5は、図4の車両用ホイールの要部を拡大した分解断面図である。なお、第2の実施の形態は、第1の実施の形態の構成を一部変更したものであるので、同一の構成要素については、同一の符号を付し、その説明を省略する。
【0029】
図4に示すように、第2の実施の形態に係る車両用ホイール40は、タイヤ(不図示)を装着するためのリム11と、リム11をハブ(不図示)に連結するためのディスク12と、副気室15とから構成される。
リム11には、幅方向の端部にビードシート部11Aと、ビードシート部11Aから外側に向けてL字状に折り曲げられたリムフランジ11Bと、ビードシート部11Aから盛り上がった形状を有するハンプ11C,11Cと、ハンプ11Cから他方のハンプ11Cに向けて、ウェル部11Dが設けられている。
そして、ハンプ11Cからウェル部11Dにかけての面には、後記するグロメット14を取り付けるための貫通孔11Eが設けられている(図5参照)。
【0030】
図4に示す副気室15は、両端部が閉塞したホース状で形成されており、ディスク12の内側、即ち、インナ側に位置するビードシート部11Aの径方向内側(下側)の周方向に配設される。なお、副気室15は周方向に環状に1つ設ける構成であっても、不連続に複数設ける構成であってもよい。副気室13をリム11の周方向に複数配設することで、吸音特性を安定させることができる。
副気室15には、リム11の貫通孔11Eと対向するように貫通孔15Aが設けられている。ちなみに、副気室15の材質は、軽量化の観点から合成樹脂が望ましいが、特に限定されるものではなく、金属等であってもよい。
【0031】
副気室15は、リム11にグロメット14を用いて固定される(図4、図5参照)。グロメット14を、リム11側から貫通孔11E、貫通孔15Aに挿入して、リム11と副気室15は簡易に固定される(図5参照)。また、グロメット14が中央に有する孔が連通孔14Aとして作用する。
【0032】
また、インナ側に位置するビードシート部11Aの径方向内側に副気室15を固定する場合には、副気室15の下部を保持する部材がないので、保持部材16を用いて保持する。図5に示すように、保持部材16は、一方の端部16Aがリムフランジ11Bに合致する断面形状をしており、これに係合できるようになっている。また、保持部材16の他方の端部16Bは、L字状に屈曲した断面形状を有しており、副気室15の下部を支持できるようになっている。ちなみに、副気室15の保持は、周方向に長い保持部材16で周方向全体を保持するように構成してもよいし、周方向に短い保持部材16を複数個用いて二点以上の点で保持する構成としてもよい。
【0033】
このような構成を有する車両用ホイール40によれば、以下の効果が得られる。
副気室15が別体で形成されているため、既存のホイールに設計変更無くして容易に取り付けることが出来る。また、副気室15がビードシート部11Aの径方向内側(下側)に位置するため、ビード部を載置する際の妨げとならず、タイヤを容易に組み付けることができる。
【0034】
さらに、副気室15がビードシート部11Aの径方向内側(下側)の周方向に位置するため、副気室15に対する遠心力Fは、ビードシート部11A側に押し付ける方向に働く。そのため、副気室15はリム11から外れ難くなっており、簡易な固定構造でリム11に取り付けることが可能になる。なお、保持部材16が副気室15の下部を保持しているため、安定性も得られる。
そして、副気室15をインナ側に取り付けるため、デザイン的に制約されることがなく、また、外観上の商品性を損なわない。特に、外観上の美感向上をコンセプトとする車両用ホイールにも適用することができる。
【0035】
以上、第2の実施の形態について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、広く応用できるものである。
本実施の形態では、副気室15をインナ側に位置するビードシート部11Aの径方向内側に設ける構成としたが、例えば、インナ側及びアウタ側の両側のビードシート部11Aに設ける構成としてもよい。また、ディスク12は、ホイールスポークであってもよい。
【0036】
【発明の効果】
請求項1に記載の車両用ホイールによれば、タイヤを組み付けるビードシート部の径方向内側に副気室を取り付けるものであるため、タイヤを組む時の妨げとならない。また、副気室に働く遠心力の作用により、副気室はリムから外れ難くなっているので、簡易な構造で固定することができる。
【0037】
請求項2に記載の車両用ホイールによれば、ディスクの内側に副気室を設けることから、副気室がデザイン面で制約されることがなく、また、外観を損なうことがない。
【図面の簡単な説明】
【図1】本実施の形態に係る車両用ホイールにタイヤを組み付けた状態を示す断面図である。
【図2】副気室とリムの固定構造を示す要部拡大断面図である。
【図3】車両用ホイールの正面図である。
【図4】第2の実施の形態に係る車両用ホイールの断面図である。
【図5】図4の車両用ホイールの要部を拡大した分解断面図である。
【符号の説明】
1 車輪
10,40 車両用ホイール
11 リム
12 ディスク
13,15 副気室
14 グロメット(連通手段)
14A 連通孔
16 保持部材
Claims (2)
- タイヤ装着用のリムを有する車両用ホイールであって、
前記リムに形成されるビードシート部の径方向内側の周方向に副気室を取り付け、前記副気室からタイヤの内周面とリムの間に形成されるタイヤ空気室に連通する連通手段を設けたことを特徴とする車両用ホイール。 - 前記副気室をディスクの内側に取り付けたことを特徴とする請求項1に記載の車両用ホイール。
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- 2003-04-02 JP JP2003099289A patent/JP2004306659A/ja active Pending
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